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ESTUDO HIDROLÓGICO PARA FINS DE DRENAGEM URBANA EM
GURUPI-TO
Hellen Dayany Barboza Barros¹
M.ª Camila Ribeiro Rodrigues²
Prof. Esp. Ângela Helena Silva Mendes Stival³
RESUMO
Em Gurupi, cidade do estado do Tocantins, a impermeabilização do solo e a falta de
rede de drenagem urbana em diversos pontos da cidade tem sido um importante fator
para geração de caos urbano devido aos alagamentos com consequências
socioeconômicas. Durante o período com grande volume de chuvas de dezembro a maio
ocorrem alagamentos em alguns pontos específicos gerando transtorno aos moradores
da cidade. Este trabalho busca identificar, mapear e estimar a vazão nos pontos críticos
no sistema de drenagem, assim como gerar o escoamento superficial, utilizando como
estudo de caso o entorno do Parque Mutuca I, localizado na região central da cidade.
Para a identificação foi considerado que a água escoa para o ponto de maior declividade
e as linhas de escoamento são ortogonais as curvas nível. Os pontos identificados foram
avaliados segundo critérios hidráulicos, relacionando o período de retorno, área de
contribuição, coeficiente de escoamento, intensidade e duração das precipitações.
Palavras chaves: Mapa. Alagamento. Drenagem Urbana.
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INTRODUÇÃO
O grande desenvolvimento urbano no Brasil ocorreu de 1960 a 1990, quando a
população urbana aumentou de 55% para 76%. Este aumento populacional aconteceu
em maior proporção em grandes metrópoles e trouxe como consequência o aumento da
poluição e das inundações ocasionadas pela impermeabilização e canalização. Nos
últimos anos, o crescimento da população urbana ocorreu principalmente nas zonas
periféricas das metrópoles ocupando áreas de mananciais e de risco de inundação e
escorregamento (TUCCI, 2013).
O processo de urbanização precisa de investimentos na área de infraestrutura
para que os municípios possam alcançar o desenvolvimento de maneira igualitária,
proporcionando moradias de qualidade aos cidadãos, além de saneamento e drenagem
das águas provenientes de chuvas evitando alagamentos e enchentes. A drenagem
urbana é indispensável, pois sua ausência gera sérios problemas às cidades devido
possuírem áreas extensas cobertas por concreto e asfalto, dificultando a infiltração de
água no solo. (BEZERRA, et. al., 2016).
Quando não há a gestão da drenagem urbana, outros setores são afetados
ocasionando graves problemas. Na saúde está relacionada diretamente como uma das
causas das doenças de veiculação hídrica. No setor de segurança pública trata-se da
inundação e destruição de imóveis localizados em áreas de risco, além do arraste de
veículos e pessoas nas vias públicas; Na mobilidade dos municípios, pois as ruas das
periferias ficam sem acessos e pontes e travessias são destruídas; Em áreas de
saneamento ambiental, pois surgem erosões em vias não pavimentadas e os mananciais
ficam entulhados com todo tipo de detritos; E finalmente no aspecto econômico, porque
todos os outros fatores citados anteriormente oneram e causam prejuízos incalculáveis
tanto a população quanto ao poder público.
Diante disso, este projeto será elaborado no município de Gurupi, localizado no
estado do Tocantins onde há um período seco (Junho a Novembro) e um período com
grandes volumes de chuvas (Dezembro a Maio). Gurupi é uma das cidades que sofre
com a má formulação e execução dos projetos de drenagem urbana. Existem pontos em
que ocorrem alagamentos frequentemente e ocasionam danos ao patrimônio público e
particular.
Será adotada como área de estudo para este trabalho a região no entorno do
Parque Mutuca I. Com isso, busca-se localizar os pontos críticos no sistema de
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drenagem desta área, mapear esses pontos, definir as áreas de contribuição para cada
ponto, realizar a estimativa de vazão e gerar o escoamento superficial.
2. CONTEXTUALIZAÇÃO
2.1 Drenagem urbana
A drenagem urbana pode ser definida como um conjunto de medidas que tem
como objetivo minimizar os riscos que a população está sujeita, diminuindo prejuízos
causados por inundações e possibilitar o desenvolvimento urbano de forma harmônica,
articulada e sustentável. Resumidamente, pode-se definir a drenagem como o processo
de gerenciamento das águas das chuvas que escoam no meio urbano. (PORTO, et. al.
2012).
2.2. Precipitação
É entendida como toda água, advinda do meio atmosférico que atinge a
superfície terrestre. Há diferentes tipos de precipitação: neblina, chuva, granizo, saraiva,
orvalho, geada e neve. São diferenciadas pelo estado que a água se encontra. (TUCCI,
et. al. 2012).
2.2.1.Classificação das precipitações
Segundo TUCCI, et. al., 2012, as precipitações são classificadas em:
Convectivas: são formadas quando em tempo calmo o ar úmido for aquecido na
vizinhança do solo, criando camadas de ar que se mantém instável, e que perturbam o
equilíbrio, criando assim uma brusca ascensão local de ar menos denso e que atingirá
seu nível de condensação com formação de nuvens, e muitas vezes precipitações. São
caracterizadas por: serem das regiões equatoriais, onde os movimentos de ar são
essencialmente verticais; ocorrerem nas regiões temperadas, com tempestades violentas;
possuírem grande intensidade e pequena duração; serem restritas às áreas pequenas;
provocarem consideráveis inundações em pequenas bacias.
Orográficas: formam-se quando ventos quentes e úmidos sopram do oceano
para o continente e encontram uma barreira topográfica, elevam-se e se resfriam,
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ocorrendo condensação do vapor, formação de nuvens e ocorrência de chuvas. São
caracterizadas por: serem de pequena intensidade e grande duração; cobrirem pequenas
áreas; quando os ventos conseguem ultrapassar as barreiras montanhosas, do lado
oposto se projeta a sombra pluviométrica, que dar lugar a áreas secas ou semi-áridas
causadas pelo ar seco, já que a umidade foi descarregada na encosta oposta.
Frontais ou ciclônicas: são formadas da interação de massas de ar quente e frias.
O ar quente e úmido é violentamente impulsionado para cima, gerando o seu
resfriamento e a condensação do vapor de água, produzindo assim, as chuvas. São
caracterizadas por: serem de longa duração; atingirem grandes áreas; possuirem
intensidade média; vir acompanhadas de vento com circulação ciclônica; produzirem
cheias em grandes bacias.
2.3. Métodos hidrológicos de drenagem
O uso dos métodos hidrológicos para dimensionamento dos sistemas de
drenagem permite a obtenção da previsão da vazão, bem como melhor entendimento
dos fenômenos hidrológicos em que as bacias estão sujeitas. Serão apresentados a seguir
os métodos que serão utilizados neste trabalho (Método Racional e Método SCS).
2.3.1. Método Racional
Segundo TUCCI, et.al. (2012), criado em 1889 este método engloba todos os
processos da transformação da precipitação em vazão em apenas um coeficiente. É
utilizado na determinação da vazão máxima de projeto para bacias pequenas (≤2 km²).
As diretrizes básicas deste método são as seguintes:
a) O tempo de concentração é considerado igual à duração da precipitação intensa
de projeto, admitindo que a bacia seja suficientemente pequena para que esta
situação ocorra, pois a duração é inversamente proporcional à intensidade;
b) É adotado um coeficiente único de perdas, estimado com base nas características
da bacia, denominado C;
c) O volume de cheia e a distribuição temporal das vazões não são avaliados.
2.3.2. Método SCS (Soil Conservation Service)
Este método foi desenvolvido pelo Departamento de Conservação do Solo norte-
americano (SCS), em 1975. Foram realizadas várias experiências com bacias de
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pequeno porte, objetivando estabelecer relações entre a precipitação, o deflúvio
superficial, o grau de vegetação, e tipo de ocupação do solo. (RIGHETTO, 1998).
Tem sido utilizado para simulação de hidrograma de cheias de projeto de obras
hidráulicas, e para se estabelecer o risco de enchente para um determinado local.
(TUCCI, 1998).
Segundo TUCCI (1998), este modelo tem sido muito utilizado em todo o mundo
pelas seguintes razões:
a) Possui reduzido número de parâmetros
b) Não representa um modelo especifico, e sim estima o hidrograma de projeto para
uma determinada bacia;
Ainda segundo TUCCI (1998), a sua estrutura é constituída, pelos seguintes
algarismos:
a) Precipitação de projeto;
b) Determinação do volume superficial;
c) Propagação do escoamento na bacia;
2.4 Sistemas de Drenagem
Os sistemas de drenagem urbana são subdivididos em microdrenagem ou
drenagem inicial, composta entre outros por canais de pequenas dimensões, e
macrodrenagem, constituído por canais de maiores dimensões que objetivam receber a
vazão advinda da microdrenagem e destiná-la a comumente a rios e lagos. Cada sistema
possui distintos modos de dimensionamento.
2.4.1 Microdrenagem
A microdrenagem também é chamada de drenagem inicial e é composta por
canais de pequenas dimensões e é essencialmente definida pelo traçado das ruas. Este
subsistema tem como objetivo escoar a água resultante das chuvas sobre a superfície
urbana. Considera-se desde os telhados das edificações até as vias de circulação,
parques e jardins. (MIGUÉZ, et. al., 2016).
Neste sistema devem ser inclusos todos os componentes do projeto para garantir
a eficácia do mesmo. Além de retirar a água pluvial dos pavimentos das vias públicas, o
projeto de microdrenagem evita alagamentos, oferecendo segurança aos pedestres e
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motoristas e reduzindo os danos causados pela ausência de drenagem. (PORTO, et. al.,
2012).
A necessidade de implantação do sistema fica amplamente visível quando
ocorrem grandes volumes de escoamentos superficiais que causam danos materiais e
transtornos de ordem social e sanitária, ou seja, condições naturais não satisfatórias,
como mostram as Figuras 01, 02 e 03.
Figura 01 - Avenida Beira Rio em Gurupi-TO, próximo à Câmara Municipal.
Fonte: Próprio autor (2019).
Figura 02 – Avenida Beira Rio em Gurupi-TO, Parque Mutuca.
Fonte: Próprio autor (2019).
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Figura 03 – Avenida Beira Rio esquina com Avenida Ceará em Gurupi-TO.
Fonte: Próprio autor (2019).
O Sistema de Microdrenagem Urbana é composto pelos itens citados e definidos
na Tabela abaixo.
Tabela 01: Composição dos Sistemas de Microdrenagem.
Composição dos Sistemas de Microdrenagem
Bocas de Lobo Dispositivo localizado nas sarjetas para captar as águas pluviais.
Condutos forçados
Dispositivos utilizados quando não há condições de escoamento
por gravidade para a retirada da água de um canal de drenagem
para outro.
Galeria Canalizações para conduzir as águas pluviais originadas das
bocas de lobo e das ligações privadas.
Meio-fio
São localizados entre a via pública e o passeio, com sua face
superior nivelada a ele, formando uma faixa paralela ao eixo da
via pública.
Poço de Visita Dispositivo que permite a limpeza e inspeção de condutos, e
possibilita as mudanças de diâmetro, declividade e direção.
Sarjeta Calha que coleta as águas provenientes da rua, e é formada pelo
limite da via pública com os meios-fios.
Sarjetão Canal de seção triangular e localiza-se nos pontos baixos ou nos
encontros dos leitos viários das vias públicas.
Trecho Segmento situado entre dois postos de visita.
Tubo de Ligação Canalização para destinar as águas pluviais advindas das bocas de
lobo que vão para as galerias ou poços de visita.
Fonte: PORTO, et. al. (2012).
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2.4.2 Macrodrenagem
Pode ser definido como um conjunto de técnicas destinadas a coletar águas
pluviais provenientes de sistemas de microdrenagem ou não, evitando inundações e suas
consequências. Tem como objetivo amenizar os riscos e danos em áreas de extensão
significativa causados por cheias com períodos de retorno entre 25 a 100 anos. (FILHO,
et. al., 2014).
Durante o dimensionamento hidrológico da macrodrenagem devem-se
considerar critérios importantes para a determinação das vazões de projeto, como, por
exemplo, considerar a ocupação futura da bacia com um período de retorno de 100 anos.
(PORTO, et. al., 2012).
O projeto de macrodrenagem é dividido em três etapas, sendo projeto preliminar,
projeto básico e projeto executivo, caracterizados na tabela a seguir:
Tabela 02: Etapas de projeto de Macrodrenagem.
Etapas de Projeto
Projeto preliminar
De posse das informações coletadas, obtêm-se as
características da obra. É importante manter um contato
com todas as entidades que estão relacionadas ao projeto,
evitando qualquer interferência futura.
Projeto básico
É executado o levantamento topográfico e geológico
escolhendo a melhor alternativa de dimensionamento do
projeto. Depois, elaboram-se os desenhos, memoriais de
cálculo, especificações técnicas, determinação de
quantitativos, os métodos construtivos e executam-se os
estudos hidrológicos e hidráulicos.
Projeto executivo Elaboração de cálculos estruturais, desenhos e
documentos necessários para medição.
Fonte: PORTO, et. al. (2012).
2.4.2.1 Dimensionamento hidráulico
Ainda segundo, PORTO, et. al, (2012), para esse dimensionamento, existem
vários regimes de escoamento que podem ser considerados, são eles: regime fluvial e
uniforme, regime fluvial gradualmente variado e regime não – permanente.
Caracterizados a seguir:
Regime fluvial e uniforme: é caracterizado por não considerar os efeitos de
singularidades sobre a linha d’água e as possíveis influências do nível da água, se faz
necessária à verificação desses aspectos, bem como se não existe efeito de remanso,
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pois esse regime se enquadra apenas para trechos longos e uniformes. Portanto é
usualmente utilizado na faze de projeto preliminar.
Regime gradualmente variado: caracteriza-se por considerar singularidades e
mudança de vazão ao longo do trecho, o remanso causado por condições de contorno a
jusante e permitindo assim determinar a linha d’água. Sua utilização se torna
fundamental em casos de galerias cobertas, devido à elevação da linha d’água, podendo
causar alagamento seguidos de consequências graves.
Regime não – permanente: caracteriza-se por permitir a consideração das
variáveis de espaço e tempo, os cálculos matemáticos são mais complexos. Esse regime
é adotado em casos especiais, como operação de comporta e efeitos hidrodinâmicos.
3. METODOLOGIA
A metodologia proposta é dividida em fases, e estas seguem uma sequência de
ações que levam ao conhecimento, análise e avaliação, com objetivo final de mapear os
pontos críticos no sistema de drenagem da área em estudo. A metodologia é dividida em
três fases principais, cada uma subdividida em etapas.
Primeira fase: esta etapa envolve pesquisas bibliográficas; realizadas para se
concluir o referencial teórico e definir o método que será utilizado, análise da
documentação existente que são: mapa geral do município com curvas de nível,
possibilitando a identificação e localização dos pontos críticos, considerando que a água
escoa para o ponto de maior declividade e as linhas de escoamento são ortogonais as
curvas nível.
Segunda fase: engloba a realização do cálculo das áreas de contribuição para
cada ponto; definidas com auxílio do software AutoCAD, que facilita e otimiza os
dados considerando a área retangular ou quadrada. Conclui-se esta fase com o cálculo
das vazões em cada ponto, adotando o Método Racional, que oferece estimativas
satisfatórias de descargas de pico, sua fórmula geral se dá por:
𝑄 = 𝐶𝑖𝐴
3,6 (Equação 01)
Onde:
Q= vazão de pico em m³/s
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C= coeficiente de deflúvio ou de escoamento superficial
i = intensidade média de precipitação em mm/h
A= área de contribuição em km²
De modo que: o coeficiente de deflúvio consiste na razão entre o volume de
água escoado superficialmente e o volume de água precipitado. Este valor é retirado da
tabela 03 que determina o coeficiente para cada tipo de superfície. Para este estudo será
utilizado 0,70 e 0,95 (Partes centrais, densamente construídas de uma cidade e calçadas
pavimentadas).
Tabela 03: Valores de Coeficiente de Escoamento, conforme características de
urbanização da bacia.
Ocupação do solo C
Edificação muito densa: Partes centrais, densamente construídas de uma
cidade com rua e calçadas pavimentadas. 0,70 a 0,95
Edificação não muito densa: Partes adjacentes ao centro, de menor
densidade de habitações, mas com ruas e calçadas pavimentadas. 0,60 a 0,70
Edificação com poucas superfícies livres: Partes residenciais com
construções cerradas, ruas pavimentadas. 0,50 a 0,60
Edificação com muitas superfícies livres: Partes residenciais, com ruas
pavimentadas, mas com muitas áreas verdes. 0,25 a 0,50
Subúrbios com alguma edificação: Partes de arrabaldes e subúrbios com
pequena densidade de construções. 0,10 a 0,25
Matas, parques e campos verdes: Partes rurais, áreas verdes, superfícies
arborizadas, parques ajardinados e campos de esporte sem
pavimentação.
0,05 a 0,20
Fonte: (REIS, 2017)
Para calcular a intensidade média da precipitação será utilizada a Equação de
Chuvas Intensas da cidade de Palmas, estado de Tocantins, obtidas através da
ferramenta computacional HIDROWEB. Justifica-se utilizar a equação de Palmas visto
que a de Gurupi não está disponibilizada neste software.
I= 5958,922 𝑇0,173
𝑡+35,301351,043
Onde:
I=intensidade de precipitação em mm/h
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t= duração da chuva em min.
T= período de retorno em anos
O período de retorno adotado foi 10 e 25 anos. E as durações das chuvas de 5,
10, 15, 20, 30, 60 minutos.
Terceira fase: cálculo do tempo de concentração, utilizando a equação de Watt e
Chow, dada por:
Tc = 7,68 (𝐿
𝑆0,5)
0,79
(Equação 02)
Em que:
Tc= tempo de concentração em minutos;
L=comprimento do curso d’água em km;
S= declividade (admissional).
Quarta fase: esta etapa inclui a geração do escoamento superficial pelo método
SCS (Soil Service Conservation). Este método nos permite determinar a vazão
superficial para uma determinada bacia, relacionando a precipitação total acumulada
com o volume superficial acumulado, a equação se dá por:
Q = (𝑃−𝐼𝑎)²
𝑃+𝑆−𝐼𝑎 quando P > Ia (Equação 03)
Q = 0 quando P ≤ Ia
Onde:
Q= vazão de escoamento em mm;
P= chuva acumulada em mm;
Ia= são as perdas iniciais;
S= armazenamento do solo;
Os valores adotados para P variam de 5 a 80 mm.
O valor de Ia é estimado para 20% da capacidade de armazenamento, ou seja, Ia
= 0,2S.
Posteriormente se faz a determinação da capacidade máxima superior do solo
(S), para isso é estabelecida uma escala, que contém valores de CN como variável e se
classifica de acordo com o tipo de solo. A equação para a determinação de S é:
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𝑆 =25400
𝐶𝑁− 254 (Equação 04)
Conforme a tabela 4, o valor de CN adotado para este artigo, será 89
considerando solos tipo D (argilosos) em áreas impermeáveis (pavimentos com
pedriscos).
Tabela 04 – Valores de CN para alguns tipos de ocupação do solo e de classes de
drenagem.
Ocupação do Solo Tipo de solo da bacia
A B C D
Solo cultivado:
· sem técnicas de conservação 72 81 88 91
· com técnicas de conservação 62 71 78 81
Pastagem:
· condição precária 68 79 86 89
· condição adequada 39 61 74 80
Área florestada:
· pouca cobertura 45 66 77 83
· grande cobertura 25 55 70 77
Parques e jardins:
· 75% de área gramada 39 61 74 80
· 50 a 75% de área gramada 49 69 79 84
Áreas comerciais (85% de área impermeável) 89 92 94 95
Áreas industriais (72% de área impermeável) 81 88 91 93
Áreas residenciais:
· 65% de área impermeável 77 85 90 92
· 3% de área impermeável 61 75 83 87
· 25% de área impermeável 54 70 80 85
Áreas impermeáveis
Pavimento com pedrisco 76 85 89 91
Pavimento com drenagem 98 98 98 98
Observação: os tipos de solo seguem a seguinte classificação: grupo A – solos arenosos
profundos com baixo teor de argila; grupo B – solos arenosos com baixo teor de argila;
grupo C – solos barrentos com teor de argila entre 20 e 30%; e grupo D – solos
argilosos.
Fonte: (RIGHETTO, 1998).
Quinta fase: envolve a apresentação dos resultados, bem como discussões dos
valores obtidos e conclusões.
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4. RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 Localização dos pontos críticos
Foram localizados 2 pontos críticos no entorno do Parque Mutuca I. Os pontos
podem ser identificados através do Mapa que segue abaixo:
Mapa 1- Identificação de pontos críticos de alagamento.
Fonte: Google Earth Pro (2019).
O Ponto 1 está localizado na Avenida Maranhão esquina com a Avenida Beira
Rio recebe vazão de 2 áreas de contribuição de direções opostas. A Área de
contribuição 1-a e 1-b.
O Ponto 2 está localizado na Avenida Ceará esquina com a Avenida Beira Rio e
recebe vazão de 2 áreas de contribuição de direções opostas. A Área de contribuição 2-a
e 2-b.
4.2 Vazão para cada ponto (método racional)
Os resultados das vazões são para diferentes intensidades e diferentes períodos
de retorno.
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4.2.1. Área de contribuição (A)
Ponto 01: 0,833 km²;
Ponto 02: 0,602 km²;
4.2.2 Intensidade (i)
Os valores de intensidade variam de acordo com as durações de precipitação,
assim como diferentes períodos de retorno, para melhorar o cálculo da estimativa de
vazão. A Tabela 05 apresenta os valores de intensidade.
Tabela 05– Intensidade para diferentes durações e períodos de retorno.
Intensidade (mm/h)
Tr (anos) Duração da precipitação (min.)
5 10 15 20 30 60
10 187,86 166,28 149,08 135,05 113,56 76,554
25 220,12 194,85 174,69 158,25 133,06 89,704
4.2.3. Vazões (Q)
As vazões apresentadas abaixo seguem a mesma linha de cálculo, ou seja, com
diferentes períodos de retorno, duração e coeficiente de deflúvio. As Tabelas 06, 07, 08
e 09, apresentam os valores de vazão para cada ponto.
Tabela 06 – Vazão para Período de Retorno de 10 anos e Coeficiente de Deflúvio de
0,70.
Vazões para Tr 10 anos e C 0,70
Pontos Localização Área
(Km²)
Duração da Precipitação (min.)
5 10 15 20 30 60
Q (m³/s)
1 Av. Maranhão- Av.
Beira Rio 0,833 30,426 26,933 24,147 21,874 18,392 12,399
2 Av. Ceará - Av.
Beira Rio 0,602 21,989 19,464 17,451 15,808 13,292 8,961
15
Analisando a tabela 06, tem-se que quanto maior a área considerada maior será
sua vazão, visto que, são grandezas diretamente proporcionais. Quanto à duração da
precipitação, analisa-se que, quanto menor a duração da precipitação, maior será a
vazão, pois chuvas de rápida duração são intensas e tendem a alagar bacias pequenas.
Quanto maior for o coeficiente de deflúvio maior será a vazão a ser escoada.
Tabela 07 – Vazão para Período de Retorno de 25 anos e Coeficiente de Deflúvio de
0,70.
Vazões para Tr 25 anos e C 0,70
Pontos Localização Área
(Km²)
Duração da Precipitação (min.)
5 10 15 20 30 60
Q (m³/s)
1 Av. Maranhão-
Av. Beira Rio 0,833 35,653 31,559 28,293 25,630 21,552 14,529
2 Av. Ceará -
Av. Beira Rio 0,602 25,766 22,807 20,447 18,523 15,575 10,500
Com o aumento do período de retorno para 25 anos aumenta-se a vazão a ser
escoada em cada um dos pontos. O coeficiente de deflúvio permanece o mesmo da
tabela 06, então o aumento das vazões deve-se ao aumento do tempo de retorno.
Tabela 08 – Vazão para Período de Retorno de 10 anos e Coeficiente de Deflúvio de
0,95.
Vazões para Tr 10 anos e C 0,95
Pontos Localização Área
(Km²)
Duração da Precipitação (min.)
5 10 15 20 30 60
Q (m³/s)
1 Av. Maranhão-
Av. Beira Rio 0,833 41,293 36,552 32,771 29,687 24,960 16,827
2 Av. Ceará - Av.
Beira Rio 0,602 29,842 26,415 23,683 21,454 18,039 12,161
Com o aumento do coeficiente de deflúvio para 0,95 a vazão a ser escoada em
cada ponto aumenta, pois são grandezas diretamente proporcionais. A vazão em relação
à precipitação permanece igual aos comparativos das tabelas anteriores, pois quanto
menor a duração da precipitação maior será a vazão a ser escoada.
16
Tabela 09 – Vazão para Período de Retorno de 25 anos e Coeficiente de Deflúvio de
0,95.
Vazões para Tr 25 anos e C 0,95
Pontos Localização Área
(Km²)
Duração da Precipitação (min.)
5 10 15 20 30 60
Q (m³/s)
1 Av. Maranhão-
Av. Beira Rio 0,833 48,387 42,830 38,398 34,784 29,249 19,718
2 Av. Ceará - Av.
Beira Rio 0,602 34,969 30,952 27,750 25,138 21,138 14,250
Com o aumento do período de retorno para 25 anos aumenta-se a vazão a ser
escoada em cada um dos pontos. O coeficiente de deflúvio permanece o mesmo da
tabela 08, então o aumento das vazões deve-se ao aumento do tempo de retorno.
4.3. Tempo de concentração (Equação Watt e Chow)
O tempo de concentração leva em consideração o tempo gasto para a água
percorrer do ponto mais distante da bacia até o ponto em estudo. No ponto 1 o tempo
gasto é de aproximadamente 31,27 minutos. Já no ponto 2 onde a distância aumenta se
comparado ao ponto 1, o tempo gasto é maior, sendo de 36,67 minutos, como demostra
a Tabela 10.
Tabela 10- Tempo de Concentração
4.4 Escoamento Superficial (Métodos SCS- Soil Conservation Service)
Os valores para o escoamento superficial variam de 0 a 51,70 mm, para
precipitações que variam de 5 a 80 mm, o que enfatiza a necessidade de um sistema de
drenagem que escoe a água adequadamente a montante. É necessária a implantação de
um sistema de microdrenagem a montante para coletar e transportar as águas pluviais
até a macrodrenagem, evitando alagamentos, proporcionando segurança a população e
PontosComprimento
(m)
Comprimento
(km)
Declividade
(m)
Maior
Cota
Cota do
Ponto
Tempo de
Concentração
(min)
1 788,88 0,789 0,01775 301 287 31,27
2 1136 1,136 0,02465 317 289 36,67
17
minimizando danos. A Tabela 11 expõe os valores de escoamento, onde P é a
precipitação, S armazenamento do solo, Ia são as perdas iniciais e Q é o escoamento. O
Gráfico 01 também demostra esta relação de precipitação versus escoamento
superficial.
Tabela 11- Escoamento Superficial
P (mm) S (mm) Perdas Iniciais (Ia) Q (mm)
5 31,393 6,279 0
10 31,393 6,279 0,394
15 31,393 6,279 1,896
20 31,393 6,279 4,173
25 31,393 6,279 6,994
30 31,393 6,279 10,210
35 31,393 6,279 13,722
40 31,393 6,279 17,464
45 31,393 6,279 21,384
50 31,393 6,279 25,449
55 31,393 6,279 29,630
60 31,393 6,279 33,907
65 31,393 6,279 38,265
70 31,393 6,279 42,690
75 31,393 6,279 47,172
80 31,393 6,279 51,704
Gráfico 01 – Precipitação x Escoamento
0 0,394 1,896 4,173
6,994 10,21
13,722 14,464
21,384 25,449
29,63 33,907
38,265 42,69
47,172 51,704
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80
Esco
ame
nto
(m
m)
Precipitação (mm)
Precipitação X Escoamento
18
CONSIDERAÇÕES FINAIS
O município de Gurupi, no estado do Tocantins, enfrenta sérios problemas
relacionados a alagamentos, devido à má formulação, execução e manutenção dos
sistemas de drenagem o que caracteriza urgência na implantação de sistemas que
possam escoar a água de maneira eficiente. O mau funcionamento dos sistemas de
drenagem ocasionam enchentes que oferecem risco à saúde da população, erosões,
danos às propriedades públicas e particulares.
O estudo hidrológico do entorno do Parque Mutuca I, possibilita a otimização
dos sistemas de drenagem existentes, e a formulação de sistemas em pontos
considerados críticos e que não dispõem de drenagem. À medida que se inicia o período
chuvoso em Gurupi, verificam-se muitos problemas de erosão e inundações na área em
estudo que como mencionado acima, e dificulta o tráfego de veículos e pedestres,
causando intranquilidade à população.
Nesta pesquisa foram observados pontos críticos de alagamento em Gurupi,
sobretudo na área em estudo. Estes pontos são localizados em cruzamentos e rotatórias,
onde não possui boca-de-lobo, ou quando possui as mesmas não conseguem realizar o
escoamento de maneira adequada durante os períodos chuvosos. Devido ás
características das chuvas nessa região (pequena duração e grande intensidade) e ao alto
escoamento superficial ocasionado pela baixa permeabilidade, já que a área é
pavimentada, os pontos críticos são alagados rapidamente. É importante salientar que os
pontos descritos nessa pesquisa recebem contribuição de outras áreas, por causa da
elevada declividade, tudo isso reforça a necessidade de readequação do sistema de
drenagem. Outro aspecto relevante é a importância de conjugar o sistema de
macrodrenagem ao de microdrenagem, ou seja, na formulação do sistema de drenagem
de uma cidade é necessário que antes da macrodrenagem, possua a microdrenagem, para
que juntos possam escoar a água adequadamente.
A relevância dessa pesquisa se dá pelo fato de que com o estudo realizado o
poder público, por meio da vazão estimada, pode projetar e melhorar os sistemas de
drenagem, de modo a reduzir a exposição da população e das propriedades aos
problemas citados anteriormente.
Contudo, o presente trabalho recomenda a identificação e mapeamento dos
demais pontos críticos na cidade hierarquizando as soluções.
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REFERÊNCIAS
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<https://www.jcnet.com.br/editorias_noticias.php?codigo=224198>. Acesso em 11 de
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1998.
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<http://cienciaecultura.bvs.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0009-
67252003000400020>. Acesso em 12 de julho de 2019.
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Hidrologia Ciência e Aplicação. Porto Alegre: 4 Ed. UFRGS, 2012.
TUCCI, Carlos E. M. Modelos Hidrológicos. Porto Alegre: 1º Ed. UFRG, 1998.
