Escoamento de Sub-Bacia

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Já o coeficiente de escoamento superficial (C) é a razão entre o volume de água que atinge uma seção do curso d’água e o volume total de água precipitado , é adimensional e pode representar uma precipitação isolada ou um intervalo de tempo no qual ocorrem várias precipitações. Dado pela equação: .[pic 1][pic 2][pic 3]

O tempo de concentração é o tempo que a água precipitada no ponto mais remoto da área considerada leva para atingir a seção de deságue da bacia, ou seja, é o tempo necessário para que toda água precipitada na bacia contribua com o escoamento na seção considerada. [pic 4]

- Estimativas do Escoamento Superficial

Um dos métodos disponíveis para estimar o volume escoado é o Método Racional, este método permite a determinação da vazão máxima de escoamento superficial a partir de dados de chuvas. No entanto, esse método é limitado para aplicação em pequenas bacias que, segundo a literatura, apresentam área variável de 50 a 500 ha. Como no caso o objeto de estudo desse trabalho é a Microbacia T7, que possui uma área total aproximada de 306.712 ha, esse método não poderá ser aplicado.

Outro método disponível é o Método do Número da Curva, desenvolvido pelo SOIL CONSERVATION SERVICE (1972), vinculado ao Departamento de Agricultura dos Estados Unidos (SCS-USDA), esse método permite estimar a lâmina de escoamento superficial a partir de dados de precipitação e de outros parâmetros da microbacia. Dado pela relação:

[pic 5]

Onde:

I = infiltração acumulada após o início do escoamento superficial, mm;

S = infiltração potencial, mm;

ES = escoamento superficial total, mm;

Pe = escoamento potencial ou excesso de precipitação, mm.

Importante salientar que a equação dada é válida a partir do escoamento superficial. Sendo:

[pic 6]

Em que:

PT = precipitação total, mm;

Ia = abstrações iniciais, mm.

As abstrações iniciais correspondem a toda precipitação que ocorre antes do início do escoamento superficial. A partir deste momento tem-se que:

[pic 7]

Assim, substituindo “ na primeira equação, e isolando , temos:[pic 8][pic 9]

[pic 10]

Onde, a partir de análises de bacias experimentais estudadas, a SCS-USDA determinou a relação: . Que aplicada na relação , permite sua aplicação na equação de ES:[pic 11][pic 12]

[pic 13]

[pic 14]

Essa será a equação usada na estimativa de escoamento da Microbacia T7. Para a simplificação desse método, a precipitação total de uso será aquela correspondente ao total precipitado para determinado período de retorno e duração de precipitação requerida (24 h).

A SCS-USDA fornece ainda a relação:

[pic 15]

No qual CN é o número da curva, cujo valor varia de 0 a 100, e depende do uso e manejo da terra, grupo de solo, condição hidrológica e umidade antecedente do solo.

Os grupos de solo são definidos da seguinte forma:

Solo A: solo com baixo potencial de escoamento, alta taxa de infiltração quando completamente úmido e perfil profundo, geralmente arenoso, com pouco silte e argila;

Solo B: solo com moderada taxa de infiltração quando completamente úmido e com profundidade moderada;

Solo C: solo com baixa taxa de infiltração quando completamente úmido, com camada de impedimento e contendo considerável porcentagem de argila;

Solo D: solo com elevado potencial de escoamento e baixa taxa de infiltração. Solo raso e com a presença de camada impermeável.

O solo considerado será o do Grupo C, contendo considerável porcentagem de argila.

O Quadro 1, disposto a seguir, apresenta os valores de CN referentes às condições médias de umidade antecedente. A classe de umidade antecedente pode ser determinada com a ajuda do Quadro 2, com base na precipitação ocorrida nos cinco dias que antecedem à chuva crítica.

Para condições iniciais de umidade diferentes da média, a correção do valor do número da curva pode ser feita utilizando o Quadro 3. Para efeitos didáticos e demonstrativos serão calculados os valores de CN para as três classes de umidade antecedente.

Quadro 1 - Valores de CN para condições de umidade antecedente AMC II

[pic 16]

Fonte: TUCCI (2000).

Quadro 2 - Classe de umidade antecedente do solo

[pic 17]

Fonte: TUCCI (2000).

Quadro 3 - Correção de CN para AMC II

[pic 18]

Fonte: TUCCI (2000).

Com relação às precipitações totais, serão feitas análises para duração de precipitação de 24 h, para os períodos de retorno de 5, 10, 20 e 40 anos. Esses valores já foram obtidos na parte do estudo de precipitações deste trabalho. Os resultados das precipitações máximas diárias foram resumidos no Quadro 10, da segunda parte desde trabalho, e serão utilizados nas estimativas de escoamento superficial da Microbacia T7. Ressaltando que serão utilizados os valores de lâmina máxima obtidas pelo método probabilístico Logpearson 3 para os períodos de retorno de 5 e 10 anos, e as lâminas do método lognormal 2 para os períodos de retorno de 20 e 40 anos.

Quadro 4 - Valores de área por uso/cobertura do solo

USO/COBERTURA DO SOLO

ÁREA (km2)

%

Agropecuária