Tempo de concentração para bacias rurais monitoradas na região do planalto basáltico no sul do Brasil

Abstract

O presente estudo teve por objetivo desenvolver uma equação para estimar o tempo de concentração (tc) de bacias hidrográficas rurais no sul do Brasil, utilizando o método hidrológico, que considera o tc como o tempo decorrido entre o fim da precipitação efetiva e o fim do escoamento superficial. Na série de dados utilizada foi possível separar 30 eventos de chuva e vazão para cada bacia analisada, para estimativa do tc. Os resultados da equação obtida para as bacias foram comparados com os determinados usando 13 equações empíricas desenvolvidas para bacias hidrográficas rurais. O tc médio determinado pelo método hidrológico usando 20 eventos de chuva e vazão permitiu determinar uma equação de tc utilizando o comprimento do rio principal (L), a área da bacia (A) e a declividade do rio (S), para as bacias dos rios Donato (1,10 km²), Turcato (19,25 km2) e Taboão (77,50 km2). A verificação desta equação foi realizada com os 10 eventos restantes para cada uma das bacias. O tc médio dos 20 eventos foi de 2,96, 9,53 e 19,09 horas, respectivamente para as bacias dos rios Donato, Turcato e Taboão. Para a bacia do Donato, o tc estimado pela equação de Simas-Hawkins foi o mais representativo, sendo que subestimou em 25,57% quando comparado com o obtido com o método hidrológico. A melhor equação para estimar o tc da bacia do Turcato foi a de SCS Lag, porém subestimou em 16,06%, enquanto a de Pasini foi a melhor para a bacia do Taboão e subestimou em 5,60%. Essas equações apresentaram os melhores resultados em relação a equação proposta no presente estudo. Entretanto, ressalta-se a importância em utilizar métodos que utilizam dados monitorados nas bacias analisadas.

The present study aimed to develop an equation to estimate the time of concentration for rural watersheds in southern Brazil, using the hydrological method, which considers the time of concentration as the time elapsed between the end of effective precipitation and the end of the runoff. The data series used were separated 30 rain and flow events to estimate time of concentration (tc). The results of the equation obtained for the watersheds were compared with the determined using 13 empirical equations developed for rural watersheds. The average of the tc determined by the hydrological method using 20 rain and flow events allowed to determine an equation of tc using the main river length (L), the basin area (A) and the slope of the river (S), to the basins of the rivers Donato (1,10 km²) , Turcato (19,25 km²) and Taboão (77,50 km²). The verification of this equation was performed with the 10 remaining events for each of the watersheds. The average tc to 20 events was 2,96, 9,53 and 19,09 hours respectively for the watersheds of the rivers Donato, Turcato and Taboao. The tc estimated by the equation of Simas-Hawkins was 25,57% less than the tc obtained with the hydrological method, being the most representative for the watershed of Donato. Already the SCS Lag equation underestimated 16,06% the tc to Turcato watershed, while that Pasini underestimated in 5,60% for the Taboão watershed. These equations presented the best results. However, it should be noted the importance to use methods that use metered data of the watersheds.