Tempo de concentração em pequena bacia experimental

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-graduação em Engenharia AmbientalO presente trabalho tem como objetivo geral avaliar o conceito de tempo de concentração em uma pequena bacia experimental caracterizada por vegetação secundária de Floresta Ombrófila Mista, por meio de dados monitorados de precipitação e vazão. Na série de chuva-vazão foi possível separar 30 eventos, os quais foram utilizados para calcular o tempo de concentração (tc), e algumas variáveis do hietograma e do hidrograma. A relação entre o tc (variável dependente) e as variáveis independentes foi verificada por meio de uma matriz de correlação linear. Os maiores coeficientes de correlação foram, 0,90 e 0,82, obtidos da relação entre tc e vazão de pico (Qp), e entre tc e índice de precipitação antecedente (API) de 21 dias, respectivamente. Assim propõe-se que o tc é função da Qp e do API: . Para a bacia do rio Araponga, foi encontrado como mais adequado para representar o tc, o API de 21 dias, porém este período pode variar. Estas variáveis foram utilizadas para o ajuste do modelo linear, e assim foi proposta uma nova fórmula para o cálculo de tc: , onde tc é o tempo de concentração, em (h); Qp é a vazão máxima registrada no evento, em (L/s); e API21d é API para o período de 21 dias antes do evento, em (mm). Utilizando 16 fórmulas existentes e a fórmula proposta, foram calculados valores de tempo de concentração para as 2 bases cartográficas ((1) cedida pela Prefeitura municipal de Rio Negrinho/SC; e (2) obtida a partir do levantamento topográfico detalhado da bacia). Os resultados mostram que a base cartográfica com menos detalhes acarreta em erros na estimativa dos parâmetros morfométricos da bacia, e consequentemente nas estimativas de tc, chegando a até 20%. As fórmulas existentes subestimaram os valores de tc, e apresentaram erros maiores que 90% em relação à fórmula proposta. O API está relacionado com a redistribuição da água da chuva e armazenamento de água no solo. Estes fatores são fundamentais na descrição dos mecanismos de resposta em bacias florestais, como a bacia do rio Araponga. No mesmo sentido, a forte correlação de tc com Qp pode estar associada ao fato de que o tempo que a bacia leva para reestabelecer o estado de umidade do início do evento é proporcional ao grau de umidade atingido por ela, já descontados os processos de perda, como interceptação, representado pela Qp