Análise de fórmulas de Tempo de Concentração (TC) de uma bacia em urbanização: um estudo da Bacia do Mineirinho (São Carlos-SP) / Analysis of Concentration Time (TC) formulas of an urbanizing basin: a study of the Mineirinho Basin (São Carlos-SP)

Viviane Jin Hee Kim, Marcus Vinícius Galbetti, João Luiz Boccia Brandão, Valdir Schalch

Abstract


O desenvolvimento urbano rápido e desordenado resulta em mudança nas características morfológicas da bacia, caracterizado pelo processo de impermeabilização do solo. Este fenômeno acarreta em diversos impactos ambientais, como o aumento do volume de Escoamento Superficial Direto (ESD) e, consequentemente, maior ocorrência e surgimentos de novos pontos de inundações e enchentes naturais, como no caso da Bacia do Córrego do Mineirinho em São Carlos (SP). Para reverter este tipo de problema, é necessário o desenvolvimento de estudos hidrológicos visando ao planejamento urbano sustentável e o dimensionamento de obras hidráulicas. Por isso, este estudo objetivou analisar quatro formulações empíricas de Tempo de Concentração (TC) e verificar qual a mais adequada para a Bacia do Córrego do Mineirinho, além de verificar as principais consequências da urbanização sobre a drenagem urbana desta bacia. As fórmulas de Bransby-Williams, Dooge, Kirpich e SCS foram comparadas com TC’s obtidos através monitoramento hidrometeorológico, e confrontadas por testes de hipótese. O teste indicou que a fórmula mais adequada para a Bacia é a de Kirpich, pois teve o maior p-valor e foi considerado como um resultado satisfatório ao analisar outros estudos sobre este tema. Além disso, constatou-se que a urbanização na Bacia acarretou em outros impactos ambientais, destacando-se a questão de resíduos sólidos, pois isto pode ter influenciado na leitura da lâmina d’água na coleta de dados experimentais, na capacidade de escoamento da bacia e obstrução da seção de drenagem. Por fim, recomenda-se como continuidade deste estudo uma análise de um maior número de equações empíricas para a Bacia do Mineirinho e/ou manutenção do monitoramento hidrológico para aplicar testes mais robustos e desenvolver um modelo de TC específico para a área estudada.

 

 


Keywords


Tempo de Concentração; Bacia Urbana; Modelos Hidrológicos

References


Associação Brasileira de Empresas de Limpeza Pública e Resíduos Especiais. Panorama dos Resíduos Sólidos no Brasil 2014. ABRELPE. São Paulo: 2015.

ALMEIDA, I. K. de; ALMEIDA, A. K.; ANACHE, J. A. A.; STEFFEN, J. L.; ALVES SOBRINHO, T. Estimation on time of concentration of overland flow in watersheds: A review. Geociencias, v. 33, n. 4, p. 661–671, 2014.

ALMEIDA, I. K. de; ALMEIDA, A. K.; STEFFEN, J. L.; ALVES SOBRINHO, T. Model for Estimating the Time of Concentration in Watersheds. Water Resources Management, v. 30, n. 12, p. 4083–4096, 2016.

ANGELINI SOBRINHA, L.; MARTINS, L. G. B.; GENOVA, R. M.; et al. Challenges of the hydrological monitoring of small hydrographic basins: case study of the Mineirinho stream basin, São Carlos (SP, Brazil). In: 6th International Conference on Flood Management. Anais..., 2014.

BENINI, R. M. Cenários de Ocupação Urbana e seus Impactos no Ciclo Hidrológico na Bacia do Córrego do Mineirinho. Dissertação. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2005.

BRANDÃO, J. L. B.; BARROS, M. T. L. de. Determinação de áreas de inundação para uma bacia urbana. In: XII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Anais... 2007.

BURCHALES, L. G. E.; SILVA, S. M. C. P. Avaliação do volume de água pluvial drenado em um empreendimento habitacional: estudo de caso em Londrina - PR. Ambiente Construído - Associação Nacional de Tecnologia do Ambiente Construído. v. 7, n. 2, p. 45–57, 2007.

CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. São Paulo: Oficina de Textos, 2005.

CDCC, C. DE D. C. E C. Base Cartográfica do município de São Carlos (SP), 2013. Disponível em: .

CORDOBA, R. E.; CASTRO, M. A. S. de.; MARTINS, L. G. B.; SCHALCH, V Avaliação Dos Impactos De Resíduos Sólidos Em Sistemas De Micro Drenagem Urbana – Estudo De Caso Em Campus Universitário. ABES - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental, p. 1–10, 2013.

CRUZ, M. A. S.; SOUZA, C. F.; TUCCI, C. E. M. Controle Da Drenagem Urbana No Brasil : Avanços E Mecanismos Para Sua Sustentabilidade. In: XVII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, n. 51, p. 1–18, 2007.

EMBRAPA, Sistema Brasileiro de Classificação de Solos. 5o ed. Rio de Janeiro, 2018.

GALBETTI, M. V. Comparação dos modelos hidrológicos presentes no SSD ABC6 aplicados a uma bacia urbana. Dissertação. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2015.

GERICKE, O. J.; SMITHERS, J. C. Review of methods used to estimate catchment response time for the purpose of peak discharge estimation. Hydrological Sciences Journal, v. 59, n. 11, p. 1935–1971, 2013.

FARIAS JÚNIOR, J. E. F. de; BOTELHO, R. G. M. Análise Comparativa do Tempo de Concentração : Um Estudo de Caso na Bacia do Rio Cônego, Município de Nova Friburgo/RJ. In: XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, n. 21, p. 1–20, 2011.

Prefeitura Municipal de São Carlos. Plano Municipal de Saneamento - São Carlos / SP - PMSSanCa. PMSC, São Carlos: 2012.

MCCUEN, R. H.; WONG, S. L.; RAWLS, W. J. Estimating Urban Time of Concentration. Journal of Hydraulic Engineering, v. 110, n. 7, p. 887–904, 1984.

NAKAYAMA, P. T.; MENDES, J. B.; LOBO, G. D. A.; SILVEIRA, G. M. da. Avaliação do parâmetro CN do Método do Soil Conservation Service (SCS) nas Bacias do Ribeirão dos Marins e Córrego Bussocaba - Estado de Sao Paulo. In: XIX Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos. Anais. p.1–16, 2011.

NEVES, M. G. F. P. das; TUCCI, C. E. M. Resíduos Sólidos na Drenagem Urbana: Aspectos Conceituais. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 13, p. 125–135, 2008.

NOBRE, C. A.; MARENGO, J. A.; SELUCHI, M. E.; CUARTAS, L. A.; ALVES, L. M. Some Characteristics and Impacts of the Drought and Water Crisis in Southeastern Brazil during 2014 and 2015. Journal of Water Resource and Protection, v. 08, n. 02, p. 252–262, 2016.

OLIVEIRA, C. de P. M.; PORTO, R. L. L.; ZAHED FILHO, K.; ROBERTO, A. N. ABC 6, UM SISTEMA DE SUPORTE A DECISÕES PARA ANÁLISE DE CHEIAS EM BACIAS COMPLEXAS. In: XIII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, p. 18, 1999.

PAULINO, P. F. Estudo sobre a Sensibilidade dos Parâmetros do Médoto SCS na Determinação de Hidragramas de Cheia em Bacias Urbanas. Disertação. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2014.

PONTREMOLEZ, N. S. Estudo das inundações em cenários alternativos de uso e ocupação do solo na bacia hidrográfica do Córrego do Mineirinho em São Carlos, SP. Dissertação. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2013.

PORTO, R. L. L. Escoamento Superficial Direto. In: C. E. M. Tucci; R. L. L. Porto; M. T. de Barros (Orgs.); Drenagem Urbana. 1o ed, p.107–166, Porto Alegre - RS: ABRH/ Editora da Universidade/UFRGS, 1995.

ROSSI, M. Mapa pedológico do Estado de São Paulo: revisado e ampliado. São Paulo: SMA/SP, Secretaria do Meio Ambiente do Governo do Estado de São Paulo, 2017.

SALIMI, E. T.; NOHEGAR, A.; MALEKIAN, A.; HOSEINI, M.; HOLISAZ, A. Estimating time of concentration in large watersheds. Paddy and Water Environment, v. 15, n. 1, p. 123–132, 2017.

SANTANA, J. L. S. de; AGUIAR NETTO, A. de O.; MÉLLO JÚNIOR, A. V. Impacto da precipitação e de vazão máximas em obras de infra-estrutura em uma sub-bacia do semi-árido de Sergipe. In: XVII Simpósio Brasilieiro de Recursos Hídricos, , n. 79, p. 1–15, 2007.

SANTOS, V. D. dos; ASSIS, D. C. A. de; SILVA, T. C. da. Drenagem Urbana de Áreas Especiais: O caso da bacia endorreica da Lagoa do Buracão em João Pessoa - Paraíba. In: XVII Simpósio Brasilieiro de Recursos Hídricos, p. 1–20, 2007.

SHARIFI, S.; HOSSEINI, S. M. Methodology for Identifying the Best Equations for Estimating the Time of Concentration of Watersheds in a Particular Region. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 137, n. 11, p. 712–719, 2011.

SILVA, M. P.; PICHARILLO, C.; SILVA, G. C. da.; SILVA, F. L. da.; FONÇALVES, J. C. Análise da influência dos aspectos sociais na percepção ambiental da população residente na microbacia do Córrego do Mineirinho, município de São Carlos-SP. EIXO, v. 4, n. 2, p. 91–99, 2015.

SILVEIRA, A. L. L. da. Desempenho de Fórmulas de Tempo de Concentração em Bacias Urbanas e Rurais. RBRH - Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 10, p. 5–23, mar. Porto Alegre - RS. 2005.

SILVEIRA, G. M. da. Análise de sensibilidade de hidrogramas de projeto aos parâmetros de sua definição indireta. Dissertação. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2010.

TARPANI, R. R. Z. Análise Ambiental de Micro-Bacia Hidrográfica Visando a Prevenção de Danos Ambientais e Econômicos. Trabalho de Conclusão de Curso. São Carlos: Universidade de São Paulo, 2008.

TOLENTINO, M. Estudo Crítico sobre o clima da região de S.Carlos. São Carlos: EdUFSCar, Editora Imprensa Oficial, 2007.

TUCCI, C. E. M. Gerenciamento da Drenagem Urbana. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v. 7, n. 1, p. 5–27, 2002.

TUCCI, C. E. M.; BERTONI, J. C. Inundações Urbanas na América do Sul. 1. ed. Porto Alegre - RS: ABRH, 2003.

KENT, K. M. Time of Concentration. In: USDA Natural Resources Conservation Service (NRCS). National Engineering Handbook. p.29, 1997. Washington, D.C.: U.S. Dept. of Agriculture, Soil Conservation Service, 1997. p. 15.1-15.11.




DOI: https://doi.org/10.34117/bjdv5n8-005

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