Modelo para obtenção do hidrograma de escoamento superficial em bacias hidrográficas. 1. Desenvolvimento e análise de sensibilidade

Abstract

Desenvolveu-se um modelo para obter o hidrograma de escoamento superficial em bacias hidrográ-ficas considerando tanto o escoamento em encostas como em canais. O modelo usa a equação de intensidade, duração e frequência na análise de eventos extremos ou o pluviograma correspondente ao evento em estudo na análise de eventos específicos e a equação de Green-Ampt-Mein-Larson para estimar a taxa de infiltração. A taxa de escoamento superficial é estimada considerando o modelo de ondas cinemáticas, no qual o hidrograma para cada célula é obtido somando-se o hidrograma produzido na célula com os provenientes das células contribuintes. O modelo é mais sensível à umidade de saturação, umidade inicial, armazenamento superficial, potencial matricial na frente de umedecimento e condutividade hidráulica do solo e menos sensível ao coeficiente de rugosidade e à interceptação pela cobertura vegetal. Palavras-chave: modelagem hidrológica, hidrologia, recursos hídricosModel to obtain the runoff hydrogram in watersheds. 1. Development and sensitivity analysis AB S TR ACTA model was developed to estimate the runoff hydrogram in watersheds for hill slope and channel. The model uses the intensity-duration-frequency equation to calculate the extreme rainfall intensity and the Green-Ampt-Mein-Larson equation to estimate the infiltration rate. The runoff is calculated using the kinematic wave model and the hydrogram for each cell is obtained summing the hydrogram produced on the cell with those that come from the cells that contribute with runoff for the cell in analysis. The model is more sensible to the soil saturation moisture content, initial soil moisture, surface storage, matrix potential at wetting front and soil hydraulic conductivity, and less sensible to the surface roughness and canopy interception.

Comparative analysis of the performance of mixed terraces and level and graded terraces

“…To obtain the hydrograph for any position of a slope field, terrace channels or surface drains, the slope field was divided using a matrix system that permits the analysis of the runoff at any position ( Figure 2a). This is performed for two conditions: flow over the slope length and flow concentrated in the channel (Figure 2b The equations of continuity and momentum for gradually varied unsteady flow are often referred to as the Saint-Venant equations (SINGH, 1996). The kinematic wave model is one of the ways to apply the Saint-Venant equations, and, according to Chua et al (2008), Naik et al (2009) and Chua and Wong (2011), the model is given by:…”

“…Terracing consists of a set of channels adequately spaced and placed so as to divide the long slope into short slopes (FAO, 2000;ZHANG et al, 2008), whose objective is to retain and infiltrate or intercept and transport, with a controlled flow velocity, the surface runoff originating from rains that exceed the infiltration capacity (AL ALI et al, 2008). A typical terrace unit consists of a terrace riser, a compacted central drain and a terrace bed that slopes backwards toward the central drain (VAN DIJK;BRUIJNZEEL, 2004).…”

“…Soil conservation Beneficial Management Practices (BMPs) play an important role in the control of water erosion (YANG et al, 2009;ZHOU et al, 2009). These practices are divided into three groups: fertilizer and soil amendments, which adjust the cropping system to maintain or improve soil fertility and also maintain its surface with greater coverage; vegetative, related to the use of vegetation to protect the soil against the direct raindrop action; and mechanical, based on the use of artificial structures in order to intercept and conduct surface runoff at a nonerosive velocity to stable outlets .…”

Aplicação do modelo HidroBacia na microbacia do córrego Jaqueira, Espírito Santo

“…No entanto, sua ocorrência pode gerar consequências como: enchentes, redução das vazões nos cursos d'água no período de estiagem, erosão acelerada do solo, assoreamento dos recursos hídricos (BERTOL et al, 2007;PINTO et al, 2009;SILVA et al, 2009b), poluição e eutrofização das águas devido ao transporte de fertilizantes, nutrientes, matéria orgânica, sementes e defensivos agrícolas (OLIVEIRA et al, 2010); ou seja, potencializa a degradação ambiental e resulta em prejuízos diretos à produção agrícola e pecuária. Nesse sentido, seu estudo é fundamental para o adequado planejamento e manejo de bacias hidrográficas visando à sustentabilidade do agronegócio (LOURENÇÃO; HONDA, 2007), bem como, o dimensionamento de obras hidráulicas em bacias urbanas e rurais (SILVA et al, 2006b;BERTOL et al, 2008).…”

“…Outros modelos foram desenvolvidos baseando-se no ciclo hidrológico, o que os torna aplicáveis em quaisquer condições edafoclimáticas. Silva et al (2009b) e Zanetti et al (2009a) desenvolveram um modelo hidrológico aplicável por intermédio de software, denominado HidroBacia, que permite a realização do balanço hídrico, a obtenção do hidrograma de escoamento superficial, da vazão máxima e do volume escoado para qualquer ponto de uma bacia hidrográfica. Entretanto, os estudos com o modelo HidroBacia são recentes, tornando-se necessários estudos consistentes sobre seu comportamento, além da realização de estudos sobre a avaliação de seu desempenho em outras bacias de drenagem.…”