Modelo de dimensionamento de bacias de acumulação para estradas

Abstract

As estradas não pavimentadas, além de exercerem um papel fundamental na economia brasileira, possuem uma atribuição de grande importância social, que é permitir o acesso da população rural às necessidades básicas da sociedade como saúde, educação, lazer e trabalho, que muita das vezes estão disponíveis apenas nos centros urbanos. Tendo em vista que o principal causador da degradação das estradas é a erosão causada pela concentração de escoamento superficial ao longo destas, desenvolveu-se um modelo para a determinação do volume requerido para a bacia de acumulação destinada ao armazenamento do escoamento superficial provindo de estradas não pavimentadas. O modelo se baseou no princípio de que uma análise dia a dia do volume escoado em cada evento da série de precipitação é um critério mais coerente para o dimensionamento de bacias de acumulação, uma vez que é considerado o efeito acumulativo de precipitações que ocorrem de forma sucessiva na série. O modelo utiliza dados sintéticos de precipitação para a obtenção de uma série diária de volumes escoados, com a qual é realizado o balanço diário do volume armazenado na bacia. A partir da série de volumes armazenados é identificado o maior valor obtido em cada ano e, assim, é criada uma série anual de volumes máximos armazenados na bacia, à qual é aplicada a distribuição de Gumbel para a obtenção do volume requerido para a bacia de acumulação (VB). De acordo com os resultados obtidos verificou-se que, para as menores Tiebac, o tempo necessário para que a água armazenada na bacia infiltre totalmente no solo é maior, desta forma mais acentuado é o efeito acumulativo dos eventos de precipitação e, conseqüentemente, maior o valor de VB. Comparando os dados obtidos pelo modelo desenvolvido com os do modelo proposto por Griebeler et al. (2005) verificou-se que, para a Tiebac de 2 mm h-1, os valores de VB obtidos pelo modelo desenvolvido foram sempre maiores do que os valores obtidos pelo modelo proposto por Griebeler et al. (2005) e que a diferença aumentou com o aumento do período de retorno (T). Observou-se ainda que, para os menores valores de Tiebac, o aumento dos valores de VB a partir do aumento de T foi, em geral, proporcionalmente maior para o modelo proposto por Griebeler et al. (2005) do que para o modelo desenvolvido.

Besides their fundamental role in Brazilian economy, the unpaved roads have a highly important social role, since they allow for the access of the rural population to their basic needs such as health, education, leisure and work, that frequently are available only in the urban centers. So, taking into account that the main cause of degradation in the roads is the erosion caused by the concentration of the runoff along them, a model was developed for determination of the volume required for the accumulation basin addressed to store the water from runoff of the unpaved roads. The model was based on the principle that a daily analysis of the volume flowed in each event of the precipitation series is a more coherent criterion for dimensioning the accumulation basins, since the accumulative effect from the precipitations successively occurring in the series is considered. The model uses the synthetic rainfall data to obtaining the daily series of the flowed volumes, whereas the daily balance of the volume stored in the basin is accomplished with this series. The highest value obtained in each year is identified from the series of the stored volumes. So, an annual series of the highest volumes stored in the basin is created. Then, the Gumbel distribution is applied to this series in order to obtaining the volume required for the accumulation basin (VB). According to results, the following conclusions were drawn: for the lowest Tiebac value, the time needed for the water stored in the basin to infiltrate totally into soil is longer, therefore the accumulative effect of the precipitation events are more accentuated and, consequently, higher the VB value will be. When comparing the data obtained by the developed model with those of the model proposed by Griebeler et al. (2005), it was verified that, for the Tiebac equal to 2mm h-1, the VB values obtained by the developed model were always higher than those obtained by the model proposed by Griebeler et al. (2005), and an increased difference occurred with the increase in the return period (T). For the lowest values of Tiebac, the increase in the VB values from the increased T was, in general, proportionally higher for the model proposed by Griebeler et al. (2005) than for the developed model.