CAPITULO VI - Parte 1

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CAPÍTULO VI 
 
ESCOAMENTO SUPERFICIAL 
 
6.0.Considerações: O escoamento superficial é a fase do ciclo hidrológico 
que resulta do excedente das águas precipitadas que não se infiltraram ou 
evaporaram; e que escoam superficialmente pelo relevo indo nas direções das 
depressões, lagos, cursos d’água, e mares.Num segundo estágio, também é 
escoamento superficial o escoamento dos cursos d’água que são alimentados 
pela drenagem dos lençóis d’água subterrâneos. Para o Engº Civil a fase mais 
importante do ciclo hidrológico, é a do escoamento superficial, pois a maioria 
dos estudos hidrológicos está ligada ao aproveitamento das águas superficiais 
e a proteção contra os efeitos provocados pelo seu deslocamento.- 
 
6.1. Fatores Intervenientes do Escoamento Superficial.- Podem ser de 
natureza climática e fisiológicos: 
I- Fatores de Natureza Climática- Intensidade da precipitação e a 
precipitação antecedente, pois quanto maior for a intensidade mais volume 
d’água escoa superficialmente e quanto mais seco for o solo, para a mesma 
intensidade, menor será o escoamento.- 
II- Fatores de Natureza Fisiográfica- Permeabilidade do solo; cobertura 
vegetal do solo; topografia do solo; área da bacia; forma da bacia; temperatura 
do solo; profundidade do extrato impermeável; profundidade do nível freático, 
etc. 
 
6.2. Grandezas que Caracterizam o Escoamento Superficial.- 
I- Vazão.- é o volume d’água que escoa na unidade do tempo numa dada 
seção de escoamento num determinado momento. 
II- Coeficiente de Escoamento Superficial, ou Coeficiente de Deflúvio, ou 
ainda Coeficiente de Run-Off, é definido pela relação entre o volume d’água 
escoado superficialmente, pelo volume d’água precipitado. O volume d’água 
escoado pela superfície é levantado pelo controle do hidrograma do curso 
d’água em uma determinada seção de controle.- 
I- Tempo de Concentração “tc” é o tempo que decorre desde o 
início da precipitação, até ao instante em que toda a bacia a 
montante contribui por escoamento superficial na seção 
considerada. È apresentado em minutos ou em horas; 
II- Tempo de Recorrência ou Período de Retorno.- é o período 
ou o intervalo de tempo em que um determinado evento volta 
a se repetir; 
III- Nível D’água.- A variação do nível do curso d’água indica o 
aumento ou diminuição da vazão, particularmente o nível 
d’água na régua limnimétrica corresponderá a uma vazão para 
um dado curso d’água; 
IV- Taxa de Escoamento Superficial ou Vazão Específica, é 
definida pela relação entre o volume d’água escoado pela área 
da bacia na unidade do tempo; 
V- Velocidade de Escoamento Superficial, é a velocidade média 
de escoamento superficial, anteriormente definida.- 
 
6.3.Hidrograma ou Hidrógrafa.- É a função desenvolvida pelos valores das 
vazões de um curso d’água ao longo do tempo. Para isto devemos definir 
procedimentos para o levantamento das vazões e montar os hidrogramas 
correspondentes.- 
6.3.1. Análise de Hidrogramas.- Considerando o hidrograma da figura 6.1. e 
o hidrograma relativo a uma precipitação da fig. 6.2., podemos afirmar que a 
contribuição total para o escoamento fluvial do curso d’água na seção 
considerada é devido a : 
I- à precipitação direta sobre a superfície do curso d’água; 
II- ao escoamento superficial e sub- superficial; 
III- ao escoamento básico relativo a drenagem das águas subterrâneas; 
Considerando ainda o hidrograma da fig. 6.2., podemos definir: 
 Tc=tB-to.....tempo de concentração; 
 Tr definido entre o centro de gravidade da precipitação e o centro 
de gravidade do hidrograma da precipitação, denominado de tempo de 
retardamento; 
 Trecho BC do hidrograma, é denominado de curva de depleção do 
escoamento superficial; 
 Trecho CD do hidrograma, é denominado de curva de depleção do 
escoamento básico; 
 A área achurada do hidrograma, representa o volume d’água 
escoado superficialmente, devido a precipitação.- 
 
 
 
 
Exemplos Aplicativos: 1-O hidrograma abaixo foi registrado no posto 
fluviométrico nos dias 18, 19,e 20/11/1969 na bacia do Rio Tamanduateí; 
pede-se:determinar: o volume d’água infiltrado e escoado superficialmente; o 
coeficiente de Run-Off; a taxa de infiltração, a taxa de escoamento 
superficial.- 
 
1- Uma precipitação de 60mm/h, atingiu uma bacia de 6.000,00 hectares, e 
provocou o hidrograma abaixo do curso d’água na saída da bacia. 
Sabendo-se que a precipitação teve duração de cinco horas, pede-se 
para determinar: a capacidade de infiltração média dos solos da bacia; o 
coeficiente de run-off; os volumes d’água escoado e infiltrado; a taxa de 
escoamento superficial.- 
 
 
 
 
 
 
6.4.Medição de Vazões.- De acordo com os valores das vazões podemos 
utilizar os seguintes procedimentos: 
a)Vertedores- São utilizados para medir vazões de pequenos cursos d’água; 
inicialmente utiliza-se o vertedor triangular de ângulo reto para cursos d’água, 
utilizando a fórmula de Thomson: 
 
Esgotadas as possibilidades com este vertedor, passa-se a utilizar o vertedor 
retangular de parede delgada que calcula a vazão pela fórmula de Francis de 
dupla contração, apresentada abaixo: 
 
 
 
 
b)Medição Através do Levantamento da Velocidade da Seção pela 
Batimetria.-Para isto temos que adotar os seguintes procedimentos: 
 
I-Escolhe-se a seção do rio num trecho retilíneo de fácil acesso e sem 
interferências de construções; 
II-Divide-se a seção em “N” subseções eqüidistantes, número esse calculado 
pela fórmula do Engº Jorge Oscar de Melo Flores: N=4.L*0,30+1 (sub-
seções); 
III-Levantar o diagrama de velocidades em cada sub-seção, utilizando o 
molinete, que mede a velocidade pelo nºde revoluções da hélice; 
 
 
IV-Determinar a velocidade média de cada sub-seção pelas seguintes 
fórmulas; 
 
 
 
 
 
 A fórmula nº2 é utilizada até a uma profundidade de 1,00m; as 
fórmulas nº3 e nº4, são utilizadas até a uma profundidade de 1,50m e 2,00m 
respectivamente, a partir desta profundidade devemos levantar a velocidade 
média através do diagrama de velocidade onde será elaborado por várias 
tomadas de velocidade.- 
 
V-Determinar as vazões parciais de cada sub-seção pelo produto da 
velocidade média pela correspondente área de influência; 
VI-A vazão será obtida pela soma das vazões parciais, 
Q=A1xV1+A2xV2+......