2Lista_Exercícios

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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – UPE
PROGRAMA DE ENGENHARIA CIVIL
HIDROLOGIA APLICADA
Prof. Luiz Gustavo Nunes
Período: 2022.2
2ª Lista de Exercícios
1) Dado o HU (10mm, 30min.) para uma bacia com área de 10 Km² e C = 0,30,
determinar o hidrograma resultante nesta bacia para uma precipitação de 50mm e 30
min. de duração.
t (30min) HU
0 0
1 2
2 4
3 10
4 5
5 2
6 0
2) Determinar o hidrograma resultante das precipitações indicadas abaixo, conhecendo
se o HU (10mm, 30min.) da bacia admitindo as mesmas características de escoamento
(C = 0,3).
t (30min) HU P
0 0 3
1 2 6
2 4 0
3 10 3
4 5
5 2
6 0
3) Determinar o HU para uma bacia de área A = 10 Km², para uma precipitação
uniforme que tenha gerado o hidrograma abaixo.
t (30min) Q (m³/s) Qs
(m³/s)
0 5 0
1 10 4
2 38 31
3 37 29
4 20 11
5 15 5,5
6 10 0
7 10 0
8 10 0
4) Determine o HU (10mm, 20 min.) com base no HU (10mm, 1h) apresentado a seguir.
t (20min) HU
0 0
1 0,05
2 0,133
3 0,217
4 0,217
5 0,167
6 0,127
7 0,067
8 0,033
5) Determine o HU (10mm, 40min.) com base no HU (10mm, 1h) apresentado a seguir.
t (20min) HU
0 0
1 0,05
2 0,133
3 0,217
4 0,217
5 0,167
6 0,127
7 0,067
8 0,033
6) Considere uma bacia hidrográfica com isócronas conhecidas (de hora em hora), cujas
áreas estão relacionadas na tabela a seguir. A bacia possui um coeficiente de escoamento
C =0,20 e tempo de concentração de 4 horas.
Área
(Km²)
tc (h)
A1 5 1
A2 10 2
A3 15 3
A4 10 4
Determinar o hidrograma de saída para os seguintes casos:
a) h = 12 mm, td = 1h;
b) h = 12 mm, td = 2h;
c) h = 12 mm, td = 4h.
d) i = 12 mm/h, td = 1h;
e) i = 12 mm/h, td = 2h;
f) i = 12 mm/h, td = 4h;
7) (Prova 2019.1) Uma bacia depois de dois meses sem chover apresentou precipitação
de 50 mm. Calcule a precipitação efetiva sabendo que a bacia possui 20% de zonas
comerciais (CN = 89), 30% de florestas (CN = 25), 25% de plantações (CN = 67) e 25%
de área residencial (CN = 98). Obs: Todos os CN’s em condições normais.
8) (Prova 2019.1) As vazões máximas anuais de um dado rio são dadas na tabela
abaixo. Responda:
a) Determine a vazão máxima de 10 anos de retorno.
b) Determine a vazão máxima de 5 anos de retorno.
c) Qual o tempo de retorno da Q = 400 m³/s?
d) Qual o tempo de retorno da Q = 300 m³/s?
Ano 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Qmáx 79,17 432,96 326,79 125,94 123,45 117,46 136,79 179,2
Ano 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017
Qmáx 335,94 81,03 85,43 123,45 287,62 269,87 376,99
9) (Prova 2019.1) Determinar a vazão máxima que deve ser considerada no
dimensionamento de um canal, cuja série de vazões está relacionada na tabela acima,
sabendo-se que a vida útil a ser considerada deverá ser de 5 anos e o risco de falhas de
35%.
10) (Prova 2019.1) A Figura I apresenta o HU (10 mm, 1h).
Responda: a) Qual o tempo de concentração desta bacia?
b) Determine o hidrograma resultante na bacia após ocorridas as precipitações
efetivas relacionadas na tabela I.
Figura I 16
14
12
Tabela I
t
(1h)
P
(mm)
1 5
2 15
3 5
) s
/³
m
(
o
ã
z
a
V
10
8
6
4
2
0
0 2 4 6 8 Tempo (h)
11) (Prova 2019.1) Um reservatório com volume útil de 180 hectômetros cúbicos é
suficiente para regularizar a vazão de 35 m³/s num rio que apresenta a sequência de
vazões da tabela abaixo para um determinado período crítico? Considere o reservatório
inicialmente cheio, 200 Km² de área superficial constante e que cada mês têm 2,592
milhões de segundos.
12) (Prova 2019.1) Uma companhia de saneamento local deseja abastecer uma
comunidade próxima a seção A de um rio. A tabela abaixo apresenta a curva de
permanência esse rio na seção A. Sabe-se que a legislação aplicável ao rio permite
outorgar 70% da Q90, sem limitação por usuário. Sabe-se também que logo após esse
trecho, há um usuário outorgado 0,15 m³/s. Considerando que o consumo de água é em
média 150 L/usuário/dia, qual a população máxima que pode ser abastecida.
13) Determinar a vazão máxima que deve ser considerada no dimensionamento de um
canal, cuja série de vazões máximas está relacionada na tabela abaixo, sabendo-se que a
vida útil a ser considerado deverá ser de 10 anos e o risco de falhas de 25%.
Ano 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973
Qmáxima 261 520 34,2 680 216 36,4 39,5 58,7 242 357
Ano 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983
Qmáxima 949 786 171 830 185 86,1 756 431 74,8 22,9
Ano 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1994
Qmáxima 218 523 486 168 109 405 131 99,2 128 41,2
Ano 1995 1996 1997 1999 2000 2005
Qmáxima 263 304 32,6 46,1 40,6 16,9
14) Calcular a vazão de projeto de uma galeria pluvial em João Pessoa, para um período
de retorno de 20 anos, numa bacia não habitada de 5 Km², com extensão de drenagem
de 3 Km e com declividade de 3%. Use o Método Racional para a vazão na condição do
solo natural. Use o valor de C como 0,4, a Equação de Kirpich para estimar o tempo de
concentração da bacia e a curva idf da cidade para a intensidade de chuva de projeto.
15) (Prova 2019.1) Calcule o escoamento superficial (em mm) de uma chuva de 75 min
e duração de 1 h em uma bacia hidrográfica, que sofreu com intensas chuvas nos
últimos cinco dias, pelos métodos simplificados (infiltração constante, infiltração
proporcional e método SCS). Dados: coeficiente de escoamento de 0,55; taxa de
infiltração do solo de 15 mm/h; CN (em condições normais) = 60.
16) (Prova 2019.1) Para medir a vazão em uma determinada seção de um rio, com o uso
de um molinete hidrométrico, a seção transversal foi dividida em trechos e realizadas
medidas com o molinete a profundidades de 20% e 80% da profundidade total. A tabela
abaixo fornece os dados obtidos para faixas verticais da seção. Determine a vazão no rio
através do método de Simpson.
17) Determine a vazão no rio da questão anterior através do método da meia-seção.
Teóricas
1) Quais cuidados deve-se ter na escolha de uma estação
fluviométrica? 2) É possível extrapolar uma curva-chave? Como?
3) É possível estimar uma Vazão com tempo de recorrência de 100 anos, mesmo
possuindo apenas 40 anos de dados observados? Se sim, como?
4) Em um dado hidrograma, como podemos realizar a separação do escoamento
superficial e o escoamento de base?
5) Quais fatores influenciam na infiltração? Explique.
6) Quais são os três princípios do Hidrograma Unitário?
7) Como podemos obter um HU de uma bacia através de outro HU dessa mesma bacia,
porém com intensidades da precipitação diferentes?
8) O que significa a vazão Q7,10?
9) O que é a Q90 e como podemos obtê-la?
10) O que é escoamento de base? E como ele influencia no tipo de rio?