Estudo do Escoamento Superficial e Seus Fatores Intervenientes

ESCOAMENTO SUPERFICIAL José Antonio Tosta dos Reis Departamento de Engenharia Ambiental Universidade Federal do Espírito Santo ESCOAMENTO SUPERFICIAL Segmento do ciclo hidrológico que estuda o deslocamento das águas sobre a superfície do solo Denominase Escoamento Superficial tanto o excesso de precipitação que ocorre logo após uma chuva que se desloca livremente pela superfície do terreno como o escoamento de um rio que pode ser alimentado tanto pelo excesso de precipitação como pelas águas subterrâneas O dimensionamento de obras hidráulicas requer o estudo das precipitações intensas para obtenção da chuva de projeto que serve para definir a vazão de escoamento superficial a ser utilizada Se o objetivo é reter água Necessário o conhecimento do VOLUME escoado Se o objetivo é conduzir excesso de água Importante conhecer a VAZÃO de escoamento superficial FATORES INTERVENIENTES Agroclimáticos Quantidade intensidade e duração da precipitação Cobertura e condições de uso do solo Evapotranspiração Fisiográficos Área forma e declividade da bacia Condições de superfície Tipo de solo Área de drenagem Obras hidráulicas presentes na bacia irrigação ou drenagem do terreno canalização ou retificação de cursos dágua construção de barragens GRANDEZAS ASSOCIADAS Vazão Volume de água que atravessa a seção transversal considerada por unidade de tempo Coeficiente de Escoamento superficial C precipitado Volume de água escoado superficialmente Volume C Tempo de concentração tC Tempo necessário para que toda bacia contribua com o escoamento superficial na seção considerada Período de Retorno T Período de tempo médio em anos em que um determinado evento vazão é igualado ou superado pelo menos uma vez Criar séries históricas Análise de mínimas Autodepuração de esgotos Calado para navegação Planejamento de uso da Bacia Análise de vazões médias Cálculo do volume de reservatórios Análise de vazões máximas Cálculo de vertedores Cálculos de bacias de detenção Operação em tempo real Operação de Comportas Controle de cheias POR QUE MEDIR VAZÕES COMO MEDIR VAZÕES Q NA Aplicável a pequenas vazões Q 10Ls MEDIÇÃO VOLUMÉTRICA OU DIRETA Tempo Q Volume Pouca Precisão Aplicável a Q 300 Ls 5 m L 10 m B A VARAS VISTA DE CIMA DO CURSO DÁGUA MEDIÇÃO COM FLUTUADOR Q AV Determinação da Velocidade Média A tendência do flutuador é ser levada pela região de escoamento de maior velocidade Correção para velocidade média V Canais com paredes lisas cimento V 085 a 095Vmax Canais com paredes pouco lisas terra V 075 a 085Vmax Canais com paredes irregulares e vegetação no fundo V 065 a 075Vmax MEDIÇÃO COM FLUTUADOR Determinação da Seção Média L largura superficial n número de subdivisões n L h n L h h n L h A A A A A A A n n n 2 2 2 1 2 1 1 1 2 1 0 Ln Ln Ln Ln Ln A1 h1 A0 A2 h3 hn 1 h2 A3 An1 MEDIÇÃO COM FLUTUADOR qC0 Q q C1 q vazão constante do soluto C0 concentração do soluto Q vazão do curso dágua C1 concentração da mistura a jusante Aplicável a rios com turbulência para garantir mistura completa Quando o soluto é radiativo devese corrigir o efeito do decaimento no tempo massa do soluto se altera MEDIÇÃO POR PROCESSOS QUÍMICOS Medir a vazão de pequenos cursos dágua canais e nascentes Para 10Ls Q 300Ls SOLEIRA OU CRISTA b CORPO OU PAREDE L a h MEDIÇÃO COM VERTEDORES Soleira ou crista é a aresta do vertedor sobre a qual passa a água Carga do vertedor é a altura h da lâmina dágua à montante do vertedor a carga é medida a partir da cota da soleira no entanto função da contração da lâmina vertente esta medida deve ser feita em uma seção cuja distância à soleira seja igual ou superior a 5xh Profundidade do vertedor a é a distância vertical entre a soleira e o fundo do conduto livre NA b L h a Vista frontal Vista Longitudinal soleira CLASSIFICAÇÃO DOS VERTEDORES 1 Quanto à forma 1 Simples forma geométrica única e bem definida 2 Compostos combinação de diferentes formas 2 Quanto à natureza das paredes Parede delgada e 23H Parede espessa e 23H H P e soleira 1 Vertedor sem contração lateral L B L B CONFIGURAÇÃO DAS LINHAS DE CORRENTE VISTA DE CIMA PLANTA L B SECÇÃO TRANSVERSAL VERTEDOR H 3 Quanto ao comprimento da Soleira 1 Vertedor com contração lateral L B L B DUAS CONTRAÇÕES H L B UMA CONTRAÇÃO H VERTEDORES RETANGULARES Os vertedores retangulares são os mais usados principalmente em função da sua facilidade de execução Sendo Cd um coeficiente de descarga usual Cd 062 valor típico também para os orifícios 2 3 d 2 g h b 3 C 2 Q 3 2 hb Q 1831 2 3 2 0 50 1 16 1000 1816 1816 b h a h h h Q 2 3 2 0 0011 h b a 0 0011 0 24 h 1782 Q Fórmula da Sociedade Suíça de Engenheiros e Arquitetos Estabelecida em vertedores retangulares com 3 m de largura e cargas variando entre 010 e 080 m Fórmula de Rehbock Estabelecida para cargas variando entre 002 e 020m 2 3 2 hb a h h 0 26 184 1 Q 2 3 2 hb a h h 0 55 1 h 0 0133 1794 Q Fórmula de Francis Estabelecida para cargas variando entre 018 e 048m Fórmula de Bazin Estabelecida para cargas variando entre 005 e 060m Os vertedores triangulares são aplicáveis para cargas muito pequenas 2 3 d hb C 15 4 2 g Q o htg b 45 2 2 5 Cd h 15 8 2 g Q O ângulo em geral é reto Desta forma b h VERTEDORES TRIANGULARES b 2h VERTIDORES TRIANGULARES VERTIDORES TRIANGULARES CALHAS PARSHALL As calhas Parshall são condutos abertos construídos de tal forma que suas laterais promovam um adequado estrangulamento de seção Estes medidores são indicados nominalmente pela largura da seção crítica ou garganta Podendo medir vazões que variam entre 080 ls e 93 m3s 3 2 c Hm 22 L Q Lc largura da garganta Hm altura do nível dágua medido à montante da garganta do medidor Water surface submerged Water surface modular flow CALHAS PARSHALL CALHAS PARSHALL Dimensão nominal Vazão Mínima m3s Vazão Máxima m3s 3 0008 0053 6 00014 0111 9 00025 0251 1 00033 0457 2 00121 0937 4 00358 1923 6 00741 2929 8 00972 3949 10 016 8280 15 023 25040 20 031 37970 25 038 47140 30 046 56330 40 060 74700 50 075 93050 Limites de vazões para cada dimensão nominal da garganta da calha Parshall MOLINETES FLUVIOMÉTRICOS Funcionamento baseado na proporcionalidade entre a velocidade de rotação do aparelho e a velocidade da corrente Além da determinação do campo de velocidades exige a determinação da área da seção transversal do curso dágua A hélice do aparelho gira e um número de rotações por segundo n é contado O equipamento possui uma curva calibrada do tipo V an b onde a e b são características do aparelho PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO MOLINETE Número de verticais adequado Evitar correntes inclinadas Rapidez para evitar variação do NA Evitar vibração do molinete Evitar que o cabo do molinete fique inclinado REQUISITOS PARA UMA BOA MEDIÇÃO Tabela 1 Número de verticais para medição de velocidade Medição com Molinete Número de pontos por vertical Procura pela representatividade do perfil de velocidades Para profundidades 100m 1 ponto a 60 da profundidade Para profundidades 100m 2 pontos a 20 e a 80 da profundidade Velocidade média por vertical aproximação V06h ou V02h V08h2 MEDIÇÃO COM MOLINETE SOBRE PONTE Problemas da influência da estrutura Localização da ponte propicia uma boa seção para medição MEDIÇÃO COM BARCO FIXO Medição com barco fixo É a mais frequente Barco fixado a um cabo de aço cabo preso nas margens e posições das verticais medidas no cabo Medição a vau a e sobre barco fixo b e c MEDIÇÃO A VAU Medição à Vau Para pequenas profundidades 120 m Para pequenas vazões molinete preso à uma haste MEDIDORES VELOCIDADE POR EFEITO DOPPLER O perfilador Acustic Doppler Current Profiler ADCP utiliza o efeito Doppler para estimar a velocidade de escoamento de um fluído A sonda emite uma onda sonora com frequência padrão e analisa a frequência que é refletida nas partículas em suspensão na água Image contains visuals related to river measurements and teams working on watercraft Image contains a graph depicting velocity magnitude versus depth with various numerical annotations Medição de níveis Para reduzir custos medemse os níveis dágua e por meio de uma função curvachave se obtêm as vazões correspondentes Locais de medição de vazões e níveis chamamse postos fluviométricos ou fluviográficos Nos postos fluviométricos os níveis são medidos diariamente às 7h e às 17 h Nos postos fluviográficos os níveis são registrados continuamente em papel ou meio magnético Requisitos para uma boa medição Número de verticais adequado Evitar correntes inclinadas Rapidez para evitar variação do nível dágua Evitar vibração do molinete Evitar que o cabo do molinete fique inclinado RÉGUAS LIMINIMÉTRICAS 70 68 66 64 62 60 58 56 Série FAZENDA JUCURIUABA 57230000 Importado Consolidado Média Diária 011968 122005 Curvachave A experiência tem mostrado que o nível dágua h e a vazão Q ajustam se bem à curva do tipo potencial que é dada por h b h a Q 0 Na expressão da curvachave Q vazão na seção do posto h nível dágua leitura na régua h0 valor de h para Q 0 a e b parâmetros de ajuste FIGURA 2 Curvachave da Estação fluviométrica Ponte do Rio Caeté Curvachave Poucos dados Leito móvel Poucos dados nas vazões extremas Curvachave x Leito móvel Em rios com leito muito móvel a curvachave em um mesmo local pode se alterar com o tempo Isto ocorre porque o leito do rio se altera por erosão ou assoreamento Este tipo de local não é adequado para medições de vazão Se não existe outro local alternativo com seção mais estável a curvachave deve ser verificada e atualizada periodicamente Exemplo curvachave em local com leito móvel POSTOS FLUVIOMÉTRICOS LIMNÍGRAFO DE BÓIA A BASE DE DADOS DA AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUA ANA A Agência Nacional de Águas gerencia a rede de estações hidrometeorológicas instaladas no Brasil wwwanagovbr Sistema HIDROWEB Obtenção das informações sobre precipitação vazão qualidade de água e sedimentometria Arquivos texto ou access wwwgovbranaptbr Monitoramento Hidrológico Resolução Conjunta ANAANELL nº 32010 Rede Hidrometeorológica Nacional Pesquisar Estação AVALIAÇÃO DE DISPONIBILIDADE HÍDRICA ANÁLISE PROBABILÍSTICA Envolve o ajuste de distribuições de probabilidade às séries históricas de vazões mínimas É necessária a fixação do período de duração das vazões mínimas 1 dia 7 dias 30 dias etc Algumas distribuições de probabilidade Gumbel Weibull Pearson tipo III LogPearson tipo III LogNormal tipo II e LogNormal tipo III Um exemplo a distribuição de Gumbel Na distribuição de Gumbel a frequência de excedência ou seja a probabilidade de ocorrer um valor menor ou igual a x é dada por 𝐏 𝐗 𝐱 𝟏 𝐞𝐞𝐲 𝐏 𝐗 𝐱 𝟏 𝐏 𝐗 𝐱 𝟏 𝟏 𝐞𝐞𝐲 𝐏 𝐗 𝐱 𝐞𝐞𝐲 Fx px eey y x xf cdot fracSnSx xf barx Sx cdot leftfracbarynSnright Nas expressões anteriores Y variável reduzida de Gumbel Sx desvio padrão da séries histórica barx média aritmética da série histórica Sn Desvio padrão da variável reduzida baryn média aritmética da série histórica Tabela 01 Média e desvio padrão da variável reduzida da distribuição de Gumbel n baryn Sn 10 04952 09496 15 05128 10206 20 05236 10628 25 05296 10865 30 05362 11124 35 05103 11285 40 05436 11413 45 05485 11518 50 05585 11607 O Programa SisCAH Importar dados Cod da Estação 57230000 Nome da estação FAZENDA JUCURIBA Início do ano hidrológico Janeiro Falhas Dia 01 Dia 02 Dia 03 Dia 04 Dia 05 Dia 06 Dia 07 Dia 08 Dia 09 Dia 10 Dia 11 Dia 12 Dia 13 Dia 14 Dia 15 Dia 16 Janeiro1969 27 Com falhas 884 1500 2080 1720 1560 1620 1690 1130 2240 3710 2600 6110 1580 800 1220 915 Fevereiro1969 64 Com falhas 1330 1490 2000 1980 880 1200 1600 2000 1280 2040 1560 800 1100 800 1100 800 Março1969 100 Com falhas 884 1000 1500 1490 750 850 980 1190 1480 1720 1840 1800 1940 970 1020 800 Abril1969 83 Com falhas 946 1070 1687 2200 1120 1280 1680 1700 1800 1850 1980 2300 1500 1600 1400 1000 Maio1969 92 Com falhas 880 950 2290 1870 1780 2000 2100 1980 2370 2500 2280 2250 2180 2430 2380 1120 Junho1969 96 Com falhas 770 830 970 1020 1140 1260 1530 1580 1680 1800 2000 2100 1870 1980 2050 970 Julho1969 100 Com falhas 1550 1730 1930 2140 2300 2580 2740 2600 2780 2890 2980 3000 3020 2860 2780 1200 Agosto1969 100 Com falhas 910 1090 1130 1210 1400 1600 1770 1890 1980 2100 2210 2330 2540 2680 2820 1170 Setembro1969 100 Com falhas 610 740 860 980 1030 1160 1290 1420 1580 1620 1850 1930 2030 2190 2260 1160 Outubro1969 100 Com falhas 390 480 1050 1150 1260 1380 1490 1530 1620 1780 1910 2020 2100 2360 2470 1040 Novembro1969 73 Com falhas 1220 1350 1420 1550 1560 1670 1780 1810 1970 2090 2200 2370 2480 2560 2720 960 Dezembro1969 35 Com falhas 910 1020 1120 1200 1350 1470 1580 1620 1750 1860 1970 2060 2180 2290 2300 920 Janeiro1970 6 Com falhas 660 820 1500 1630 1520 1640 1790 1850 1980 2120 2230 2160 2320 2410 2540 1020 Fevereiro1970 39 Com falhas 570 840 1030 1140 1200 1260 1450 1580 1650 1770 1870 1980 2010 2190 2220 1110 Março1970 90 Com falhas 530 720 910 1100 1420 1500 1670 1780 1890 1930 2040 2150 2250 2370 2520 1180 Abril1970 100 Com falhas 640 820 1020 1200 1400 1550 1680 1890 1970 2050 2180 2270 2320 2510 2690 1040 Maio1970 0 Com falhas 700 920 1020 1130 1300 1560 1600 1780 1890 2000 2150 2230 2320 2480 2560 1250 Junho1970 100 Com falhas 570 620 950 1230 1400 1680 1920 2060 2180 2580 2600 2950 3080 3170 3290 1160 Julho1970 0 Com falhas 650 720 950 1060 1250 1440 1530 1630 1760 1890 2070 2130 2250 2480 2530 1000 Agosto1970 100 Com falhas 640 670 810 870 1010 1180 1270 1380 1560 1680 1810 1960 2020 2110 2210 1020 Setembro1970 90 Com falhas 720 870 990 1000 1060 1200 1280 1390 1500 1630 1860 1930 2080 2170 2230 1130 Outubro1970 32 Com falhas 910 1030 1120 1290 1400 1550 1680 1770 1840 1980 2090 2210 2330 2410 2500 1140 Novembro1970 24 Com falhas 1020 1190 1440 1530 1650 1890 2020 2130 2240 2460 2550 2630 2850 2920 3000 1030 Dezembro1970 3 Com falhas 1010 1160 1210 1380 1490 1590 1750 1980 2030 2110 2290 2510 2620 2730 2810 1360 Janeiro1971 0 Completo 330 710 1020 1210 1420 1590 1830 2030 2150 2270 2360 2410 2500 2560 2770 1150 Fevereiro1971 0 Completo 540 620 730 810 880 990 1020 1110 1290 1410 1700 2020 2280 2380 2420 1450 Março1971 0 Completo 660 780 940 1050 1210 1300 1490 1620 1730 1890 2030 2150 2270 2390 2500 1590 Abril1971 0 Completo 450 580 630 790 910 1050 1260 1500 1620 1780 1830 1950 2040 2150 2280 1350 Maio1971 0 Completo 760 890 940 1010 1120 1260 1290 1410 1560 1650 1730 1890 1980 2120 2300 1560 Junho1971 0 Completo 1140 1220 1300 1430 1520 1650 1820 1990 2030 2160 2280 2510 2600 2750 2840 1610 Julho1971 0 Completo 680 820 910 980 1040 1080 1150 1290 1380 1470 1580 1660 1820 1930 2040 1140 Agosto1971 0 Completo 1110 1270 1350 1480 1560 1780 1900 2020 2150 2280 2420 2530 2640 2750 2860 1340 Arquivo 57230000sch Última modificação 31032011 122404 Préprocessamento Falhas Mês Jan1969 77 Com falhas Fevereiro1969 64 Com falhas Março1969 100 Com falhas Abril1969 83 Com falhas Maio1969 92 Com falhas Junho1969 96 Com falhas Julho1969 100 Com falhas Agosto1969 100 Com falhas Setembro1969 100 Com falhas Outubro1969 100 Com falhas Novembro1969 73 Com falhas Dezembro1969 35 Com falhas Janeiro1970 6 Com falhas Fevereiro1970 39 Com falhas Março1970 90 Com falhas Abril1970 100 Com falhas Maio1970 0 Completo Junho1970 100 Com falhas Julho1970 0 Completo Agosto1970 100 Com falhas Setembro1970 90 Com falhas Outubro1970 32 Com falhas Novembro1970 24 Com falhas Dezembro1970 3 Com falhas Janeiro1971 0 Completo Fevereiro1971 0 Completo Março1971 0 Completo Abril1971 0 Completo Maio1971 0 Completo Junho1971 0 Completo Julho1971 0 Completo Agosto1971 0 Completo 1 3 0 9 9 8 5 7 3 9 9 2 5 8 5 7 8 0 8 3 5 Cod Estação 57230000 Início do Ano Hidrológico Janeiro Ano Início 1971 Ano Fim 2008 Vazão média de longa duração 263923 m³s Ano Média Dias válidos 1971 3673 365 1972 2841 365 1973 3249 366 1974 2715 365 1975 2785 365 1976 1833 366 1977 2001 365 1978 2348 365 1979 3958 365 1980 2681 365 1981 2291 365 1982 2700 365 1983 2715 365 1984 2434 365 1985 2788 365 1986 1878 365 1987 2173 365 1988 2043 366 1989 1573 365 1990 1547 153 1991 2611 214 1992 3449 365 1993 2568 365 1994 3439 365 1995 2933 365 1996 1757 365 1997 2358 365 1998 2871 365 1999 1984 365 2000 2027 365 2001 2227 365 Código 57230000 Mês Janeiro Média Mensal de Longa Duração 3947 Ano 19721973 Data de Início 31031972 Vazão Mínima 180 Dias Válidos 365 Análise Estatística Eventos mínimos Vazão X Período de Retorno CURVA DE PERMANÊNCIA Curva de Permanência representa a relação entre a magnitude e a frequência de vazões diárias semanais mensais ou de qualquer outra duração fornecendo a percentagem de tempo que uma determinada vazão é igualada ou superada num período histórico definido A vazão Q50 é usualmente considerada como uma indicação das condições médias de escoamento na seção fluviométrica de interesse Vazões mínimas de interesse habitualmente definidas a partir da curva de permanência Q90 e Q95 A vazão Q90 regula a outorga pelo uso da água no estado do Espírito Santo Construção da curva de Permanência Estabelecer n intervalos de classe de vazão em função dos valores extremos da série histórica considerada Buscar intervalos que permitam o agrupamento de quantidade razoável de registros de vazão A partir da série histórica de vazões apropriar a quantidade de registros contida em cada intervalo Apropriar a frequência de vazões registradas em cada intervalo Acumular as frequências acumuladas em cada intervalo Grafar o limite inferior da vazão de cada intervalo versus frequência acumulada O Programa SisCAH Curva de Permanência Podese acessar o módulo curva de permanência através da opção Curva de permanência do menu Vazões ou usando a tecla de atalho F7 na tela principal do programa Logo é exibida a tela principal do módulo figura acima sendo acessível o módulo de préprocessamento através do botão indicado pelo campo 1 da figura e a impressão dos resultados apresentados nas guias Vazões e permanência e Análise de frequência após os cálculos por meio de um relatório através do botão indicado pelo campo 3 Para obter os resultados do módulo de curva de permanência basta clicar no botão indicado pelo campo 2 ou pressionar a tecla F11 O Programa Hidro Série 5723000 importado Consistido Média Diária 011968 122005 Tipo de cálculo Diário Período de cálculo 011968 122005 Série 5723000 Importado Consistido Média Diária 011968 122005 Tipo de cálculo Diário Período de cálculo 011968 122005 Selecionar Séries de Vazões Código 5723000 Importado Consistido Início 01011968 Fim 01122005 Média diária Sim Série 5723000 Importados Consistido Média Diária 011968 122005 Índice 12 Curva de Permanência de Vazões AVALIAÇÃO DE VAZÕES MÁXIMAS ANÁLISE PROBABILÍSTICA Envolve o ajuste de distribuições de probabilidade às séries históricas de vazões máximas anuais de um dia Algumas distribuições de probabilidade Gumbel Pearson tipo III Log Pearson tipo III LogNormal tipo II e LogNormal tipo III Um exemplo a distribuição de Gumbel Na distribuição de Gumbel a frequência de excedência ou seja a probabilidade de ocorrer um valor maior ou igual a x é dada por O Programa SisCAH Cod da Estação 57230000 Nome da Estação FAZENDA JURICABA Início do Ano Hidrológico Janeiro Fx px 1 eey y x xfSnSx xf x SxynSn Nas expressões anteriores Y variável reduzida de Gumbel Sx desvio padrão da série histórica x média aritmética da série histórica Sn Desvio padrão da variável reduzida yn média aritmética da série histórica Tabela 01 Média e desvio padrão da variável reduzida da distribuição de Gumbel n yn Sn 10 04952 09496 15 05128 10206 20 05236 10628 25 05296 10865 30 05362 11124 35 05403 11285 40 05436 11413 45 05465 11518 50 05485 11607 Dados Vazões máximas em Eventos máximos Vazão X Período de Retorno MÉTODO RACIONAL O método racional é um dos mais simples e mais utilizados para a transformação de chuva em vazão O princípio básico do método Racional é de que a duração da precipitação máxima é igual ao tempo de concentração da bacia em estudo Para que esta condição seja válida devese admitir que a bacia seja pequena uma vez que a duração é inversamente proporcional à intensidade A vazão máxima estimada pelo método racional é avaliada com auxílio da expressão Tabela 1 Valores do coeficiente de escoamento C em função do período de retorno e do tipo de superfície MODELO CHUVAVAZÃO DO SCS O modelo chuvavazão proposto pelo Soil Convervation Service é empírico e foi desenvolvido pelo Departamento Americano de Agricultura para estimar o escoamento superficial direto resultante de um evento de chuva intensa No modelo SCS o escoamento superficial é calculado em função do tipo de solo e das condições de cobertura vegetal de uma bacia retratadas por meio do parâmetro CN O parâmetro CN varia de 0 a 100 sendo definido em função de fatores como os grupos hidrológicos do solo o tipo de cobertura vegetal e as condições antecedentes de umidade da bacia Capacidade de infiltração do solo S A capacidade máxima de armazenamento S por sua vez condiciona a determinação da precipitação excedente no solo Pc Altura pluviométrica total resultante do evento de chuva P Escoamento superficial Q Tempo de ascensão do hidrograma unitário Tp Uso e ocupação do solo Tipos de solo A B C D Zonas cultivadas Sem conservação do solo 72 81 88 91 Com conservação do solo 62 71 78 81 Pastagens ou terrenos baldios Em más condições 68 79 86 89 Em boas condições 39 61 74 80 Prado em boas condições 30 58 71 78 Bosques ou zonas florestais Cobertura ruim 45 66 77 83 Cobertura boa 25 55 70 77 Espaços abertos relvados parques campos de golf cemitérios em boas condições Com relva mais de 75 de área 39 61 74 80 Com relva 50 a 75 de área 49 69 79 84 Zonas comerciais escritórios 89 92 94 95 Zonas industriais 81 88 91 93 Zonas residenciais Tamanho do lote m² média impermeável Até 500 m² 65 77 85 90 92 500 a 1000 m² 38 61 75 83 87 1000 a 1300 m² 30 57 72 81 86 1300 a 2000 m² 25 54 70 80 85 2000 a 4000 m² 20 51 68 79 84 Estacionamentos pavimentados viadutos telhados etc Ruas e estradas Asfaltadas com drenagem fluvial 98 98 98 98 Pavimentadas de paralelepípedos 76 85 89 91 De terra 72 82 87 89 Tabela 2 Valores de CN para bacias urbanas e suburbanas Uso e ocupação do solo Tipos de solo A B C D Solo lavrado Com sulcos retilíneos 77 86 91 94 Em fileiras retas 70 80 87 90 Em curva de Nível 67 77 83 87 Terraceamento em nível 64 76 84 88 Plantações regulares Em fileiras retas 64 76 84 88 Em curva de Nível 62 74 82 85 Terraceamento em nível 60 71 79 82 Plantações de Cereais Em fileiras retas 62 75 83 87 Em curva de Nível 60 72 81 84 Plantações de legumes Terraceamento em nível 57 70 78 89 Pobres 68 79 86 89 Normais 49 69 79 94 Boas 39 61 74 80 Pastagens Pobres em curva de nível 47 67 81 88 Normais em curva de nível 25 59 75 83 Boas em curva de nível 6 35 70 79 Campos permanentes Normais 30 58 71 78 Chácaras e estradas de terra Esparsas de baixa respiração 45 66 77 83 Normais 36 60 73 79 Densas de alta respiração 25 55 70 77 Normais 56 75 86 91 Más 72 82 87 89 De superfície dura 74 84 90 92 Muito esparsas baixa transpiração 56 75 86 91 Florestas Esparsas 46 68 78 84 Densas de alta transpiração 26 52 62 69 Normais 36 60 70 76 Tabela 3 Valores de CN para bacias rurais Grupos hidrológicos dos solos brasileiros de acordo com suas características geológicas e capacidade de infiltração Solo A que produz baixo escoamento superficial e alta infiltração São solos arenosos profundos com pouco silte e argila Solo B menos permeáveis do que o A São solos arenosos menos profundos do que o tipo A e com permeabilidade superior à média Solo C que geram escoamento superficial acima da média e com capacidade de infiltração abaixo da média contendo porcentagem considerável de argila pouco profundo Solo D que contém argilas expansivas e pouco profundas com muito baixa capacidade de infiltração gerando maior proporção de escoamento superficial Grupo hidrológico do solo Classes Gerais de solo A LATOSSOLO AMARELO LATOSSOLO VERMELHO AMARELO LATOSSOLO VERMELHO ambos de textura argilosa ou muito argilosa e com alta macroporosidade LATOSSOLO AMARELO E LATOSSOLO VERMELHO AMARELO ambos de textura média mas com horizonte superficial não arenoso B LATOSSOLO AMARELO e LATOSSOLO VERMELHO AMARELO ambos de textura média mas com horizonte superficial de textura arenosa LATOSSOLO BRUNO NITOSSOLO VERMELHO NEOSSOLO QUARTZÊNICO ARGILOSSOLO VERMELHO ou VERMELHO AMARELO de textura arenosamédia médiaargilosa argilosaargilosa argilosamuito argilosa que não apresentam mudança textural abrupta Tabela 1 Enquadramento das atuais classes gerais de solo para cada grupo hidrológico do solo Origem e aplicabilidade desconhecidas Dados de bacias urbanas americanas Áreas entre 16 e 21 Km² Declividades do talvegue inferior a 05 Departamento Nacional de Obras Públicas Adaptação da fórmula de BrasbyWillians EUA de 1923 por George Ribeiro Introduz um fator de rugosidade K que depende das características do terreno da bacia Características do terreno da bacia k Arenoargiloso vegetação intensa elevada absorção 20 Comum coberto de vegetação absorção apreciável 30 Argiloso coberto de vegetação absorção média 40 Com vegetação média pouca absorção 45 Em rocha escassa vegetação baixa absorção 50 Rochoso vegetação rala reduzida absorção 55 Federal Aviation Agency dos EUA Drenagem de aeroportos Para pequenas bacias urbanas com grandes taxas de impermeabilização Dados de 10 bacias rurais da Irlanda Áreas variando entre 140 e 930 Km² Bacias médias com predominância de escoamento em canais Origem italiana Não há informações acerca de sua obtenção e aplicabilidade Especulase que seja indicada para pequenas a médias bacias rurais Corpo de engenheiros de exército americano Dados de bacias rurais Áreas até cerca de 12000 Km² Declividades médias inferiores a 14 e talvegue máximo de 257 Km Dados de 20 bacias rurais Áreas entre 1 a 19 Km² Tempos de Concentração tc Equações de tempo de concentração FAA Tc 22211CL05S03333 Dooge Tc 219 A041S017 Corps Engineers Tc 1146 L076S019 Carter Tc 5862 L06S03 Picking Tc 5298 L0667S0333 DNOS Tc 2514 k1A03L02S04 Ven Te Chow Tc 960L064S032 Pasini Tc 642A0333L0333S05