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Hidrologia Básica
Engº José Rodolfo S. MartinsEngº Francisco M. Fadiga Jr.
Capacitação Tecnológica e Transferência de Tecnologia
em Drenagem Urbana
FUNDAÇÃOCENTRO TECNOLÓGICO DE HIDRÁULICA
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Bibliografia Hidrologia Aplicada
Carlos Eduardo M. Tucci
Hidrologia – Ciência e AplicaçãoCarlos Eduardo M. Tucci – ABRH
Hidrologia AplicadaCarlos Eduardo M. Tucci
Engenharia HidrológicaABRH
Hidrologia e Recursos HídricosAntonio Marozzi Righetto
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Bacia de Drenagem Processo de urbanização
•área impermeabilizada•tempo de concentração
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Tempo de Concentração (Tc)
Tempo necessário para que toda a área da bacia contribua para o escoamento superficial na seção de saída. Os fatores que influenciam o Tc de uma dada bacia são:
Forma da bacia. Declividade média da bacia. Tipo de cobertura vegetal. Comprimento e declividade do curso principal e afluentes. Distância horizontal entre o ponto mais afastado bacia e sua saída. Condições do solo em que a bacia se encontra no inicio da chuva.
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Dados Hidrometeorológicos Estações Climatológicas Estações Pluviométricas Estações Fluviométricas Radar meteorológico Sensoriamento Remoto
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Estações Climatológicas Actinógrafo Heliógrafo Geotermômetro ou termógrafo de solo Termômetro de máxima e mínima e termógrafos Psicrômetro Higrômetro Barômetro Anemômetro de canecas Anemógrafo Universal Pluviômetro, Pluviógrafo Evaporímetro Anemômetro de Piche Evapotranspirômetro
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Estações Pluviométricas Precipitações diárias (pluviômetros) Intensidade das chuvas (pluviógrafo)
Área de Drenagem (ha) Número Mínimo de Estações Pluviométricas1
12-40 240-80 380-200 1 a cada 40 ha
200-1000 1 a cada 100 ha1000-2000 1 a cada 250 ha
>2000 1 a cada 750 ha
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Estações Fluviométricas Níveis d´água
réguas limnimétricaslimnígrafos
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Radar Meteorológico
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Sensoriamento Remoto
Visível Vapor d´água Infravermelho
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Banco de Dados - SP www.sigrh.sp.gov.br
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Estatísticas
Aleatoriedade das variáveis hidrológicas
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Período de Retorno Inverso da probabilidade excedente
o inverso do período de retorno (1/T) é a probabilidade de um evento ser igualado ou superado em um ano qualquer
Probabilidade de ocorrênciaé o intervalo médio de ocorrência (em anos) entre eventos que igualam ou superam uma dada magnitude
Tipo de Obra Tipo de Ocupação da Área T (anos)Microdrenagem Residencial 2
Comercial 5Áreas com edifícios de serviços ao público 5Aeroportos 2-5Áreas comerciais e artérias de tráfego 5-10
Macrodrenagem Áreas residenciais e comerciais 50-100Áreas de importância específica 500
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Exemplo
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Exemplo – Intensidade de Precipitação (i)
1 260,42 2223 206,14 2065 197,56 192,57 177,88 174,59 167,7
10 164,411 163,912 162,313 158,714 157,215 15516 154,517 153,518 152,619 145,620 138,121 134,822 133,7
0,05 260,40,10 2220,15 206,10,20 2060,25 197,50,30 192,50,35 177,80,40 174,50,45 167,70,50 164,40,55 163,90,60 162,30,65 158,70,70 157,20,75 1550,80 154,50,85 153,50,90 152,60,95 145,61,00 138,1
y = 36,757ln(x) + 143,21
100
150
200
250
300
350
400
450
1 10 100 1000
i (m
m)
Tr
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Equações IDF
Fornecem a intensidade pluviométrica (mm/min) ou a altura precipitada (mm) em função da duração da chuva (t) e do período de retorno (T)
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Exemplos
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Método Racional
Área < 2 km2
Q = 0,278 x C x i x A
Q: (m3/s)C: coeficiente de run-offi: intensidade de precipitação em mm/hA: área em km2
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Coeficiente de Escoamento
Horner: C = 0,364 log t + 0,0042 p - 0,145
•t: tempo de duração da chuva•p: taxa de impermeabilização
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Coeficiente de Escoamento
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Intensidade da Chuva
Relações intensidade-duração-freqüência
0144,086,0
112,0
15
96,27
Tt
Ti
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Duração da Chuva
para bacias pequenas (até 5 km2) adota-se uma chuva com duração igual ao tempo de concentração da bacia
para bacias maiores usualmente adota-se uma chuva com duração igual a 24 horas
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Duração da Chuva Crítica
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0 1 2 3 4 5
dc<tc
dc<tc
dc=tc
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Tempo de Concentração
Superfície n (Kerby) Lisa e impermeável 0,02 Dura e desnuda 0,1 Pasto ralo (degradado) 0,2 Pasto médio (bem manejado) 0,4 Mata e arbustos 0,6
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Exemplo Equação da chuva
Tempo de concentração: 10 minutos
Área de Drenagem: 0,39 ha Taxa de impermeabilização: 80%
67,0
2000
ti
i em l/s.hat em minutos
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Exemplo 1
C (tabela) = 0,55 A = 0,39 ha i = 2000/100,67 = 427,5 L/s.ha = 0,428 m3/s.ha
Q = C i A
Q=0,55 x 0,428 x 0,39
Q=0,092 m3/s
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Exemplo 2
Q=0,278 C i A
C (tabela) = 0,55 A = 0,0039 km2
T = 10 anos I = (29,13·100,181)/(10+15)0,89= 2,51 mm/min = 151,1
mm/h
i em mm/mint em minutos
Q=0,278 x 0,55 x 151,1 x 0,0039
Q=0,090 m3/s