O método Racional e as suas variantes

Variedades

Para a hidrologia, o método Racional é uma forma de obter a vazão em um ponto de exutória (ponto de interesse, onde se tem a cota inferior de uma bacia hidrográfica). Foi criado em 1905 por Lloyd-Davis, na Inglaterra. Como pressupostos, a área máxima a ser abrangida (área da bacia) deve ser inferior a 10 km² e a precipitação a ser considerada deve ter duração igual ao tempo de concentração da bacia hidrográfica. 

[Imagem: Fernando Arejano]

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O tempo de concentração indica o menor tempo para que toda a área de uma bacia hidrográfica, com precipitação uniforme, contribua para a vazão de escoamento superficial da exutória. Pode ser obtido por fórmulas empíricas como a de Ven Te Chow e outras. Outra forma de obter este dado numérico é pelas equações das estações pluviométricas locais.

Não será a precipitação equivalente ao tempo de concentração que será utilizada na formulação, e sim a intensidade pluviométrica, que é a razão entre precipitação e tempo decorrido equivalente. 

Representando as condições de superfície de escoamento superficial, há o coeficiente de escoamento superficial.  Esse escoamento ocorre de maneira mais intensa, com pouca ou mesmo nenhuma infiltração de água no solo em superfícies pouco permeáveis a impermeáveis, como revestimentos de pavimentos asfálticos. Quando a superfície da bacia hidrográfica apresentar cobertura de solo diferente, deve-se usar um coeficiente obtido por média ponderada de áreas.

Obtendo todos os dados de entrada, o método Racional prevê equações da forma:

Q = K ∙ C ∙ i ∙ A

Onde Q é a vazão no ponto de exutória;

K é um coeficiente que varia segundo as unidades dos demais termos;

C é o coeficiente de escoamento superficial;

i é a intensidade pluviométrica

e A a área da bacia hidrográfica.

Uma forma de expressar esta fórmula, considerando como unidade de vazão [m³/s], intensidade pluviométrica em [mm/h] e área em [ha] é a seguinte:

Q = (1/360) ∙ C ∙ i ∙ A

Por sua vez, com unidade de vazão [pés/s], intensidade de chuva [pol/h] e área em [acres], tem-se:

Q = (1) ∙ C ∙ i ∙ A

Muitas outras variantes são possíveis. O importante é atentar aos dados de entrada e à aplicabilidade do método. Para bacias hidrográficas grandes, outros métodos devem ser usados, como o do Hidrograma Unitário.

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