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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO RIO DE JANEIRO INSTITUTO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA IT113 – HIDROLOGIA SEGUNDA LISTA DE EXERCÍCIOS 1. Cite 5 fatores que influenciam o processo de infiltração de água no solo e comente sobre como os mesmos influenciam esse processo. • impermeabilização do solo: Quando a superfície do solo é coberta por materiais impermeáveis, como concreto ou asfalto, a água não consegue penetrar no solo, resultando em maior escoamento superficial e menor infiltração • tipos de solo: Solos arenosos, com maior quantidade de espaços porosos, permitem maior infiltração de água. Já solos argilosos, com partículas mais finas e menos poros, têm menor capacidade de infiltração; • temperatura: Altas temperaturas podem aumentar a evaporação da água antes que ela tenha a chance de infiltrar no solo. • compactação do solo: A compactação reduz os espaços porosos no solo, diminuindo sua capacidade de absorver água. Isso ocorre frequentemente devido ao uso de maquinário pesado na agricultura ou construção; • carga hidráulica: Refere-se à pressão exercida pela água sobre o solo. Uma maior carga hidráulica pode aumentar a infiltração, pois a pressão adicional ajuda a forçar a água através dos poros do solo. 2. Comente como se pode determinar (equipamentos) a infiltração da água no solo. • Infiltrômetro de anel: consiste em 2 anéis que são posicionados de forma concêntrica no solo; o anel externo visa reduzir o efeito da dispersão lateral da água infiltrada pelo anel interno, que levaria uma superestimativa da taxa de infiltração. • Simulador de chuva: a água é aplicada por aspersão com uma intensidade de aplicação superior a taxa de infiltração da água no solo, exceto no período inicial da precipitação. a área de aplicação é delimitada por placas metálicas, sendo a taxa de infiltração obtida pela diferença entre a intensidade de precipitação e a taxa de escoamento superficial. 3. Comente como deve ser a seleção de um modelo para estimativa da evapotranspiração de referência (ETo). • variáveis meteorológicas; • condições climáticas locais; • cobertura de referência do solo. 4. Comente sobre os fatores que influenciam o processo de evapotranspiração dos cultivos. • Temperatura: Altas temperaturas aumentam a evaporação da água do solo e a transpiração das plantas; • Radiação Solar: A energia solar é essencial para a evaporação e a transpiração. Mais radiação solar resulta em maior evapotranspiração; • Vento: Ventos fortes removem a camada de ar saturado ao redor das folhas e da superfície do solo, aumentando a evapotranspiração; • Umidade do Ar: Baixa umidade do ar aumenta a evapotranspiração, pois a diferença de pressão de vapor entre a superfície do solo/planta e o ar é maior. 5. Um determinado solo de um terreno foi submetido ao teste de Infiltração (mm) apresentou os seguintes resultados, sendo que o tempo foi medido em minutos. Os parâmetros para equação potencial (Kostiakov) para este solo são a = 0,852 e k = 5,66.; A) calcular o volume infiltrado numa área de 15 hectares após 3,5 horas de infiltração. B) calcular o tempo de infiltração nesse solo, em uma área de 0,2 hectares, após o vazamento de 550.000 litros de um efluente a base de água. 6. Estimar a vazão de pico do escoamento superficial (m3/s) para um período de retorno de 150 anos (precipitação de 24 horas), relativa à uma Bacia Hidrográfica, que apresenta uma diferença de nível entre o ponto mais afastado e a saída de 90 m e um comprimento máximo percorrido pela água de 15,5 km. Bacia está situada Seropédica, estado do Rio de Janeiro, para a obtenção dos parâmetros da equação de intensidade de precipitação (k = 3216,3321, a = 0,2157, b = 34,9576, c = 0,9579), obtidos por meio do software Pluvio 1.3. 7. Uma empresa localizada em Barra do Piraí precisa instalar uma caixa separadora de água e óleo em seu pátio de manutenção de veículos, que possui piso concretado e área de 600 m². Esta caixa receberá toda a água pluvial proveniente do pátio para promover a separação do óleo e impedir que a água contaminada seja lançada no meio ambiente. Considerando-se um tempo de duração de precipitação de 10 minutos e um período de retorno de 15 anos, e, conhecendo-se os parâmetros da equação de chuva intensa, abaixo relacionados, calcule a vazão, em metros cúbicos por hora (m³/h), para a qual a caixa separadora deve ser projetada. 8. Comente como as atividades antrópicas alteram o escoamento superficial. As atividades antrópicas, como urbanização, desmatamento e agricultura, alteram significativamente o escoamento superficial, por exemplo: • Impermeabilização do Solo: A construção de estradas, edifícios e outras infraestruturas urbanas reduz a infiltração da água no solo, aumentando o escoamento superficial. • Desmatamento: A remoção da vegetação diminui a capacidade do solo de absorver água, resultando em maior escoamento superficial e, consequentemente, em maior risco de enchentes. • Agricultura: Práticas agrícolas, como o uso intensivo de fertilizantes e a compactação do solo por máquinas, também reduzem a infiltração e aumentam o escoamento superficial. • Alteração da Topografia: Movimentos de terra e terraplanagem modificam a topografia natural, alterando os caminhos naturais do escoamento e podendo causar erosão e sedimentação em corpos d’água. Essas mudanças podem levar a problemas como enchentes, erosão do solo e poluição dos recursos hídricos.