Análise comparativa do escoamento superficial para diferentes métodos de classificação de uso do solo

Abstract

Os métodos existentes para determinar hidrogramas em estudos hidrológicos podem causar subestimação ou superestimação nos resultados, devido a incertezas de parâmetros hidráulicos e hidrológicos. Objetivou-se avaliar se a adoção de métodos distintos de classificação do uso do solo pode causar diferenças relevantes nas estimativas de vazão de pico e de volume escoado em uma bacia hidrográfica urbana. Cinco mapas de uso e ocupação do solo foram feitos para a bacia do arroio Manteiga, localizada em São Leopoldo – RS, sendo dois classificados pelo método não supervisionado, dois pelo método supervisionado e outro classificado manualmente utilizando ferramentas de edição vetorial, todos gerados em ambiente de Sistema de Informação Geográfica (SIG). Cada um destes forneceu dados para parametrização da Curve Number (CN), possibilitando a geração de hidrogramas de escoamento para cada um dos mapas gerados por meio da convolução de hidrogramas unitário triangular, considerando um hietograma de projeto desenvolvido pelo método dos blocos alternados com duração de chuva de 24 h e tempo de retorno de 25 anos. Verificou-se que, para este estudo, a diferença da vazão de pico e do volume escoado não foi superior a ±3,10% para as classificações não supervisionadas e supervisionadas em comparação com a manual. Isto indica que, possivelmente, os métodos não supervisionado e supervisionado possam ser utilizados em estudos hidrológicos em detrimento da classificação manual, pois requerem menos recursos para sua execução. Entretanto, outros estudos em outras bacias hidrográficas devem ser realizados para garantir que o método para classificação do uso do solo não interferirá nos resultados do escoamento superficial.

The existent methods to determine hydrographs in hydrological researches may cause an underestimation or overestimation on the results, due to the uncertainty of hydraulic and hydrological parameters. The objective of this study is to evaluate if distinct methods of land use classification can cause relevant differences on the estimation of peak flow and runoff volume in an urban drainage basin. Five land use and coverage maps were elaborated for the Manteiga basin, located in São Leopoldo – RS, Brazil. Of these, two were classified through unsupervised method, two through supervised method and the other was classified manually through shapefiles editing tools, all generated in Geographic Information System (GIS) environment. Each of these provided data for the parameterization of the Curve Number (CN), allowing the elaboration of the surface runoff hydrographs for each map through the convolution of triangular unit hydrographs considering a hyetograph developed by the alternating block method with a 24-hour rainfall and a 25-year storm. It was verified that, for this study, the difference in the peak flow and in the runoff volume was not higher than ±3,10% for the unsupervised and supervised classification in comparison with the manual classification. This indicates that, possibly, unsupervised and supervised methods can be used in hydrological researches to the detriment of the manual classification, as they require less resources for their execution. However, other studies in different basins must be carried out to ensure that the usage of different methods of land use classification will not substantially interfere on the surface runoff results.