Escoamento de Sub-Bacia

UNIVERSIDADE FEDERAL DO TOCANTINS

CENTRO DE ENGENHARIA CIVIL

Ludmilla Costa Silva

Rafael Cavalcante Avelino do Amaral

Raphael Victor da Cunha Costa

Raquel Trajano Machado

ESTUDO HIDROLÓGICO DA BACIA HIDROGRÁFICA TOCANTINS-ARAGUAIA:

Estudo do escoamento superficial da microbacia T7

Palmas-TO

2015

Ludmilla Costa Silva

Rafael Cavalcante Avelino do Amaral

Raphael Victor da Cunha Costa

Raquel Trajano Machado

ESTUDO HIDROLÓGICO DA BACIA HIDROGRÁFICA TOCANTINS-ARAGUAIA:

Estudo do escoamento superficial da microbacia T7

Trabalho submetido à disciplina de Hidrologia Aplicada, do curso de Engenharia Civil da Universidade Federal do Tocantins, como requisito parcial para aprovação.

Prof. Felipe de Azevedo Marques.

Palmas-TO

2015

LISTA DE QUADROS

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

Quadro  2 - Classe de umidade antecedente do solo        

Quadro  3 - Correção de CN para AMC II        

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

Quadro  5 - Resultados do escoamento superficial        

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SUMÁRIO

1.        INTRODUÇÃO        

2.        Estimativas do Escoamento Superficial        

2.1.        Resultados        

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        

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1. INTRODUÇÃO

O escoamento superficial constitui-se basicamente do deslocamento, por efeito da gravidade, da água sobre a superfície do solo e é um dos segmentos do ciclo hidrológico que mais possuem relevância para o engenheiro, pois a maioria dos estudos hidrológicos nos projetos de obras civis está relacionada ao aproveitamento da água superficial ou análise e eventual proteção dos efeitos provocados pelo movimento da água na superfície terrestre.

No início da precipitação, parte do seu volume é retida pela vegetação e outra parte infiltra no solo. Após exceder essa capacidade de retenção da vegetação e a taxa de infiltração do solo, a água começa a escoar na superfície, até encontrar canais de escoamento, pelos quais serão transportadas até os corpos d’água da bacia. Esse processo escoamento ocorre em várias etapas intermediárias, e provocam inúmeros efeitos, um deles é o transporte de partículas de solo, substâncias químicas e matérias orgânicas que podem provocam prejuízos ao agronegócio e poluição de corpos d’água.

Dos fatores que influenciam o escoamento superficial, podemos citar os principais:

• Tipo de solo – interfere diretamente na taxa infiltração de água no solo e, portanto, na capacidade de retenção de água na superfície. Quanto maior a permeabilidade e rugosidade do solo, menor será o escoamento.
• Topografia – influencia a velocidade de escoamento e a capacidade de armazenamento da água na superfície. No geral, terrenos inclinados apresentam maior velocidade de escoamento e menor capacidade de armazenamento de água.
• Rede de drenagem – bacias com rede de drenagem densa e ramificada apresentam uma rápida concentração do escoamento, o que implica em elevadas vazões de escoamento.
• Presença de obras hidráulicas – obras hidráulicas com a finalidade de drenagem aumentam a velocidade do escoamento, enquanto que obras com finalidade de retenção de escoamento reduzem vazão escoada.
• Precipitação – a frequência, intensidade e duração da precipitação constituem a principal entrada de água no sistema e influenciam diretamente o volume e a vazão escoada.
• Cobertura e uso do solo – as condições do solo e cobertura de vegetação influenciam diretamente a sua infiltração e, como consequência, a fração do volume de precipitação que escoa na superfície. Quanto maior cobertura vegetal, menor será o escoamento.
• Evapotranspiração - é um fenômeno relacionado com a vegetação que retira a umidade do solo, assim quando da ocorrência de precipitação, o solo com menor umidade terá maior infiltração e, consequentemente, menor escoamento.

Além dos fatores que influenciam o escoamento, é fundamental o conhecimento das suas grandezas para o dimensionamento de obras de engenharia. Essas características físicas são expressas pela vazão, volume escoado, coeficiente de escoamento superficial, área da bacia hidrográfica, velocidade escoamento, tempo de concentração, dentre outras.

A vazão (Q) é definida como o volume de água escoado por unidade de tempo que atravessa determinada seção do rio. É um dos principais parâmetros de escoamento de uma bacia, geralmente expresso em m³/s. Podem ser analisadas a vazões máximas, médias e mínimas, sendo as máximas, aquelas de maior interesse para o dimensionamento de sistemas de drenagem, obras de controle de erosão e cheias.

         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]