1.Qual será o tratamento do fundo de vale?

1. As principais questões do projeto 1.Qual será o tratamento do fundo de vale? • concepção do canal: Q. Materiais. • planejamento de uso do solo e da ocupação do vale • nível de risco de inundação • condicionantes sanitárias e ambientais u , Fr

2. 2.Qual será a vazão de dimensionamento? 3.Qual será o volume de água a escoar? 4.Qual será o risco aceitável do projeto? 5.Haverá necessidade de armazenamento na bacia (amortecimento de cheia)?

5. Supondo-se T = 100 anos, então: • Se n = 10 anos, então R = 10% • Se n = 50 anos, então R = 40%

6. Precipitação de projeto Precipitação efetiva Cheia de projeto

11. Precipitação de projeto • Intensidade, I • Duração, D • Altura, P • Frequência - risco, F = 1/T • Distribuição temporal • Distribuição espacial

12. Precipitação efetiva • Tipo de solo • Cobertura vegetal • Uso do solo (zoneamento) • Estado inicial • Fatores geomorfológicos

13. Precipitação de Projeto (Pinheiro Naghettini, 1998) Equação geral: Onde:

14. iT,d,j: intensidade de precipitação [mm/h], de duração t [h ou min] no local j, para período de retorno T d: duração da precipitação [ h ou min] P(anual) : precipitação anual [mm] na localidadej T : tempo de retorno [anos] mT,t : quantis adimensionais de freqüência, de validade regional, associados à duração t e ao período de retorno T

15. Belo Horizonte • Estação pluviográica • Estação pluviométrica

16. Como fixar a duração da P de projeto? Conceito do Método Racional: d = tempo de concentração da bacia Fórmula de Kirpich: tc : tempo de concentração em [min] L : comprimento total da bacia, medido ao longo do talvegue principal até o divisor de água [km] I : declividade média (ou declividade equivalente), em %

17. Como fixar a duração da P de projeto?  Método cinemático: (Soil Conservation Service) Li: comprimento de um trecho i do talvegue principal, [m] Vi: velocidade do escoamento no trecho i de comprimento Li, [m/s]. Fluxograma de aplicação: 1. O talvegue principal é dividido em n trechos; 2. Cada trecho deve ter declividade homogênea; 3. A velocidade de escoamento de calha cheia é estimada em cada trecho.

18. Como fixar a duração da P de projeto? L: comprimento total da bacia, medido ao longo do talvegue principal até o divisor de águas, em [km] Aimp: área impermeável da bacia [km2] Avaliação complementar por simulação: 0,5.tc e 2,0.tc

19. Tabela 7.4 – Quantis adimensionais de freqüência para diversas durações de precipitação e tempos de retorno.

20. Distribuição temporal da precipitação Precipitação de Projeto ( T = 50 anos) Precipitação em mm Tempo ( x 10 min ) Bacia do Córrego Engenho Nogueira: Chuva de Projeto; T = 50 anos Hietograma adimensional com probabilidade de excedência 50%

21. Precipitação Duração (inferior a 1 hora)

22. Precipitação Duração: entre uma e duas horas

23. Tempo de retorno / Tipos de obra:

24. Tempo de retorno / Estrutura hidráulica:

25. Precipitação de Projeto: Precipitação efetiva Chuva de Projeto ( T = 60 anos) Precipitação em mm Tempo ( x 10 min )

26. Precipitação efetiva Com S = 25400/CN - 254 e Ia = 0,2.S Onde: Pef: precipitação efetiva (acumulada) [ mm ] S: máxima capacidade de absorção da bacia [ mm ] Ia: perdas (absorções) iniciais [ mm ]

27. Precipitação efetiva

28. Cumulative direct runoff P, in inches Cumulative rainfall P, in inches

29. Precipitação de Projeto: Precipitação efetiva.Estimativa de CN em Belo Horizonte (Ramos, 1998)Grupo B: Solos Residuais dos gnaisses. Predominantemente solos profundos. Solos silto-arenosos ou areno-argilosos Grupo D: Filitos alterados, formando camadas impermeáveis ou solos muito delgados sobre a rocha intemperizada ou a rocha sã.

30. Relação entre zoneamento, densidade populacional e impermeabilização

31. Relação entre impermeabilização e coeficiente de escoamento superficial Onde:

32. AS ETAPAS SIMPLIFICADAS DE ESTUDO

33. Exercício texto SCS – 3.1 Bacia hidrográfica com CN = 80 e condições de umidade antecedente II: S = 25.400 / 80 - 254 = 63,5 mm Ia = 0,2 . S = 12,7 mm Fa = [ S . ( P – Ia ) / ( P – Ia + S ) Para P > 12,7 mm, Fa = [ 63,5 . (P-12,7) / (P + 50,8) ] Pe = P – Ia – Fa Exemplo: t = 2 . h P = 22,9 mm Fa = 8,8 mm Pe = 1,4 mm

34. Tabela - Cálculo da precipitação efetiva:

36. Cheia de projeto • Área da bacia • Declividade da bacia • Outros fatores morfológicos • Tipo de solo • Cobertura vegetal • Uso do solo • Estado inicial

37. Cálculo do Hidrograma de Cheia: método do HU 1

38. Cálculo do Hidrograma de Cheia: método do HU 2

39. Cálculo do Hidrograma de Cheia: método do HU 3

40. Hidrograma Unitário do SCS (Natural Resources Conservation Service)

41. Hidrograma Unitário Triangular do SCS

42. HUT do SCS: Formulação / Volume de escoamento superficial

43. HUT do SCS: Formulação Relações entre tempos característicos do HUT ( tc, D, tp, trp) • Segundo o SCS, o tempo de resposta pode ser calculado por:

44. HUT do SCS: Formulação • Relações entre tempos característicos do HUT ( tc, D, tp, trp ) • Formulação final da vazão de pico: • Formulação final da vazão de pico: Qp = 0,208 . ( Ape / tp )  Qp = 0,208 . A . Pe / ( tp ) • A: área da bacia [ km2 ]; • Pe: precipitação efetiva [ mm ]; • tp: tempo de pico [ h ].

45. Precipitação efetiva para o cálculo da convolução

46. HU Final Vazão [m3/s.mm] Tempo [ h ]

47. Cálculo da convolução

48. Escoamento Superficial Direto

49. Curva característica de um canal:exemplo Ribeirão Arrudas, área central

50. Curva característica de um canal:exemplo Ribeirão Arrudas, área central