Escoamento superficial

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Capítulo

Escoamento Superficial
1. GENERALIDADES

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O escoamento superficial tem origem, fundamentalmente, nas precipitações. Ao chegar ao solo, parte da água se infiltra, parte é retirada pelas depressões do terreno e parte se escoa pela superfície. Inicialmente a água se infiltra; tão logo a intensidade da chuva exceda a capacidade de infiltração do terreno, a água é coletada pelaspequenas depressões. Quando o nível à montante se eleva e superpõe o obstáculo (ou o destrói), o fluxo se inicia, seguindo as linhas de maior declive, formando sucessivamente as enxurradas, córregos, ribeirões, rios e reservatórios de acumulação. É, possivelmente, das fases básicas do ciclo hidrológico, a de maior importância para o engenheiro, pois a maioria dos estudos hidrológicos está ligada aoaproveitamento da água superficial e à proteção contra os efeitos causados pelo seu deslocamento.

Figura 8.1 – Escoamento superficial (Fonte: GRAY, 1973)

2. COMPONENTES DO ESCOAMENTO A água, uma vez precipitada sobre o solo, pode seguir três caminhos básicos para atingir o curso d’água: o escoamento superficial, o escoamento sub-superficial (hipodérmico) e o escoamento subterrâneo , sendo asduas últimas modalidades sob velocidades mais baixas. Observa-se que o

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deflúvio direto abrange o escoamento superficial e grande parte do sub-superficial, visto que este último atinge o curso d’água tão rapidamente que, comumente, é difícil distinguí-lo do verdadeiro escoamento superficial. O escoamento de base, constituído basicamente do escoamentosubterrâneo, é o responsável pela alimentação do curso d’água durante o período de estiagem.

3. HIDRÓGRAFA Denomina-se hidrógrafa ou hidrograma a representação gráfica da vazão que passa por uma seção, ou ponto de controle, em função do tempo. A caracterização de um hidrograma é feita a partir de observações e registros das variações de vazão no decorrer do tempo. Na figura 8.2 está mostrada umhidrograma com as vazões médias diárias para um dado ano.

Figura 8.2 – Registro de descargas diárias do Rio Tietê. (Fonte: VILLELA, 1975).

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3.1. ELEMENTOS DO HIDROGRAMA Isolando-se picos do hidrograma, pode-se analisar alguns fenômenos de interesse para a hidrologia. A figura 8.3 mostra um diagrama hipotético acompanhado da chuva que o gerou.

Figura8.3 – Ietograma e Hidrograma (Fonte: VILLELA, 1975).

Na seção do curso d’água onde se está registrando a vazão, verificou-se que, após o início a precipitação (t o), o nível da água começa a elevar-se. A vazão cresce desde o instante correspondente ao ponto B, quando atinge seu pico. Terminada a precipitação, o escoamento superficial prossegue durante certo tempo e a curva de vazão vaidecrescendo. Ao trecho BC denomina-se curva de depressão do escoamento superficial. A linha tracejada AEC representa a vazão correspondente ao lençol d’água. Para efeitos práticos, a linha que representa a contribuição da água do lençol subterrâneo ao curso d’água costuma ser representada pela reta AC.

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3.2. SEPARAÇÃO DO HIDROGRAMA O hidrograma de uma onda decheia é formado pela superposição de dois tipos distintos de afluxos: um proveniente do escoamento superficial (+ subsuperficial + precipitação direta) e outro, da contribuição do lençol subterrâneo . Esses dois componentes possuem propriedades sensivelmente diversas, notando-se que, enquanto as águas superficiais, pela sua maior velocidade de escoamento, preponderam na formação de enchentes, acontribuição subterrânea pouco se altera. Essa distinção de comportamento torna conveniente o estudo separado da porção referente ao escoamento superficial, que melhor define o fenômeno das cheias. Embora a linha AEC seja mais correta para separar os escoamentos, é de difícil determinação e como já referido para fins práticos toma-se a reta AC. O ponto A corresponde ao início do escoamento, com a...
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