Lista de Exercícios Hidro

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DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL 
HIDROLOGIA
2ª LISTA DE EXERCÍCIOS
1) Estime a evaporação, em mm/hora, utilizando a fórmula de Thornthwaite e Holzman em local no qual p = 750 mbar, a massa específica do ar, ρ = 1,3 x 10-3 g/cm3 onde se realizaram as seguintes medidas médias horárias a 2,0 m e 8,0 m sobre a superfície evaporante: 
 e2 = 14 mbar e8 = 12 mbar
 w2 = 3 m/s w8 = 4 m/s.
Resp.: Eo = 0,65 mm/h.
2) Estimar, através do método de Penman, a evaporação de um pequeno corpo d’água em local de latitude de 20° S, no mês de janeiro, em um dia no qual observaram-se os seguintes dados meteorológicos: temperatura média de 27 °C; umidade relativa de 50 %; velocidade do vento a 2 m acima da superfície evaporante de 2,0 m/s e incidência solar de 9,9 horas.
Resp.: Eo = 7,72 mm/dia.
3) Considere o enunciado do exercício 2 e calcule a evapotranspiração potencial, pelo método combinado, da bacia hidrográfica onde está localizado o corpo d’água, adotando o albedo de 0,25 (cereais).
Resp.: ETP = 6,55 mm/dia.
4) Avalie, pelo balanço hídrico, a evapotranspiração total na bacia hidrográfica do rio São Francisco, considerando que a precipitação média anual é de 987 mm e a vazão média anual na sua exutória 4,8 l/s/km2. Despreze a diferença no volume de água armazenado na bacia.
Resp.: EVT = 836 mm.
5) Num reservatório existem incertezas quanto à contribuição lateral direta ao lago no mês de março de 1987. A vazão média de entrada a montante é de 2,5 m3/s. A vazão de saída foi de 3,3 m3/s. Houve rebaixamento do reservatório de 0,5 m, correspondente a um volume de 1,6 x 106 m3. A precipitação no mês foi de 95 mm. A área do lago no início do mês é de 2,5 km2 e 2,1 km2 no final. A radiação solar medida foi de 395 cal/cm2.dia e umidade de 75 %; incidência solar de 6,5 horas, T = 20 °C, w2 = 2,5 m/s na latitude 30° S. Estime a vazão média da contribuição lateral neste mês.
Resp.: Ilat. = 0,21 m3/s.
6) Uma pequena ilha no Caribe com 5.400 km2 de superfície, recebe anualmente uma precipitação média de 135 cm. A ilha é plana, seu solo é muito permeável, encontra-se em estado natural e nenhuma quantidade significativa de água é utilizada pelos nativos com propósito definido. A vegetação da ilha pode ser dividida basicamente em 35 % de freatófitas e similares e os restantes 65 % em grama. O consumo de água pela grama pode ser estimado em 60 % e o das freatófitas em 100 % durante o ano. A evaporação média anual observada em um tanque classe A é 190,5 cm. Estimar a vazão subterrânea (m3/ano) atualmente perdida para o mar. Obs.: a) leia o enunciado atentamente. Faça simplificações; b) considere inicialmente o volume de controle definido pela superfície do terreno da ilha e a atmosfera, o imediatamente abaixo da superfície do terreno e a seção inferior a correspondente à linha da água no aqüífero, e o formado pela linha de água do aqüífero e o fundo impermeável; c) considere a evapotranspiração potencial igual ao produto do coeficiente do tanque (0,75) pela evaporação do tanque. 
Resp.: 1,58 x 109 m3/ano.
7) Na tabela abaixo é apresentada a resposta (hidrograma) de um evento (ietograma) ocorrido na bacia do rio Meninos. A área da bacia é de 106,7 km2 e apresenta alto grau de urbanização. Determine o volume de escoamento superficial (mm) e o coeficiente de escoamento.
	Tempo (30 min)
	Precipitação (mm)
	Vazão (m3/s)
	1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
	0,9
0,9
1,6
1,9
2,2
2,2
3,8
6,0
5,7
2,5
1,9
1,3
1,6
	10
10
10
10
22
40
68
108
136
138
124
100
78
58
44
34
26
22
18
16
15
Resp.: Pef = 13 mm; C = 0,40.
8) Para os dados do exercício acima, determine o ietograma correspondente à precipitação efetiva utilizando o índice ϕ e o índice W. 
9) Calcular e graficar a curva de permanência das vazões médias anuais observadas entre 1937 e 1979, havendo uma lacuna no ano de 1969, numa seção do rio Almada (Bahia). A tabela abaixo apresenta essas vazões já ordenadas. Qual a vazão para a garantia ou permanência de 95% (Q95)? Qual a vazão que é superada em 50% do tempo (Q50)? E a Q90?
 
	Ordem
m
	Valor
(m3/s)
	Ordem
m
	Valor
(m3/s)
	1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
	17,622
15,711
14,491
13,471
13,251
13,047
12,945
12,719
12,496
12,226
11,993
11,932
11,697
11,376
11,328
11,307
10,661
10,470
10,231
9,841
9,281
	22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
	8,647
8,389
8,336
8,315
7,529
7,410
7,102
6,625
6,513
6,439
5,950
5,805
5,598
5,553
4,889
4,866
4,527
4,186
3,842
3,037
2,912
Resp.: Q95 = 3,842 m3/s; Q50 = 9,281 m3/s e Q90 = 4,527 m3/s.
10) Um cidadão de uma cidade defende a remoção do dique que protege a cidade das cheias do rio que corta a mesma. Ele argumenta afirmando que o dique foi dimensionado para a cheia de 50 anos, e que há 65 anos não ocorre na cidade nenhuma cheia que justificaria a existência de qualquer dique. Prove que este cidadão tem ou não razão.
Resp.: O cidadão não tem razão, pois a probabilidade de que não ocorra nenhuma cheia de tempo de retorno igual a 50 anos ao longo de 65 anos é de 26,9%. 
FIM