dc.creator | Martin, Vitória Tesser | |
dc.date.accessioned | 2023-06-21T17:19:55Z | |
dc.date.available | 2023-06-21T17:19:55Z | |
dc.date.issued | 2023-03-15 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/29533 | |
dc.description.abstract | Due to the scarce or non-existent hydrometeorological monitoring in Brazilian urban basins,
rainfall-runoff modeling is used in the estimation of flows and hydrographs for the design of
hydraulic and urban drainage structures. Among the methods used to simulate this rainfallrunoff transformation, the Curve Number (CN) for determining the volume of runoff, together
with the Triangular Unit Hydrograph (HUT-NRCS) for the propagation of runoff, stand out.
For the application of HUT-NRCS, parameters related to the basin response time to
precipitation are necessary, such as the concentration time (tc), and the peak factor (PRF),
which determines the shape and distribution of the hydrograph and is usually taken as a standard
constant of the method equal to 484. Usually, these parameters are estimated by empirical
equations and parameterizations adjusted for specific regions of the USA and Europe. Thus,
this work aims to improve previous studies on tc in the Alto da Colina watershed, located in
Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS), and develop new results about the PRF of HUT-NRCS
in the Vacacaí River basin, located in the central region of RS, and in sub-basins of the Arroio
Dilúvio in Porto Alegre (RS). Regarding tc, values were estimated from observed hydrographs,
and these results were compared with thirty empirical equations. A variation in values was
observed according to precipitation events, however, without correlation with rainfall volume
or with the preceding 5-day accumulated precipitation. However, higher tc's were verified
during winter and fall, when the rains in the state of RS tend to be frontal, and lower tc values
in spring and summer, when precipitation tends to be more intense, originated by the Mesoscale
Convective Complexes. For all empirical methods of tc calculation, errors of at least 65% were
observed, reaching 190% in some cases. As for the PRF analyses, values for 70 observed
rainfall and flow events were calibrated using the HEC-HMS model. It was observed that PRF's
lower than the standard presented lower errors in peak flow for most of the basins, and the use
of PRF 484 can generate errors of up to 62% in the studied regions. However, no correlations
were observed between the PRF and physical characteristics of the basins or the analyzed
events. Therefore, the existing parameterizations do not allow the adequate calculation of tc
and PRF of HUT-NRCS for Brazilian basins, with the need for further studies related to these
parameters in regions with similar physical and climatological characteristics. | eng |
dc.description.sponsorship | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Fator de pico | por |
dc.subject | Tempo de concentração | por |
dc.subject | HUT | por |
dc.subject | Peak rate factor | eng |
dc.subject | Time of concentration | eng |
dc.title | Parametrização da propagação superficial do escoamento em bacias brasileiras | por |
dc.title.alternative | Parameterization of direct runoff propagation in brazilian watersheds | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | Em função do monitoramento hidrometeorológico escasso ou inexistente nas bacias urbanas
brasileiras, é utilizada a modelagem hidrológica chuva-vazão na estimativa de vazões e
hidrogramas para o dimensionamento de estruturas hidráulicas e de drenagem urbana. Entre os
métodos utilizados para simular essa transformação chuva-vazão, destaca-se o da Curva
Número (CN) para determinação do volume de escoamento superficial, em conjunto com o
Hidrograma Unitário Triangular (HUT-NRCS) para a propagação desse escoamento. Para
aplicação do HUT-NRCS, são necessários parâmetros relacionados ao tempo de resposta da
bacia à precipitação, como o tempo de concentração (tc), e o fator de pico (PRF), que determina
a forma e distribuição do hidrograma e, usualmente, é tido como uma constante padrão do
método igual a 484. Normalmente, esses parâmetros são estimados por equações empíricas e
parametrizações ajustadas para regiões específicas dos EUA e Europa. Dessa forma, esse
trabalho tem por finalidade aprimorar estudos anteriores sobre o tc na bacia hidrográfico do
Alto da Colina, localizada em Santa Maria, Rio Grande do Sul (RS), e desenvolver novos
resultados acerca do PRF do HUT-NRCS na bacia do Rio Vacacaí, situada na região central do
RS, e em sub-bacias do Arroio Dilúvio em Porto Alegre (RS). Em relação ao tc, foram
estimados valores a partir de hidrogramas observados, e esses resultados comparados com trinta
equações empíricas. Observou-se variação nos valores de acordo com os eventos de
precipitação, porém, sem correlação com o volume de chuva ou com a precipitação acumulada
antecedente em 5 dias. No entanto, foram verificados maiores tc’s durante o inverno e o outono,
quando as chuvas no estado do RS rendem a ser frontais, e menores valores de tc na primavera
e verão, quando as precipitações tendem a ser mais intensas, originadas pelos Complexos
Convectivos de Mesoescala. Para todos os métodos empíricos de cálculo do tc foram
observados erros de no mínimo 65%, podendo alcançar 190% em alguns casos. Quanto às
análises do PRF, foram calibrados valores para 70 eventos de chuva e vazão observados através
da utilização do modelo HEC-HMS. Observou-se que PRF’s inferiores ao padrão apresentaram
menores erros na vazão de pico para a maioria das bacias, sendo que a utilização do PRF 484
pode gerar erros de até 62% nas regiões estudadas. Porém, não foram observadas correlações
entre o PRF e características físicas das bacias ou dos eventos analisados. Portanto, as
parametrizações existentes não permitem o cálculo adequado do tc e do PRF do HUT-NRCS
para bacias brasileiras, havendo a necessidade de aprofundar estudos relacionados a esses
parâmetros em regiões com características físicas e climatológicas similares. | por |
dc.contributor.advisor1 | Piccilli, Daniel Gustavo Allasia | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/3858010328968944 | por |
dc.contributor.referee1 | Rafee, Sameh Adib Abou | |
dc.contributor.referee2 | Horn, João Francisco Carlexo | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/7446567394981591 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Engenharia Civil | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Tecnologia | por |