RESUMO O crescimento desordenado traz diversas implicações na drenagem das bacias urbanas, principalmente no referente a alterações no escoamento pluvial. A bacia Mãe d’Água em Viamão (RS), no Brasil, retrata esse problema. Assim, levanta-se a seguinte questão: existem soluções de Low Impact Development (LID) compatíveis com a mitigação de impactos hidrológicos em situações de ocupação urbana em consolidação? Para isso, foram realizadas simulações de três cenários de urbanização: o atual, o futuro e o possível. O cenário atual representa o sistema atual; o futuro é representado pela concretização do Plano Diretor de Viamão, com taxa de permeabilidade de 10% nos lotes; e o possível foi apresentado por meio da inserção das medidas de LID (vegetative swales e pavimentos permeáveis) e taxas de permeabilidade de lote do cenário futuro. As simulações foram realizadas no modelo Storm Water Management Model (SWMM) para chuvas de projeto com tempo de retorno de 2, 5, 10 e 20 anos. O cenário que se apresentou mais crítico quanto a problemas de drenagem foi o futuro. No possível, mesmo com medidas mitigadoras, ainda existem volumes extravasados em alguns pontos, porém as LID reduziram o volume escoado na bacia em até 14% para o tempo de retorno de 2 anos. As medidas de LID apresentaram melhor desempenho para chuvas com menores tempos de retorno. A melhor eficiência na redução dos volumes escoados foi através da manutenção de taxas de permeabilidade do solo. Porém, as LID auxiliam na redução do escoamento superficial, sendo uma alternativa viável para áreas que já estão consolidadas.

ABSTRACT The disordered urban growth has several implications for the drainage of urban watersheds, especially regarding changes in runoff. The Mãe d’água watershed in Viamão/RS in Brazil portrays well this problem. Therefore, the following issue arises: are there LID solutions compatible with the mitigation of hydrological impacts in situations of urbanization under consolidation? In this respect, simulations were performed for three different urbanization scenarios, being: the current, the future, and the possible scenarios. The current scenario represents the current system. The future scenario is represented by the implementation of the current Master Plan of Viamão, with permeability rate of 10% in the lots. The possible scenario was presented through the insertion of LID measurements (vegetative swales and permeable pavements) and with the lot permeability rates of the future scenario. The scenario simulations were performed in the SWMM model for design rainfalls with a return period of 2, 5, 10 and 20 years. The most critical scenario regarding drainage problems was the future scenario. In the possible scenario, even with mitigating measures, there are still flood volumes in some points, but the LIDs reduced the volume flowed in the watershed by up to 14% for the RP of 2 years. The LID measurements showed best performance for rainfalls with lower return period. The best efficiency in the reduction of runoff volumes was through the maintenance of soil permeability rates. However, LIDs help to reduce surface runoff, being a viable alternative for areas that are already consolidated.

RESUMO Para gerar séries históricas de qualidade da água mais representativas desenvolvem-se técnicas de monitoramento em tempo real. Contudo, estas técnicas possuem obstáculos quanto ao uso: alto custo, dificuldades de instalação, manutenção e calibração dos equipamentos. Uma alternativa seria o chamado monitoramento da qualidade da água em tempo quase real (MQATQR), que envolve amostragens com frequência menor que a diária. O objetivo deste trabalho foi avaliar, por meio da análise espectral, a representatividade de frequências de amostragem da qualidade da água para diferentes tipos de bacias. Para isso foram utilizadas séries históricas de estações de monitoramento da qualidade da água em tempo real no Brasil, Canadá e EUA. Estas séries foram submetidas à análise espectral utilizando o janelamento de Hann, para identificação das frequências mais densas e da representatividade delas dentro das séries, com o auxílio de curvas de frequência acumuladas. Para obtenção dos intervalos de amostragem foi aplicado o teorema de Nyquist-Shannon. Intervalos semanais representaram 65% de frequências acumuladas para os três parâmetros analisados, e os intervalos de amostragem obtidos se mostraram executáveis nos moldes do MQATQR até a frequência acumulada de 90%. Para as frequências acumuladas maiores que 90% os intervalos se aproximam do diário.

ABSTRACT To make water quality series more representative, real-time monitoring techniques are developed. However, these techniques have obstacles in their use, such as high costs and difficulties in equipment installation, maintenance, and calibration. One alternative is near-real time water quality monitoring (NRTWQM), with sampling done less frequently than daily. The study objective was to evaluate, through spectral analysis, the water quality sampling frequency representativity for different catchments. For this purpose, a historical series of real time water quality monitoring stations were used in Brazil, Canada, and the USA. These series were submitted to spectral analysis to identify the denser frequencies and their representativeness across the series. To obtain the sampling intervals, the Nyquist-Shannon theorem was applied. Weekly intervals accounted for 65% of cumulative frequencies for the three verified parameters, and the sampling intervals obtained by means of the characteristic frequencies were shown to be executable in the NRTWQM models for up to the 90% of cumulative frequency. For cumulative frequency above 90%, the intervals approach the daily values.

RESUMO O método de Chicago é um dos métodos clássicos em hidrologia para definição de hietogramas de projeto com base nas curvas de intensidade-duração-frequência (curvas IDF). O hietograma do método de Chicago apresenta as intensidades por funções contínuas no tempo, uma para antes e outra para depois do pico. O pico é posicionado arbitrariamente em um instante zero e as equações usam tempos contados de forma reversa (antes do pico) ou normal (depois do pico). A duração para antes do pico é determinada por um fator de pico entre zero e um multiplicado pela duração total do hietograma. Para facilitar o emprego do método de Chicago a presente nota técnica apresenta equações com tempo zero na origem do hietograma e valores obtidos de forma cronológica até a sua duração total. As equações aqui apresentadas são de precipitações cumulativas que representam a integral exata no tempo dos volumes das intensidades do Método de Chicago, ou seja, a cada instante de tempo a partir de zero (início da chuva) tem-se o valor exato da lâmina acumulada precipitada. Por desacumulação podem-se obter as lâminas precipitadas sequenciais do hietograma. Há uma vantagem de manuseio dessas equações que as tornam facilmente programáveis em planilhas eletrônicas.

ABSTRACT The Chicago method is a classical method based on IDF curves for obtaining design hyetographs which present rainfall rates as continuous functions of time, one valid for times before peak and another for after peak. The intensity peak of rainfall is arbitrarily positioned at time zero, the function before peak counting time reversely and the function after peak with time axis normally. The time duration of the hyetograph before peak is determined by multiplying the total duration by a displacement factor with value between zero and one. This technical note presents both equations for before and after peak with the same time axis (time zero at the beginning of hyetograph) to facilitate applications of the Chicago method. The equations presented show cumulated rainfall depths resulting from exact integrals over chronological time of the original Chicago method’s rainfall intensity equations. That is, at every instant of time from the beginning of the hyetograph one has the exact value of cumulated rainfall. Thus, by decumulation, the sequential rainfall hyetograph depths are obtained. There is an advantage in using these equations which are easily introduced in spreadsheets.

RESUMO Na maioria dos casos em que se opta por utilizar um hidrograma unitário como operador chuva-vazão há necessidade dele ser obtido sinteticamente, ou seja, construído a partir de informações mensuráveis da fisiografia da bacia hidrográfica. Desde o desenvolvimento do primeiro HUS (Hidrograma Unitário Sintético) feito por Snyder (1938) houve várias tentativas de generalização do mesmo, destacando-se várias propostas de HUS adimensionais, entre as quais ganhou expressiva popularidade aquele do antigo serviço de conservação de solos dos EUA (SCS, 1972), cuja versão simplificada triangular (HUT) praticamente assumiu o papel de HUS generalizado. Entretanto, estudos posteriores calcados no fator de crescimento do pico de vazão (“peak rate factor” em inglês e sigla PRF) vêm demonstrando que o HUT do SCS com fator de pico fixo é incapaz de representar o comportamento de todos os tipos de bacias. O fator de pico PRF normalmente é dado em unidades métricas ou inglesas, mas em essência é um fator adimensional, simbolizado por β no presente artigo, que é equivalente a 1,09Cp, sendo Cp o parâmetro de pico do HUS de Snyder. Explorando a relação de β com Cp, este artigo analisa e discute o fator de pico como elemento de generalização de hidrogramas unitários sintéticos, focando naqueles triangulares adimensionais. Com base na experiência conjunta de obtenção de PRF e Cp, frequentemente relacionados com medidas de declividade, avalia-se a possibilidade de se obter um HUT mais adequado.

ABSTRACT In most cases when unit-graphs are used as rainfall-runoff operators there is a need for synthetic ones, which are constructed synthetically from measurable watershed physical information. Since the development of the first synthetic unit-graph by Snyder (1938) several attempts have been made to generalize them, emphasizing a variety of dimensionless unit-graphs proposals, a very popular one being that of the old United States Soil Conservation Service (SCS,1972). Its simplified triangular version (triangular unit-graph) virtually assumed the role of a generalized dimensionless unit-graph. However, further studies of peak rate factors (PRF) have shown that the SCS triangular unit-graph has a constant PRF, which is not appropriate to represent the hydrologic behavior of all watersheds. The peak rate factor is done in metric or English units, but it is essentiality a dimensionless factor, in this paper represented by the symbol β, which is equivalent to 1.09Cp, Cp being the well-known peak parameter of Snyder’s unit graph. Using this relationship between β and Cp, this paper analyzes and discusses the peak rate factor as an element of synthetic dimensionless unit-graph generalization. On the basis of the experience of obtaining β and Cp, very often related to basin slopes, the possibility of obtaining more realistic triangular synthetic unit-graphs is assessed.