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DRENAGEM URBANA Prefeitura de Praia Grande

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Apresentação em tema: "DRENAGEM URBANA Prefeitura de Praia Grande"— Transcrição da apresentação:

1 DRENAGEM URBANA Prefeitura de Praia Grande
Aula 5 – Macro-Drenagem – Hidrologia de Bacias Complexas Praia Grande, 25 de agosto de 2003 Prof. Dr. José Rodolfo Scarati Martins

2 Programa

3 Aula de hoje… Restos a pagar…. Reg Variado e linha d’água
O que é uma bacia complexa permeabilidade x ocupação Hidrograma Unitário Soil Conservation Amortecimento de cheias em reservatórios

4 Escoamento em Regime Variado Influência das Marés

5 Cálculo da Linha d’água

6 Fórmula de Recorrência
Modelo Numérico Fórmula de Recorrência

7 Modelo Simplificado

8 Hidrologia de Bacias Complexas
influência da variabilidade espacial da chuva variação das condições de retenção e infiltração variação das condições de escoamento superficial direto amortecimento natural/artificial em depressões ou reservatórios amortecimento nos elementos de drenagem naturais/artificiais

9 Rio Pirajussara

10 Discretização da Bacia

11 Variabilidade espacial

12 Variabilidade Temporal
Equação IDF

13 Distribuição Temporal
Distribuição de Huff Blocos Alternados

14 Desagregação temporal

15 Escoamento Superficial Direto
Área de contribuição Área Impermeável Área conectada Capacidade de Infiltração

16 Área Impermeável Campana, 1992

17 Estimativa da área impermeável
fotografias de satélite fotos aéreas escala 1:5.000 dados fundiários municipais

18 Tempo de Concentração

19 Tempo de Concentração Doodge

20 Infiltração Soil Cons Service
para P > 0.2 S Q -> escoamento superficial direto em mm CN é uma função do tipo de solo, cobertura vegetal, e estado de umidade

21 Condições do Solo Condição I - Solos SECOS: As chuvas nos últimos dias não ultrapassam 1 mm; Condição II - Situação muito freqüente em épocas chuvosas. As chuvas nos últimos 5 dias totalizam entre 1 e 40 mm; Condição III - Solo UMIDO (próximo da saturação): as chuvas nos últimos dias foram superiores a 40 mm e as condições meteorológicas foram desfavoráveis a altas taxas de evaporação.

22 Grupos de Solo Grupo A - Solos arenosos com baixo teor de argila total inferior a 8%. Não há rocha nem camadas argilosas e nem mesmo densificadas até a profundidade de 1 m. O teor de húmus é muito baixo, não atingindo 1%; Grupo B - Solos arenosos menos profundos que os do grupo A e com maior teor de argila total, porém ainda inferior a 15%. No caso de terras roxas, este limite pode subir a 20%, graças a maior porosidade. Os dois teores de húmus podem subir respectivamente a 1.2 e 1.5%. Não pode haver pedras e nem camadas argilosas até 1m, mas é quase sempre presente camada mais densificada do que a camada superficial; Grupo C - Solos barrentos com teor total de argila de 20 a 30%, mas sem camadas argilosas impermeáveis ou contendo pedras até a profundidade de 1.2m. No caso de terras roxas estes dois limites máximos podem ser 40% e 1m. Nota-se, a cerca de 60 cm de profundidade, camada mais densificada que no grupo B, mas ainda longe das condições de impermeabilidade; Grupo D - Solos argilosos (30-40% de argila total) e ainda com camada densificada a uns 50 cm de profundidade ou solos arenosos como B mas com camada argilosa quase impermeável ou horizonte de seixos rolados; Grupo E - Solos barrentos como C mas com camada argilosa impermeável ou com pedras ou sem tal camada mas o teor de argila superando 40%. No caso de terras roxas esse teor pode subir a 60% (no caso D 45%).

23 Tabelas práticas (cond II)

24 Conversão ( de cond II para …)

25 Críticas a fórmula proposta pelo SCS é empírica e teoricamente inconsistente se for transformada em fórmula de infiltração, a fórmula do SCS foi determinada para chuvas diárias. A sua aplicação para intervalos de tempo menores que um dia é uma extrapolação que não encontra respaldo em estudos experimentais ou teóricos. E possível demonstrar que a fórmula dá melhores resultados quando a precipitação não apresenta grandes variações temporais. o SCS não apresenta informações que fundamentem sua afirmação de que a perda inicial (Ai) é aproximadamente igual 0.2 * S.

26 Geração de Hidrogramas Sintéticos
hidrograma adimensional do SCS é um hidrograma unitário sintético, onde a vazão (Q) é expressa como fração da vazão de pico (Qp) e o tempo (t) como fração do tempo de ascensão do hidrograma unitário (tp). Dadas a vazão de pico e o tempo de resposta (Lag-Time) para a duração da chuva excedente, o hidrograma unitário pode ser estimado a partir do hidrograma-adimensional sintético para uma dada bacia.

27 Hidrograma Adimensional SCS

28 Tempo de Pico e Recessão
A partir da observação de um grande número de hidrogramas unitários, o Soil Conservation Service sugere que o tempo de recessão seja aproximadamente 1.67*tp. a área sob o hidrograma unitário deve ser igual ao volume de escoamento superficial direto de 1 cm Um estudo de hidrogramas unitários de muitas bacias rurais grandes e pequenas indicou que o tempo de resposta (Lag-Time) é aproximadamente igual a 60% de tc

29 Cálculo do Hidrograma SCS

30 Amortecimento em Canais
método de Muskingum: admite uma relação linear entre volumes armazenados em um trecho de rio e as vazões de entrada e saída neste trecho V é o volume armazenado I é a vazão de entrada no trecho Q é a vazão de saída do trecho K é a constante de armazenamento X é o fator de ponderação.

31 Algoritmo de Cálculo

32 Resultados

33 Amortecimento em Reservatórios

34 Algoritmo de Cálculo Hidrograma Afluente

35 Curva Cota x Descarga Curva Cota x Volume

36 Funcional de Cálculo

37 Modelo de Routing


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