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Caracterização hidrogeológica de bacias hidrográficas do semiárido baiano através de técnicas de geoprocessamento / Hydrogeological characterization of watersheds in the semi arid baiano using GIS techniques

Silva, Edivam José da January 2009 (has links)
SILVA, Edivam José da. Caracterização hidrogeológica de bacias hidrográficas do semiárido baiano através de técnicas de geoprocessamento. 2009. 154 f. Dissertação (Mestrado em engenharia agrícola)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-06-17T18:15:02Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5998431 bytes, checksum: c32a63b48bb499629a3c3ad3b9d04e47 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-07-21T20:09:43Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5998431 bytes, checksum: c32a63b48bb499629a3c3ad3b9d04e47 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-21T20:09:43Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5998431 bytes, checksum: c32a63b48bb499629a3c3ad3b9d04e47 (MD5) Previous issue date: 2009 / For the adoption of water resources management in dry regions where water availability is limited, knowledge of the different processes of the hydrological cycle is needed, especially the precipitation and flow. Therefore, techniques of GIS are essential in studies of hydrological modeling. The study on maximum flow in a watershed is important because the same act on soil erosion, flooding in urban and rural areas, hydraulic works, among others. The Salitre basin is located in the State of Bahia, Brazil, and its Pacui sub-basin is fully inserted in the Campo Formoso municipio. With a drainage area of 987.74 km2, it is one of the main drainage sub-basin of Salitre river. Hence, the objective of this work was to characterize physiographically the Pacui sub-basin, estimate peak flow by USDA-SCS and Dooge methods, and estimate the hourly evapotranspiration in the sub-basin using the algorithm SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) and images from Landsat 7 - ETM. The Global Mapper software was used for the analysis of land numerical model (SRTM). The ENVI 4.3 software was used for georeferencing of data from topographic maps of SUDENE, and the Arcmap 9.2 software was used for watershed delineation. The time of concentration was determined by USDA and Dooge methods. To determine the radiation balance images from the INPE (National Institute for Space Research) were used and processed by Arcmap ® software, within algorithm SEBAL was developed. The basin presented low slope and then tends to reduce the flood peak because of the low speed runoff. ArcHidro proved to be an effective tool in the delineation of river basins and the generation of drainage network and compared with those obtained by maps from SUDENE. The algorithm SEBAL proved to be an agile and efficient tool in evapotranspiration estimation. The use of SRTM provided information of parameters as surface albedo, incident long-wave and shortwave radiations, pixel to pixel. Lower rates of hourly evapotranspiration (<0.15 mm.h-1) were recorded in areas of exposed soils, and higher rates were found in irrigated areas and vegetation, expressing the sensitivity of algorithm SEBAL on evapotranspiration estimation in watershed scale. / Para a adoção de uma gestão adequada dos recursos hídricos tendo como unidade de planejamento a bacia hidrográfica, o conhecimento dos diferentes processos do ciclo hidrológico se faz necessário, notadamente da precipitação, do escoamento e da evapotranspiração. Portanto, técnicas de geoprocessamento são imprescindíveis nos estudos de modelagem hidrológica a nível de bacias hidrográficas. O estudo sobre o escoamento superficial, em uma bacia hidrográfica é importante pelo fato do mesmo atuar sobre a erosão do solo, inundações em áreas rurais e urbanas, obras hidráulicas, entre outros. A bacia do rio Salitre esta localizada no Estado da Bahia, e a sub-bacia do rio Pacui esta inserida totalmente no município de Campo Formoso, com área de drenagem de 987,74 km2, constituindo umas das principais subbacias de drenagem para o rio Salitre. Nesse contexto, objetivou-se caracterizar fisiograficamente a sub-bacia rio Pacui e bacia do rio Salitre, analisar a estimativa de vazão de pico pelos métodos de SCS-USDA e de Dooge, e estimar a evapotranspiração horária na bacia do rio Pacui utilizando-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) e imagens do Landsat 7 – ETM. Utilizou-se os softwares Global Mapper, para análises do modelo numérico do terreno (SRTM), ENVI 4.3, para georeferenciamento dos dados tendo como base as cartas topográficas da SUDENE e do software ArcMap 9.2 para delimitação automática de bacias. O tempo de concentração foi determinado pelos métodos USDA e de Dooge. Para determinar o balanço de radiação utilizou-se de imagem da região obtida junto ao INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e processadas na ferramenta álgebra de mapa no software ArcMap® onde foi desenvolvido o algoritmo SEBAL. A bacia apresenta baixa declividade, portanto tende a uma redução dos picos de descargas devido à baixa velocidade de escoamento superficial. A extensão ArcHidro mostrou-se uma ferramenta eficaz na delimitação de bacias e na geração de rede drenagem, comparando com as obtidas pelas cartas da DSG/SUDENE. O algoritmo SEBAL mostrou-se uma ferramenta ágil e eficiente na estimativa da evapotranspiração. A utilização do SRTM proporcionou ganhos de informações nos parâmetros albedo da superfície, radiação de ondas longas incidente, radiação de onda curtas incidente, pixel a pixel. Menores taxas de evapotranspiração horária (< 0,15 mm.h-1) foram registradas em áreas de solos expostos e as maiores nas áreas irrigadas e vegetação no geral, expressando a sensibilidade do algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiração em escala de bacias hidrográficas.
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Proposta de metodologia de cálculo para reservatórios de detenção em bacias hidrográficas urbanizadas / Proposed methodology for calculation of tanks detention in watershed urbanized

Assunção, Vitor Rafael de Andrade 29 May 2012 (has links)
Diversos são os transtornos causados pelas inundações dentre os quais se destacam problemas ambientais, sanitários, de perdas materiais e humanas. Os maiores agentes destas inundações são o crescimento urbano não planejado, que ocasiona a impermeabilização indiscriminada das áreas urbanas gerando maior volume escoado, e a ocupação de várzeas. As bacias de detenção são caracterizadas por sua destinação ao amortecimento dos picos de cheias por meio da contenção de parte do volume escoado superficialmente. No presente trabalho fez-se uma proposta de pré-dimensionamento de bacias de detenção, fundamentada no método racional e associada a relações IDF, que permite o cálculo dos volumes de detenção. A viabilidade e segurança do modelo foram verificadas comparando a proposta desenvolvida com metodologias consagradas entre projetistas, sendo utilizado como referência o procedimento desenvolvido por Porto (2002). De modo a permitir uma melhor avaliação dos métodos estudados foram analisadas interferências relativas às mudanças no tempo de concentração da bacia e na duração dos eventos chuvosos. O processo proposto apresentou resultados satisfatórios quando aplicado à bacia do córrego do Andrezinho na cidade de Pirassununga, São Paulo, assegurando em seus melhores ajustes diferenças máximas da ordem de 5% do volume estimado como ideal. / Several disorders are occurred by the floods of which are highlighted environmental issues, sanitary, of human and material losses. The main agent of these floods is the unplanned urban growth which causes sealing of urban areas generating higher volumes disposed. The detention ponds are characterized by their allocation to the dampening of flood peaks through retention of part of surface runoff. The present work proposes the pre-sizing of detention basins, based on rational method and associated with IDF relations which allows the calculation of the volumes of detention. The feasibility and safety of the model were verified by comparing the proposal with methods traditionally developed between designers, being used as reference the procedure developed by Porto (2002). In order to allow a better evaluation of the methods studied were analyzed interferences related to changes in the watershed concentration time and duration of rainfall events. The proposed method showed good results when applied to the basin of the Andrezinho stream in the city of Pirassununga, Sao Paulo, ensuring in their optimum settings with maximum differences about 5% of the volume estimated as ideal.
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Caracterização hidrogeológica de bacias hidrográficas do semiárido baiano através de técnicas de geoprocessamento / Hydrogeological characterization of watersheds in the semi arid baiano using GIS techniques.

Silva, Edivam José da January 2009 (has links)
SILVA, Edivam José da. Caracterização hidrogeológica de bacias hidrográficas do semiárido baiano através de técnicas de geoprocessamento. 2009. 154 f. : Dissertação (mestrado) - Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia Agrícola, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Agrícola, Fortaleza-CE, 2009. / Submitted by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:57:00Z No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) / Approved for entry into archive by demia Maia (demiamlm@gmail.com) on 2016-06-20T16:57:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-20T16:57:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2009_dis_ejsilva.pdf: 5950080 bytes, checksum: e144fd081701380936a030afd298b361 (MD5) Previous issue date: 2009 / For the adoption of water resources management in dry regions where water availability is limited, knowledge of the different processes of the hydrological cycle is needed, especially the precipitation and flow. Therefore, techniques of GIS are essential in studies of hydrological modeling. The study on maximum flow in a watershed is important because the same act on soil erosion, flooding in urban and rural areas, hydraulic works, among others. The Salitre basin is located in the State of Bahia, Brazil, and its Pacui sub-basin is fully inserted in the Campo Formoso municipio. With a drainage area of 987.74 km2, it is one of the main drainage sub-basin of Salitre river. Hence, the objective of this work was to characterize physiographically the Pacui sub-basin, estimate peak flow by USDA-SCS and Dooge methods, and estimate the hourly evapotranspiration in the sub-basin using the algorithm SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) and images from Landsat 7 - ETM. The Global Mapper software was used for the analysis of land numerical model (SRTM). The ENVI 4.3 software was used for georeferencing of data from topographic maps of SUDENE, and the Arcmap 9.2 software was used for watershed delineation. The time of concentration was determined by USDA and Dooge methods. To determine the radiation balance images from the INPE (National Institute for Space Research) were used and processed by Arcmap ® software, within algorithm SEBAL was developed. The basin presented low slope and then tends to reduce the flood peak because of the low speed runoff. ArcHidro proved to be an effective tool in the delineation of river basins and the generation of drainage network and compared with those obtained by maps from SUDENE. The algorithm SEBAL proved to be an agile and efficient tool in evapotranspiration estimation. The use of SRTM provided information of parameters as surface albedo, incident long-wave and shortwave radiations, pixel to pixel. Lower rates of hourly evapotranspiration (<0.15 mm.h-1) were recorded in areas of exposed soils, and higher rates were found in irrigated areas and vegetation, expressing the sensitivity of algorithm SEBAL on evapotranspiration estimation in watershed scale / Para a adoção de uma gestão adequada dos recursos hídricos tendo como unidade de planejamento a bacia hidrográfica, o conhecimento dos diferentes processos do ciclo hidrológico se faz necessário, notadamente da precipitação, do escoamento e da evapotranspiração. Portanto, técnicas de geoprocessamento são imprescindíveis nos estudos de modelagem hidrológica a nível de bacias hidrográficas. O estudo sobre o escoamento superficial, em uma bacia hidrográfica é importante pelo fato do mesmo atuar sobre a erosão do solo, inundações em áreas rurais e urbanas, obras hidráulicas, entre outros. A bacia do rio Salitre esta localizada no Estado da Bahia, e a sub-bacia do rio Pacui esta inserida totalmente no município de Campo Formoso, com área de drenagem de 987,74 km2, constituindo umas das principais subbacias de drenagem para o rio Salitre. Nesse contexto, objetivou-se caracterizar fisiograficamente a sub-bacia rio Pacui e bacia do rio Salitre, analisar a estimativa de vazão de pico pelos métodos de SCS-USDA e de Dooge, e estimar a evapotranspiração horária na bacia do rio Pacui utilizando-se o algoritmo SEBAL (Surface Energy Balance Algorithms for Land) e imagens do Landsat 7 – ETM. Utilizou-se os softwares Global Mapper, para análises do modelo numérico do terreno (SRTM), ENVI 4.3, para georeferenciamento dos dados tendo como base as cartas topográficas da SUDENE e do software ArcMap 9.2 para delimitação automática de bacias. O tempo de concentração foi determinado pelos métodos USDA e de Dooge. Para determinar o balanço de radiação utilizou-se de imagem da região obtida junto ao INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais) e processadas na ferramenta álgebra de mapa no software ArcMap® onde foi desenvolvido o algoritmo SEBAL. A bacia apresenta baixa declividade, portanto tende a uma redução dos picos de descargas devido à baixa velocidade de escoamento superficial. A extensão ArcHidro mostrou-se uma ferramenta eficaz na delimitação de bacias e na geração de rede drenagem, comparando com as obtidas pelas cartas da DSG/SUDENE. O algoritmo SEBAL mostrou-se uma ferramenta ágil e eficiente na estimativa da evapotranspiração. A utilização do SRTM proporcionou ganhos de informações nos parâmetros albedo da superfície, radiação de ondas longas incidente, radiação de onda curtas incidente, pixel a pixel. Menores taxas de evapotranspiração horária (< 0,15 mm.h-1) foram registradas em áreas de solos expostos e as maiores nas áreas irrigadas e vegetação no geral, expressando a sensibilidade do algoritmo SEBAL na estimativa da evapotranspiração em escala de bacias hidrográficas.
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Tempo de concentração de pequenas bacias hidrográficas: análise comparativa dos diferentes métodos de uso de traçadores radioativos

Pitthan, Raul Odemar 09 1900 (has links)
Submitted by Fatima Fonseca (fatima.fonseca@sibi.ufrj.br) on 2017-07-27T16:27:34Z No. of bitstreams: 1 133517.pdf: 3069114 bytes, checksum: f47b1c52e046563117fc22ce4c83e163 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-27T16:27:34Z (GMT). No. of bitstreams: 1 133517.pdf: 3069114 bytes, checksum: f47b1c52e046563117fc22ce4c83e163 (MD5) Previous issue date: 1973-09 / No Brasil, a maioria das pequenas bacias hidrográficas não possui postos e dados fluviométricos. A previsão de cheias é feita por variados métodos. Em todos eles, o tempo de concentração é um parâmetro fundamental. É estimado, geralmente, por fórmulas empíricas já que os métodos mais precisos requerem um razoável número de dados e hidrogramas que, no caso, não existem. Essa inexistência, por falta de recursos, pessoal, material, e mesmo um período mínimo de anos para que se façam os históricos, deverá perdurar ainda por dezenas de anos. Neste trabalho, faz-se um levantamento e análise das principais fórmulas. Introduz-se um novo método no Brasil - o uso de traçadores - para futuras seleções, correções ou mesmo elaboração de novas fórmulas, mais coerentes com a realidade regional. Estuda-se a dispersão do traçador no curso d' água, a quantidade a injetar nas experiências (entre um mínimo detetável e um máximo permissível pelas normas), os tipos de injeção e deteção e os problemas de segurança química e radioativa. Dentre os radioisótopos, seleciona-se e testa-se com sucesso a 110m Ag, em forma de complexo aniônico de alta estabilidade, ideal, pela alta meia-vida de 253 dias para regiões como a Guanabara, onde as adequadas tempestades podem demorar muito tempo para ocorrer. Dentre os corantes, o ideal, neste caso, é a Rodiamina WT, por apresentar reduzidas perdas no trajeto injeção-deteção, ser de baixo custo, ter alta detetabilidade e não oferecer sérios riscos de saúde. Faz-se um balanço técnico-econômico entre os corantes e radioisótopos, concluindo-se ser, provavelmente, mais aconselhável o uso dos primeiros, neste tipo de trabalho. / The majority of the small hydrographic basins, in Brazil, are not equipped with measuring stations and therefore there is no data available in this respect. The estimation of floods is being achieved by various methods, in all of which the "time of concentration" is a fundamental parameter, normally calculated by means of empiric formulae. This because more precise methods require a reasonable number of data and hydrograms which in this case do not exist. This lack of data, because of the lack of resources, of personnel and material, and also of a minimum number of years to identify the pattern, shall continue for dozens of years. This paper presents the study and analysis of the main formulae. A new method is introduced in Brazil - the use of tracers - for future selection, correlation or even development of new formulae, more suitable to the local conditions. The dispersion of the tracer in the water stream, the quantities to be injected during the tests (between a minimum, for the detection, and a maximum permitted by the standards), the types of injection and detection and the problems of chemical and radioactive safety are discussed here. Among the radioisotopes, the 110 Ag was selected and tested with success in form of an anionic complex of high stability, ideal because of its long half-like of 253 days, for areas like Guanabara, where adequate storms may take a long time to occur. Among the dyes, Rodiamina WT is ideal in this case, because of its low losses during the circuit injection-detection, its low cost, high detectability and the fact that it does not offer great riscs to health. A technical-economical comparison is made between dyes and radioisotopes, indicating that probably the first ones present advantages over the latter, in this kind of work.
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Proposta de metodologia de cálculo para reservatórios de detenção em bacias hidrográficas urbanizadas / Proposed methodology for calculation of tanks detention in watershed urbanized

Vitor Rafael de Andrade Assunção 29 May 2012 (has links)
Diversos são os transtornos causados pelas inundações dentre os quais se destacam problemas ambientais, sanitários, de perdas materiais e humanas. Os maiores agentes destas inundações são o crescimento urbano não planejado, que ocasiona a impermeabilização indiscriminada das áreas urbanas gerando maior volume escoado, e a ocupação de várzeas. As bacias de detenção são caracterizadas por sua destinação ao amortecimento dos picos de cheias por meio da contenção de parte do volume escoado superficialmente. No presente trabalho fez-se uma proposta de pré-dimensionamento de bacias de detenção, fundamentada no método racional e associada a relações IDF, que permite o cálculo dos volumes de detenção. A viabilidade e segurança do modelo foram verificadas comparando a proposta desenvolvida com metodologias consagradas entre projetistas, sendo utilizado como referência o procedimento desenvolvido por Porto (2002). De modo a permitir uma melhor avaliação dos métodos estudados foram analisadas interferências relativas às mudanças no tempo de concentração da bacia e na duração dos eventos chuvosos. O processo proposto apresentou resultados satisfatórios quando aplicado à bacia do córrego do Andrezinho na cidade de Pirassununga, São Paulo, assegurando em seus melhores ajustes diferenças máximas da ordem de 5% do volume estimado como ideal. / Several disorders are occurred by the floods of which are highlighted environmental issues, sanitary, of human and material losses. The main agent of these floods is the unplanned urban growth which causes sealing of urban areas generating higher volumes disposed. The detention ponds are characterized by their allocation to the dampening of flood peaks through retention of part of surface runoff. The present work proposes the pre-sizing of detention basins, based on rational method and associated with IDF relations which allows the calculation of the volumes of detention. The feasibility and safety of the model were verified by comparing the proposal with methods traditionally developed between designers, being used as reference the procedure developed by Porto (2002). In order to allow a better evaluation of the methods studied were analyzed interferences related to changes in the watershed concentration time and duration of rainfall events. The proposed method showed good results when applied to the basin of the Andrezinho stream in the city of Pirassununga, Sao Paulo, ensuring in their optimum settings with maximum differences about 5% of the volume estimated as ideal.
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Estudo sobre a sensibilidade dos parâmetros do método SCS na determinação de hidrogramas de cheia em bacias urbanas / Study on the SCS method parameter sensitivity in determination of flood hydrographs in urban basin

Paulino, Paloma Fernandes 30 September 2014 (has links)
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. / To simulate the behavior of the basin before rain events and, from the quantification of flow of floods, find solutions to the problems caused by flooding, it is essential the use of models of processing rain-flow. There are different methods for calculating the surface runoff or excess rainfall for a given basin. Among these, one of the most used by technical community is the method developed by the Department of Soil Conservation American: SCS (Soil Conservation Service, current National Resources Conservation Service), mainly applicable when there is no historical series of data hydrological. The use of this method is dependent on the selection of the parameter CN (Curve Number), which in turn requires the knowledge of the characteristics of the basin under study, such as: soil types, vegetation cover, land use, soil moisture content prior to the rain. From the total surplus precipitation of rain event, in order to build a hydrograph, it is necessary to distribute the rain over time, i.e. build the hyetogram of excess rainfall. The SCS also proposes a method based on unit hydrograph triangular synthetic. The basic parameter to obtain this synthetic hydrograph is the time of concentration of the basin (tc). For the determination of this parameter there are several empirical formulas based on the physical characteristics of the basin, since its determination in a basin without hydrometrical data becomes impossible. Thus, for a consistent estimate of tc, it is necessary to evaluate the most suitable formula and the data available for each case to be considered. In this sense, the aim of the present study is to analyze the sensitivity of the SCS method in relation to the classification of the use and occupation of the soil and the time of concentration, from application of this model to the basin of the Mineirinho located in São Carlos, SP. The sensitivity analysis in relation to the CN was performed through the comparison of the results produced using maps of classification of soil uses, produced from high-resolution satellite images, which are not made available for free, and free images of low resolution. In relation to the time of concentration, the various formulas available were analyzed and compared for its determination to an urban basin. Another aspect studied, was the temporal distribution of critical rainfall. There are several methods given in the literature, such as the Alternating Block, Huff and Bureau of Reclamation. This study aimed to analyze the effect each method produces in the resulting flood hydrographs. The SCS method is quite sensitive in relation to the three parameters analyzed. The differences between the values of CN, obtained from the images of high and low resolution, were the ones that resulted in greater differences in flow of peak. The low resolution image tends to underestimate the flow of peak. The methods of temporal distribution of rainfall as Alternating Block and Huff 2°. Quartil, despite being different methods, produced similar results.
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Estudo sobre a sensibilidade dos parâmetros do método SCS na determinação de hidrogramas de cheia em bacias urbanas / Study on the SCS method parameter sensitivity in determination of flood hydrographs in urban basin

Paloma Fernandes Paulino 30 September 2014 (has links)
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. / To simulate the behavior of the basin before rain events and, from the quantification of flow of floods, find solutions to the problems caused by flooding, it is essential the use of models of processing rain-flow. There are different methods for calculating the surface runoff or excess rainfall for a given basin. Among these, one of the most used by technical community is the method developed by the Department of Soil Conservation American: SCS (Soil Conservation Service, current National Resources Conservation Service), mainly applicable when there is no historical series of data hydrological. The use of this method is dependent on the selection of the parameter CN (Curve Number), which in turn requires the knowledge of the characteristics of the basin under study, such as: soil types, vegetation cover, land use, soil moisture content prior to the rain. From the total surplus precipitation of rain event, in order to build a hydrograph, it is necessary to distribute the rain over time, i.e. build the hyetogram of excess rainfall. The SCS also proposes a method based on unit hydrograph triangular synthetic. The basic parameter to obtain this synthetic hydrograph is the time of concentration of the basin (tc). For the determination of this parameter there are several empirical formulas based on the physical characteristics of the basin, since its determination in a basin without hydrometrical data becomes impossible. Thus, for a consistent estimate of tc, it is necessary to evaluate the most suitable formula and the data available for each case to be considered. In this sense, the aim of the present study is to analyze the sensitivity of the SCS method in relation to the classification of the use and occupation of the soil and the time of concentration, from application of this model to the basin of the Mineirinho located in São Carlos, SP. The sensitivity analysis in relation to the CN was performed through the comparison of the results produced using maps of classification of soil uses, produced from high-resolution satellite images, which are not made available for free, and free images of low resolution. In relation to the time of concentration, the various formulas available were analyzed and compared for its determination to an urban basin. Another aspect studied, was the temporal distribution of critical rainfall. There are several methods given in the literature, such as the Alternating Block, Huff and Bureau of Reclamation. This study aimed to analyze the effect each method produces in the resulting flood hydrographs. The SCS method is quite sensitive in relation to the three parameters analyzed. The differences between the values of CN, obtained from the images of high and low resolution, were the ones that resulted in greater differences in flow of peak. The low resolution image tends to underestimate the flow of peak. The methods of temporal distribution of rainfall as Alternating Block and Huff 2°. Quartil, despite being different methods, produced similar results.

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