Transcript Chuva de projeto

Hidrologia II
Chuva de Projeto
Benedito C. Silva
IRN UNIFEI
Precipitações intensas
Precipitação intensa é entendida como a
ocorrência extrema, com duração,
distribuição espacial e temporal crítica
para uma área ou bacia hidrográfica
As durações podem variar de alguns
minutos até algumas dezenas de horas
(24 horas, por exemplo)
Chuvas intensas
Relação Intensidade, duração,
frequência (i-d-f)
Correlacionando intensidades e durações das
chuvas, verifica-se que quanto mais intensa a
precipitação, menor será sua duração
Da mesma forma, quanto menor for a frequência (ou
probabilidade) de ocorrência, maior será a
intensidade
Dessa forma, as precipitações máximas são
retratadas pontualmente pelas curvas intensidade,
duração e frequência (i-d-f)
Tempos de retorno usualmente
adotados em projetos
 Microdrenagem
urbana: 2 a 5 anos
 Macrodrenagem urbana: 5 a 25 anos
 Pontes com pouco trânsito: 10 a 100
anos.
 Pontes com muito trânsito: 100 a 1000
anos
 Grandes obras hidráulicas: 10.000 anos
Curva i-d-f
i (mm/h)
Freq 1 < freq 2 < freq 3
Freq ou prob 1
Freq ou prob 2
Freq ou prob 3
d (min)
A curva
IDF
Curva
IDF
Equações de curvas i-d-f
Equação Genérica
i 
a .T r
b
t  c 
d
i = intensidade (mm/h)
Tr = Tempo de retorno (ano)
t = duração da chuva (min)
a, b, c e d são parâmetros locais
Equações de curvas i-d-f
Exemplos
0 , 217
i 
5950 .T r
i 
1447 ,9 .T r
i 
1239 .T r
t  26 1,15
0 ,1
t  20 
0 , 84
t  20 
São Paulo
Belo Horizonte
0 ,15
0 , 74
Rio de Janeiro
Banco de dados: Programa Plúvio (UFV)
Curvas idf - Exemplo
Determine a precipitação máxima em Itajubá para o tempo de retorno
de 20 anos e durações de 10min, 30min e 60min
i
1193 .T r
0 ,171
t  11 ,3 
0 , 85
(PLÚVIO)
P/ 10min
i
1193 . 20
0 ,171
10  11 ,3 
0 , 85
 147 ,9 mm / h
P  147 ,9 * 10 / 60  24 , 6 mm
P/ 30min
i  84 , 2 mm / h
P  84 , 2 * 30 / 60  42 ,1mm
P/ 60min
i  53 , 0 mm / h
P  53 , 0 * 60 / 60  53 , 0 mm
Curvas idf - Exemplo
Determine a precipitação máxima em Itajubá para a duração de 30min
e tempos de retorno de 2, 10 e 50 anos
P/ 2 anos
i
1193 . 2
0 ,171
30  11 ,3 
0 , 85
 56 ,8 mm / h
P  56 ,8 * 30 / 60  28 , 4 mm
P/ 10 anos
i  74 ,8 mm / h
P  74 ,8 * 30 / 60  37 , 4 mm
P/ 50 anos
i  98 ,5 mm / h
P  98 ,5 * 30 / 60  49 ,3 mm
Curvas idf - Exemplo
Qual o tempo de retorno de uma precipitação ocorrida em Itajubá, com
50mm e duração de 30min?
P  50 , 0 mm
i
t  30 min
100 
50 , 0
 100 , 0 mm / h
30 / 60
1193 .T r
0 ,171
30  11 ,3 
2360  1193 .T r
0 , 85

1193 .T r
0 ,171
23 . 6
0 ,171
1
 2360  0 ,171
Tr  
 54 , 0 anos

 1193 
Chuva de Projeto
No dimensionamento de uma estrutura hidráulica, estima-se uma
chuva com duração t e tempo de retorno Tr, que fornece a altura
pluviométrica máxima para essa duração (através de uma curva idf)
Essa precipitação terá intensidade constante durante toda a duração t
Entretanto, isso é razoável de ser assumido para áreas muito
pequenas
Hietograma de projeto
Para áreas maiores, a duração da chuva de projeto é
relativamente longa, necessitando que se defina um
hietograma de projeto
Hietograma de projeto
É uma sequência de precipitações capaz de provocar a
cheia de projeto, ou seja, a maior enchente para qual a
obra deve estar projetada
Método do Bureau of Reclamation, ou dos
blocos alternados
1. Define-se a duração total da chuva, normalmente relacionada com o
tempo de concentração da bacia
2. Define-se o tempo de retorno a ser utilizado
3. Divide-se a duração total em ao menos 6 valores de duração
4. Na curva idf, determine a intensidade de chuva para cada duração
5. Multiplica-se cada valor de intensidade pela respectiva duração
6. A diferença entre altura de lâminas sucessivas resulta no incremento de
chuva em cada intervalo
7. Rearranjam-se os valores colocando o maior valor no centro do hietograma
e os demais alternadamente ao seu lado, em ordem decrescente
Hietograma de projeto
Utilizando o método dos blocos alternados, determine um
hietograma de projeto com tempo de retorno de 10 anos,
para uma bacia com tempo de concentração de 1 hora, na
cidade de Itajubá