Método Curve Number – pesquisas e discussões dos parâmetros valor CN e abstração inicial

Autores

DOI:

https://doi.org/10.5902/2236499447861

Palavras-chave:

Abstração inicial, Escoamento superficial, Método Curve Number, Valor CN

Resumo

O estudo de condições de resposta ao processo de precipitação e geração de escoamento é um dos desafios em estudos hidrogeomorfológicos. Entre estudos existentes, o Método CN tornou-se importante devido à sua facilidade de aplicação a partir da utilização de parâmetros físicos, de uso e ocupação da terra e de dados de chuva, estimando o escoamento superficial e o armazenamento potencial de bacias hidrográficas, fornecendo informações hidrológicas para a tomada de decisões. Este trabalho objetiva apresentar aspectos históricos e de desenvolvimento do Método CN, bem como pesquisas e discussões do parâmetro principal da metodologia conhecido como valor CN e da abstração inicial (Ia), segundo revisão de literatura. Os valores CN contidos em tabelas e gráficos do Natural Resources Conservation Service (NRCS) consideram o índice de Ia=0,2, todavia, pesquisas indicam variações nos índices de Ia. Valores CN e índices de Ia podem ser conseguidos mediante dados de precipitação e de escoamento superficial obtidos em bacias hidrográficas e por experimentos com chuvas artificiais em parcelas experimentais, fornecendo informações locais. Abordagens utilizando pesquisas e experimentos regionais demonstram que podem melhorar os parâmetros do Método CN para algumas regiões, gerando melhor estimativa do escoamento superficial. Os índices de abstração inicial alteram o escoamento superficial estimado pela metodologia, e pesquisas indicam que o índice de Ia=0,2 ser elevado para algumas condições edafoclimáticas.

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Biografia do Autor

Fabio Carvalho, Universidade Federal de Uberlândia

Professor de geografia do IFG Campus Goiânia

Silvio Carlos Rodrigues, Universidade Federal de Uberlândia

Professor no Curso de Geografia da Universidade Federal de Uberlândia

Referências

AJMAL, M. et al. Investigation of SCS-CN and its inspired modified models for runoff estimation in South Korean watersheds. Journal of Hydro-Environment Research, 2015. v. 9, p. 592–603. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S157064431500012X?via%3Dihub. Acesso em: 26 nov. 2018.

AJMAL, M; KIM, T. Quantifying Excess Stormwater Using SCS-CN–Based Rainfall Runoff Models and Different Curve Number Determination Methods. USA: Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 2015. v. 141, n. 3, p. 363–370. Disponível em: https://ascelibrary.org/doi/pdf/10.1061/%28ASCE%29IR.1943-4774.0000805. Acesso em: 13 nov. 2018.

ALI, S.; GHOSH, N. C.; SINGH, R. Rainfall–runoff simulation using a normalized antecedent precipitation index. Hydrological Sciences Journal, 2010. v. 55, n. 2, p. 266–274. Disponível em: http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/02626660903546175. Acesso em: 25 jun. 2019.

AUERSWALD, K.; HAIDER, J. Runoff Curve Numbers for small grain under german cropping conditions. Journal of Environmental Management, 1996. v. 47, p. 223–228. Disponível em: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0301479796900481. Acesso em: 2 out. 2018.

BALTAS, E. A.; DERVOS, N. A.; MIMIKOU, M. A. Technical Note: Determination of the SCS initial abstraction ratio in an experimental watershed in Greece. Hydrol. Earth Syst. Sci, 2007. v. 11, p. 1825–1829. Disponível em: https://www.hydrol-earth-syst-sci.net/11/1825/2007/hess-11-1825-2007.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

BANASIK, K. et al. Curve Number estimation for a small urban catchment from recorded rainfall-runoff events. Zabrze, Polônia: Archives of Environmental Protection, 2014. v. 40, n. 3, April 2016, p. 75–86. Disponível em: https://www.degruyter.com/downloadpdf/j/aep.2014.40.issue-3/aep-2014-0032/aep-2014-0032.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

BANASIK, K.; WOODWARD, D. Empirical determination of runoff Curve Number for a small agricultural watershed in Poland. (2nd Joint Federal Interagency Conference, Org.). Disponível em: https://acwi.gov/sos/pubs/2ndJFIC/Contents/10E_Banasik_28_02_10.pdf. Acesso em: 2 out. 2018.

BESKOW, S. et al. Estimativa do escoamento superficial em uma bacia hidrográfica com base em modelagem dinâmica e distribuída. Revista Brasileira de Ciência do Solo, 2009. v. 33, n. 1, p. 169–178. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/rbcs/v33n1/18.pdf. Acesso em: 24 mar. 2021.

CUNHA, S. F. et al. Avaliação da acurácia dos métodos do SCS para cálculo da precipitação efetiva e hidrogramas de cheia. Brasil: Revista Brasileira de Recursos Hídricos (RBRH), 2015. v. 20, n. 4, p. 837–848. Disponível em: https://abrh.s3.sa-east-1.amazonaws.com/Sumarios/156/3b19fed36cf52712e217179a3483b424_fdc662cf56145d1962c8b009e5280268.pdf. Acesso em: 29 set. 2021.

D’ASARO, F.; GRILLONE, G. Runoff Curve Number Method in Sicily: CN determination and analysis of the initial abstraction ratio. Las Vegas: [s.n.], 2010. p. 1–12. Disponível em: https://acwi.gov/sos/pubs/2ndJFIC/Contents/11E_D’Asaro_Grillone.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

D’ASARO, F.; GRILLONE, G. Empirical investigation of Curve Number Method parameters in the mediterranean area. Journal of Hydrologic Engineering, 2012. v. 17, n. 10, p. 1141–1152. Disponível em: http://www.scopus.com/inward/record.url?eid=2-s2.0-84876885897&partnerID=tZOtx3y1. Acesso em: 2 out. 2018.

ELHAKEEM, M.; PAPANICOLAOU, A. N. Estimation of the Runoff Curve Number via direct rainfall simulator measurements in the state of Iowa, USA. Water Resources Management, 2009. v. 23, p. 2455–2473. Disponível em: https://link.springer.com/article/10.1007/s11269-008-9390-1. Acesso em: 1o out. 2018.

ELHAKEEM, M.; PAPANICOLAOU, A. N. Runoff Curve Number and Saturated Hydraulic Conductivity Estimation via Direct Rainfall Simulator Measurements. CHI - Journal Of Water Management Modeling, 2012. p. 141–156. Disponível em: https://www.chijournal.org/R245-09. Acesso em: 2 out. 2018.

EPPS, T. H. et al. Curve number derivation for watersheds draining two headwater streams in lower coastal plain south carolina, USA. Journal of the American Water Resources Association, 2013. v. 49, p. 1284–1295. Disponível em: https://www.srs.fs.usda.gov/pubs/ja/2013/ja_2013_epps_001.pdf. Acesso em: 28 jan. 2019.

FEITOSA, A. et al. Modelagem dinâmica de escoamento superficial influenciando a susceptibilidade à erosão dos solos num município do semi-árido de Pernambuco. Coimbra, Portugal: Universidade de Coimbra, 2010. p. 1–13. Disponível em: https://www.uc.pt/fluc/cegot/VISLAGF/actas/tema4/ailton. Acesso em: 29 mar. 2021.

FELIZARDO, L. M. Aplicação de Sistema de Informações Geográficas (SIG) para modelagem de eventos críticos de vazão em uma microbacia urbana. Ilha Solteira, Brasil: Universidade Estadual Paulista, 2016. Disponível em: https://repositorio.unesp.br/bitstream/handle/11449/144450/felizardo_lm_me_ilha.pdf?sequence=3. Acesso em: 24 mar. 2021.

GARG, V. et al. Assessment of the effect of slope on runoff potential of a watershed using NRCS-CN method. International Journal of Hydrology Science and Technology, 2013. v. 3, n. 2, p. 141. Disponível em: http://www.inderscience.com/info/inarticle.php?artid=57626. Acesso em: 26 nov. 2018.

GUNDALIA, M.; DHOLAKIA, M. Impact of Monthly Curve Number on Daily Runoff Estimation for Ozat Catchment in India. Open Journal of Modern Hydrology,v. 4, n.4, p. 144–155, out. 2014. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/267098802_Impact_of_Monthly_Curve_Number_on_Daily_Runoff_Estimation_for_Ozat_Catchment_in_India/link/5c3f0755a6fdccd6b5b097e0/download. Acesso em: 6 set. 2020.

HAWKINS, R. H. Asymptotic Determination of Runoff Curve Numbers from Data. Journal of Irrigation and Drainage Engineering,. v. 119, n. 2, p. 334–345, 1993. Disponível em: http://ascelibrary.org.ez122.periodicos.capes.gov.br/doi/pdf/10.1061/%28ASCE%290733-9437%281993%29119%3A2%28334%29. Acesso em: 1o out. 2018.

HAWKINS, R. H. et al. Continuing evolution of rainfall-runoff and the curve number precedent. Las Vegas, EUA: 2nd Joint Federal Interagency Conference, p. 2–12, 2010. Disponível em: https://acwi.gov/sos/pubs/2ndJFIC/Contents/10E_Hawkins.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

HAWKINS, R. H.; HJELMFELT, A. T.; ZEVENBERGEN, A. W. Runoff probability, storm depth, and Curve Numbers. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 111, n. 4, p. 330–340, 1985. Disponível em: https://ascelibrary.org/doi/pdf/10.1061/%28ASCE%290733-9437%281985%29111%3A4%28330%29. Acesso em: 28 jan. 2019.

HAWKINS, R.; KHOJEINI, A. V. Initial abstraction and loss in the Curve Number Method. Arizona, USA: Hydrology and Water Resources in Arizona and the Southwest, 2000. Disponível em: http://hdl.handle.net/10150/296552. Acesso em: 1o fev. 2016.

HAWKINS, Richard H. et al. (Org.). Curve Number Hydrology - State of the Practice. Reston, Virginia: ASCE/EWRI - Environmental and Water Resources Institute (EWRI) of the American Society of Civil Engineers, 2009.

JIANG, R. Investigation of Runoff Curve Number Initial Abstraction Ratio. Arizona, EUA: School of Renewable Natural Resources, 2001. Tese. Disponível em: http://arizona.openrepository.com/arizona/handle/10150/191301. Acesso em: 5 abr. 2017.

LAL, M. et al. Evaluation of the Soil Conservation Service curve number methodology using data from agricultural plots. Hydrogeology Journal, p. 1–17, 2016. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/306923462_Evaluation_of_the_Soil_Conservation_Service_curve_number_methodology_using_data_from_agricultural_plots/link/5a05bdc1a6fdcce984e23b7c/download. Acesso em: 9 jun. 2020.

LAL, M.; MISHRA, S. K.; PANDEY, A. Physical verification of the effect of land features and antecedent moisture on runoff curve number. Catena, v. 133, p. 318–327, 2015. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/j.catena.2015.06.001. Acesso em: 2 out. 2018.

LIM, K. J. et al. Effects of initial abstraction and urbanization on estimated runoff using CN technology. Middleburg, VA, EUA: Journal of the American Water Resources Association, v. 42, n. 3, p. 629–643, 2006. Disponível em: http://www.envsys.co.kr/~envsys/paper/paper12/Effects of Initial Abstraction and Urbanization on Estimated Runoff using CN Technology.pdf. Acesso em: 26 nov. 2018.

LING, L.; YUSOP, Z. A micro focus with macro impact: Exploration of initial abstraction coefficient ratio (λ) in Soil Conservation Curve Number (CN) methodology. [S.l.]: IOP Publishing Ltd, 2014. V. 18, p. 5. Disponível em: http://stacks.iop.org/1755-1315/18/i=1/a=012121?key=crossref.88cb0c455e6db3724e6a475fdd0deeb8. Acesso em: 2 ago. 2015.

MATA-LIMA, H. et al. Comportamento hidrológico de bacias hidrográficas: integração de métodos e aplicação a um estudo de caso. Ouro Preto: Rem: Revista Escola de Minas, v. 60, n. 3, p. 525–536, 2007. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/rem/v60n3/v60n3a14.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

MELLO, C. R. De et al. Abstração inicial da precipitação em microbacia hidrográfica com escoamento efêmero. Campina Grande (PB): Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v. 7, p. 494–500, 2003. Disponível em: http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1415-43662003000300015&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt. Acesso em: 1o out. 2018.

MISHRA, S. K. et al. Experimental verification of the effect of slope and land use on SCS Runoff Curve Number. Water Resources Management, v. 28, p. 3407–3416, 2014. Disponível em: https://link-springer-com.ez122.periodicos.capes.gov.br/content/pdf/10.1007%2Fs11269-014-0582-6.pdf. Acesso em: 26 nov. 2018.

MISHRA, S.; JAIN, M. K.; SINGH, V. P. Evaluation of the SCS-CN-based model incorporating antecedent moisture. Water Resources Management, v. 18, p. 567–589, 2004. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/226208497_Evaluation_of_the_SCS-CN-Based_Model_Incorporating_Antecedent_Moisture/download. Acesso em: 25 jun. 2019.

MUSGRAVE, G. W. How much of the Rain Enters the Soil ? United States Department of Agriculture. Disponível em: https://naldc.nal.usda.gov/download/IND43894552/PDF. Acesso em: 1o out. 2018.

OLIVEIRA, P. T. S. et al. Curve number estimation from Brazilian Cerrado rainfall and runoff data. Journal of Soil and Water Conservation, v. 71, n. 5, p. 420–429, 2016. Disponível em: http://www.jswconline.org/cgi/doi/10.2489/jswc.71.5.420. Acesso em: 14 nov. 2018.

PANDIT, A. et al. Estimations of Soil Conservation Service Curve Numbers for Concrete and Asphalt. Journal of Hydrologic Engineering, v. 14, n.4, p. 335–345, abril 2009. Disponível em: https://ascelibrary-org.ez122.periodicos.capes.gov.br/doi/pdf/10.1061/%28ASCE%291084-0699%282009%2914%3A4%28335%29. Acesso em: 2 out. 2018.

PAULINO, P. F. Estudo sobre a sensibilidade dos parâmetros do método SCS na determinação de hidrogramas de cheia em bacias urbanas. São Carlos-SP, Brasil: Universidade de São Paulo, 2014. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26012015-154125/%0Ahttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/18/18138/tde-26012015-154125/en.php. Acesso em: 14 abr. 2021.

POMPERMAYER, R. D. C. MODELAGEM HIDROLÓGICA - técnicas de geoprocessamento aplicadas ao modelo SCS – Soil Conservation Service – Curve Number. Belo Horizonte, Brasil: Universidade Federal de Minas Gerais, 2013. Disponível em: https://repositorio.ufmg.br/handle/1843/IGCM-9QEM87. Acesso em: 24 mar. 2021.

PONCE, V. M.; HAWKINS, R. H. Runoff Curve Number: Has it reached maturity? Journal of Hydrologic Engineering, v. 1, n. 1, p. 11–19, 1996. Disponível em: http://ascelibrary.org.ez122.periodicos.capes.gov.br/doi/pdf/10.1061/%28ASCE%291084-0699%281996%291%3A1%2811%29. Acesso em: 26 nov. 2018.

SANTOS, S. et al. Os sistemas de informação geográfica na modelação hidrológica. In: Congreso Nacional de Tecnologías de la información Geográfica. El Acceso a la Información Espacial y Las Nuevas Tecnologías Geográficas,12. 2006. p. 465–480. Disponível em: http://tig.age-geografia.es//docs/XII_1/033 - Santos et al.pdf.

SHI, Z. H. et al. Research on the SCS-CN initial abstraction ratio using rainfall-runoff event analysis in the Three Gorges Area, China. Catena, v. 77, n. 1, p. 1–7, 2009. Disponível em: http://dx.doi.org/10.1016/j.catena.2008.11.006. Acesso em: 26 nov. 2018.

SOARES, M. R. G. De J. et al. Eficiência do método curve number de retenção de águas pluviais. Fortaleza: Revista Mercator, v. 16, n. 16001, p. 1–16, 2017. Disponível em: http://www.scielo.br/pdf/mercator/v16/1984-2201-mercator-16-e16001.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

SOULIS, K. X.; VALIANTZAS, J. D. SCS-CN parameter determination using rainfall-runoff data in heterogeneous watersheds-the two-CN system approach. Hydrology and Earth System Sciences, v. 16, n. 3, p. 1001–1015, 2012. Disponível em: https://www.hydrol-earth-syst-sci.net/16/1001/2012/hess-16-1001-2012.pdf. Acesso em: 2 out. 2018.

STEWART, D.; CANFIELD, E.; HAWKINS, R. Curve Number Determination Methods and Uncertainty in Hydrologic Soil Groups from Semiarid Watershed Data. Journal of Hydrologic Engineering, v. 17, n. 11, p. 1180–1187, 2011. Disponível em: https://www.researchgate.net/publication/275182092_Curve_Number_Determination_Methods_and_Uncertainty_in_Hydrologic_Soil_Groups_from_Semiarid_Watershed_Data/download. Acesso em: 25 jun. 2019.

TEEGAVARAPU, R. S. V.; CHINATALAPUDI, S. Incorporating Influences of Shallow Groundwater Conditions in Curve Number-Based Runoff Estimation Methods. Boca Raton-FL, EUA: Water Resour Manage, v. 32, p. 4313–4327, 2018. Disponível em: https://link-springer-com.ez122.periodicos.capes.gov.br/content/pdf/10.1007%2Fs11269-018-2053-y.pdf. Acesso em: 2 out. 2018.

TUCCI, C. E. M. Escoamento Superficial. In: CARLOS E.M. TUCCI; ANDRÉ L.L. DA SILVEIRA ET AL. (Org.). Hidrologia: Ciência e aplicação. Porto Alegre, Brasil: Associação Brasileira de Recursos Hídricos - ABRH, 2009.

USDA-NRCS. TR-55 - Urban Hydrology for Small Watersheds. Technical Release 55. 2° ed. USA: United States Department of Agriculture - Natural Resources Conservation Service, 1986.

USDA-NRCS. Land Use and Treatment Classes. Part 630 Hydrology National Engineering Handbook. USA: United States Department of Agriculture - Natural Resources Conservation Service, 2002.

USDA-NRCS. Estimation of direct runoff from storm rainfall. Part 630 Hydrology National Engineering Handbook. USA: United States Department of Agriculture - Natural Resources Conservation Service, 2004a.

USDA-NRCS. Hydrologic Soil-Cover Complexes. Part 630 Hydrology National Engineering Handbook. USA: United States Department of Agriculture - Natural Resources Conservation Service, 2004b.

USDA-NRCS. Hydrologic Soil Groups. Part 630 Hydrology National Engineering Handbook. USA: United States Department of Agriculture - Natural Resources Conservation Service, 2009.

USDA-NRCS. NRCS History | NRCS. 2016. Disponível em: http://www.nrcs.usda.gov/wps/portal/nrcs/detail/national/about/history/?cid=stelprdb1041450. Acesso em: 21 out. 2016.

VILLARÁN SAN JUAN, R. F. DE. Mejora de los parámetros de cáculo del modelo del número de curvas y su validación medinate un modelo hidrológico distribuido. Huelva, Espanha: Universidad de Huelva - Departamento de Ciencias Agroflorestales, 2006. ISBN 978-84-92944-94-1. Disponível em: http://rabida.uhu.es/dspace/handle/10272/2723. Acesso em: 1o out. 2018.

WALEGA, A.; SALATA, T. Influence of land cover data sources on estimation of direct runoff according to SCS-CN and modified SME methods. Catena, v. 172, p. 232–242, jan 2019. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0341816218303564?via%3Dihub. Acesso em: 4 mar. 2020.

WOODWARD, D. E. et al. Runoff Curve Number Method : Examination of the initial abstraction ratio. Derwood, MD, USA: [s.n.], 2003. p. 1–10. Disponível em: http://ponce.sdsu.edu/hawkins_initial_abstraction.pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

WOODWARD, D.E. et al. Curve number method: Origins, applications and limitations. Disponível em: https://www.wcc.nrcs.usda.gov/ftpref/wntsc/H&H/CNarchive/CNorigins.doc. Acesso em: 1o out. 2018.

YUAN, Y. et al. Initial abstraction and curve numbers for semiarid watersheds in Southeastern Arizona. Hydrological Processes, v. 28, n. 3, p. 774–783, 2014. Disponível em: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hyp.9592/pdf. Acesso em: 1o out. 2018.

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Publicado

2021-12-02

Como Citar

Carvalho, F., & Rodrigues, S. C. (2021). Método Curve Number – pesquisas e discussões dos parâmetros valor CN e abstração inicial. Geografia Ensino & Pesquisa, 25, e31. https://doi.org/10.5902/2236499447861

Edição

Seção

Meio Ambiente, Paisagem e Qualidade Ambiental