O que é um hidrograma unitário?

A resposta de vazão a uma lâmina unitária de precipitação efetiva, caída de modo uniforme sobre a bacia numa duração escolhida. Aqui é um triângulo normalizado: a área sob u(t) vale um.

Por que a infiltração baixa tanto o pico?

Só a precipitação efetiva gera escoamento rápido. Se grande parte do temporal foi para perdas iniciais e infiltração, a entrada da convolução é menor e o pico cai.

Como o atraso da bacia e a recessão afetam a cheia?

Um tempo de pico curto concentra o escoamento e sobe Q_p. Uma recessão longa estica o mesmo volume no tempo e costuma baixar e atrasar o máximo.

É o método do número da curva (SCS)?

Não. As perdas estão dadas por uma retenção inicial e uma capacidade de infiltração constante — veem-se no hietograma. O número da curva, a fórmula de Green–Ampt e os modelos distribuídos são mais detalhados.

Hidrograma de uma bacia

Hietograma de chuva, perdas iniciais, infiltração, convolução com um hidrograma unitário triangular, vazão de pico e tempo de pico.

Gráficos

Sobre o modelo

O hidrograma de uma bacia no exutório se constrói a partir do hietograma de chuva. A chuva se parte em intervalos curtos: primeiro enchem-se as perdas iniciais I_a, depois até f Δt vai para infiltração, e o resto é precipitação efetiva P_e. A vazão é a convolução desses excessos com um hidrograma unitário triangular normalizado: Q(t) = A Σ P_e(τ)u(t−τ), em que 1 mm sobre 1 km² dá 1000 m³ e ∫u dt = 1. O tempo de pico do hidrograma unitário fixa a rapidez de resposta da bacia; a razão de recessão ao crescimento dá a cauda longa. Obtêm-se a chuva total, o escoamento efetivo, o coeficiente de escoamento, o volume, a vazão de pico Q_p e o tempo de pico. Não se modelam chuva distribuída, translação no canal, recuperação da umidade do solo nem o método do número da curva.

Para quem: Hidrologia e gestão da água: hietograma, perdas, hidrograma unitário, pico de cheia.

Conceitos-chave

hidrograma de escoamento
hietograma
hidrograma unitário
precipitação efetiva
perdas iniciais
infiltração
vazão de pico
tempo de pico

Como funciona

O hietograma se parte em intervalos: primeiro I_a, depois perdas fΔt, o resto é precipitação efetiva P_e. Vazão na saída: Q(t) = A Σ P_e(τ)u(t−τ), em que u(t) é um hidrograma unitário triangular normalizado. Compare o volume de escoamento, Q_p, o tempo de pico e a defasagem dos centróides.

Fórmulas principais

P_e(t) = max[0, P(t) − I_a − f Δt]

Q(t) = A · Σ P_e(τ) u(t−τ), ∫u(t)dt = 1

Perguntas frequentes

O que é um hidrograma unitário?: A resposta de vazão a uma lâmina unitária de precipitação efetiva, caída de modo uniforme sobre a bacia numa duração escolhida. Aqui é um triângulo normalizado: a área sob u(t) vale um.
Por que a infiltração baixa tanto o pico?: Só a precipitação efetiva gera escoamento rápido. Se grande parte do temporal foi para perdas iniciais e infiltração, a entrada da convolução é menor e o pico cai.
Como o atraso da bacia e a recessão afetam a cheia?: Um tempo de pico curto concentra o escoamento e sobe Q_p. Uma recessão longa estica o mesmo volume no tempo e costuma baixar e atrasar o máximo.
É o método do número da curva (SCS)?: Não. As perdas estão dadas por uma retenção inicial e uma capacidade de infiltração constante — veem-se no hietograma. O número da curva, a fórmula de Green–Ampt e os modelos distribuídos são mais detalhados.

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