Infiltração

Departamento de Engenharia Hidráulica e Sanitária

Escola Politécnica da Universidade de São Paulo

PHD 307 Hidrologia Aplicada

rllp/kzf/maio2000

Conceitos

• Infiltração: é a penetração da água no solo

• Taxa de Infiltração: é a “velocidade” ou intensidade da penetração da água no solo (mm/hora, mm/dia etc)

• Infiltração acumulada: é a quantidade de água total infiltrada após um determinado tempo (mm)

Fatores que influem na infiltração:

• umidade do solo

• geologia

• ocupação do solo

• topografia

Chuva excedente

Chuva infiltrada

Metodologia para determinação do Hidrograma de Cheia

Escolha do Período de Retorno

Tormenta de Projeto

Escoamento Superficial Direto

Vazões e Volumes de Projeto

Dimensionamento Hidráulico

PolíticaEconomia

Hidrometeor.

Hidrologia/Uso do Solo

Hidrologia

Hidráulica

Metodologia para determinação da Precipitação Excedente pelo Método do

SCS-USDA

Escoamento Superficial Direto

Hidrologia/Uso do Solo

HEXC (P 0,2S)2

P 0,8S, P > 0,2S (4.4)

CN 1000

10 S25.4

(4.5)

Método do SCS

Tipo de uso do solo/ Tratamento/Condições hidrológicas

Grupo Hidrológico

A B C D

Uso ResidencialTamanho médio do lote % Impermeável até 500 m22 65 1000 m22 38 1500 m22 30

77 61 57

85 75 72

90 83 81

92 87 86

Estacionamentos pavimentados, telhados 98 98 98 98

Ruas e estradas: pavimentadas, com guias e drenagem com cascalho de terra

98 76 72

98 85 82

98 89 87

98 91 89

Áreas comerciais (85% de impermeabilização) 89 92 94 95

Distritos industriais (72% impermeável) 81 88 91 93

Espaços abertos, parques, jardins:boas condições, cobertura de grama > 75%condições médias, cobertura de grama > 50%

39 49

61 69

74 79

80 84

Terreno preparado para plantio, descoberto Plantio em linha reta

77 86 91 94

Solos arenosos com baixo teor de argila total, inferior a uns 8% , não hárocha nem camadas argilosas e nem mesmo densificadas até aprofundidade de 1,5m. O teor de húmus é muito baixo, não atingindo 1% .

Solos arenosos menos profundos que os do Grupo A e com menor teor deargila total, porém ainda inferior a 15% . No caso de terras roxas estelimite pode subir a 20% graças a maior porosidade. Os dois teores dehúmus podem subir, respectivamente, a 1,2 e 1,5% . Não pode haverpedras e nem camadas argilosas até 1,5m, mas é quase sempre presentecamada mais densificada que a camada superficial.

Solos barrentos com teor total de argila de 20 a 30% mas sem camadasargilosas impermeáveis ou contendo pedras até profundidades de 1,2m.No caso de terras roxas, estes dois limites máximos podem ser 40% e1,5m. Nota-se a cerca de 60cm de profundidade camada mais densificadaque no Grupo B, mas ainda longe das condições de impermeabilidade.

Solos argilosos (30 - 40% de argila total) e ainda com camada densificadaa uns 50cm de profundidade. Ou solos arenosos como B, mas com camadaargilosa quase impermeável ou horizonte de seixos rolados.

Grupo A

Grupo B

Grupo C

Grupo D

Grupos Hidrológicos de Solos

CONDIÇÃO I - solos secos - as chuvas nos últimos 5 dias não ultrapassam15mm.

CONDIÇÃO II - situação média na época das cheias - as chuvas nos últimos5 dias totalizaram entre 15 e 40mm.

CONDIÇÃO III - solo úmido (próximo da saturação) - as chuvas nos últimos5 dias foram superiores a 40mm e as condições meteorológicas foramdesfavoráveis a altas taxas de evaporação.

Condições Típicas de Umidade do Solo

Aplicação• Classificar o tipo de solo existente na bacia

• Determinar a ocupação predominante

• Com a tabela do SCS para a Condição de Umidade II determinar o valor de CN

• Corrigir o CN para a condição de umidade desejada

• No caso de existirem na bacia diversos tipos de solo e ocupações, determinar o CN pela média ponderada.

Tipo de uso do solo/ Tratamento/Condições hidrológicas

Grupo Hidrológico

A B C D

Uso ResidencialTamanho médio do lote % Impermeável até 500 m22 65 1000 m22 38 1500 m22 30

77 61 57

85 75 72

90 83 81

92 87 86

Estacionamentos pavimentados, telhados 98 98 98 98

Ruas e estradas: pavimentadas, com guias e drenagem com cascalho de terra

98 76 72

98 85 82

98 89 87

98 91 89

Áreas comerciais (85% de impermeabilização) 89 92 94 95

Distritos industriais (72% impermeável) 81 88 91 93

Espaços abertos, parques, jardins:boas condições, cobertura de grama > 75%condições médias, cobertura de grama > 50%

39 49

61 69

74 79

80 84

Terreno preparado para plantio, descoberto Plantio em linha reta

77 86 91 94

Conhecido o hietograma de projeto

5

10

15

20mm

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Horas

0.51.01.52.02.53.0

5102015105

mmHoras

Conhecido o valor de CN (por exemplo, CN= 65), deve-se aplicar a fórmula do SCS

da seguinte maneira

0.51.01.52.02.53.0

5102015105

ChuvaHoras

1. Acumular as precipitações do hietograma

51535506065

Ch. Acum.

2. Aplicar a fórmula às precipitações acumuladas

Ch. Exc. Acum.

0.00.085.8013.8120.2023.63

3. Diferenciar para obter o hietograma excedente

Hietogr. Exc.

0.00.085.728.016.393.43

Hietograma excedente

5

10

15

20mm

0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0

Horas

0.51.01.52.02.53.0

5102015105

mmHoras

00.085.728.016.393.43

mmPtot Pexc