·
Engenharia Civil ·
Hidrologia
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE HIDROLOGIA APLICADA DRENAGEM PROFESSORES SERGIO CAMPOS DE FREITAS MARCOS VELOSO DE MENEZES DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 1 1 HIDROLOGIA APLICADA À DRENAGEM PLUVIAL 11 INTRODUÇÃO Os diversos métodos hidrológicos disponíveis e confiáveis possibilitam a determinação dos deflúvios superficiais que irão impactar uma área urbana e conseqüentemente a definição de técnicas de interceptação coleta e condução das águas pluviais A fim de se compreender melhor a aplicação dos métodos hidrológicos a seguir estão apresentadas as definições básicas e termos hidrológicos mais utilizados a Bacia de Drenagem A bacia de drenagem urbana é a similar da bacia hidrográfica quando se considera a presença de vias urbanas e a modificação do relevo pelas implantações de edifícios Em semelhança à bacia hidrográfica a Bacia de Drenagem é limitada por divisores de água e talvegues Os divisores de água destas bacias podem ser meiosfios pontos altos de vias muros e pontos altos de terrenos dentre muitas opções Já os talvegues passam a ser sarjetas valetas canaletas galerias tubulares e celulares canais etc Uma bacia de drenagem tem um único ponto de despejo que é o ponto de interseção entre o divisor de água e o talvegue considerado Logo para cada ponto de um curso dágua ou de um talvegue corresponde uma determinada bacia de drenagem ou bacia contribuinte E os pontos de despejo são comumente chamados de enxutórios esultórios ou deságüe b Tempo de Concentração tc É o tempo de escoamento da água pluvial no talvegue principal ou seja é o tempo necessário para que a água precipitada ao atingir o solo no ponto mais remoto de uma bacia leva para chegar ao enxutório c Período de Retorno T Período de retorno ou tempo de recorrência de uma chuva é o intervalo de tempo médio em que uma determinada chuva terá a probabilidade de ocorrer ou ser superada em pelo menos uma vez Quanto maior for o período de recorrência maior será o valor da vazão de projeto encontrada e consequentemente mais segura e cara será a obra d Precipitação P É a quantidade de água da chuva ou seja é o volume da chuva geralmente medidos através de pluviômetros e pluviógrafos No trabalho desenvolvido por Otto Pfeifsteter e apresentado no livro Chuvas Intensas no Brasil foram tratados os dados dos postos pluviométricos brasileiros e geradas equações características para cada posto e Intensidade Pluviométrica i DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 2 Intensidade Pluviométrica é o fluxo da chuva ou seja é a vazão da água que precipita f Deflúvio Superficial Q Deflúvio Superficial é a vazão de água precipitada que efetivamente atinge o enxutório da bacia de drenagem ou seja é a vazão de água que efetivamente escorre na superfície da bacia DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 3 12 GRANDEZAS HIDROLÓGICAS Para a drenagem pluvial os métodos hidrológicos mais utilizados são o Racional o Hidrograma Unitário Triangular e as equações específicas de chuva para cidades inclusive suas variações apresentados a seguir 121 MÉTODO RACIONAL Tempo de Concentração 0 385 3 c H t 57 L equação de Kirpich Onde tc tempo de concentração em horas L comprimento do talvegue principal em Km H desnível do talvegue principal em metros Período de Retorno Geralmente adotamse os seguintes valores Dimensionamento de dispositivos de condução de águas superficiais T 5 a 10 anos Dimensionamento de galerias tubulares galerias celulares e bueiros T 10 a 15 anos Dimensionamento de bueiros funcionando sob pressão T 15 a 25 anos Dimensionamento de Canais T 50 a 100 anos Dimensionamento de Pontes T 50 a 100 anos Dimensionamento de vertedores de barragens T 1000 a 10000 anos DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 4 Precipitação c c T at blog 1 ct T P 025 Onde P precipitação em mm T período de retorno em anos a b c constantes dos postos pluviométricos constantes que variam com o tempo de concentração e o posto pluvioétrico tc tempo de concentração em horas Intensidade Pluviométrica ct i P Deflúvio Superficial 360 C i A Q Onde Q deflúvio superficial em m 3s C coeficiente de deflúvio superficial run off i intensidade pluviométrica A área da bacia hidrográfica em hectares ha DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 5 tc 5min 15min 30min 1 h 2 h 4 h 8 h 14 h 24 h 48 h 0108 0122 0138 0156 0166 0174 0176 0174 0170 0166 P LOCAL a b c 5min 15min 30min 1h a 6d 9 Barbacena 05 18 60 012 012 008 004 13 Belo Horizonte 06 26 20 012 012 012 004 15 Bonsucesso 08 18 60 004 004 004 004 20 Caxambu 05 23 20 008 008 008 008 51 Ouro Preto 06 23 20 000 012 012 004 52 Paracatu 12 43 10 004 000 004 012 55 Passa Quatro 07 21 20 004 004 004 008 83 Sete Lagoas 04 27 20 008 008 008 008 87 Teófilo Otoni 04 24 20 000 008 008 008 DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 6 Parâmetro C para bacias urbanas UTILIZAÇÃO OU COBERTURA DO SOLO A B C D Zonas cultivadas sem conservação do solo 72 81 88 91 com conservação do solo 62 71 78 81 Pastagens ou terrenos em más condições 68 79 86 89 Baldios em boas condições 39 61 74 80 Prado em boas condições 30 58 71 78 Bosques ou zonas de cobertura ruim 45 66 77 83 Florestais cobertura boa 25 55 70 77 Espaços abertos relvados parques campos de golf cemitérios boas condições com relva em mais de 75 da área 39 61 74 80 com relva de 50 a 75 da área 49 69 79 84 Zonas comerciais e de escritórios 89 92 94 95 Zonas industriais 81 88 91 93 Zonas residênciais lotes de m2 média impermeável 500 65 77 85 90 92 1000 38 61 75 83 87 1300 30 57 72 81 86 2000 25 54 70 80 85 4000 20 51 68 79 84 Parques de estacionamentos telhados viadutos etc 98 98 98 98 Arruamentos e estradas asfaltadas e com drenagem de águas pluviais 98 98 98 98 paralelepípedos 76 85 89 91 terra 72 82 87 89 SOLO A solos argilosos impermeáveis a semipermeáveis com capacidade de infiltração de 0 a 1 mmh SOLO B solos siltosos de características semipermeáveis com capacidade de infiltração de 1 a 4 mmh SOLO C solos siltosos de características semipermeáveis com capacidade de infiltração de 4 a 8 mmh SOLO D solos siltosos de características semipermeáveis com capacidade de infiltração de 8 a 12 mmh DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 7 122 EQUAÇÃO DE CHUVA PARA BELO HORIZONTE Os estudos efetuados no citado trabalho conduziram às seguintes formulações para o regime de chuvas a Equação geral das chuvas para durações inferiores a 1 hora 7039 00106 0 1598 0 5 18 795 T t xT i b Equação geral das chuvas para durações superiores a 1 hora 8331 0 0 1454 4 1172 t xT i onde i intensidade pluviométrica em mmh T período de retorno em anos t duração da chuva em minutos DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 8 123 MÉTODO DO HITROGRAMA UNITÁRIO TRIANGULAR Os estudos efetuados no citado trabalho conduziram às seguintes formulações para o regime de chuvas As vazões de projeto vazões máximas para as bacias são determinadas a partir das precipitações que lhes dão origem onde para cada uma delas verificada isoladamente a vazão máxima corresponderá à vazão de pico de um hidrograma chamado Hidrograma Unitário Triangular HUT O Método do HUT constituise numa transformação do hidrograma curvilíneo correspondente e representativo do escoamento de uma dada subbacia de drenagemdevido ao volume do excesso de chuva que ocorre numa unidade de tempo especificanum hidrograma de forma triangular No trabalho desenvolvido e apresentado por V Mockus do US Soil Conservation Service em 1957 temse a configuração para o HUT conforme mostrado na figura 2231 Onde tb tempo base intervalo de tempo compreendido entre o inicio e o final de escoamento provocado por uma chuva te tempo de concentração tempo necessário para que toda a área de drenagem passe a contribuir para a vazão da seção estudada tp tempo de ascensão ou tempo de pico tr tempo de recessão tempo necessária para escoamento da vazão proveniente do armazenamento D tempo de duração da chuva L volume de retardo da bacia lagtime V volume total do escoamento v1 volume correspondente à ascensão V2 volume correspondente à recessão Q vazão de pico do Hidrograma O intervalo de tempo compreendido entre o início e o final do escoamento superficial do hidrograma é a tempo base tb e de acordo com a teoria do Hidrograma Unitário este tempo é constante para chuvas de igual duração podendose portanto escrever que 1 tr pt R Demonstrouse em estudos anteriores que na equação 1 a expressão R pode ser igualada ao Fator de Forma F da bacia 2 tr pt F O Fator de forma F de uma bacia é definido pela relação entre o comprimento do talvegue principal b e o diâmetro do círculo de área igual à da bacia dada pela expressão DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 9 3 A 886x b F b em Km A em ha A relação entre o dobro do volume V1 da parte ascendente do HUT e o volume total de escoamento V é definida como sendo o fator de retenção da bacia f Isto é 1 2 2 1 1 1 1 2 2 V 2V f V V V V V Como F t t V V Q t V e Q t V p r r p 1 2 2 1 2 2 Logo 4 1 2 F f DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 10 DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 11 Na realidade as redes de canais e galerias de águas pluviais podem acumular temporariamente as águas de chuva Desse modo decorre a possibilidade da redução da vazão máxima da cheia pois durante o tempo gasto para o enchimento dos condutos até atingir a plena seção a velocidade da água é consideravelmente menor redundando em aumento do tempo de percurso e consequentemente aumentando o tempo de concentração Considerações estas levadas em conta na formulação do Método do Hidrograma Unitário Isto posto temos que também no HUT o tempo de concentração assumirá via de regra valores diferentes do tempo de duração da chuva e do tempo de pico do Hidrograma A relação entre o tempo de concentração e o tempo de pico pode então ser expressa por 5 tp c r t C Conforme estudos desenvolvidos por IPAIWU no trabalho Design Hydrographs For Small Watersheds in Indiana publicado no Journal of the Hydraulics Division Procedings of the American Society of Civil Engineers Nov 1963 e nas Discussions subsequentes Jul 1984 demonstrouse que 6 2 4 C1 F Onde C1 é o coeficiente de retardo da bacia Para o cálculo do Coeficiente de Escoamento Superficial RUNOFF C também demonstrase a seguinte equação Onde 7 C 1 2 C C x f O coeficiente de escoamento superficial e referese à parcela da precipitação que escoa superficialmente isto é ao deflúvio No dizer do prof P S Wilken o coeficiente C de escoamento superficial reune todos os elementos para se calcular o caudal que deve ser esgotado pelos condutos levando em conta a impermeabilidade do solo a retenção pelas desigualdades das superfícies receptoras e a desuniformidade da distribuição da chuva e do retardamento Certamente o elemento mais importante na caracterização do coeficiente C é a impermeabilidade DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 12 O coeficiente que representa esta impermeabilidade é o coeficiente volumétrico de escoamento C2 que é determinado em Belo Horizonte com base na ocupação máxima prevista para o solo urbano conforme estabelecido na Lei Municipal nº 4034 de 25 de março de 1985 que dispõe sobre a uso e ocupação do solo urbano Os valores do coeficiente C2 de acordo com cada zoneamento previsto para Belo Horizonte estão relacionados na tabela 2231 Como vimos o coeficiente de runoff C depende da impermeabilização do solo e portanto depende do valor de C Nos projetos de drenagem e canalização a determinação de C é objeto de cálculo do engenheiro de projetos É muito comum uma bacia apresentar uma variedade de zonas de ocupação em sua área Neste caso o cálculo do coeficiente volumétrico deve ser feito buscandose sua média dia ponderada isto é sendo dados os coeficientes C2 e as extensões de suas respectivas áreas Ai calculase a relação entre a soma dos produtos de Ai por C2 pela soma das áreas Ai e teremos o coeficiente volumétrico de escoamento médio ou simplesmente C2 As planilhas A e B destinamse ao cálculo deste coeficiente Pelo Hidrograma analiticamente temse r p r p r p r p t t V Q t Q t Q t Q t V V V V Q t V Q t V 2 2 2 2 2 2 1 2 1 Considerando a expressão 2 vem que p p p F t V Q F t t V Q 1 1 2 2 Assim DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 13 pt V f Q 1 2 Mas 9 2 h A V C onde C2 coeficiente volumétrico de escoamento h altura da chuva em mm A área da bacia hidrográfica em ha Levando 4 e 9 em 8 e efetuando a homogeneização das unidades vem que pt f C h A Q 0 00278 Considerando a expressão 5 temos 10 00278 0 1 2 pt C h A f C Q Mas levando 7 em 10 e considerando que htc i intensidade pluviométrica em mmh temse finalmente que 11 ³ 0 00278 s C i A m Q 224 CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO MÉTODO As descargas máximas são determinadas para cada bacia e Área de Contribuição Direta obedecendo a seguinte metodologia DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 14 a As subbacias ou Áreas de Contribuição Direta com áreas inferiores a 10Km2 têm suas descargas determinadas pelo Método Racional exceção feita aos casos de córregos em que se segue processo indicado no método do HUT com as proposições de IPAIWU b As bacias com áreas superiores a 10 km2 têm suas descargas determinadas pela utilização do Método do Hidrograma Unitário com as proposições anteriormente indicadas Independentemente do tamanho da bacia adotase a mesma metodologia para de determinação das vazões de cursos dágua
Envie sua pergunta para a IA e receba a resposta na hora
Texto de pré-visualização
CURSO TÉCNICO EM MEIO AMBIENTE HIDROLOGIA APLICADA DRENAGEM PROFESSORES SERGIO CAMPOS DE FREITAS MARCOS VELOSO DE MENEZES DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 1 1 HIDROLOGIA APLICADA À DRENAGEM PLUVIAL 11 INTRODUÇÃO Os diversos métodos hidrológicos disponíveis e confiáveis possibilitam a determinação dos deflúvios superficiais que irão impactar uma área urbana e conseqüentemente a definição de técnicas de interceptação coleta e condução das águas pluviais A fim de se compreender melhor a aplicação dos métodos hidrológicos a seguir estão apresentadas as definições básicas e termos hidrológicos mais utilizados a Bacia de Drenagem A bacia de drenagem urbana é a similar da bacia hidrográfica quando se considera a presença de vias urbanas e a modificação do relevo pelas implantações de edifícios Em semelhança à bacia hidrográfica a Bacia de Drenagem é limitada por divisores de água e talvegues Os divisores de água destas bacias podem ser meiosfios pontos altos de vias muros e pontos altos de terrenos dentre muitas opções Já os talvegues passam a ser sarjetas valetas canaletas galerias tubulares e celulares canais etc Uma bacia de drenagem tem um único ponto de despejo que é o ponto de interseção entre o divisor de água e o talvegue considerado Logo para cada ponto de um curso dágua ou de um talvegue corresponde uma determinada bacia de drenagem ou bacia contribuinte E os pontos de despejo são comumente chamados de enxutórios esultórios ou deságüe b Tempo de Concentração tc É o tempo de escoamento da água pluvial no talvegue principal ou seja é o tempo necessário para que a água precipitada ao atingir o solo no ponto mais remoto de uma bacia leva para chegar ao enxutório c Período de Retorno T Período de retorno ou tempo de recorrência de uma chuva é o intervalo de tempo médio em que uma determinada chuva terá a probabilidade de ocorrer ou ser superada em pelo menos uma vez Quanto maior for o período de recorrência maior será o valor da vazão de projeto encontrada e consequentemente mais segura e cara será a obra d Precipitação P É a quantidade de água da chuva ou seja é o volume da chuva geralmente medidos através de pluviômetros e pluviógrafos No trabalho desenvolvido por Otto Pfeifsteter e apresentado no livro Chuvas Intensas no Brasil foram tratados os dados dos postos pluviométricos brasileiros e geradas equações características para cada posto e Intensidade Pluviométrica i DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 2 Intensidade Pluviométrica é o fluxo da chuva ou seja é a vazão da água que precipita f Deflúvio Superficial Q Deflúvio Superficial é a vazão de água precipitada que efetivamente atinge o enxutório da bacia de drenagem ou seja é a vazão de água que efetivamente escorre na superfície da bacia DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 3 12 GRANDEZAS HIDROLÓGICAS Para a drenagem pluvial os métodos hidrológicos mais utilizados são o Racional o Hidrograma Unitário Triangular e as equações específicas de chuva para cidades inclusive suas variações apresentados a seguir 121 MÉTODO RACIONAL Tempo de Concentração 0 385 3 c H t 57 L equação de Kirpich Onde tc tempo de concentração em horas L comprimento do talvegue principal em Km H desnível do talvegue principal em metros Período de Retorno Geralmente adotamse os seguintes valores Dimensionamento de dispositivos de condução de águas superficiais T 5 a 10 anos Dimensionamento de galerias tubulares galerias celulares e bueiros T 10 a 15 anos Dimensionamento de bueiros funcionando sob pressão T 15 a 25 anos Dimensionamento de Canais T 50 a 100 anos Dimensionamento de Pontes T 50 a 100 anos Dimensionamento de vertedores de barragens T 1000 a 10000 anos DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 4 Precipitação c c T at blog 1 ct T P 025 Onde P precipitação em mm T período de retorno em anos a b c constantes dos postos pluviométricos constantes que variam com o tempo de concentração e o posto pluvioétrico tc tempo de concentração em horas Intensidade Pluviométrica ct i P Deflúvio Superficial 360 C i A Q Onde Q deflúvio superficial em m 3s C coeficiente de deflúvio superficial run off i intensidade pluviométrica A área da bacia hidrográfica em hectares ha DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 5 tc 5min 15min 30min 1 h 2 h 4 h 8 h 14 h 24 h 48 h 0108 0122 0138 0156 0166 0174 0176 0174 0170 0166 P LOCAL a b c 5min 15min 30min 1h a 6d 9 Barbacena 05 18 60 012 012 008 004 13 Belo Horizonte 06 26 20 012 012 012 004 15 Bonsucesso 08 18 60 004 004 004 004 20 Caxambu 05 23 20 008 008 008 008 51 Ouro Preto 06 23 20 000 012 012 004 52 Paracatu 12 43 10 004 000 004 012 55 Passa Quatro 07 21 20 004 004 004 008 83 Sete Lagoas 04 27 20 008 008 008 008 87 Teófilo Otoni 04 24 20 000 008 008 008 DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 6 Parâmetro C para bacias urbanas UTILIZAÇÃO OU COBERTURA DO SOLO A B C D Zonas cultivadas sem conservação do solo 72 81 88 91 com conservação do solo 62 71 78 81 Pastagens ou terrenos em más condições 68 79 86 89 Baldios em boas condições 39 61 74 80 Prado em boas condições 30 58 71 78 Bosques ou zonas de cobertura ruim 45 66 77 83 Florestais cobertura boa 25 55 70 77 Espaços abertos relvados parques campos de golf cemitérios boas condições com relva em mais de 75 da área 39 61 74 80 com relva de 50 a 75 da área 49 69 79 84 Zonas comerciais e de escritórios 89 92 94 95 Zonas industriais 81 88 91 93 Zonas residênciais lotes de m2 média impermeável 500 65 77 85 90 92 1000 38 61 75 83 87 1300 30 57 72 81 86 2000 25 54 70 80 85 4000 20 51 68 79 84 Parques de estacionamentos telhados viadutos etc 98 98 98 98 Arruamentos e estradas asfaltadas e com drenagem de águas pluviais 98 98 98 98 paralelepípedos 76 85 89 91 terra 72 82 87 89 SOLO A solos argilosos impermeáveis a semipermeáveis com capacidade de infiltração de 0 a 1 mmh SOLO B solos siltosos de características semipermeáveis com capacidade de infiltração de 1 a 4 mmh SOLO C solos siltosos de características semipermeáveis com capacidade de infiltração de 4 a 8 mmh SOLO D solos siltosos de características semipermeáveis com capacidade de infiltração de 8 a 12 mmh DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 7 122 EQUAÇÃO DE CHUVA PARA BELO HORIZONTE Os estudos efetuados no citado trabalho conduziram às seguintes formulações para o regime de chuvas a Equação geral das chuvas para durações inferiores a 1 hora 7039 00106 0 1598 0 5 18 795 T t xT i b Equação geral das chuvas para durações superiores a 1 hora 8331 0 0 1454 4 1172 t xT i onde i intensidade pluviométrica em mmh T período de retorno em anos t duração da chuva em minutos DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 8 123 MÉTODO DO HITROGRAMA UNITÁRIO TRIANGULAR Os estudos efetuados no citado trabalho conduziram às seguintes formulações para o regime de chuvas As vazões de projeto vazões máximas para as bacias são determinadas a partir das precipitações que lhes dão origem onde para cada uma delas verificada isoladamente a vazão máxima corresponderá à vazão de pico de um hidrograma chamado Hidrograma Unitário Triangular HUT O Método do HUT constituise numa transformação do hidrograma curvilíneo correspondente e representativo do escoamento de uma dada subbacia de drenagemdevido ao volume do excesso de chuva que ocorre numa unidade de tempo especificanum hidrograma de forma triangular No trabalho desenvolvido e apresentado por V Mockus do US Soil Conservation Service em 1957 temse a configuração para o HUT conforme mostrado na figura 2231 Onde tb tempo base intervalo de tempo compreendido entre o inicio e o final de escoamento provocado por uma chuva te tempo de concentração tempo necessário para que toda a área de drenagem passe a contribuir para a vazão da seção estudada tp tempo de ascensão ou tempo de pico tr tempo de recessão tempo necessária para escoamento da vazão proveniente do armazenamento D tempo de duração da chuva L volume de retardo da bacia lagtime V volume total do escoamento v1 volume correspondente à ascensão V2 volume correspondente à recessão Q vazão de pico do Hidrograma O intervalo de tempo compreendido entre o início e o final do escoamento superficial do hidrograma é a tempo base tb e de acordo com a teoria do Hidrograma Unitário este tempo é constante para chuvas de igual duração podendose portanto escrever que 1 tr pt R Demonstrouse em estudos anteriores que na equação 1 a expressão R pode ser igualada ao Fator de Forma F da bacia 2 tr pt F O Fator de forma F de uma bacia é definido pela relação entre o comprimento do talvegue principal b e o diâmetro do círculo de área igual à da bacia dada pela expressão DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 9 3 A 886x b F b em Km A em ha A relação entre o dobro do volume V1 da parte ascendente do HUT e o volume total de escoamento V é definida como sendo o fator de retenção da bacia f Isto é 1 2 2 1 1 1 1 2 2 V 2V f V V V V V Como F t t V V Q t V e Q t V p r r p 1 2 2 1 2 2 Logo 4 1 2 F f DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 10 DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 11 Na realidade as redes de canais e galerias de águas pluviais podem acumular temporariamente as águas de chuva Desse modo decorre a possibilidade da redução da vazão máxima da cheia pois durante o tempo gasto para o enchimento dos condutos até atingir a plena seção a velocidade da água é consideravelmente menor redundando em aumento do tempo de percurso e consequentemente aumentando o tempo de concentração Considerações estas levadas em conta na formulação do Método do Hidrograma Unitário Isto posto temos que também no HUT o tempo de concentração assumirá via de regra valores diferentes do tempo de duração da chuva e do tempo de pico do Hidrograma A relação entre o tempo de concentração e o tempo de pico pode então ser expressa por 5 tp c r t C Conforme estudos desenvolvidos por IPAIWU no trabalho Design Hydrographs For Small Watersheds in Indiana publicado no Journal of the Hydraulics Division Procedings of the American Society of Civil Engineers Nov 1963 e nas Discussions subsequentes Jul 1984 demonstrouse que 6 2 4 C1 F Onde C1 é o coeficiente de retardo da bacia Para o cálculo do Coeficiente de Escoamento Superficial RUNOFF C também demonstrase a seguinte equação Onde 7 C 1 2 C C x f O coeficiente de escoamento superficial e referese à parcela da precipitação que escoa superficialmente isto é ao deflúvio No dizer do prof P S Wilken o coeficiente C de escoamento superficial reune todos os elementos para se calcular o caudal que deve ser esgotado pelos condutos levando em conta a impermeabilidade do solo a retenção pelas desigualdades das superfícies receptoras e a desuniformidade da distribuição da chuva e do retardamento Certamente o elemento mais importante na caracterização do coeficiente C é a impermeabilidade DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 12 O coeficiente que representa esta impermeabilidade é o coeficiente volumétrico de escoamento C2 que é determinado em Belo Horizonte com base na ocupação máxima prevista para o solo urbano conforme estabelecido na Lei Municipal nº 4034 de 25 de março de 1985 que dispõe sobre a uso e ocupação do solo urbano Os valores do coeficiente C2 de acordo com cada zoneamento previsto para Belo Horizonte estão relacionados na tabela 2231 Como vimos o coeficiente de runoff C depende da impermeabilização do solo e portanto depende do valor de C Nos projetos de drenagem e canalização a determinação de C é objeto de cálculo do engenheiro de projetos É muito comum uma bacia apresentar uma variedade de zonas de ocupação em sua área Neste caso o cálculo do coeficiente volumétrico deve ser feito buscandose sua média dia ponderada isto é sendo dados os coeficientes C2 e as extensões de suas respectivas áreas Ai calculase a relação entre a soma dos produtos de Ai por C2 pela soma das áreas Ai e teremos o coeficiente volumétrico de escoamento médio ou simplesmente C2 As planilhas A e B destinamse ao cálculo deste coeficiente Pelo Hidrograma analiticamente temse r p r p r p r p t t V Q t Q t Q t Q t V V V V Q t V Q t V 2 2 2 2 2 2 1 2 1 Considerando a expressão 2 vem que p p p F t V Q F t t V Q 1 1 2 2 Assim DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 13 pt V f Q 1 2 Mas 9 2 h A V C onde C2 coeficiente volumétrico de escoamento h altura da chuva em mm A área da bacia hidrográfica em ha Levando 4 e 9 em 8 e efetuando a homogeneização das unidades vem que pt f C h A Q 0 00278 Considerando a expressão 5 temos 10 00278 0 1 2 pt C h A f C Q Mas levando 7 em 10 e considerando que htc i intensidade pluviométrica em mmh temse finalmente que 11 ³ 0 00278 s C i A m Q 224 CRITÉRIOS PARA ESCOLHA DO MÉTODO As descargas máximas são determinadas para cada bacia e Área de Contribuição Direta obedecendo a seguinte metodologia DRENAGEM E CONTROLE DA EROSÂO URBANA 14 a As subbacias ou Áreas de Contribuição Direta com áreas inferiores a 10Km2 têm suas descargas determinadas pelo Método Racional exceção feita aos casos de córregos em que se segue processo indicado no método do HUT com as proposições de IPAIWU b As bacias com áreas superiores a 10 km2 têm suas descargas determinadas pela utilização do Método do Hidrograma Unitário com as proposições anteriormente indicadas Independentemente do tamanho da bacia adotase a mesma metodologia para de determinação das vazões de cursos dágua