Incorporação do traçado das ruas e lotes para estimativa do tempo de deslocamento do escoamento em áreas urbanas
A segunda informação gerada foi o mapa de fluxo acumulado. Em cada pixel desse mapa está representado o valor do número de células cujo escoamento contribui para o pixel em questão( Jenson e Domingue, 1988). Quando se analisa a área do pixel, pode-se ter um mapa de área acumulada, o qual representa, em cada célula, o valor total de área que contribui diretamente para o escoamento no pixel observado.
O mapa de área acumulada não determina necessariamente a rede de drenagem propriamente dita, ele apenas indica a área de contribuição de cada pixel( Serra e Paz, 2013). Portando, para determinar a rede de drenagem se faz necessário definir um valor de área mínima( A min
), onde os pixels cujo valor de área acumulada seja maior ou igual ao valor de A min
, fazem parte da rede de drenagem. Tomando como base o trabalho de Costa( 2017), onde foi processado o MDE da mesma área de estudo, considerou-se 0,09 km ² como o valor de área mínima.
Também em sua pesquisa Costa( 2017) escolheu um ponto como exutório da bacia Cascata I, então utilizando esse mesmo ponto, o passo seguinte nesse trabalho foi delimitar a bacia hidrográfica.
• Método SCS para tempo de concentração
O método SCS para cálculo do tempo de concentração é composto por duas equações: uma para o cálculo do tempo de deslocamento em superfície( Equação 1), e outra para o escoamento em canais.
Td sup =
5, 457 ∗ n ∗ L
0, 8
0,
P 5 24 ∗ S 0, 4
( 1)
Onde, Td sup é o tempo de deslocamento em superfície( em minutos); S é a declividade do local em m / m; n é o coeficiente de rugosidade de Manning; L é o comprimento em metros do trecho em questão; é a lâmina d’ água precipitada em milímetros durante um evento com duração de 24 horas( esse valor é retirado da IDF da área de estudo( Costa, 2017) para o tempo de retorno do evento chuvoso em análise). Para determinar o escoamento em canais, o método utiliza a equação de Manning( Equação 2) para se obter a velocidade do escoamento e então calcula-se o tempo de deslocamento em canais( Td can
)( Equação 3), relacionando a velocidade com o comprimento do trecho.
V = Rh2 ⁄ 3 ∗ S 1⁄ 2 n
Td can = L V
( 2)
( 3)
Onde, Rh é o raio hidráulico em metros; S é a declividade de fundo( m / m); n é o coeficiente de Manning. Por sua vez, o raio hidráulico( Equação 4) é dado pela relação entre a área da seção transversal do canal e o perímetro molhado da seção.
Rh = A P m
( 4)
O tempo de concentração da bacia é tipo como o maior dos tempos de deslocamento encontrado.
• Aplicação do Método SCS via geoprocessamento
Para a aplicação do método SCS via geoprocessamento empregou-se uma rotina computacional para obter os tempos de deslocamento para cada pixel pertencentes ao MDE.
A rotina funciona da seguinte maneira: identifica os pixels de cabeceira dos caminhos de fluxo pela superfície, ou seja, aqueles que não recebem contribuição de fluxo de montante. Após a identificação desses pixels, e levando em consideração as direções de fluxo, a rotina divide a região em trechos e sub-trechos, de acordo com o uso do solo e a rede de drenagem. Para os pixels da superfície, a rotina entende que o trecho é o caminho entre o pixel em questão até a rede de drenagem, já os sub-trechos são os caminhos dentro desse percurso divididos de acordo com os diferentes usos do solo. Para
Série Iniciados v. 23
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