12_MÉTODO SCS

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Prof. MSc. Marcos Barbosa Silva Jr
PLS (2020.3)
HIDROLOGIA APLICADA 
Universidade de Pernambuco
Escola Politécnica de Pernambuco
Departamento de Engenharia Civil
MÉTODO SCS
Baseado nas aulas da Profª Simone Rosa da Silva
Como estimar chuva “efetiva”
• A parcela da chuva que se transforma em
escoamento superficial é chamada chuva efetiva.
• Um dos métodos mais simples e mais utilizados
para estimar o volume de escoamento superficial
resultante de um evento de chuva é o método
desenvolvido pelo National Resources Conservatoin
Center dos EUA (antigo Soil Conservation Service –
SCS).
Método do Soil Conservation Service - SCS
Para uma dada chuva, obtém escoamento, considerando 
um parâmetro (CN)
( )
( )SIaP
IaP
Q
2
+−
−
=
254
CN
25400
S −=
IaP 
0Q = IaP 
5
S
Ia =
quando
quando
Q = escoamento em mm
P = chuva acumulada em mm
Ia = Perdas iniciais
S = parâmetro de armazenamento
Valores de CN:
Método SCS
• Simples
• Valores de CN tabelados para diversos tipos de solos
e usos do solo
• Utilizado principalmente para projeto em locais sem
dados de vazão
• Usar com chuvas de projeto (eventos relativamente
simples e de curta duração)
Método SCS
GRUPOS HIDROLÓGICOS DE SOLOS
Grupo A – Solos arenosos profundos; tem alta
capacidade de infiltração e geram
pequenos escoamentos;
Grupo B – Solos franco arenosos pouco
profundos; tem menor capacidade de
infiltração e geram maiores
escoamentos do que o solo A;
Grupo C – Solos franco argilosos; tem menor
capacidade de infiltração e geram
maiores escoamento do que A e B.
Grupo D – Solos argilosos expansivos; tem
baixa capacidade de infiltração e
geram grandes escoamentos.
Efeito de CN
40
55
75
A bacia tem solos do tipo B e está coberta por florestas. Conforme a
tabela anterior o valor do parâmetro CN é 63 para esta combinação. A
partir deste valor de CN obtém-se o valor de S:
Exemplo
Qual é a lâmina escoada superficialmente durante
um evento de chuva de precipitação total P=70 mm
numa bacia do tipo B e com cobertura de floretas?
mm 2,149254
CN
25400
S =−=
A partir do valor de S obtém-se o valor de Ia= 29,8. Como P > Ia, o
escoamento superficial é dado por:
mm 5,8
)SIaP(
)IaP(
Q
2
=
+−
−
=
Portanto, a chuva de 70 mm provoca um escoamento de 8,5 mm.
Perdas iniciais = 0,2 . S
254
CN
25400
S −=
Método do SCS
CN tabelado de acordo com tipo de solo e
características da superfície
254
CN
25400
S −=
Perdas iniciais = 0,2 . S Superfície Solo A Solo B Solo C Solo D
Florestas 25 55 70 77
Zonas 
industriais
81 88 91 93
Zonas 
comerciais
89 92 94 95
Estacionam
entos
98 98 98 98
Telhados 98 98 98 98
Plantações 67 77 83 87
Exemplo de tabela:
Tipos de solos do SCS:
A – arenosos e profundos
B – menos arenosos ou profundos
C – argilosos
D – muito argilosos e rasos
Método do SCS
Método SCS
Valores CN (condição II – 13 mm <P5dias < 53mm):
Uso do solo Superfície A B C D
Solo lavrado Com sulcos retilíneos 77 86 91 94
Em fileiras retas 70 80 87 90
Plantações regulares Em curva de nível 67 77 83 87
Terraceado em nível 64 76 84 88
Em fileiras retas 64 76 84 88
Plantações de cereais Em curva de nível 62 74 82 85
Terraceado em nível 60 71 79 82
Em fileiras retas 62 75 83 87
Plantações de legumes 
ou cultivados
Em curva de nível 60 72 81 84
Terraceado em nível 57 70 78 89
Pobres 68 79 86 89
Normais 49 69 79 94
Boas 39 61 74 80
Uso do solo Superfície A B C D
Pastagens Pobres, em curva de nível 47 67 81 88
Normais, em curva de nível 25 59 75 83
Boas, em curva de nível 6 35 70 79
Esparsas, de baixa transpiração 45 66 77 83
Normais 36 60 73 79
Densas, de alta transpiração 25 55 70 77
Chácaras
Estradas de Terra
Normais 56 75 86 91
Más 72 82 87 89
De superfície dura 74 84 90 92
Florestas Muito esparsas, baixa transpiração 56 75 86 91
Esparsas 46 68 78 84
Densas, alta transpiração 26 52 62 69
Normais 36 60 70 76
Valores CN (condição II – 13mm <P5dias < 53mm):
Método SCS
Condições de umidade do solo
– Umidade antecedente do solo
• Condição I (seca: P5dias < 13 mm)
• Condição II (normal: 13 < P5dias < 53 mm)
• Condição III (úmida: P5dias > 53 mm)
)(058,010
)(2,4
)(
IICN
IICN
ICN
−

=
)(13,010
)(23
)(
IICN
IICN
IIICN
+

=
Método SCS para eventos complexos
Mais do que um intervalo de tempo com chuva: 
• Chuva acumulada x escoamento acumulado
• Chuva incremental x escoamento incremental
Exemplo
• Qual é o escoamento superficial gerado pelo evento de
chuva dado na tabela abaixo numa bacia com CN = 80?
Tempo
(min)
Chuva
(mm)
10 5.0
20 7.0
30 9.0
40 8.0
50 4.0
60 2.0
Chuva (mm)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
10 20 30 40 50 60
Chuva (mm)
Solução
• A solução é obtida acumulando a chuva
até o final de cada intervalo de tempo.
• Depois é calculado o escoamento
acumulado.
• Depois são calculados os escoamentos
incrementais.
( )
S8,0P
S2,0P
Q
2
+
−
=
Tempo
(min)
Chuva
(mm)
Chuva 
acumulada 
(mm)
Escoamento 
acumulado 
(mm)
Infiltração 
acumulada 
(mm)
Escoamento
(mm)
Infiltração
(mm)
10 5.0 5.0 0.0 5.0 0.0 5.0
20 7.0 12.0 0.0 12.0 0.0 7.0
30 9.0 21.0 1.0 20.0 1.0 8.0
40 8.0 29.0 3.3 25.7 2.4 5.6
50 4.0 33.0 4.9 28.1 1.6 2.4
60 2.0 35.0 5.8 29.2 0.9 1.1
CN = 80 S = 63,7 0,2 S = 12,7
Q = escoamento acumulado (mm)
P = precipitação acumulada (mm)
Equação válida para P > 0,2 S
Quando P < 0,2 S ; Q = 0
Exemplo Método do SCS
( )
( )SIaP
IaP
Q
2
+−
−
=
Chuva acumulada
0
10
20
30
40
50
10 20 30 40 50 60
Chuva, escoamento e infiltração acumulada
0
10
20
30
40
50
10 20 30 40 50 60
Chuva, escoamento e infiltração
0
2
4
6
8
10
12
14
10 20 30 40 50 60
Chuva
0
5
10
15
20
25
30
10 20 30 40 50 60
Exemplo SCS
Exercício SCS
• Qual é o escoamento superficial gerado pelo
evento de chuva dado na tabela abaixo numa
bacia com campos e solos arenosos?
Tempo
(min)
Chuva
(mm)
10 8.0
20 17.0
30 11.0
40 15.0
50 4.0
60 2.0
Passo 0: estimar CN
• Com CN estimar S
• Com S estimar Ia
CN = 65 = 136,77 mm
Ia = 27,35
254
CN
25400
S −=
5
S
Ia =
Passo 1: Chuva acumulada
Tempo
(min)
Chuva
(mm)
Chuva acumulada
(mm)
10 8.0
20 17.0
30 11.0
40 15.0
50 4.0
60 2.0
Passo 2: Chuva acumulada maior que 
Ia?
( )
S8,0P
S2,0P
Q
2
+
−
=
Sim, use:
Não, então Q = 0
para calcular escoamento acumulado, onde P é a 
precipitação acumulada.
Passo 3: Calcular escoamento incremental
• Escoamento incremental é o escoamento
acumulado até o fim do intervalo k menos
o escoamento acumulado até o fim do
intervalo k-1.
Exemplo
Chuva, escoamento e infiltração
0
2
4
6
8
10
12
14
10 20 30 40 50 60
Chuva, escoamento e infiltração
0
2
4
6
8
10
12
14
10 20 30 40 50 60
CN = 80 CN = 90
Efeito do CN
• Bacia com 30 % de área urbana densa (CN = 95) e 70
% de área rural, com pastagens, cultivos e florestas
(CN = 78)
ruralurbanomedio CN70,0CN30,0CN +=
1,83CNmedio =
CN composto
Analisar o efeito da urbanização
• O exemplo a seguir mostra como é possível 
usar o cálculo do escoamento pelo método 
SCS para avaliar o efeito hidrológico da 
urbanização de uma bacia.
– situação original: 30% urbana; 70% rural
– situação modificada: 100% urbana
• Bacia com 30 % de área urbana densa (CN = 95) e 70 % de
área rural, com pastagens, cultivos e florestas (CN = 78)
Chuva, escoamento e infiltração
0
2
4
6
8
10
12
14
10 20 30 40 50 60
Chuva acumulada = 35 mm
Chuva efetiva = 8 mm
Infiltração = 27 mm
Exemplo SCS
• Bacia com 100 % de área urbana densa (CN = 95) e 0 % de
área rural, com pastagens, cultivos e florestas (CN = 78)
Chuva acumulada = 35 mm
Chuva efetiva = 22,9 mm
Infiltração = 12,1 mm
Chuva, escoamento e infiltração
0
2
4
6
8
10
12
14
10 20 30 40 50 60
Quase 3 vezes mais escoamento!
Exemplo SCS cenário futuro
Q
Dt
DQ
pós-urbanização
pré-urbanização
t
Agra, 2002
Efeito da urbanização
• Transformação da chuva efetiva em vazão 
• ohistograma tempo área e o hidrograma unitário
• Modelo SCS é simplificado
– Diferentes usuários chegarão a resultados diferentes 
dependendo do CN adotado
– Bacias pequenas
– Se possível, verificar em locais com dados e para 
eventos simples
Considerações finais