Análise do tempo de concentração na Bacia do Campus da UFSC Joinville

Abstract

O presente trabalho tem como objetivo geral estimar o tempo de concentração da Bacia Hidrográfica do Campus da UFSC Joinville (BHCUJ) e suas cinco sub-bacias, através de equações empíricas, que se baseiam em dados morfométricos, e métodos de análises de hidrogramas, construídos com dados de monitoramento de precipitação e vazão, sendo posteriormente relacionados com outros parâmetros dos eventos hidrológicos. Na série histórica de dados foi possível separar 54 eventos, sendo 16 eventos para o P1, 20 eventos para o P2 e 09 eventos para o P5. No ponto P3, foram divididas as análises para antes e depois do evento hidrológico do dia 02 de março de 2017, pelo motivo de haver uma mudança no comportamento da vazão da bacia, ocasionado pela erosão do canal, selecionou-se então 09 eventos para o P3, sendo 06 antes do evento e 03 após. A correlação entre Tc e outros parâmetros retirados dos eventos hidrológicos foi feita pela correlação de Pearson, avaliando grupos de vetores de dados separadamente, sendo que a correlação entre Tc e estes parâmetros avalia os dados de todas as sub-bacias analisadas e o cálculo de Tc das mesmas por 5 métodos de análises de hidrogramas. As maiores correlações encontradas foram entre a duração da precipitação (D) e as estimativas de Tc, tendo de forma unânime uma correlação positiva, ou seja, Tc aumenta conforme a duração da precipitação. Em relação aos parâmetros de precipitação máxima (Imáx) e precipitação média do evento (Pt/D), pode-se perceber uma correlação negativa, exceto na sub-bacia P3 no período antes do evento. Portanto, através dos dados, pode-se perceber uma tendência do Tc diminuir conforme os parâmetros ligados as características da precipitação aumentam. Analisando a correlação de Tc com os parâmetros de precipitação acumulada (Pt) e os parâmetros relacionados a vazão do evento, sendo eles, vazão média (Qmed Máx-Infl.), vazão máxima (Qmáx) e vazão total do evento (Qtotal), não se pôde ter um resultado geral por ser uma característica que variou a cada sub-bacia. A estimativa de Tc foi feita também por 10 formulações existentes, usando parâmetros morfométricos obtidos através do software de geoprocessamento ArcGIS, com informações iniciais de mapas de elevação digital disponibilizados pelo Sistema de Informações Municipais Georreferenciadas de Joinville (SimGeo). De maneira geral, os resultados estimados por formulações empíricas subestimam o valor de Tc, obtendo-se valores abaixo dos encontrados por todos os outros métodos de análises de hidrogramas.

The present work aims to estimate the time of concentration of the UFSC Joinville Campus Hydrographic Basin (BHCUJ) and its five sub-basins, through empirical equations, which are based on morphometric data, and methods of hydrograph analysis, constructed With precipitation and level monitoring data, being later related to other parameters of hydrological events. In the historical series of data it was possible to separate 54 events, 16 events for P1, 20 events for P2 and 09 events for P5. At point P3, the analyzes were divided before and after the hydrological event of March 2, 2017, due to the fact that there was a change in the flow behavior of the basin, caused by the erosion of the channel, then selected 9 events for the P3, being 06 before the event and 03 after. The correlation between Tc and other parameters taken from the hydrological events was made by the Pearson correlation, evaluating groups of data vectors separately, and the conclusion or not of the relation between Tc and these parameters evaluates the data of all sub-basins analyzed and The calculation of Tc of the same by 5 methods of analysis of hydrograms. The highest correlations were found between the duration of precipitation (D) and Tc estimates, with a positive correlation, ie, Tc increases according to the rainfall duration. In relation to the parameters of maximum precipitation (Imáx) and mean precipitation of the event (Pt / D), a negative correlation can be perceived, except in the sub-basin P3 in the period before the event. Therefore, through the data, one can see a tendency of the Tc to decrease as the parameters linked to the precipitation characteristics increase. Analyzing the correlation of Tc with the cumulative precipitation parameters (Pt) and the parameters related to the event flow, being the mean flow (Qmed Max-Infl.), Maximum flow (Qmax) and total flow of the event (Qtotal), It was not possible to have a general result because it was a characteristic that varied to each sub-basin. The estimation of Tc was also made by 10 existing formulations, using morphometric parameters obtained through ArcGIS geoprocessing software, with initial information of digital elevation maps made available by the Geographic Information System of Joinville (SimGeo). In general, the results estimated by empirical formulations underestimate the value of Tc, obtaining values below those found by all other methods of hydrograph analysis.