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http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVRJPM| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Associação entre os métodos SCS-CN e GRADEX para cálculo de vazões máximas |
| Authors: | Taina Ulhoa Mota |
| First Advisor: | Wilson dos Santos Fernandes |
| First Referee: | Priscilla Macedo Moura |
| Second Referee: | Francisco Eustaquio Oliveira e Silva |
| Third Referee: | Carlos Eduardo Ferraz de Melo |
| Abstract: | A ausência de monitoramento hidrométrico com extensão, periodicidade, resolução temporal e qualidade adequadas é a realidade brasileira em muitas bacias hidrográficas em que se pretende implantar estruturas hidráulicas ou planejar a ocupação de planícies de inundação. A engenharia, então, se limita a modelos chuva-vazão de simples aplicação para determinação de vazões e volumes de cheia, tal como o método determinístico SCS-CN. Embora o modelo SCS de síntese da chuva efetiva seja largamente aceito em todo o mundo, diversos autores têm questionado os resultados que decorrem de sua aplicação a bacias hidrográficas com características significativamente distintas daquelas estudadas quando de sua formulação original. Uma alternativa de método probabilístico para cálculo das vazões máximas em bacias com escasso monitoramento fluviométrico é o método GRADEX, que propõe a extrapolação da curva de frequência dos volumes de cheia a partir de séries de alturas de precipitação. Apesar de ser um método consolidado e que permite o cálculo de vazões mais realistas, é pouco aplicado no Brasil devido às dificuldades encontradas na resolução de suas hipóteses iniciais. A presente pesquisa sugere, portanto, a associação entre ambos os métodos, visando uma metodologia de mais fácil emprego e que reduza as incertezas envolvidas na determinação de vazões máximas. O estudo de caso é realizado na bacia hidrográfica do ribeirão Serra Azul, município de Juatuba - MG, que dispõe de 12 anos hidrológicos de registros pluvio-fluviográficos contínuos e 14 anos de dados de precipitação subdiários adicionais. A referida associação ocorre na definição dos limites inferior e superior da distribuição de probabilidades da retenção global de água no solo e na bacia, hR(r), variáveis existentes no método GRADEX, a partir do conceito do CNASSINTÓTICO proposto por Hawkins (1993), em uma adaptação do método SCS-CN. Os treze cenários modelados, baseados nos maiores eventos de chuva e vazão monitorados, evidenciam a complexidade envolvida no entendimento do fenômeno de resposta de uma determinada bacia hidrográfica a eventos de precipitação, resultando em diversas possibilidades de extrapolação dos volumes de escoamento direto. A metodologia dispõe, então, de uma faixa de resultados que melhor embasam a definição da condição de saturação da bacia e, consequentemente, o cálculo das vazões máximas, comparativamente aos métodos SCS-CN e GRADEX originalmente propostos |
| Abstract: | The lack of systematic streamflow monitoring with adequate extension, periodicity, temporal resolution and quality is the Brazilian reality in many watersheds where hydraulic structures or floodplains occupation is necessary. The engineering, then, is limited to simple rainfallrunoff models to estimate the peak discharges and flood volumes such as the deterministic method SCS-CN. Although the SCS-CN model is widely accepted in the world, several authors have questioned the results obtained for watersheds that have physical characteristics significantly different from those originally studied. An alternative probabilistic method for calculating the maximum flood volume in watersheds with short systematic streamflow data is the GRADEX method, which extrapolates the flood volume frequency distribution using rainfall series. Although this is a consolidated method that allows the calculation of more realistic flood volumes, GRADEX method is seldom applied in Brazil mainly because of the difficulties found in solving its initial hypotheses. The present research suggests, therefore, the association between both methods, aiming a methodology of easier application and that reduce the uncertainties involved in the determination of maximum peak discharges. In order to perform it, a case study for the Serra Azul river basin, at the location of Juatuba MG, is presented based on 12 years of continuous rain and runoff data and 14 additional years of rain data. This association occurs in the definition of the lower and upper limits of the probability density function of runoff deficit, hR(r), existing variables in the GRADEX method, based on the CNASYMPTOTIC concept proposed by Hawkins (1993) in adaptation of the SCS-CN method. The thirteen modelled scenarios, based on the largest rainfall-runoff monitored events, show the complexity involved in understanding the response phenomenon of a given watershed to rainfall events, resulting in several possibilities for extrapolation of the flood volume frequency distribution. The methodology gave a range of results that best support the definition of the basin saturation condition and, consequently, the calculation of the maximum peak discharges compared to the originally proposed SCS-CN and GRADEX methods |
| Subject: | Hidrologia Modelos Recursos hídricos Desenvolvimento Engenharia sanitária Bacias hidrográficas |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-AVRJPM |
| Issue Date: | 19-Dec-2016 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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