Estudo do coeficiente do escoamento superficial em pequena bacia urbana, por meio de métodos semi-empíricos e ferramentas SIG
| Ano de defesa: | 2026 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-07042026-120522/ |
Resumo: | O coeficiente de escoamento superficial (C) é um parâmetro hidrológico fundamental para o dimensionamento adequado de sistemas de drenagem urbana. Este estudo avaliou os valores do coeficiente C na bacia hidrográfica do Córrego Mineirinho (5,30 km2) em São Carlos-SP, utilizando métodos semi-empíricos (Racional, I-PAI-WU e Kokei-Uehara) e ferramentas de geoprocessamento. Foram analisados 12 eventos chuva-vazão dos anos hidrológicos 2013/2014 e 2014/2015, com dados provenientes de rede de monitoramento hidrológico. Os resultados demonstraram variações significativas nos valores de C entre os métodos: Método Racional (média C = 0,1428), I-PAI-WU (média C = 0,2413) e Kokei-Uehara (média C = 0,3123). Estas diferenças refletem as particularidades de cada abordagem, incluindo considerações sobre amortecimento, translação de vazões e sensibilidade a características específicas dos eventos. Paralelamente, o coeficiente de escoamento ponderado, calculado com base no uso e ocupação do solo e valores de referência do Departamento de Águas e Energia Elétrica, resultou em C = 0,57. Este valor, significativamente superior aos obtidos pelos métodos semi-empíricos, evidencia a forte influência da urbanização (59% da área) na resposta hidrológica da bacia. A análise de tendências revelou que os métodos Racional e I-PAI-WU apresentaram correlação positiva com a precipitação total (R2 ≈ 0,33), enquanto o método Kokei-Uehara mostrou baixa sensibilidade, tanto em relação à precipitação total quanto à intensidade de chuva. Nenhum método apresentou correlação significativa com a intensidade de precipitação, sugerindo a influência de outros fatores como umidade antecedente do solo. Conclui-se que a seleção do método para estimativa do coeficiente C deve considerar, não apenas as características físicas da bacia, mas também a escala temporal dos eventos e as condições antecedentes de umidade. A abordagem baseada no uso e ocupação do solo mostrou-se robusta para representar a heterogeneidade espacial da bacia, oferecendo maior confiabilidade para projetos de engenharia. |
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Estudo do coeficiente do escoamento superficial em pequena bacia urbana, por meio de métodos semi-empíricos e ferramentas SIGStudy of the surface runoff coefficient in a small urban basin, using semi-empirical methods and GIS toolsBacia hidrográficaCórrego MineirinhoCórrego MineirinhoEnxurradaFloodFlowGeoprocessamentoGeoprocessingHidrologiaHydrologyVazãoWatershedO coeficiente de escoamento superficial (C) é um parâmetro hidrológico fundamental para o dimensionamento adequado de sistemas de drenagem urbana. Este estudo avaliou os valores do coeficiente C na bacia hidrográfica do Córrego Mineirinho (5,30 km2) em São Carlos-SP, utilizando métodos semi-empíricos (Racional, I-PAI-WU e Kokei-Uehara) e ferramentas de geoprocessamento. Foram analisados 12 eventos chuva-vazão dos anos hidrológicos 2013/2014 e 2014/2015, com dados provenientes de rede de monitoramento hidrológico. Os resultados demonstraram variações significativas nos valores de C entre os métodos: Método Racional (média C = 0,1428), I-PAI-WU (média C = 0,2413) e Kokei-Uehara (média C = 0,3123). Estas diferenças refletem as particularidades de cada abordagem, incluindo considerações sobre amortecimento, translação de vazões e sensibilidade a características específicas dos eventos. Paralelamente, o coeficiente de escoamento ponderado, calculado com base no uso e ocupação do solo e valores de referência do Departamento de Águas e Energia Elétrica, resultou em C = 0,57. Este valor, significativamente superior aos obtidos pelos métodos semi-empíricos, evidencia a forte influência da urbanização (59% da área) na resposta hidrológica da bacia. A análise de tendências revelou que os métodos Racional e I-PAI-WU apresentaram correlação positiva com a precipitação total (R2 ≈ 0,33), enquanto o método Kokei-Uehara mostrou baixa sensibilidade, tanto em relação à precipitação total quanto à intensidade de chuva. Nenhum método apresentou correlação significativa com a intensidade de precipitação, sugerindo a influência de outros fatores como umidade antecedente do solo. Conclui-se que a seleção do método para estimativa do coeficiente C deve considerar, não apenas as características físicas da bacia, mas também a escala temporal dos eventos e as condições antecedentes de umidade. A abordagem baseada no uso e ocupação do solo mostrou-se robusta para representar a heterogeneidade espacial da bacia, oferecendo maior confiabilidade para projetos de engenharia.The surface runoff coefficient (C) is a fundamental hydrological parameter for the proper design of urban drainage systems. This study evaluated the values of the C coefficient in the Mineirinho Stream watershed (5.30 km2) in São Carlos-SP, using semi-empirical methods (Rational, I-PAI-WU, and Kokei-Uehara) and geoprocessing tools. Twelve rainfall-runoff events from the 2013/2014 and 2014/2015 hydrological years were analyzed, using data from the hydrological monitoring network. The results showed significant variations in C values between the methods: Rational Method (average C = 0.1428), I-PAI-WU (average C = 0.2413), and Kokei-Uehara (average C = 0.3123). These differences reflect the particularities of each approach, including considerations of attenuation, flow translation, and sensitivity to specific event characteristics. At the same time, the weighted runoff coefficient, calculated based on land use and occupation and Department of Water and Electric Power reference values, resulted in C = 0.57. This value, significantly higher than those obtained by semi-empirical methods, highlights the strong influence of urbanization (59% of the area) on the hydrological response of the basin. Trend analysis revealed that the Rational and I-PAI-WU methods showed a positive correlation with total precipitation (R2 ≈ 0.33), while the Kokei-Uehara method showed low sensitivity to both total precipitation and rainfall intensity. No method showed a significant correlation with precipitation intensity, suggesting the influence of other factors such as antecedent soil moisture. It is concluded that the selection of the method for estimating the C coefficient should consider not only the physical characteristics of the basin but also the temporal scale of events and antecedent moisture conditions. The approach based on land use and occupation proved to be robust in representing the spatial heterogeneity of the basin, offering greater reliability for engineering projects.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPDuarte, Sergio NascimentoSantos, Danrley de Abreu dos2026-02-12info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11152/tde-07042026-120522/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2026-04-08T12:39:02Zoai:teses.usp.br:tde-07042026-120522Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212026-04-08T12:39:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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