Estudo de vazões e enchentes

Universidade do Contestado - Campus de Concórdia

Curso de Engenharia Ambiental

Disciplina de Hidrologia

JEAN CARLOS BENINCÁ

ESTUDO DE VAZÕES E ENCHENTES

Concórdia

2013

JEAN CARLOS BENINCÁ

VAZÕES E ENCHENTES

Projeto apresentado como exigência de obtenção de nota na Disciplina de Hidrologia, ministrada pela Universidade do Contestado – Campus de Concórdia, sob orientação do professor Gilmar Antonio da Rosa.

Concórdia

2013

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO 3

1.1 DELIMITAÇÕES DO TEMA 3

1.2 PROBLEMA 4

1.3 JUSTIFICATIVA 6

1.4 OBJETIVOS 7

1.4.1 Objetivo geral 7

1.4.2 Objetivos específicos 8

2. REFERENCIAL TEÓRICO 9

2.1 FÓRMULAS EMPÍRICAS 9

2.2 MÉTODOS ESTATÍSTICOS 10

2.2.1 Escolha de Frequência da Cheia de Projeto 13

2.2.2 Dificuldades na Aplicação dos Métodos Estatísticos 14

2.3 MÉTODO RACIONAL 15

2.3.1 Área Drenada 16

2.3.2 Intensidade Média da Precipitação Pluvial 17

2.3.3 Valores a adotar 17

2.3.4 Coeficiente do escoamento C 18

2.3.5 Exemplo de Utilização 21

2.3.6 Vazão 24

2.4 MÉTODOS HIDROMETEOROIÓGICOS 25

2.4.1 Avaliação da Máxima Precipitação Provável (MPP) 28

2.4.2 Seleção das Maiores Precipitações 29

2.4.3 Maximização 29

2.4.4 Transposição 32

2.4.5 Definição da MPP 33

2.4.6 Hidro grama de Enchente 34

2.4.7 Hidro grama Unitário 34

2.5 PROPAGAÇÃO DE CHEIAS 35

1. INTRODUÇÃO

1.1 DELIMITAÇÕES DO TEMA

A hidrologia, que se desenvolveu consideravelmente nestas ultimas décadas, colocou á disposição dos projetistas uma série de métodos para a estimativa de cheias de cursos de água. Pode-se-, de um modo geral, classifica-los em quatro grupos, que são: fórmulas empíricas; métodos estatísticos; método racional; método hidro meteorológicos.

O presente projeto de pesquisa tem como finalidade estudar a definição das vazões de enchente, bem como as características condicionantes para esse fenômeno.

1.2 PROBLEMA

As enchentes são fenômenos naturais que ocorrem quando a precipitação é elevada e a vazão ultrapassa a capacidade de escoamento, ou seja, quando a chuva é intensa e constante, a quantidade de água nos rios aumenta, extravasando para as margens dos rios (áreas de várzeas). Todos os canais de escoamento possuem essa área de várzea para receber o "excesso" de água, quando ela ultrapassa os limites dos canais. Entretanto, com as interferências antrópicas (do homem), as inundações são intensificadas em vista de alterações no solo de uma bacia hidrográfica, tais como a urbanização, impermeabilização, desmatamento e o desnudamento (eliminação da vegetação).

O processo de urbanização causa mudanças no microclima das cidades. O intenso processo de desmatamento e a construção de residências, edifícios, indústrias, ocupação das áreas de várzeas e a impermeabilização do solo com asfalto acarretam no aumento de temperatura dos centros urbanos em relação às áreas periféricas (afastadas do centro) e às áreas rurais. Em algumas cidades esta diferença de temperatura pode atingir até 10°C. Além do desmatamento e da impermeabilização do solo, o consumo de combustíveis fósseis por automóveis e indústrias torna a cidade uma fonte de calor. Esse fenômeno é denominado "ilha de calor". O aumento de temperatura nos centros urbanos intensifica a evaporação; além disso, o material particulado (poluentes) em suspensão favorece a formação de núcleos de condensação na atmosfera. O resultado é o aumento da quantidade de chuvas.

Em condições naturais, parte da chuva fica retida nos troncos e folhas, o escoamento superficial é retido por obstáculos naturais gerando maior infiltração e retardando a chegada da água nos cursos de água. Quando a cobertura vegetal é retirada, não há resistência ao escoamento e a água atinge os rios com maior facilidade e rapidez, contribuindo também com o assoreamento dos rios, pois, sem a cobertura vegetal, os sedimentos são carregados pela água e acabam depositados no fundo dos leitos dos rios. Este fato é agravado quando há impermeabilização do solo.

Outro fator que agrava as inundações nos centros urbanos é o entupimento dos bueiros ocasionado pelo lixo jogado nas ruas pela população. Em dias de chuva, com a impossibilidade do