Método do SCS para Cálculo Hidrológico

FUMEP FUNDAÇÃO MUNICIPAL DE ENSINO DE PIRACICABA EEP ESCOLA DE ENGENHARIA DE PIRACICABA Disciplina Hidrologia Básica Engª Civil Noturno Maio22 Prof Dr Oswaldo Buzolin Júnior Infiltração NRCS SCS parte 2 2 Método do SCS SCS Soil Conservation Service Atualmente NRCS Natural Resources Conservation Service Tratase de um método de cálculo hidrológico desenvolvido pelo Departamento de Agricultura dos Estados Unidos e adaptado para as condições do solo do Estado de São Paulo SETZER e PORTO 1979 Método do SCS 4 Método do SCS 02S P Condição 08S P 02S P Pe 2 Onde Pe Precipitação Efetiva Escoamento em mm P Precipitação Ocorrida em mm S Retenção Potencial do Solo em mm 5 CN Precipitação P em mm Precipitação Efetiva Pe em mm 6 Método do SCS 10 25 4 1000 S 25 4 10 1000 CN então S CN Onde CN Curve Number 1 a 100 admensional S Retenção Potencial do Solo em mm 7 8 50 5080 2032 20320 2 50 8 5080 CN CN P CN P P para Pe Método do SCS WILKEN 8 Grupo A Grupo B Grupo C Grupo D Grupos Hidrológicos de Solos SCS Solos arenosos menos profundos que os do Grupo A e com menor teor de argila total porém ainda inferior a 15 No caso de terras roxas este limite pode subir a 20 graças à maior porosidade Os dois teores de húmus podem subir respectivamente a 12 e 15 Não pode haver pedras e nem camadas argilosas até 15 m mas é quase sempre presente camada mais densificada que a camada superficial Solos argilosos 30 a 40 de argila total com camada densificada a 50 cm de profundidade ou solos arenosos com camada argilosa quase impermeável ou horizonte de seixos rolados Solos barrentos com teor de argila total de 20 a 30 mas sem camadas argilosas ou pedras até a profundidade de 12 m Nocaso de terras roxas esses limites podem ser 40 e 15m Notase a 60 cm de profundidade camada mais densificada que no Grupo B mas ainda longe das condições de impermeabilidade Solos arenosos com baixo teor de argila inferior a uns 8 não há rochas nem camadas argilosas e nem mesmo densificadas até a profundidade de 15 m O teor de húmus é muito baixo não atingindo 1 9 Tipo de uso do solo Tratamento Condições hidrológicas Grupo Hidrológico A B C D Uso Residencial Tamanho médio do lote Impermeável até 500 m22 65 1000 m22 38 1500 m22 30 77 61 57 85 75 72 90 83 81 92 87 86 Estacionamentos pavimentados telhados 98 98 98 98 Ruas e estradas pavimentadas com guias e drenagem com cascalho de terra 98 76 72 98 85 82 98 89 87 98 91 89 Áreas comerciais 85 de impermeabilização 89 92 94 95 Distritos industriais 72 impermeável 81 88 91 93 Espaços abertos parques jardins boas condições cobertura de grama 75 condições médias cobertura de grama 50 39 49 61 69 74 79 80 84 Terreno preparado para plantio descoberto Plantio em linha reta 77 86 91 94 10 LEGENDA SR Sulcos Retos C Curva de nível T Terraceamento Tabela SCS Adaptada para a realidade do estado de São Paulo Setzer e Porto 1979 SR Sulcos Retos C Curva de Nível T Terraciamento 14 Condição I solos secos as chuvas nos últimos 5 dias não ultrapassam 15 mm Condição II situação média na época das cheias as chuvas nos últimos 5 dias totalizam entre 15 e 40 mm Condição III solos úmidos próximos da saturação as chuvas nos últimos 5 dias foram superiores a 40 mm e as condições meteorológicas foram desfavoráveis as altas taxas de evaporação Condições Típicas de Umidade do Solo 15 Conversão do CN da condição II para I e III II II I CN CN CN 0 058 10 2 4 II II III CN CN CN 013 10 23 16 Aplicação Classificar o tipo de solo existente na bacia Determinar a ocupação predominante Com a tabela do SCS para a Condição de Umidade II determinar o valor de CN Corrigir o CN para a condição de umidade desejada No caso de existirem na bacia diversos tipos de solo e ocupações determinar o CN pela média ponderada 17 Tipo de uso do solo Tratamento Condições hidrológicas Grupo Hidrológico A B C D Uso Residencial Tamanho médio do lote Impermeável até 500 m22 65 1000 m22 38 1500 m22 30 77 61 57 85 75 72 90 83 81 92 87 86 Estacionamentos pavimentados telhados 98 98 98 98 Ruas e estradas pavimentadas com guias e drenagem com cascalho de terra 98 76 72 98 85 82 98 89 87 98 91 89 Áreas comerciais 85 de impermeabilização 89 92 94 95 Distritos industriais 72 impermeável 81 88 91 93 Espaços abertos parques jardins boas condições cobertura de grama 75 condições médias cobertura de grama 50 39 49 61 69 74 79 80 84 Terreno preparado para plantio descoberto Plantio em linha reta 77 86 91 94 18 Críticas ao método A chuva excedente total não depende da distribuição temporal da chuva O valor da chuva excedente total é muito sensível à variação de CN Justificativa frágil para o valor 02 S A fórmula do SCS é inconsistente se vista como uma fórmula de capacidade de infiltração 19 Exercício 1 Determinar a precipitação efetiva pelo método do SCS para uma chuva de 106mm nas condições de umidade seca normal e úmida respectivamente condição de umidade I II e III para um solo arado em curva de nível do grupo B 20 Exercício 2 Conforme Hietograma apresentado da precipitação ocorrida determinar a precipitação efetiva e infiltrada incluindo a abstração inicial pelo método do SCS a cada intervalo de 05 horas conforme ilustrado no hietograma Considerar condição de umidade III e tipo de solo B para as seguintes ocupações 16 Lotes Residenciais c tam Médio de até 500m² 21 Lotes Residenciais c tam Médio de até 1000m² 37 Lotes Residenciais c tam Médio de até 1500m² 26 Parques e Jardins com cobertura de grama75 21 20 15 10 5 0 chuva em mm Tempo em horas 0 05 10 15 20 25 30 22 Exercício 3 Em uma Bacia com Área de 12 Km² ocorreu uma precipitação de 130 mm a partir dessas informações determinar o volume de água infiltrado incluindo a Abstração Inicial pelo método do SCS Considerar condição de umidade I para as seguintes ocupações e tipos de solos FIM