Hidrologia Basica

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Hidrologia Básica
Engº José Rodolfo S. Martins
Engº Francisco M. Fadiga Jr.
Capacitação Tecnológica e Transferência de Tecnologia em Drenagem Urbana 
FUNDAÇÃO CENTRO TECNOLÓGICO DE HIDRÁULICA
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Bibliografia
Hidrologia Aplicada Carlos Eduardo M. Tucci
Hidrologia – Ciência e Aplicação Carlos Eduardo M. Tucci – ABRH
Hidrologia Aplicada Carlos Eduardo M. Tucci
Engenharia Hidrológica ABRH
Hidrologia e Recursos Hídricos Antonio Marozzi Righetto
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Bacia de Drenagem
Processo de urbanização
área impermeabilizada
tempo de concentração
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Tempo de Concentração (Tc)
Tempo necessário para que toda a área da bacia contribua para o escoamento superficial na seção de saída. Os fatores que influenciam o Tc de uma dada bacia são:
 Forma da bacia. 
 Declividade média da bacia. 
 Tipo de cobertura vegetal. 
 Comprimento e declividade do curso principal e afluentes. 
 Distância horizontal entre o ponto mais afastado bacia e sua saída. 
 Condições do solo em que a bacia se encontra no inicio da chuva. 
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Dados Hidrometeorológicos
Estações Climatológicas
Estações Pluviométricas
Estações Fluviométricas
Radar meteorológico
Sensoriamento Remoto
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Estações Climatológicas
Actinógrafo
Heliógrafo
Geotermômetro ou termógrafo de solo
Termômetro de máxima e mínima e termógrafos
Psicrômetro
Higrômetro
Barômetro
Anemômetro de canecas
Anemógrafo Universal
Pluviômetro, Pluviógrafo
Evaporímetro
Anemômetro de Piche
Evapotranspirômetro
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Estações Pluviométricas
Precipitações diárias (pluviômetros)
Intensidade das chuvas (pluviógrafo)
Plan1
		Área de Drenagem (ha)		Número Mínimo de Estações Pluviométricas
				1
		12-40		2
		40-80		3
		80-200		1 a cada 40 ha
		200-1000		1 a cada 100 ha
		1000-2000		1 a cada 250 ha
		>2000		1 a cada 750 ha
Plan2
		
Plan3
		
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Estações Fluviométricas
Níveis d´água réguas limnimétricas limnígrafos
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Radar Meteorológico
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Sensoriamento Remoto
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Banco de Dados - SP
www.sigrh.sp.gov.br
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Estatísticas
Aleatoriedade das variáveis hidrológicas
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Período de Retorno
Inverso da probabilidade excedente o inverso do período de retorno (1/T) é a probabilidade de um evento ser igualado ou superado em um ano qualquer
Probabilidade de ocorrência é o intervalo médio de ocorrência (em anos) entre eventos que igualam ou superam uma dada magnitude
Plan1
		Tipo de Obra		Tipo de Ocupação da Área		T (anos)
		Microdrenagem		Residencial		2
				Comercial		5
				Áreas com edifícios de serviços ao público		5
				Aeroportos		2-5
				Áreas comerciais e artérias de tráfego		5-10
		
		Macrodrenagem		Áreas residenciais e comerciais		50-100
				Áreas de importância específica		500
Plan2
		
Plan3
		
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Exemplo
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Exemplo
Plan1
		---		---		---		---		---		---		---		---		99,5 		41,7 		77,5 		132,0 
		51,1 		162,3 		134,8 		133,7 		99,3 		45,5 		20,0 		17,3 		50,8 		60,2 		24,5 		99,6 
		80,7 		39,6 		93,1 		58,2 		27,7 		9,8 		38,4 		---		34,6 		50,2 		57,0 		55,8 
		93,9 		73,0 		53,0 		110,4 		89,9 		50,2 		10,8 		17,8 		43,6 		22,4 		104,7 		48,2 
		82,3 		76,0 		177,8 		93,3 		72,0 		116,2 		82,3 		49,1 		62,1 		63,4 		124,3 		154,5 
		155,0 		64,8 		69,4 		70,5 		43,7 		86,7 		19,9 		11,6 		33,4 		32,0 		53,0 		62,0 
		197,5 		222,0 		25,8 		95,1 		69,7 		25,2 		28,0 		14,3 		60,5 		59,0 		28,5 		164,4 
		44,8 		97,0 		45,7 		130,0 		67,6 		80,0 		44,0 		20,0 		65,8 		51,0 		38,0 		91,0 
		158,7 		39,5 		260,4 		167,7 		64,2 		60,0 		18,4 		21,6 		65,3 		60,8 		36,5 		34,0 
		43,4 		98,2 		105,9 		70,6 		102,8 		42,6 		88,1 		36,1 		70,6 		41,0 		35,5 		35,5 
		163,9 		18,7 		37,6 		87,0 		113,6 		9,3 		43,8 		16,5 		60,0 		112,4 		126,0 		31,2 
		92.7		34.9		87.2		88.3		50.3		63.4		23.5		52.6		31.4		27.3		28.4		67.5
		93.7		206.1		93.7		---		50.3		138.1		52.7		18.1		51.8		50.2		53.4		39.2
		112.6		152.6		206		98.2		97.1		62.8		38.5		73.5		53.8		73.9		111.5		73.9
		42.3		192.5		153.5		94.5		30.6		50.5		11.2		28		174.5		92.7		22.8		38.5
		60.3		43.8		54.5		32.6		93.3		49.1		29.4		53.2		52.3		47.3		53.2		52.5
		112		157.2		145.6		46.3		35.3		22.3		16.3		20.2		62		51.9		26.4		57.2
		106.2		68.3		75.4		76.7		51.1		38.2		62.1		44		66.2		98.5		35.5		81
		112.8		123.6		102.8		18.5		27.8		10		27.6		---		---		---		---		---
		
				---
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				---
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				---						1000		0.001		397.1183607895
		1		260.4						20		0.05		260.4
		2		222						10		0.10		222
		3		206.1						7		0.15		206.1
		4		206						5		0.20		206
		5		197.5						4		0.25		197.5
		6		192.5						3		0.30		192.5
		7		177.8						3		0.35		177.8
		8		174.5						3		0.40		174.5
		9		167.7						2		0.45		167.7
		10		164.4						2		0.50		164.4
		11		163.9						2		0.55		163.9
		12		162.3						2		0.60		162.3
		13		158.7						2		0.65		158.7
		14		157.2						1		0.70		157.2
		15		155						1		0.75		155
		16		154.5						1		0.80		154.5
		17		153.5						1		0.85		153.5
		18		152.6						1		0.90		152.6
		19		145.6						1		0.95		145.6
		20		138.1						1		1.00		138.1
		21		134.8
		22		133.7
				132
				130
				126
				124.3
				123.6
				116.2
				113.6
				112.8
				112.6
				112.4
				112
				111.5
				110.4
				106.2
				105.9
				104.7
				102.8
				102.8
				99.6
				99.5
				99.3
				98.5
				98.2
				98.2
				97.1
				97
				95.1
				94.5
				93.9
				93.7
				93.7
				93.3
				93.3
				93.1
				92.7
				92.7
				91
				89.9
				88.3
				88.1
				87.2
				87
				86.7
				82.3
				82.3
				81
				80.7
				80
				77.5
				76.7
				76
				75.4
				73.9
				73.9
				73.5
				73
				72
				70.6
				70.6
				70.5
				69.7
				69.4
				68.3
				67.6
				67.5
				66.2
				65.8
				65.3
				64.8
				64.2
				63.4
				63.4
				62.8
				62.1
				62.1
				62
				62
				60.8
				60.5
				60.3
				60.2
				60
				60
				59
				58.2
				57.2
				57
				55.8
				54.5
				53.8
				53.4
				53.2
				53.2
				53
				53
				52.7
				52.6
				52.5
				52.3
				51.9
				51.8
				51.1
				51.1
				51
				50.8
				50.5
				50.3
				50.3
				50.2
				50.2
				50.2
				49.1
				49.1
				48.2
				47.3
				46.3
				45.7
				45.5
				44.8
				44
				44
				43.8
				43.8
				43.7
				43.6
				43.4
				42.6
				42.3
				41.7
				41
				39.6
				39.5
				39.2
				38.5
				38.5
				38.4
				38.2
				38
				37.6
				36.5
				36.1
				35.5
				35.5
				35.5
				35.3
				34.9
				34.6
				34
				33.4
				32.6
				32
				31.4
				31.2
				30.6
				29.4
				28.5
				28.4
				28
				28
				27.8
				27.7
				27.6
				27.3
				26.4
				25.8
				25.2
				24.5
				23.5
				22.8
				22.4
				22.3
				21.6
				20.2
				20
				20
				19.9
				18.7
				18.5
				18.4
				18.1
				17.8
				17.3
				16.5
				16.3
				14.3
				11.6
				11.2
				10.8
				10
				9.8
				9.3
Plan1
		
Plan2
		
Plan3
		
Plan1
		---		---		---		---		---		---		---		---		99,5 		41,7 		77,5 		132,0 
		51,1 		162,3 		134,8 		133,7 		99,3 		45,5 		20,0 		17,3 		50,8 		60,2 		24,5 		99,6 
		80,7 		39,6 		93,1 		58,2 		27,7 		9,8 		38,4 		---		34,6 		50,2 		57,0 		55,8 
		93,9 		73,0 		53,0 		110,4 		89,9 		50,2 		10,8 		17,8 		43,6 		22,4 		104,7 		48,2 
		82,3 		76,0 		177,8 		93,3 		72,0 		116,2 		82,3 		49,1 		62,1 		63,4 		124,3 		154,5 
		155,0 		64,8 		69,4 		70,5 		43,7 		86,7 		19,9 		11,6 		33,4 		32,0 		53,0 		62,0 
		197,5 		222,0 		25,8 		95,1 		69,7 		25,2 		28,0 		14,3 		60,5 		59,0 		28,5 		164,4 
		44,8 		97,0 		45,7 		130,0 		67,6 		80,0 		44,0 		20,0 		65,8 		51,0 		38,0 		91,0 
		158,7 		39,5 		260,4 		167,7 		64,2 		60,0 		18,4 		21,6 		65,3 		60,8 		36,5 		34,0 
		43,4 		98,2 		105,9 		70,6 		102,8 		42,6 		88,1 		36,1 		70,6 		41,0 		35,5 		35,5 
		163,9 		18,7 		37,6 		87,0 		113,6 		9,3 		43,8 		16,5 		60,0 		112,4 		126,0 		31,2 
		92.7
34.9		87.2		88.3		50.3		63.4		23.5		52.6		31.4		27.3		28.4		67.5
		93.7		206.1		93.7		---		50.3		138.1		52.7		18.1		51.8		50.2		53.4		39.2
		112.6		152.6		206		98.2		97.1		62.8		38.5		73.5		53.8		73.9		111.5		73.9
		42.3		192.5		153.5		94.5		30.6		50.5		11.2		28		174.5		92.7		22.8		38.5
		60.3		43.8		54.5		32.6		93.3		49.1		29.4		53.2		52.3		47.3		53.2		52.5
		112		157.2		145.6		46.3		35.3		22.3		16.3		20.2		62		51.9		26.4		57.2
		106.2		68.3		75.4		76.7		51.1		38.2		62.1		44		66.2		98.5		35.5		81
		112.8		123.6		102.8		18.5		27.8		10		27.6		---		---		---		---		---
		
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---						1000		0.001		397.1183607895
		1		260.4						20		0.05		260.4
		2		222						10		0.10		222
		3		206.1						7		0.15		206.1
		4		206						5		0.20		206
		5		197.5						4		0.25		197.5
		6		192.5						3		0.30		192.5
		7		177.8						3		0.35		177.8
		8		174.5						3		0.40		174.5
		9		167.7						2		0.45		167.7
		10		164.4						2		0.50		164.4
		11		163.9						2		0.55		163.9
		12		162.3						2		0.60		162.3
		13		158.7						2		0.65		158.7
		14		157.2						1		0.70		157.2
		15		155						1		0.75		155
		16		154.5						1		0.80		154.5
		17		153.5						1		0.85		153.5
		18		152.6						1		0.90		152.6
		19		145.6						1		0.95		145.6
		20		138.1						1		1.00		138.1
		21		134.8
		22		133.7
				132
				130
				126
				124.3
				123.6
				116.2
				113.6
				112.8
				112.6
				112.4
				112
				111.5
				110.4
				106.2
				105.9
				104.7
				102.8
				102.8
				99.6
				99.5
				99.3
				98.5
				98.2
				98.2
				97.1
				97
				95.1
				94.5
				93.9
				93.7
				93.7
				93.3
				93.3
				93.1
				92.7
				92.7
				91
				89.9
				88.3
				88.1
				87.2
				87
				86.7
				82.3
				82.3
				81
				80.7
				80
				77.5
				76.7
				76
				75.4
				73.9
				73.9
				73.5
				73
				72
				70.6
				70.6
				70.5
				69.7
				69.4
				68.3
				67.6
				67.5
				66.2
				65.8
				65.3
				64.8
				64.2
				63.4
				63.4
				62.8
				62.1
				62.1
				62
				62
				60.8
				60.5
				60.3
				60.2
				60
				60
				59
				58.2
				57.2
				57
				55.8
				54.5
				53.8
				53.4
				53.2
				53.2
				53
				53
				52.7
				52.6
				52.5
				52.3
				51.9
				51.8
				51.1
				51.1
				51
				50.8
				50.5
				50.3
				50.3
				50.2
				50.2
				50.2
				49.1
				49.1
				48.2
				47.3
				46.3
				45.7
				45.5
				44.8
				44
				44
				43.8
				43.8
				43.7
				43.6
				43.4
				42.6
				42.3
				41.7
				41
				39.6
				39.5
				39.2
				38.5
				38.5
				38.4
				38.2
				38
				37.6
				36.5
				36.1
				35.5
				35.5
				35.5
				35.3
				34.9
				34.6
				34
				33.4
				32.6
				32
				31.4
				31.2
				30.6
				29.4
				28.5
				28.4
				28
				28
				27.8
				27.7
				27.6
				27.3
				26.4
				25.8
				25.2
				24.5
				23.5
				22.8
				22.4
				22.3
				21.6
				20.2
				20
				20
				19.9
				18.7
				18.5
				18.4
				18.1
				17.8
				17.3
				16.5
				16.3
				14.3
				11.6
				11.2
				10.8
				10
				9.8
				9.3
Plan1
		
Plan2
		
Plan3
		
Gráf3
		397.1183607895
		260.4
		222
		206.1
		206
		197.5
		192.5
		177.8
		174.5
		167.7
		164.4
		163.9
		162.3
		158.7
		157.2
		155
		154.5
		153.5
		152.6
		145.6
		138.1
Tr
i (mm)
Plan1
		---		---		---		---		---		---		---		---		99,5 		41,7 		77,5 		132,0 
		51,1 		162,3 		134,8 		133,7 		99,3 		45,5 		20,0 		17,3 		50,8 		60,2 		24,5 		99,6 
		80,7 		39,6 		93,1 		58,2 		27,7 		9,8 		38,4 		---		34,6 		50,2 		57,0 		55,8 
		93,9 		73,0 		53,0 		110,4 		89,9 		50,2 		10,8 		17,8 		43,6 		22,4 		104,7 		48,2 
		82,3 		76,0 		177,8 		93,3 		72,0 		116,2 		82,3 		49,1 		62,1 		63,4 		124,3 		154,5 
		155,0 		64,8 		69,4 		70,5 		43,7 		86,7 		19,9 		11,6 		33,4 		32,0 		53,0 		62,0 
		197,5 		222,0 		25,8 		95,1 		69,7 		25,2 		28,0 		14,3 		60,5 		59,0 		28,5 		164,4 
		44,8 		97,0 		45,7 		130,0 		67,6 		80,0 		44,0 		20,0 		65,8 		51,0 		38,0 		91,0 
		158,7 		39,5 		260,4 		167,7 		64,2 		60,0 		18,4 		21,6 		65,3 		60,8 		36,5 		34,0 
		43,4 		98,2 		105,9 		70,6 		102,8 		42,6 		88,1 		36,1 		70,6 		41,0 		35,5 		35,5 
		163,9 		18,7 		37,6 		87,0 		113,6 		9,3 		43,8 		16,5 		60,0 		112,4 		126,0 		31,2 
		92.7		34.9		87.2		88.3		50.3		63.4		23.5		52.6		31.4		27.3		28.4		67.5
		93.7		206.1		93.7		---		50.3		138.1		52.7		18.1		51.8		50.2		53.4		39.2
		112.6		152.6		206		98.2		97.1		62.8		38.5		73.5		53.8		73.9		111.5		73.9
		42.3		192.5		153.5		94.5		30.6		50.5		11.2		28		174.5		92.7		22.8		38.5
		60.3		43.8		54.5		32.6		93.3		49.1		29.4		53.2		52.3		47.3		53.2		52.5
		112		157.2		145.6		46.3		35.3		22.3		16.3		20.2		62		51.9		26.4		57.2
		106.2		68.3		75.4		76.7		51.1		38.2		62.1		44		66.2		98.5		35.5		81
		112.8		123.6		102.8		18.5		27.8		10		27.6		---		---		---		---		---
		
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---
				---						1000		0.001		397.1183607895
		1		260.4						20		0.05		260.4
		2		222						10		0.10		222
		3		206.1						7		0.15		206.1
		4		206						5		0.20		206
		5		197.5						4		0.25		197.5
		6		192.5						3		0.30		192.5
		7		177.8						3		0.35		177.8
		8		174.5						3		0.40		174.5
		9		167.7						2		0.45		167.7
		10		164.4						2		0.50		164.4
		11		163.9						2		0.55		163.9
		12		162.3						2		0.60		162.3
		13		158.7						2		0.65		158.7
		14		157.2						1		0.70		157.2
		15		155						1		0.75		155
		16		154.5						1		0.80		154.5
		17		153.5						1		0.85		153.5
		18		152.6						1		0.90		152.6
		19		145.6						1		0.95		145.6
		20		138.1						1		1.00		138.1
		21		134.8
		22		133.7
				132
				130
				126
				124.3
				123.6
				116.2
				113.6
				112.8
				112.6
				112.4
				112
				111.5
				110.4
				106.2
				105.9
				104.7
				102.8
				102.8
				99.6
				99.5
				99.3
				98.5
				98.2
				98.2
				97.1
				97
				95.1
				94.5
				93.9
				93.7
				93.7
				93.3
				93.3
				93.1
				92.7
				92.7
				91
				89.9
				88.3
				88.1
				87.2
				87
				86.7
				82.3
				82.3
				81
				80.7
				80
				77.5
				76.7
				76
				75.4
				73.9
				73.9
				73.5
				73
				72
				70.6
				70.6
				70.5
				69.7
				69.4
				68.3
				67.6
				67.5
				66.2
				65.8
				65.3
				64.8
				64.2
				63.4
				63.4
				62.8
				62.1
				62.1
				62
				62
				60.8
				60.5
				60.3
				60.2
				60
				60
				59
				58.2
				57.2
				57
				55.8
				54.5
				53.8
				53.4
				53.2
				53.2
				53
				53
				52.7
				52.6
				52.5
				52.3
				51.9
				51.8
				51.1
				51.1
				51
				50.8
				50.5
				50.3
				50.3
				50.2
				50.2
				50.2
				49.1
				49.1
				48.2
				47.3
				46.3
				45.7
				45.5
				44.8
				44
				44
				43.8
				43.8
				43.7
				43.6
				43.4
				42.6
				42.3
				41.7
				41
				39.6
				39.5
				39.2
				38.5
				38.5
				38.4
				38.2
				38
				37.6
				36.5
				36.1
				35.5
				35.5
				35.5
				35.3
				34.9
				34.6
				34
				33.4
				32.6
				32
				31.4
				31.2
				30.6
				29.4
				28.5
				28.4
				28
				28
				27.8
				27.7
				27.6
				27.3
				26.4
				25.8
				25.2
				24.5
				23.5
				22.8
				22.4
				22.3
				21.6
				20.2
				20
				20
				19.9
				18.7
				18.5
				18.4
				18.1
				17.8
				17.3
				16.5
				16.3
				14.3
				11.6
				11.2
				10.8
				10
				9.8
				9.3
Plan1
		
Plan2
		
Tr
i (mm)
Plan3
		
		
*
*
*
Equações IDF
Fornecem a intensidade pluviométrica (mm/min) ou a altura precipitada (mm) em função da duração da chuva (t) e do período de retorno (T)
*
*
*
Exemplos
*
*
*
Método Racional
Área < 2 km2
Q=0,278 C I A
Q: (m3/s)
C: coeficiente de run-off
I: intensidade em mm/h
A: área em km2
*
*
*
Coeficiente de Escoamento
Horner: C=0,364 log t + 0,0042 p - 0,145
t: tempo de duração da chuva
p: taxa de impermeabilização
*
*
*
Coeficiente de Escoamento
*
*
*
Intensidade da Chuva
Relações intensidade-duração-freqüência
*
*
*
Duração da Chuva
para bacias pequenas (até 5 km2) adota-se uma chuva com duração igual ao tempo de concentração da bacia
para bacias maiores usualmente adota-se uma chuva com duração igual a 24 horas
*
*
*
Duração da Chuva Crítica
dc<tc
dc<tc
dc=tc
*
*
*
Tempo de Concentração
Superfície 		n (Kerby)
lisa e impermeável		0,02
dura e desnuda			0,1
pasto ralo			0,2
pasto médio			0,4
mata e arbustos			0,6
*
*
*
Exemplo
Equação da chuva
Tempo de concentração: 10 minutos
Área de Drenagem: 0,39 ha
Taxa de impermeabilização: 80%
i em l/s.ha
t em minutos
*
*
*
Exemplo 1
C (tabela) = 0,55
A = 0,39 ha
I = 2000/100,67 = 427,5 l/s.ha = 0,428 m3/s.ha
Q = C I A
Q=0,55 x 0,428 x 0,39
Q=0,092 m3/s
*
*
*
Exemplo 2
C (tabela) = 0,55
A = 0,0039 km2
T = 10 anos
I = (29,13·100,181)/(10+15)0,89= 2,51 mm/min = 151,1 mm/h
Q=0,278 C I A
i em mm/min
t em minutos
Q=0,278 x 0,55 x 151,1 x 0,0039
Q=0,090 m3/s