TRABALHO TOPICOS 1406

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FACULDADE PITÁGORAS DE JUNDIAÍ 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Previsão de Enchente 
Método Racional 
 
 
 
 
 
Mario Monteiro 
 
 
JUNDIAÍ 
JUNHO/2016 
 
Previsão de Enchente 
2 
 
 
 
 
 
Mario Monteiro 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Projeto de previsão de enchente pelo método 
racional, apresentado à disciplina de tópicos de 
engenharia da faculdade Pitágoras de Jundiaí como 
requisito parcial para obtenção da nota do segundo 
bimestre do curso de engenharia Civil. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
JUNDIAÍ 
JUNHO/2016 
 
3 
 
SUMÁRIO 
 
1. Proposta ................................................................................................................................................ 4 
2. Informações do projeto ........................................................................................................................ 5 
3. DELIMITAÇÃO DA ÁREA DE DRENAGEM DA BACIA HIDROGRÁFICA ..................................................... 5 
4. DECLIVIDADE DO TALVEGUE ................................................................................................................. 6 
4.1 Declividade equivalente do talvegue ............................................................................................ 7 
4.2 Comprimento do talvegue ............................................................................................................ 7 
4.3 Representação gráfica da declividade e extensão do talvegue .................................................... 7 
4.4 Determinar o tempo de concentração da bacia hidrográfica. ...................................................... 8 
4.5 Determinar o coeficiente de escoamento superficial - (C) ........................................................... 8 
Área parcialmente urbanizada adotado C= 0,40 ....................................................................................... 8 
5. Determinar intensidade pluviométrica média da bacia através da equação de chuva da região. ....... 8 
6. Determinar a vazão de pico pelo método Racional .............................................................................. 9 
Vazão de cheia 𝑄 = 0,167. 𝐶. 𝐼. 𝐴 ............................................................................................................... 9 
7. Curva cota área = volume ..................................................................................................................... 9 
8. Volume de amortecimento ................................................................................................................. 10 
9. Verificação para vazão catastrófica com o nível de agua na cota 644,575 a carga sobre a soleira será 
de H = 644,575 – 643,875 = 1,575m ........................................................................................................... 11 
10. Estimativa para uma saída máxima para ocorrência de uma ocorrência de cheia catastrófica..... 11 
11. Volume de reserva para este evento. ............................................................................................. 12 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PREVISÃO DE ENCHENTE PELO MÉTODO RACIONAL 
 
 
1. Proposta 
PROPOSTA: Definir a altura da barragem a ser implantada e a estrutura vertedora. 
 
Figura 1: Região onde o barramento será executado 
 
5 
 
 
Figura 2: Levantamento Planialtimétrico da área do reservatório 
Cota de fundo do canal: 640m 
 
2. Informações do projeto 
Barragem e reservatório no ribeirão Quilombo, Município de Campinas, Estado de São Paulo 
3. DELIMITAÇÃO DA ÁREA DE DRENAGEM DA BACIA HIDROGRÁFICA 
 
 
6 
 
 
 
 
Área de 5.13 km² 
Perímetro: 8772 km 
4. DECLIVIDADE DO TALVEGUE 
 
 
7 
 
4.1 Declividade equivalente do talvegue 
 
Tre
cho 
Cota 
Montante 
Cota 
Jusante 
Desnível 
(m) 
Extensão 
 L km 
Extensão 
Acumulada 
Declividade 
do trecho 
𝐿𝑖
√𝐼𝑖
 (L/√I)^2 
m/km 
A 745 740 5 0,65 0,65 0,77 
0,26 
 
B 740 720 20 0,08 0,73 250 
0,00 
 
C 720 700 20 0,24 0,97 83,33 
0,03 
 
D 700 680 20 0,31 1,28 64,5 
0,04 
 
E 680 660 20 0,66 1,94 30,3 
0,12 
 
F 660 640 20 1,87 3,81 10,7 
0,57 
14,15 
4.2 Comprimento do talvegue 
L = 3.81 km 
 
 
 
4.3 Representação gráfica da declividade e extensão do talvegue 
 
 
620
640
660
680
700
720
740
760
0 1 2 3 4 5
C
O
TA
 J
U
SA
N
TE
 (
 M
 )
( KM )
Extensão Acumulada
8 
 
 
4.4 Determinar o tempo de concentração da bacia hidrográfica. 
𝑇𝑐 = 57 × (
𝐿2
𝐼𝑒𝑞
)
0,385
 𝑇𝑐 = 57 × (
3,812
14,46
)
0,385
 𝑇𝑐 = 57,93 𝑚𝑖𝑛 
 
4.5 Determinar o coeficiente de escoamento superficial - (C) 
USO DO SOLO 
VALORES DE C 
Mínimos Máximos 
Área totalmente urbanizada 0,50 1,00 
Área parcialmente urbanizada 0,35 0,50 
Área predominantemente plantações, 
pastos 
0,20 0,35 
Área parcialmente urbanizada adotado C= 0,40 
 
5. Determinar intensidade pluviométrica média da bacia através da equação de 
chuva da região. 
De acordo com o DAEE para barramentos com h≤ 5M e L≤200M, sendo h a altura e L e largura do 
barramento, o tempo de retorno é Tr = 100 anos. 
e) Intensidade pluviométrica (Equação de chuva cidade de campinas SP.) 
 𝐢 =
𝟐𝟓𝟐𝟒,𝟗.𝐓𝐫𝟎,𝟏𝟑𝟔
(𝐭+𝟐𝟎)𝟎,𝟗𝟒𝟖 . 𝐓𝐫
−𝟎,𝟎𝟎𝟕 𝐢 =
𝟐𝟓𝟐𝟒,𝟗.(𝟏𝟎𝟎)𝟎,𝟏𝟑𝟔
(𝟏𝟎𝟎+𝟐𝟎)𝟎,𝟗𝟒𝟖 . 𝟏𝟎𝟎
−𝟎,𝟎𝟎𝟕 = 1,46 
 
 
𝐼𝑒𝑞 = [∑
𝐿𝑖
√𝐼𝑖
𝑛
𝑖=1
]
2
 
Ieq = [
3.81
0,995775471129
]
2
 
Ieq = 14,46 m/km 
Ieq = 1,46 m/m 
 
9 
 
6. Determinar a vazão de pico pelo método Racional 
 Vazão de cheia 𝑄 = 0,167. 𝐶. 𝐼. 𝐴 
A= km²100 (transformar em hectare) 
I = intensidade pluviométrica 
C= coeficiente de rugosidade. 
 
Q= 0,167 x C x I x A 
 
Q100 = 0,167 x 0,40 x 1,46 x 50,03186 = Q100 = 50,03186 m³/s 
 
Q100 = 50 m³/s 
 
 
Cota 
Área Área Desnível Volume Parcial Volume 
Inundada (m²) Média M Parcial (M³) Acumulado (M³) 
640 0 0 0 0 0 
642 32257 16128,5 2 32257 32257 
643 67495 49876 1 49876 82133 
644 127032 97263,5 1 97263,5 179396,5 
645 209840 168436 1 168436 347832,5 
 646 312850 261345 1 261345 609177,5 
 
 
7. Curva cota área = volume 
N.A normal =143,875 Volume NORMAL = 90643,56 m3 Área normal = 23400m² 
N.A MAX.MAX = 144,575 Volume MAX.MAX = 27200 m3 Área MAX.MAX = 27200m² 
 
Adotado H = 0,7 
Adotado crista =0,50 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Conversão A (ha) I C Q m³/s 
0,167 513 1,46 0,4 50,03186 
10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Volume de amortecimento 
Cota (m) 643,875 644,575 
Volume (m³) 165000 272000 
 
VR =272000 – 165000 
VR= 107000 m³ 
 
QEMAX = 50,0m³/s 
VR= 107000 m³ 
11 
 
Tc = 1980 segundo 
Tb = 5940 segundos 
 𝐕𝐄 =
𝐐𝐄𝐦𝐚𝐱 .𝐓𝐛 
𝟐
 𝐕𝐄 =
𝟓𝟎,𝟎 . 𝟓𝟗𝟒𝟎 
𝟐
 = 148500 
 
 𝐕𝐄 = 𝐕𝐑 + 𝐕𝐒 VS =148500 – 107000 VS= 41500 
 
 𝐕𝐬 =
𝐐𝐬𝐦𝐚𝐱 .𝐓𝐛
𝟐
 = 𝐐𝐬𝐦𝐚𝐱 =
𝟐.𝐯𝐬
𝐓𝐛
 𝐐𝐬𝐦𝐚𝐱 =
𝟐 .𝟒𝟏𝟓𝟎𝟎 
𝟓𝟗𝟒𝟎
 = 13,97m³/s 
Definiu -se assim que a vazão máxima e fluente para uma lamina d’água de 0,70m sobre a 
soleiraque deverá ser vinculada pelo o vertedor de superfície quando ocorre a cheia de projeto 
com vazão de pico de 50,0m³/para Tr de 100 anos. 
Largura da soleira do vertedor. 
Adotado µ = 𝟎. 𝟑𝟓 vertedor de soleira espessa. 
 𝐐 = 𝟒, 𝟒𝟑. µ. 𝐋.H3/2 
 𝐋 = 4,43. µ. L.H3/2 𝐋 =
13,97
( 4,43 ).(0.35 ).0,70
(3/2 ) 
 𝐋 = 𝟏𝟓, 𝟑𝟗𝐦 
9. Verificação para vazão catastrófica com o nível de agua na cota 644,575 a carga 
sobre a soleira será de H = 644,575 – 643,875 = 1,575m 
Com os valores de L = 15,39m e H = 1,575m tem se vazão na equação; 
𝐐 = (4,43). (0.35). (15,39 ). (1,575)3/2 Q= 47,16m³/s 
10. Estimativa para uma saída máxima para ocorrência de uma ocorrência de 
cheia catastrófica 
𝐕𝐬 =
𝐐𝐬𝐦𝐚𝐱 .𝐓𝐛
𝟐
 𝐕𝐬 =
47,16 .𝟓𝟗𝟒𝟎
𝟐
 𝐕𝐬 = 𝟏𝟒𝟎𝟎𝟖𝟑𝐦³/𝐬 
 
 
 
 
 
 
12 
 
11. Volume de reserva para este evento. 
Cota Volume acumulado 
643,875 
165000 
646 609177,5 
 
VR = 609177,5 – 165000 = 444177,5M³ 
𝐕𝐄 = 𝐕𝐑 + 𝐕𝐒 VS = 444177,5– 140083 VE= 304094,5M³ 
 
Máx. Catastrófico =
𝟐 .𝟑𝟎𝟒𝟎𝟗𝟒,𝟓
𝟓𝟗𝟒𝟎
 Máx. Catastrófico = 102,39 m³/s 
Com a equação de método racional estima- se a intensidade da chuva que provocara a 
vazão catastrófica. 
Q = 0,167 temos: 
C= 0,40 Q= 0,167 x C x I x A 
Área = 5,13 km² 𝐈 =
102,39
0,167 x 0,40 x 5,13
 𝐈 = 2,98/mm/hora 
 
Determinação do período de retorno (TR) que está associado a essa ocorrência de 
uma vazão de 102,39m²/se na bacia hidrográfica de 5,13km² do projeto localizado no 
ribeirão Quilombo, Município de Campinas, Estado de São Paulo 
Chuva em função do t, tr. 
Determinando valores para tr encontramos: 
 Para 8500 anos 
I =
𝟐𝟓𝟐𝟒,𝟗 𝐱 tr0,136
(𝐓+𝟐𝟎)0,948 X tr0,007 
 = I =
𝟐𝟓𝟐𝟒,𝟗 𝐱 8500,136
(𝟓𝟕,𝟗𝟑+𝟐𝟎)0,948 X 8500,007 
 = 179,21 
𝐼 = 𝟏𝟕𝟗, 𝟐𝟏/𝟔𝟎 → 𝐼 = 2,98𝑚𝑚/𝑚𝑚 
 
Com a equação de método racional estima- se a intensidade da chuva que provocara a 
vazão catastrófica será de aproximadamente oito mil e quinhentos anos.