Breve histórico
Método criado em 1967 no Centro-Leste do estado de Illinois (EUA), através da análise de 11 anos de registros de chuva, oriundos de 49 postos pluviográficos espalhados numa área de aproximadamente 1.000km².
Neste método desenvolvido por HUFF (1967) foram feitas 4 distribuições de chuvas intensas, onde cada distribuição é conhecida como quartil (veremos a seguir). O primeiro e segundo Quartil são usados para chuvas com durações menores que 12h, o terceiro quartil é usado para durações de chuvas menores que 24h e maiores que 12h, já o quarto quartil é utilizado para chuvas com durações superiores a 24h.
Figura 1.
No Brasil, uma das primeiras aplicações foi realizada pelo DAEE SP no ano de 1983, para o PDMAT (Plano diretor de macrodrenagem da bacia do alto Tietê).
O que é e para que serve a distribuição de chuva?
Assim como abordado no artigo de Blocos Alternados, a distribuição de chuva de projeto é uma forma de estimar a dinâmica de chuva intensa ao longo de um determinado tempo, por exemplo: “Quando começa a chover na bacia, a chuva começa pequena e vai aumentando ao longo do tempo até chegar ao seu ápice. Após o ápice temos pouco a pouco níveis menores de chuva até que a mesma cesse”.
Mas aí fica a dúvida, como representar esta subida e descida da chuva num gráfico em função do tempo? E a resposta é justamente a aplicação de um método de distribuição temporal da chuva, como é o caso do método de HUFF.
Para entender a aplicação do método HUFF na prática, nada melhor do que ver um passo a passo de um exemplo! Isso que iremos fazer na sequência…
Exemplo prático
Na cidade de São Carlos será realizada uma obra de detenção de cheias. A obra será realizada numa bacia hidrográfica com um talvegue de aproximadamente 10km de extensão e desnível de 50m, faça a distribuição temporal da chuva utilizando o método de HUFF.
Antes de aplicar a distribuição temporal da chuva com o método de HUFF, precisaremos calcular algumas variáveis.
Primeiro passo é calcular o tempo de concentração, que nada mais é do que, o tempo que demora para toda a bacia hidrográfica contribuir para o exutório, para isso vamos usar a equação de Kirpich, Figura 3.
Na equação da Figura 3 temos o comprimento do talvegue “L” em “km”, e desnível do talvegue “∆h” em “m”.
Substituindo estes valores teremos um tempo de concentração “tc”= 180,62min.
Com o tempo de concentração, podemos calcular agora a intensidade da chuva na cidade de São Carlos, para isto podemos usar a equação da IDF da cidade, Figura 4.
O “t” é a duração da chuva (min). Neste caso vamos igualar a duração da chuva ao tempo de concentração “tc” (min).
O “Tr” é o tempo de retorno, para esta variável vamos seguir a tabela 1 extraída da DPO n° 11, de 30/05/2017, DAEE SP.
| Localização | TR (anos) |
| Rural | 25* |
| Zona Urbana ou de expansão urbana | 100 |
Tabela 2. Tempo de retorno (anos)
*Em projetos de canalizações e/ou travessias o DAEE indicada a utilização de TR 100 anos, independente da localização.
Substituindo os valores de “t” e “Tr” na equação da Figura 4, teremos uma intensidade de chuva de 32,30mm/H.
Próximo passo é calcular a precipitação total, e para isto precisaremos multiplicar a duração da chuva (180min = 3horas) pela intensidade de chuva (32,30mm/H), com isso chegaremos numa precipitação total de 96,90mm.
Pronto, agora estamos munidos de informações para aplicar o método de HUFF.
A primeira coisa que precisamos entender é que o gráfico apresentado na Figura 1, pode ser apresentado por uma tabela com os valores contidos nos 4 quartis, veja a Figura 5.
OK, entendido isso, agora vamos seguir com a construção da nossa tabela para a distribuição da chuva.
Vamos decidir agora qual será o quartil que vamos usar para a distribuição da chuva, perceba que a duração da nossa chuva é de 3horas, logo os 3° e 4° Quartis não devem ser utilizados, pois os mesmos são para durações acima de 12h e 24h respectivamente.
Para decidir entre o 1° e o 2° Quartil, o ideal seria verificar qual das duas distribuições seria a mais crítica na vazão de projeto, e para isso teríamos que realizar o cálculo com as duas distribuições e avançarmos no Hidrograma de projeto SCS, como o objetivo deste artigo não é evoluir para o tem “hidrograma de projeto”, utilizaremos a distribuição de 1° Quartil.
Bom, feita esta consideração, vamos iniciar a construção da nossa tabela de distribuição HUFF.
A primeira e a segunda coluna da tabela já conhecemos, tendo em vista que tais valores apresentam a curva do 1° Quartil em tabela. A terceira tabela deverá ser calculada segundo a Figura 6.
O cálculo realizado na primeira linha da coluna 3 deverá ser replicado para todas as outras linhas.
Para criarmos a coluna 4, precisaremos fazer um processo similar para determinar a precipitação acumulada no passo de tempo. O cálculo de todas as linhas da coluna 4, deverá seguir a Figura 7.
Por fim, deveremos determinar a coluna 5, e para isto precisaremos subtrair os valores da coluna 4, conforme apresentado na Figura 8.
Cruzando os dados da coluna 3 (t) e 5 (∆P) temos a nossa distribuição temporal da chuva finalizada! Ver Figura 9.
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Referências bibliográficas
CANHOLI, A. Drenagem urbana e controle de enchentes, 2 Ed., São Paulo, 2014
DAEE SP, Instrução técnica DPO n° 11, 05/2017
DAEE SP, Precipitações intensas no estado de São Paulo, 05/2018
