Escoamento Superficial

Apresentação em tema: "Escoamento Superficial"— Transcrição da apresentação:

1 Escoamento Superficial
& Análise do Hidrograma

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3 Todo o escoamento que aparece no rio é chamado de Escoamento Superficial
Usualmente expresso em: unidades de vazão (m3/s l/s Hm3/ano) ou lâmina de escoamento (mm/dia, mm/mês, etc)

4 As origens do Escoamento Superficial podem ser:
1. O Escoamento Superficial Direto- ESD 2. O Escoamento Básico 3. O Escoamento Sub Superficial (ou hipodérmico)

5 Características do Escoamento Básico
1. Oriundo do lençol freático 2. Escoamento laminar (lento e uniforme) 3. Decai lentamente ao longo do tempo quando não há recarga

6 Características do Escoamento Básico
4. Quando há recarga a vazão básica sobe lentamente para depois decair novamente quando a recarga cessa.

7 Características do Escoamento Superficial Direto
1. Oriundo da superficie da bacia. 2. Escoamento turbulento da chuva excedente 3. A vazão cresce rapidamente conforme: - intensidade da chuva - características da bacia

8 Tempo de Retardamento Tr
Centro de Gravidade do Bloco de Chuva Tempo de Retardamento Tr Tempo de Recessao Tempo Base ou Duração do ESD

9 FORMA DE UM HIDROGRAMA Fatores que influenciam a forma do hidrograma :
(1) RELEVO (densidade de drenagem, declividade do rio e da bacia, capacidade de armazenamento e forma). Bacias íngremes e com boa drenagem têm hidrogramas íngremes com pouco escoamento de base. Bacias com grandes áreas de extravasamento tendem a regularizar o escoamento e reduzir o pico. Bacias mais circulares antecipam e têm picos de vazões maiores do que bacias alongadas.

10 FORMA DE UM HIDROGRAMA Fatores que influenciam a forma do hidrograma :
(2) COBERTURA DA BACIA : cobertura vegetal tende a retardar o escoamento e aumentar perdas por evaporação. (3) MODIFICAÇÕES ARTIFICIAIS NO RIO : reservatórios de regularização reduzem os picos, enquanto canalizações podem aumentar os picos.

11 FORMA DE UM HIDROGRAMA Fatores que influenciam a forma do hidrograma :
(4) DISTRIBUIÇÃO, DURAÇÃO E INTENSIDADE DA PRECIPITAÇÃO : Chuvas deslocando-se de jusante para montante geram hidrogramas com picos menores (eventualmente dois picos). As chuvas convectivas de grande intensidade e distribuídas numa pequena área, podem provocar as grandes enchentes em pequenas bacias. Para bacias grandes , as chuvas frontais são mais importantes. (5) SOLO : Interfere na quantidade de chuva transformada em chuva efetiva.

12 TRECHOS DO HIDROGRAMA (1) Ascensão : com grande gradiente e correlacionada com a intensidade da precipitação. (2) Região do pico : o hidrograma muda de inflexão, resultado do fim da chuva e amortecimento na bacia. (3) Recessão : Cessa o escoamento direto, após o ponto de inflexão, apenas contribui o escoamento básico.

13 CARACTERÍSTICAS DO HIDROGRAMA
(1) Tempo de concentração : Tempo de deslocamento da água do ponto mais distante da bacia até a seção principal. Definido também como o intervalo entre o fim da da precipitação e o ponto de inflexão do hidrograma. (2) Tempo de retardamento : Intervalo de tempo entre os centros de massa do hietograma e do hidrograma.

14 CARACTERÍSTICAS DO HIDROGRAMA
(3) Tempo de pico : Intervalo de tempo entre o centro de massa da chuva e a vazão de pico. (4) Tempo de ascensão : Intervalo entre o início da chuva e o pico do hidrograma. (5) Tempo de base : Duração do escoamento superficial direto. (6) Tempo de recessão : Intervalo entre a vazão de pico e o término do escoamento superficial direto.

15 Chuva Excedente Hex b Vesd= AD x Hex Vesd= AREA abc a c

16 Síntese do Hidrograma + b c a

17 Análise do Hidrograma Significado: Importância:
Separação do hidrograma de Escoamento Superficial Direto do hidrograma total Importância: Estudo de cheias. Determinação do hidrograma de cheias

18 Análise do Hidrograma c Como se precede? Determinam-se os pontos a e c

19 Análise do Hidrograma -Início do ESD -Inflexão abrupta c? -Fim do ESD
Ponto a -Início do ESD -Inflexão abrupta Ponto c c? -Fim do ESD -Determinação difícil a

20 Qi= Q(i-1) e - t/K Mas , o que é o Modelo do Reservatório Linear ?
Análise do Hidrograma Determinação do Ponto c Utiliza-se a equação da curva de decaimento do Escoamento Básico baseada no modelo de Reservatório Linear Qi= Q(i-1) e - t/K Mas , o que é o Modelo do Reservatório Linear ?

21 Reservatório Linear

22 RESERVATÓRIO LINEAR Aplicando-se a equação da continuidade ao reservatório que representa o escoamento básico, admitindo-se que não haja mais precipitação ( I=0) Aplicando-se a hipótese de reservatório linear :

23 RESERVATÓRIO LINEAR pode-se substituir na expressão anterior e integrar entre dois instantes situados à direita do ponto C.

24 ln Qi= -(1/K) x t + ln Q(i-1)
Análise do Hidrograma Determinação do Ponto c Qi= Q(i-1) e - t/K Reta no papel mono-log ln Qi= -(1/K) x t + ln Q(i-1) Coeficiente angular da reta

25 b Q Vesd c a ln Q c a

26 Formas de Separação 1 º Método :
Basta ligar os pontos A (caracterizado pelo início da ascensão do hidrograma, ou do escoamento superficial) e C (caracterizado pelo término do escoamento superficial) por uma reta

27 Q b Vesd c a

28 Formas de Separação 2 º Método :
Consiste em extrapolar a curva de recessão a partir do ponto C até encontrar o ponto B, localizado abaixo da vertical do pico. Ligam-se os pontos A, B e C.

29 b Q Vesd c a ln Q c a

30 Formas de Separação 3 º Método :
Consiste em extrapolar a curva de recessão a partir do ponto C até encontrar o ponto B, localizado abaixo da vertical do pico. Ligam-se os pontos A, B e C.

31 b Q Vesd c a ln Q c a

32 Índice N Htotal H1 N mm/h H2 Vesd Hexc= A.D. Hexc= H1 + H2 Vesd

33 F I M