2015 07 02 exercícios GABARITO

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Rio de Janeiro, 02/07/2015 
 
 
Exercícios: 
 
1 - A irrigação é a aplicação de água ao solo para compensar as deficiências pluviais, 
proporcionando teor de umidade suficiente para o crescimento das plantas. Depois de 
verificada a exequibilidade de um projeto de irrigação em relação a uma certa área, 
demonstre, a partir das informações abaixo, qual seriam as demandas para irrigação para 
atender a evapotranspiração da cultura? 
 
Mês Temperaturas 
°C 
 Precipitação 
(mm) 
 
 2000 2001 2002 
Janeiro 28 100,5 200,8 150,2 
Fevereiro 27 150,2 180,8 200,5 
Março 26 200,3 190,0 189,5 
Abril 26 130,6 100,2 145,2 
Maio 25 120,4 121 130,2 
Junho 20 50 55,9 57,3 
Julho 18 0,6 0,0 10,9 
Agosto 19 7,6 10,3 10,0 
Setembro 21 50 56,9 70,0 
Outubro 24 80,8 86,4 78,6 
Novembro 26 96,2 90,6 100,5 
Dezembro 29 100,0 150,7 170,8 
 
 
Considere f=1 e que seria implantada cultura de arroz com Kc =1,05. 
 
 
 
 
 
 
 
 
UNIVERSIDADE DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
FACULDADE DE ENGENHARIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA SANITÁRIA E MEIO AMBIENTE 
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL 
DISCIPLINA: FEN 71393 HIDRÁULICA APLICADA E HIDROLOGIA 
2 - Uma indústria de papel e celulose pretende estabelecer-se próximo à cidade de Santo 
Antônio às margens do rio das Velhas. A área de drenagem do rio das Velhas em Santo 
Antônio é de 1800 km2. A vazão média anual afluente é equivalente a 215 m3/s. As cotas 
máxima normal e mínima de operação do reservatório são de 620 m e 520 m, 
respectivamente, para atender às restrições construtivas do local. Considerando as 
informações abaixo, o volume útil, conforme memória de cálculo, será: 
 
 
Dados dos ensaios sedimentométricos: Relação Cota x 
Área x Volume 
Cotas (m) Áreas 
(km2) 
Volumes (x106) 
m3 
500 10 1 
510 20 2.5 
520 35 5 
540 50 6 
560 55 9 
580 70 12 
600 80 16.0 
620 100 20 
640 120 23 
 
Ainda, neste mesmo contexto, respeitando a cota mínima estabelecida para locação da 
tomada d’água, qual deverá ser a vida útil do empreendimento? Considerar a envoltória 
inferior nos cálculos. 
 
 
3 - Determine a vazão de projeto para um trecho de drenagem que recebe os 
escoamentos das águas pluviais de uma pequena vila de habitações residenciais no bairro 
de Campo Grande com área de 2000 m2. Considere o tempo de recorrência de 20 anos 
como critério para o cálculo da chuva de projeto. O tempo de concentração dessa 
pequena área de drenagem foi estimado em 3 minutos. Considere o coeficiente de 
escoamento igual 0,85. 
 
4 - Na Figura abaixo é apresentado um hidrograma de um evento ocorrido na bacia do 
rio das Meninas. A área da bacia é de 250 km2 e apresenta alto grau de urbanização. 
Determine os volumes de escoamento superficial, básico e a chuva efetiva. No gráfico, 
intervalos entre as vazões iguais a 25 m3/s e intervalos de tempo de 20 minutos. 
 
 Vazões 
 
 
 
 
 
 
 
vazão sólida total média anual: 122 ton/km2 
peso específico do material: 1850 kg/m3	
  
tempo 
5 –O quadro abaixo mostra a ocorrência de dez anos de vazão média diária máxima 
anual no posto Alegrete no rio da Ponte, A área de drenagem do rio da Ponte em 
Alegrete é de 380 km2. (a) Com o propósito de contenção de enchentes na cidade de 
Santo Antônio, qual deve ser a vazão do projeto do extravasor, se o tempo de 
recorrência adotado para o projeto será de 100 anos? (b) Qual o tempo de 
recorrência da vazão observada em 1984 pelo método de Gumbel? Faça as 
suposições que julgar necessário. 
 
ANO VAZÃO (m3/s) 
1980 1 450 
1981 1 580 
1982 1 610 
1983 1 455 
1984 1 399 
1985 1 450 
1986 1 389 
1987 1 605 
1988 1 598 
1989 1 439 
 
6- Vários são os dispositivos usados na drenagem urbana, por exemplo as sarjetas, 
que estão localizadas entre o meio fio e as vias públicas, com a função de coletar as 
águas pluviais precipitadas sobre calçadas e vias. Selecione outros quatro dispositivos 
de drenagem, apresente sua localização e funções. 
 
 
7 - Cite três técnicas de irrigação e explique cada uma delas. 
 
8 - No que consiste a borda livre de uma barragem? 
 
9 - No que consiste o método de Rippl e como é aplicado nos estudos de 
reservatórios? 
 
10 - No que consiste um aproveitamento ao fio d’água? 
 
11 - No que consiste uma barragem de enrocamento? 
 
12 – A capacidade de infiltração: 
 
(a) é o mesmo que taxa de infiltração; 
(b) é igual à taxa de infiltração somente quando há chuva; 
(c) assume valor mínimo quando a superfície do solo atinge saturação; 
(d) não se pode determiná-la no campo, já que depende de vários fatores, sendo assim 
determinada a partir de equações como a de Horton. 
 
13 – A chuva efetiva é: 
 
(a) o mesmo que escoamento direto; 
(b) a parcela do total precipitado que gera o escoamento superficial; 
(c) o que choveu descontando as perdas por evaporação; 
(d) igual ao total precipitado excluindo a parcela escoada superficialmente. 
 
 
14 – Responda (v) verdadeiro ou (f) falso: 
 
 I – tempo de ascensão é o tempo entre o início da chuva e o pico do hidrograma; 
II – quanto maior o tempo de concentração, maior a chance de ocorrerem enchentes 
na 
 bacia hidrográfica; 
III - quanto maior o tempo de concentração, menor a chance de ocorrerem 
enchentes na 
 bacia hidrográfica. 
 
(a) vfv; 
(b) vvf; 
(c) fvf; 
(d) ffv. 
 
15– Assinale (v) verdadeiro ou (f) falso: 
 
I – as sarjetas coletam as águas dos meios-fios; 
II – as bocas de lobo são localizadas em pontos convenientes nas sarjetas para 
captação das águas pluviais; 
III- as galerias são faixas da via publica, paralelas e vizinhas ao meio-fio. A calha 
formada é a receptora das águas pluviais que incidem sobre as vias públicas e que para 
elas escoam. 
(a) fvv; 
(b) ffv 
(c) fvf; 
(d) vfv 
 
 16 – Com relação ao método racional, pode-se afirmar que: 
(a) pode ser aplicado sem restrições nos projetos de drenagem urbana; 
(b) são aplicados nos estudos e dimensionamentos da macrodrenagem; 
(c) são limitados à aplicação em pequenas áreas de drenagem; 
(d) foi aplicado no passado nos dimensionamento das obras de drenagem. 
 
 17– A altura hidráulica da barragem é definida como: 
(a) a cota do volume morto, mais a cota do volume útil, mais a borda livre; 
(b) a altura de maré, mais ¾ da altura da onda, mais altura de arrebentação mais cota 
do pé da barragem; 
(c) a cota do pé da barragem, mais a cota do NA máximo normal; 
(d) a cota da crista menos a cota do pé da barragem. 
 
18– Preencha os espaços vazios com os nomes das unidades constitutivas de aproveitamentos 
hidroelétricos: 
 
_ _ _ _U_ _ _ _ _ _ _ _ _ (1) onde fica localizado o conjunto turbina- 
 S gerador (casa de força) 
 I 
 N (2) são a segurança da barragem. Devem 
 _ A _ _ _ _ _ _ _ _ _ poder descarregar as maiores 
 cheias sem prejudicar a barragem 
 H ou qualquer uma das estruturas 
 _ _ _ I _ DE _ _ _ _ _ _ _ Ç Ã O auxiliares (vertedores) 
 D 
 R (3) recebem as águas após a passagem 
 E pelas turbinas (canal de fuga) 
 L 
 É (4) conduzem a água até as turbinas (conduto 
 forçado) 
 T 
 _ _ R _ _ _ _ _ _ _ (5) eventualmente recebem as águas 
 I descarregadas pelos 
 C _ _ _ DE _ _ _ _ _ vertedores (bacia de dissipação) 
 A 
19 – Assinale entre as opções a vida útil de um reservatório com 36 hm3 de capacidade, supondo uma 
vazão líquida anual afluente de 72 hm3. As inferências de vazão sólida são de aproximadamente 200 
000 toneladas e a densidade dos sedimentos é de 1,2 ton/ m3. Considere que a vida útil do reservatório 
termina quando 80% de sua capacidade inicial estiver assoreada e o coeficientede eficiência de Brune 
igual a 100%. 
 
(a) 100 anos; 
(b) 192 anos; 
(c) 180 anos; 
(d) nenhuma das respostas anteriores e igual a _______ anos. 	
  
FORMULÁRIO: 
 
 	
  	
  	
  	
  	
  	
  	
  
Método de Gumbel 	
  
1
)(
)45.0(
7797.0
1
1
2
−
−
=
+−=
−=
∑
−−
N
XX
XXb
eP
be
σ
σ
σ 
 
Brune (1953) 
 
Y é o % de sedimentos afluentes que se acumulam no reservatório 
X é a relação entre a capacidade total do reservatório, VOL, e a afluência líquida média anual, Qbarra. 
X=VOL / Qbarra 
 
a e n são constantes. Do estudo de Brune (1953) foram derivados os seguintes valores considerando 
um número de reservatórios nos USA: 
envoltória superior: a	
  =	
  65 e	
  	
  	
  n	
  =	
  2.0 
média: a =	
  100 e	
  	
  n	
  =	
  1.5 
envoltória inferior: a =	
  	
  130 e	
  	
  	
  n	
  =	
  1.0 	
  
Variável reduzida (b) Período de retorno 
0.000 1.58 
1.5 5.00 
2.25 10.00 
3.902 50.00 
4.60 100.00 
n
aX
Y ⎟
⎠
⎞⎜
⎝
⎛
+
−=
1
11100