Separação de Componentes de Escoamento, Fluxo Base e Hidrografia Complexa
Leia este artigo para aprender sobre a separação dos componentes do escoamento, do fluxo de base e do hidrograma complexo.
Separação de componentes de escoamento:
Devido às complexidades dos processos de escoamento, é difícil separar com precisão vários componentes do escoamento total. No entanto, aproveitando-se do fato de que os processos de escoamento geralmente seguem a lei exponencial do fluxo, vários componentes do escoamento podem ser separados mais ou menos, mas com utilidade prática.
A análise de hidrografia fornecida anteriormente fornece uma base sólida para essa separação. Quando uma hidrografia típica de pico único é plotada em um papel semi-log com valores de descarga na escala logarítmica na ordenada, várias partes do hidrograma se tornam mais pronunciadas e são indicadas por linhas retas.
Estendendo a linha de segmento de partida (5-6) para trás até um ponto (7) localizado verticalmente abaixo do segundo ponto de inflexão (4) e unindo este ponto ao ponto (2), o componente de escoamento de águas subterrâneas pode ser separado do total escoamento superficial (Fig. 4.5).
A hidrografia de escoamento do balanço (2 ′ - 5 ′ - 6 ′) representando o total do escoamento superficial e escoamento imediato da subsuperfície pode agora ser plotada. O uso de um componente de escoamento de subsuperfície de processo semelhante também pode ser separado estendendo 5 ′ - 6 ′ para trás até o ponto (8) localizado verticalmente abaixo do ponto (4). Agora curva (2 ′ - P - 6 ″) dá hidrograma de escoamento superficial. Assim, o procedimento passo a passo pode ser adotado para separar vários componentes do escoamento total.
Separação do Fluxo Base:
O procedimento de separação passo-a-passo acima mencionado geralmente não é necessário porque o escoamento superficial imediato também está contribuindo para o escoamento direto. Na prática, a separação do fluxo de base é feita de maneira arbitrária. Na maioria dos casos, o fluxo de base constitui uma pequena porcentagem do pico de fluxo crítico e o erro que pode estar envolvido na determinação arbitrária não é significativo. Já foi mencionado que
Vazão base = escoamento de GW + Escoamento de subsuperfície atrasado
Uma maneira simples de separar o escoamento de base do escoamento direto é desenhar uma linha reta a partir do ponto (2), com referência às Figs. 4.4 e 4.6, para um ponto arbitrário (5) na parte inferior da recessão ou queda do hidrograma. A linha de separação é mostrada pela linha pontilhada (i) na Fig. 4.6.
Ao desenhar a linha, deve-se tomar cuidado para assegurar que nem a linha de separação seja muito longa nem aumente demais. Dentro dessas restrições, uma linha razoável pode ser ajustada arbitrariamente para separar o fluxo. Como um guia aproximado na seleção do ponto (5) na parte inferior do membro de recessão no qual o escoamento direto para e além do qual existe somente escoamento de águas subterrâneas, a seguinte equação pode ser usada:
N = 0, 8 A 0, 2
onde N é o número de dias após o pico do hidrograma ter ocorrido
e A é a área de drenagem no km 2 .
Este método de localização do ponto de terminação do escoamento direto é ad hoc e só deve ser adotado como orientação na seleção do ponto por inspeção visual do hidrograma. Para separação do fluxo de base, outros dois conceitos diferentes também podem ser avançados.
Eles são os seguintes:
(i) À medida que o nível da água do rio começa a subir rapidamente devido ao aumento do fluxo superficial, o escoamento das águas subterrâneas para o córrego diminui. Nesta fase, devido à diferença do nível de água, a água flui do fluxo para o solo e cria o que é chamado de armazenamento bancário. Depois de algum tempo, quando o nível da água no rio começa a cair abaixo do lençol freático, o escoamento das águas subterrâneas começa a aumentar e o armazenamento dos bancos é exaurido. A linha de separação de fluxo de base neste conceito é mostrada por linha pontilhada
(ii) Na Fig. 4.6. Para obter a linha de separação, o segmento é estendido até um ponto verticalmente abaixo do ponto P. A desvantagem deste conceito é que, embora o raciocínio pareça justificado, não é possível localizar o ponto de onde começa novamente o escoamento das águas subterrâneas nem a inclinação da recessão. ou aumento da contribuição do fluxo de base pode dar corretamente. Este método é, portanto, igualmente arbitrário.
(ii) De acordo com esse conceito, é mais justificado estender o segmento de partida do recuo para trás até um ponto verticalmente abaixo do ponto de inflexão no limiar de recessão para separar o fluxo de base. A linha de separação do fluxo de base é mostrada por linha pontilhada.
(iii) Na Fig. 4.6. Este tipo de separação é válido onde o terreno é extremamente poroso e a água subterrânea é abundantemente disponível e atinge o fluxo rapidamente. Uma vez que tais terrenos (por exemplo, terrenos calcários) nem sempre são cumpridos com este conceito, geralmente não é aplicável. Considerando tudo, o primeiro método de desenhar linha reta de separação do ponto 2 a 5 parece bastante prático.
Separação do Hidrógrafo Complexo:
A análise do hidrograma simples de pico único foi descrita nos parágrafos anteriores. Pode-se notar que a geração de tal hidrograma requer tempestade intensa isolada de tal natureza que não é seguida por outra tempestade de chuva até que o escoamento direto tenha saído da bacia de drenagem. Na prática, no entanto, muitas vezes uma tempestade intensa é seguida por outra tempestade após um curto intervalo. Esse padrão de precipitação gera um hidrograma multiponto ou complexo, como mostra a Fig. 4.7.
Nesses casos, para calcular o escoamento direto causado por cada explosão de chuva, é necessário separar dois picos de hidrograma e delinear dois hidrogramas simples de pico único. Isto pode ser conseguido projetando o curto membro de recessão (P-4) do primeiro hidrógrafo, como mostrado na Fig. 4.7. Essa projeção é levada até o ponto (5) cuja localização é dada pela distância N (= 0, 8 A 0, 2 ) dias na abcissa do ponto P. O fluxo de base é separado da maneira arbitrária usual. O fluxo de base do segundo hidrograma é separado, estendendo o segmento de partida para trás, como mostrado pela linha tracejada 6 - 7 na Fig. 4.7.
