Estudo sobre Bacias Hidrográficas: Declividades e Tempo de Concentração

Bacias Hidrográficas Declividades Equivalentes e Tempo de Concentração Março Prof Dr Oswaldo Buzolin Júnior FUMEP FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO DE PIRACICABA EEP ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Disciplina Hidrologia Básica Engª Civil Noturno 2 Talvegue Linha sinuosa no fundo de um vale pela qual as águas escoam e que divide os planos de duas encostas Segue desde a seção de controle exutório até a divisa da bacia 4 Tempo de Concentração É o tempo necessário contado a partir do início da precipitação para que toda a bacia hidrográfica contribua na seção de controle Corresponde à duração da trajetória da partícula de água que mais demora a atingir o exutório 5 Declividade do Curso Dágua A velocidade de escoamento da água de um talvegue é em função da declividade do mesmo Quanto maior a declividade maior será a velocidade de escoamento portanto menor o tempo de concentração 6 Declividade S1 S1 Declividade média mKm ΔH Desnível do talvegue m L Comprimento do talvegue km 7 Declividade S2 S2 Declividade do triângulo equiv mkm He Altura do triângulo equivalente m L Comprimento do talvegue km 8 Declividade S2 He Altura do triângulo equivalente m A Área sob o gráfico m² B Base ou extensão do talvegue m 9 Declividade S2 Distância Altitude do Terreno He Área do Triângulo Equivalente 10 Declividade S3 S3 Declividade equivalente mKm L Comprimento do talvegue km Li Comprimento do trecho i Km ji Declividade do trecho i mKm 11 Declividade S3 ji Declividade do trecho i mKm hi Desnível do trecho i m Li Comprimento do trecho i Km 12 Declividades S1 S2 S3 Distância Altitude do Terreno 13 Tempo de Concentração tc Tempo de concentração minutos L Comprimento do talvegue km H Desnível do talvegue m S3 Declividade equivalente do talvegue mkm ou Equação California Culverts Practice adotado pelo DAEE 14 Tempo de Concentração Outras equações Kirpich Lcomprimento do talvegue em Km Sdeclividade do talvegue em mKm Obs Pequenas bacias rurais com declividade de 3 a 10 e áreas no máximo 05 Km² Fonte TUCCI C E M Org Hidrologia ciência e aplicação 2007 15 Tempo de Concentração Federal Aviation Agency Ccoeficiente de escoamento superficial Lcomprimento do talvegue em Km Sdeclividade do talvegue em mKm Obs Fórmula desenvolvida para drenagem de aeroportos bacias pequenas Outras equações Fonte TUCCI C E M Org Hidrologia ciência e aplicação 2007 16 Tempo de Concentração Outras equações Onda Cinemática nrugosidade de manning Lcomprimento do talvegue em Km Sdeclividade do talvegue em mKm Iintensidade de precipitação mmh Obs Fórmula adequada para pequenas bacias onde o método Racional pode ser aplicado a superfícies de diferentes rugosidades Fonte TUCCI C E M Org Hidrologia ciência e aplicação 2007 17 Tempo de Concentração Outras equações SCS Lag fórmula Lcomprimento do talvegue em Km CNcurve number do Soil Conservation Service SCS Sdeclividade do talvegue em mm Obs Fórmula desenvolvida em bacias rurais com áreas de drenagem de até 8 Km² e considera o escoamento em superfícies Fonte TUCCI C E M Org Hidrologia ciência e aplicação 2007 18 Tempo de Concentração Outras equações Dooge Aárea da bacia Sdeclividade do talvegue Obs Fórmula desenvolvida para bacias rurais com áreas de 140 a 930 Km² Fonte TUCCI C E M Org Hidrologia ciência e aplicação 2007 19 Tempo de Concentração Outras equações SCS Método Cinemático tctempo de concentração em segundos Lcomprimento do trecho m Vvelocidade de escoamento do trecho ms Obs Fórmula baseada na somatória dos tempos de trânsito dos diversos trechos que compõem o comprimento do talvegue Fonte TUCCI C E M Org Hidrologia ciência e aplicação 2007 20 Exercício 1 Determinar S1 S2 e S3 bem como os tempos de concentração para S1 e S3 do perfil dado Cota Cota h L Montante Jusante Desnível Compr m m m m 61000 60000 1000 23000 60000 58000 2000 11000 58000 56000 2000 26000 56000 54000 2000 120000 54000 53950 050 20000 21 Exercício 1 Respostas Cota Cota h L J Coluna A Montante Jusante Desnível Compr Dec Trec Auxiliar Área m m m m mKm m² 61000 60000 1000 23000 4348 00349 1506500 60000 58000 2000 11000 18182 00082 555500 58000 56000 2000 26000 7692 00296 793000 56000 54000 2000 120000 1667 02939 1260000 54000 53950 050 20000 250 01265 5000 Soma 200000 04931 4120000 Declividade mKm S1 3525 tc1 min 2466 i1 mmh Declividade mKm S2 2060 tc2 min Declividade mKm S3 1645 tc3 min 3307 i3 mmh Dados do Talvegue da Bacia Apostila do DAEE 23 Exercício 1 Perfil do Terreno Papel Milimetrado 24 Exercício 2 Bacia Determinar S1 S2 e S3 bem como os tempos de concentração para S1 e S3 relativo ao talvegue da bacia 25 Exercício 2 Bacia Tambury Determinação da cota altimétrica do Exutório Cota Mont Cota Jus Desnível Distância 64000 62000 2000 367460 64000 Exutório 30670 Exutório 62000 336790 Dif Cota 1833 Exutório 63833 26 Exercício 2 Bacia Tambury Determinar S1 S2 e S3 bem como os tempos de concentração para S1 e S3 relativo ao talvegue da bacia Cota Cota h L J Coluna A Mont Jus Desn Compr Dec Trec Auxiliar Área m m m m mKm m² 80100 80000 100 6070 1647 00150 984372 80000 78000 2000 9950 20101 00070 1509117 78000 76000 2000 3040 65789 00012 400277 76000 74000 2000 12150 16461 00095 1356791 74000 72000 2000 18510 10805 00178 1696812 72000 70000 2000 59590 3356 01029 4270815 70000 68000 2000 39940 5008 00564 2063700 68000 66000 2000 222190 900 07406 7036757 66000 64000 2000 156480 1278 04377 1826122 64000 63833 167 30670 545 01314 25609 Soma 16267 558590 15194 21170371 Declividade S1 2912 mKm tc1 5853 minutos Declividade S2 1357 mKm Declividade S3 1351 mKm tc3 7866 minutos Dados do Talvegue da Bacia Tambury 27 Exercício 2 Bacia Tambury Perfil do Talvegue