Delimitando o tempo de concentração (TC), descobrimos em quanto tempo a água leva para sair do ponto mais distante da bacia e chegar no nosso ponto de análise.
Para isso, precisamos delimitar alguns pontos, como o próprio ponto de análise, a área, a contribuição e o coeficiente de escoamento.
O TC também pode ser definido como o tempo gasto para que toda a bacia contribua para o escoamento superficial na seção considerada.
Ele pode ser calculado por vários métodos e, apesar de não existir o método certo ou errado, os resultados serão valores bem distintos. Por isso, a orientação é que o engenheiro faça vários cálculos e simulações, vendo qual o mais se adequa ao empreendimento e tipologia.
Equação de Kirpich
A equação de Kirpich é uma das formas de calcular o tempo de concentração, inclusive é a que utilizamos nos projetos da EFCT. Ela é ideal para estimar o tempo de concentração de pequenas bacias, ou seja, menores do que 0,5 km² de área.
A equação é a seguinte: tc = 57(L³/Dh)^0,385 — onde tc = tempo de concentração, L = comprimento do curso d’água principal em km, Dh = diferença de altitude em metros.
Fórmula da onda cinemática
A fórmula da onda cinemática é uma outra forma de se calcular o tempo de concentração. Ela foi desenvolvida a partir da equação de onda cinemática em pequenas bacias.
A equação é a seguinte: tc = 3504(n.L)^0,6 S^-0,3 I^-0,4 — onde L = comprimento do talvegue (km), n = coeficiente de rugosidade de Manning, I = intensidade da chuva em mm/h, S = declividade do talvegue em m/km.
Essa equação já leva em consideração a intensidade da chuva para definir o tempo de concentração. Porém, acabamos ficando em um jogo de vai e volta, já que para definir a intensidade de chuva, precisamos ter o tempo de concentração. Assim, seria necessário adotar um valor de intensidade ou calcular o TC, chegar na equação de chuva e lançar na fórmula.
Equação de Ventura
A equação de Ventura é calculada pela seguinte fórmula: tc = 0,127√A/I — onde A = área da bacia, em km², e I = declividade média do curso d’água principal, em m/m.
Método Califórnia Culverts practice
O método Califórnia Culverts practice é indicado pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica do estado de São Paulo para pequenas barragens. Ela é semelhante à equação de Kirpich, mas montada de outra forma.
A equação dele é a seguinte: tc = 57 . L^1,155 . H^-0,385 — onde tc = tempo de concentração (min), L = comprimento do talvegue (km), H = diferença de cotas entre a saída da bacia e o ponto mais alto do talvegue (m).
Fórmula do Federal Aviation Agency
A fórmula do Federal Aviation Agency foi criada em 1970 e é a adotada pelo Aeroporto Internacional de Guarulhos, em São Paulo, para calcular o tempo de escoamento na pista. Ela acaba sendo uma fórmula diferente das demais por conta das características da construção.
A equação é a seguinte: tc = 0,69 . (1,1-C) . L^0,5 . S^-0,33 — onde tc = tempo de concentração (min), C = coeficiente de runoff, L = comprimento (m) máximo do talvegue deverá ser de 150m, S = declividade média (m/m).
