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Obs Exercícios Hidrologia Valor: 10 pontos Nota: pontos Observações: Observem que em cada aba tem um exercício diferente a ser feito na planilha mesmo. Vocês deverão fazer todos os exercícios que aqui se encontram e entregá-los via BlackBoard O sistema somente receberá uma planilha, você não conseguirá enviá-la mais de uma vez, então preste bem atenção ao arquivo que irá enviar. BOM TRABALHO! Integrantes do grupo: Ex. 1 Ex. 1 - A tabela abaixo apresenta dados de medição de vazão em uma seção tranversal de um rio. Deseja-se ajustar uma equação tipo Q = a(h-ho)b a estes dados para gerar uma curva-chave. Estime o valor dos coeficientes a, b e ho usando a ferramente de otimização Solver do excel. Lembre-se de verificar a necessidade de mais de uma curva-chave para um melhor ajuste. (Valor --> 5 pontos) Q=a(H-H0)b Q=[(Qcalc-Qobs)²] H (m) Vazão (m³/s) Vazão Qcalc (m³/s) Somatório do erro mínimo quadrado 0.15 10.00 10.00 0.00 0.00 Q=a(H-H0)b 0.35 17.00 17.00 0.00 Q é a vazão; 0.43 19.00 19.00 0.00 h é a cota 0.75 20.00 20.00 0.00 h0 é a cota quando a vazão é zero; e 0.91 30.00 30.11 0.01 a e b são parâmetrosajustados por um critério, como erros mínimos quadrados. 1.14 42.00 40.88 1.25 1.25 44.00 45.24 1.54 H0 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Variáveis obtidas no Solver 0.19 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 1.29 45.00 46.74 3.03 a Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Variáveis obtidas no Solver 48.20 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 1.30 48.00 47.11 0.80 b Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Variáveis obtidas no Solver 1.26 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 1.35 50.00 48.91 1.18 1.46 66.00 65.19 0.66 1. Identifique três curvas chave onde o somatório do erro mínimo quadrado não ultrapasse 1,5 em nenhuma das curvas 1.58 71.00 73.02 4.06 1.62 76.00 75.66 0.11 0.06 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 0.61 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 0.19 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado H0 1.65 79.00 77.66 1.79 29.92 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 57.49 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 48.20 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado a 1.69 80.00 80.35 0.12 0.46 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 0.54 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado 1.26 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Inicialmente você deverá sugerir um valor para ser otimizado b 0.97 Henrique Simões Rosa Dutra: Henrique Simões Rosa Dutra: Somatório/n Erro 0.00 1.12 1.35 2. Pelas Curvas Chave obtidas qual a vazão para quando o nível do rio é igual a1,20m? H = 1.20 m Resposta = 43.31 m³/s Dicas: - Você deve usar o Solver do excel para calcular o menor somatório do erro quadrado entre a vazão calculada pela curva chave Qcalc e a Qobs dada no exercício, ou seja, somatório das 9 relações (Qcalc - Qobs)² deve ser o menor possível. - Caso você não esteja achando o Solver no seu excel você deve: Excel 2003 = ir até a barre de ferramentas e ele estará lá. Do contrário você tem que ir em opções e pedir para instalar complementos. Excel 2007 e 2010 = ir em opções, suplementos, e escolher o Solver numa caixa com aba de opções e ativar/instalar o Solver. Depois ele vai estar disponível na aba dados. - No Solver você pode estabelecer condições reais, parecidas com a fórmula SE, para chegar no menor valor da diferença quadrada mencionada acima. Nele você define o objetivo, ou seja, a célula que será calculada. Depois você vai ter que clicar no mínimo, pois é o menor valor do somatório que está procurando. Ex.2 Ex. 2 - Construa um hidrograma unitário triangular em uma bacia de 12,0 Km² de área de drenagem, comprimento do talvegue de 6,7 Km, ao longo do qual existe uma diferença de altitude de 350m e CN = 79. Transfira este hidrograma para a Tabela A em intervalos de 30 em 30 minutos. Calcule qual é a resposta da bacia ao evento de chuva definido pela Tabela B, ou seja, faça um gráfico representando o hidrograma. Apresente todos os cálculos. Valor: 5,0 pontos Tabela A - Hidrograma Unitário Intervalo Tempo(h) Q(m³/s.mm) s 67.5189873418 Tempo (horas) 0.500 1.000 1.500 2.000 2.50 Tempo Q TC(hs) * 1.339 1 0.5 1.5658032458 ia 13.5037974684 H (m³/s/mm) 1.566 2.595 1.657 0.720 0.22 0.00 0.00 D(hs) * 0.178 2 1 * 2.595 * 0.893 2.80 TP(hs) * 0.804 3 1.5 * 1.657 * 2.384 0.0 Ts(hs) * 0.893 4 2 * 0.720 TB(hs) * 2.384 5 2.5 * 0.218 Tabela B - Evento de Chuva TD(hs) * 1.491 Tempo (horas) 0.50 1.00 1.50 Qmax(m³/s.mm) * 2.796 Chuva (mm) 25 15 10 Pacum 25 40 50 PeF 1.6726236166 7.467397019 12.8055604268 ∆PeF 1.6726236166 5.7947734024 5.3381634079 Apresente aqui seu hidrograma gerado pela planilha de convolução Equação 1 1.5658032458 Equação 2 * 2.595 Equação 2 * 1.657 Equação 2 * 0.720 Equação 2 * 0.218 Intervalo de tempo tempo(h) ∆PEF 1 2 3 4 5 Q (m³/s) 0 1.566 2.595 1.657 0.720 0.218 1 0.5 1.6726236166 2.6189994878 2.6189994878 2 1 5.7947734024 9.0734750022 4.3399833061 13.4134583083 3 1.5 5.3381634079 8.3585135906 15.035791424 2.7717201398 26.1660251545 4 2 13.8510181528 9.6025728599 1.2034569735 24.6570479861 5 2.5 8.8459201943 4.1693542957 0.3648061929 13.3800806829 6 3 3.8408222358 1.2638642685 5.1046865043 7 3.5 0.8376993626 0.8376993626 Qual a vazão máxima? Resposta = 26.17 m³/s x y 0 0 1 13.41 1.5 26.16 2 24.65 3 5.104 3.5 0.83
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