Estudo sobre a sensibilidade dos parâmetros do método SCS na determinação de hidrogramas de cheia em bacias urbanas

• Ano de defesa: 2014
• Autor(a) principal: Paulino, Paloma Fernandes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Chuvas de projeto; Critical rainfall; Método SCS; SCS method; Tempo de concentração; Time of concentration; Use and occupation of the land; Uso e ocupação do solo
• Link de acesso: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26012015-154125/

Para simular o comportamento da bacia hidrográfica diante de eventos chuvosos e, a partir da quantificação das vazões de cheias, encontrar soluções para os problemas causados pelas enchentes, é essencial a utilização de modelos de transformação chuva-vazão. Há diferentes métodos para o cálculo do deflúvio superficial ou precipitação excedente para uma dada bacia hidrográfica. Entre estes, um dos mais utilizados pela comunidade técnica é o método desenvolvido pelo Departamento de Conservação do Solo norte-americano: SCS (Soil Conservation Service, atual National Resources Conservation Service), aplicável principalmente quando não se dispõe de séries históricas de dados hidrológicos. A utilização deste método depende da seleção do parâmetro CN (Curve Number), que por sua vez requer o conhecimento das características da bacia hidrográfica em estudo, como: tipos de solo, cobertura vegetal, uso da terra, teor de umidade do solo anterior à chuva. A partir da precipitação excedente total do evento chuvoso, para se construir um hidrograma de cheia, é necessário distribuir a chuva ao longo do tempo, ou seja, construir o hietograma da precipitação excedente. O SCS também propõe um método baseado no hidrograma unitário triangular sintético para gerar o hidrograma de cheia a partir de um certo hietograma. O parâmetro básico para se obter esse hidrograma sintético é o tempo de concentração da bacia hidrográfica (tc). Para a determinação deste parâmetro existem diversas fórmulas empíricas baseadas nas características físicas da bacia hidrográfica, uma vez que a sua determinação numa bacia sem dados hidrométricos torna-se impossível. Deste modo, para uma estimativa coerente do tc, é necessário avaliar para cada caso a ser estudado a fórmula mais adequada e os dados disponíveis. Neste sentido, o presente estudo tem como objetivo analisar a sensibilidade do método SCS em relação à classificação do uso e ocupação do solo e ao tempo de concentração, a partir de aplicação deste para a bacia do córrego do Mineirinho situada em São Carlos, SP. A análise da sensibilidade em relação ao CN foi realizada através da comparação dos resultados produzidos utilizando-se mapas de classificação dos usos do solo, produzidos a partir de imagens de satélite de alta resolução, as quais não são disponibilizadas gratuitamente, e imagens gratuitas de baixa resolução. Em relação ao tempo de concentração, foram analisadas e comparadas as diversas fórmulas disponíveis para sua determinação para uma bacia urbana. Outro aspecto estudado foi a distribuição temporal da chuva crítica. Existem diversos métodos indicados na literatura, como o dos blocos alternados, Huff e Bureau of Reclamation. Analisou-se o efeito que cada método produz nos hidrogramas de cheia resultantes. O método SCS apresenta-se bastante sensível em relação aos três parâmetros analisados. As diferenças entre os valores de CN, obtidos a partir das imagens de alta e baixa resolução, foram as que resultaram em maiores diferenças nas vazões de pico. A imagem de baixa resolução tende a subestimar as vazões de pico. Os métodos de distribuição temporal da chuva como Blocos Alternados e Huff 2°. Quartil, apesar serem métodos diferentes, produziram resultados semelhantes.