2.   QUAL É O MENOR PERÍODO DE RETORNO?

O menor período de retorno, aplicável na drenagem urbana, é de 5 a 10 anos. Normalmente, esses períodos de retorno estão associados a áreas de drenagem menores que 100 hectares. Para essas áreas, o método racional pode ser usado para determinar o valor de vazão máxima. Em certos casos, principalmente em áreas com mais de 100 hectares, períodos de retorno mais longos podem ser necessários.

3.   POR QUE DRENAGEM URBANA UTILIZA PERÍODOS DE RETORNO MAIS CURTOS?

Na hidrologia de pequenas bacias hidrográficas, o pico de descarga está relacionado ao tempo de concentração (isto é, a duração do evento chuvoso) e, através da curva intensidade-duração-frequência, à intensidade da chuva. Pequenas áreas de drenagem terão um período de concentração curto, resultando em alta intensidade e, consequentemente, um alto pico de descarga por unidade de área. No entanto, como a área é pequena, o pico de descarga será correspondentemente pequeno. Quanto menor a área de drenagem, menor a probabilidade de ocorrer um evento chuvoso de alta intensidade. Assim, para áreas pequenas, com tempo de concentração medido em minutos, geralmente não é econômico projetar para longos períodos de retorno.

4.   QUAL É OPERÍODO DE RETORNO PARA PROJETOS REGIONAIS DE PROTEÇÃO CONTRA INUNDAÇÃO?

As obras regionais de proteção contra inundações são estruturas como diques, que se estendem por grandes comprimentos e áreas de drenagem correspondentes. Nesse caso, os períodos de retorno podem variar entre 50 e 100 anos. O tempo de concentração é muito maior, digamos algumas horas, e a intensidade da chuva é correspondentemente menor, resultando em uma vazão máxima por unidade de área comparativamente pequena. No entanto, a vazão máxima pode ser grande, refletindo mais o tamanho da área de drenagem do que a intensidade da chuva.

Fig. 2   Estruturas de contenção (diques) no Córrego Tecate, Baja California, Mexico.

5.   QUAL É O PERÍODO DE RETORNO PARA O PROJETO DE RODOVIAS?

Para o projeto de drenagem de rodovias, a escolha do período de retorno depende da importância da estrutura. Os períodos de retorno de rodovias e outras infra-estruturas de transporte regional, incluindo galerias, geralmente variam de 25 a 100 anos. A utilização de períodos de retorno superiores a 100 anos para projetos de drenagem de rodovias é incomum.

6.   QUAL É O PERÍODO DE RETORNO PARA O PROJETOS DE PONTES?

No caso de pontes que atravessam rios, o foco muda do tamanho da área de drenagem para a importância da estrutura e o risco de falha. Para o projeto de pilares de ponte, períodos de retorno de até 500 anos podem ser justificados, dependendo do caso individual.

Fig. 3   Evento de cheia no Rio Cuiabá, Mato Grosso, Brasil, em 10 de janeiro de 1995.

7.   O QUE É UM PERÍODO DE RETORNO DE 10 ANOS?

Um período de retorno de 100 anos equivale a quatro gerações humanas. É um número que não é muito alto nem muito baixo. O valor de 100 anos não significa que a estrutura estará em risco exatamente a cada 100 anos. Pelo contrário, podemos dizer que significa que a estrutura estará em risco 10 vezes a cada 1000 anos. O pico de inundação de 100 anos se aplica ao desenvolvimento de planícies de inundação, à obras de proteção de tamanho médio e à instalações de drenagem urbana urbana.

Como regra, quanto maior a área de drenagem, maior o período de retorno. Normalmente, áreas de drenagem com menos de 250 hectares não justificam períodos de retorno maiores que 25 anos. No entanto, áreas maiores, de até 10.000 hectares ou mais, podem justificar períodos de retorno de até 100 anos ou mais.

8.   COMO O CONCEITO DE PERÍODO DE RETORNO DE 100 ANOS FOI ORIGINADO?

A idéia de estabelecer um período de retorno de 100 anos como norma para cálculos de inundações nos Estados Unidos é amplamente, mas presumivelmente não totalmente precisa, atribuída ao professor Gilbert F. White. Aqui citamos parte do documento intitulado Entrevista com Gilbert F. White por Martin Reuss (c. 2005).

"Houve um desenvolvimento muito interessante da noção de que poderia haver uma cheia de frequência suficientemente baixa para que nenhum esforço fosse necessário para lidar com a mesma. A Administração Federal de Seguros escolheu um por cento de um intervalo de recorrência de cem anos [sic]. Alguns de nós se envolveram nessa questão porque reconhecemos que era necessário algum valor inicial para se usar. A inundação de 1% foi escolhida. Acredito que Jim Goddard e colegas da TVA seriam considerados parte do crime. Com a ausência de qualquer outra,o conceito retirado da Cheia Regional Intermediária da TVA pareceu um valor moderadamente razoável. Geralmente usamos o termo cheia catastrófica para eventos de frequência muito menor ". (op. cit., página 56) (c. 1960).

Fig. 4   Professor Gilbert F. White.

9.   O QUE É PMP?

PMP significa Precipitação Máxima Provável. Mesmo que seu nome implique uma probabilidade, na verdade o último P no PMP deve ser interpretado livremente como "possível". A PMP é uma maximização razoável do evento de precipitação esperado em uma determinada localização geográfica, por um determinado período. As estimativas da PMP, incluindo as generalizadas e baseadas estatisticamente, tem sido utilizadas nos Estados Unidos desde o início dos anos 1960.

10.   O QUE É UM PERÍODO DE RETORNO DE 10.000 ANOS?

Em países sem PMP, é prática comum utilizar o período de retorno de 10.000 anos em vez da PMP. O valor de 10.000 anos foi utilizado por muitas décadas para designar o período máximo de retorno a ser considerado em projetos hidrológicos. É de fato um equivalente do valor máximo praticável.

11.   É POSSÍVEL A PMP DIFERIR DA ESTIMATIVA 10.000 ANOS UTILIZADA?

A PMP determinada estatisticamente é utilizada em locais onde a PMP generalizada não está disponível (Ponce, 1989, p. 454). Não é incomum que uma PMP com base estatística seja diferente de um P_10,000 com base estatística.

12.   QUANDO O PERÍODO DE 10.000 ANOS É UTILIZADO?

Para locais onde PMPs generalizadas não foram desenvolvidas e onde o risco de falha coloca a vida humana em risco, são necessários períodos de retorno superiores a 100 anos, incluindo 200, 500, 1000, 2000, 5000 e 10.000. Valores de até 10.000 anos são usados para vertedouros de emergência e hidrogramas de borda livre no projeto de barragens.

Fig. 5   Vertedouro da Barragem Turner, Condado de San Diego, Califórnia.

13.   QUAIS PERÍODOS DE RETORNO ACIMA DE 100 ANOS SÃO UTILIZADOS NOS ESTADOS UNIDOS?

Nos Estados Unidos, são usados períodos de retorno de até 100 anos na pátrica de hidrologia. Além desse limite, as precipitações são consideradas como a soma da P₁₀₀ com uma porcentagem da diferença entre a P₁₀₀ e a PMP. Por exemplo, para uma barragem de classe (c), o Serviço de Conservação de Recursos Naturais (NRCS) especifica uma precipitação igual a 100% do P₁₀₀ mais 26% da diferença entre a PMP e a P₁₀₀ (NRCS TR- 60: Barragens de Terra Reservatórios).

Efetivamente, isso significa que a precipitação do projeto é uma média ponderada da P₁₀₀ e da PMP. No contexto de um modelo de precipitação pluviométrica, essas precipitações são utilizadas para calcular o hidrograma de cheia do projeto. Para uma barragem de classe (c), a PMP é usada para calcular a CMP (Cheia Máxima Provável) ou o hidrograma de borda livre, isto é, a cheia que ocuparia toda a borda livre.

14.   QUAL É O PERÍODO DE RETORNO DE UMA INUNDAÇÃO RESULTADO DO ROMPIMENTO DE UMA BARRAGEM?

O período de retorno de uma inundação causada pelo rompimento de uma barragem depende do volume armazenado no reservatório e da duração do rompimento. Se o último for curto, digamos menos de 1 hora, o pico de vazão resultante poderá ter um período de retorno superior a 10.000 anos. Portanto, é importante projetar a barragem para garantir que o vertedouro seja capaz de lidar com uma cheia extrema.

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Fig. 6   Falha da Barragem Teton no Rio Snake, Idaho, em 5 de junho de 1976.

15.   É POSSÍVEL QUE PERÍODOS DE RETORNO VARIEM DENTRO DE UM MESMO PROJETO?

Sim. Quando todos os outros fatores são iguais, a escolha do período de retorno passa a depender do tamanho da área de drenagem. Quanto menor a área de drenagem, menor o período de retorno. Similarmente, quanto maior a área de drenagem, maior o período de retorno. Dessa forma, áreas menores dentro de uma dada bacia terão períodos de retorno mais curtos, digamos 10 anos, enquanto áreas maiores terão períodos de retorno mais longos, digamos 25, 50 ou até mesmo 100 anos. A lógica de variação do período de retorno (dentro do mesmo projeto) deriva do fato de que a probabilidade de ocorrência de uma certa intensidade de chuva aumenta com a diminuição da área de drenagem. Assim, é mais provável que áreas menores sejam atingidas por chuvas de alta intensidade do que áreas maiores.

A realização de um projeto completo de drenagem urbana (com áreas variando de alguns hectares a centenas de hectares) com o mesmo período de retorno pode levar ao dimensionamento inapropriado das estruturas do projeto em locais com elevadas áreas de drenagem. A estrutura pode ser menor do que o necessário se for utilizado um período curto, ou maior do que o necessário se um período longo for escolhido.

16.   COMO O AQUECIMENTO GLOBAL AFETA O PROJETO?

Sob vários cenários de aquecimento global, espera-se que os padrões climatológicos mudem. Algumas regiões secam, enquanto outras ficam mais úmidas. Todo o registro de precipitação corre o risco de se tornar obsoleto. Um projeto existente, ou em planejamento, realizado com base no registro disponível, poderá se tornar menos conservador diante de uma mudança de úmido para árido, devido ao aumento na intensidade das chuvas. Ou ainda, diante de uma mudança de árido para úmido, devido ao aumento da pluviosidade.

Climate Change, Awareness and Solutions

Fig. 7   Valores de temperatura da superfície medidos em julho de 2018 em comparação com o valor médio calculado para o período de 1950-80.

17.   QUEM DEFINIE O PERÍODO DE RETORNO?

O período de retorno é escolhido pelo engenheiro projetista, em consulta com o proprietário ou seu designado, seguindo a prática estabelecida. Uma avaliação de risco é fundamental para a seleção do período de retorno. A Tabela 1 pode ser usada como orientação em conjunto com os regulamentos locais e experiência.

Tabela 1.   Diretrizes para a escolha do período de retorno.
N.	Tipo de projeto ou estrutura	Período de retorno (anos)
1	Drenagem urbana [risco baixo] (até 100 ha)	5 to 10
2	Drenagem urbana [risco médio] (mais de 100 ha)	25 to 50
3.	Drenagem de ruas	25 to 50
4	Vertedoures princiais (barragens)	25 to 100
5	Dreangem de rodovias	50 to 100
6	Diques de contenção [risco médio]	50 to 100
7	Drenagem urbana [risco alto] (mais de 1,000 ha)	50 to 100
8	Desenvolvimento de planície de inundação	100
9	Projetos de pontes (pilares)	100 to 500
10	Diques de contenção [risco alto]	200 to 1000
11	Vertedouros de emergência (barragens)	100 to 10,000 (PMP)
12	Hidrograma de borda livre [para barragens classe (c)]	10,000 (PMP)