Lista de Exercícios Hidrologia P1

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Relatório de Hidrologia P1 
 
Instituto de Educação Superior de Brasília - IESB 
Disciplina: Hidrologia Aplicada 
Alunos: Felipe Lima de Mendonça 1612140087 
 Erlândio Raniery 
 Marcelo Morato 
 Daniel Carlson 1522140018 
 Maurílio 
 Marcos Felipe 
 
 
 
Nome Questões 
Raniery 3,4,5,9 
Maurílio 1,2,6 
Daniel 7,13,14 
Marcelo 10,17,12 
Felipe 15,19,20,21 
Marcos 8,18,11 
 
Partiu estudar e terminar as questões, que temos até amanhã para 
entregar. 
 
1) ​Qual a importância da Hidrologia para a Engenharia Civil? Cite 3 (três) tipos de 
projetos em que essa ciência é utilizada. 
 
Resposta: Tem importância na sua aplicação estrutural em cálculos de drenagens superficiais, 
drenagem urbana, controle das bacias hidrográficas, drenagem subterrânea, rebaixamento do 
lençol freático e bacias de infiltração (recarga), como também na construção civil em Projetos 
e execução de sistemas de drenagens. 
 
2)​ ​Responda as perguntas abaixo: 
a)​ ​O que é o balanço hídrico? Qual a sua importância para uma bacia hidrográfica? 
 
 
 
Resposta: Corresponde ao balanço de água, que promove o equilíbrio entre a entrada e saída 
de água de uma região, de modo a constatar a variação de volume de água presente nos 
aquíferos. O balanço hídrico é importante porque possibilita o planejamento de atividades 
agrícolas e as relações entre a chuva e a vazão dos rios, já para uma bacia hidrográfica, o 
balanço hídrico pode estimar a recarga potencial média, anual e mensal de águas. 
 
b) ​O que é o tempo de concentração? De que forma a impermeabilização do solo influencia 
no tempo de concentração em uma bacia hidrográfica? 
 
Resposta: Tempo de concentração, tc, de uma bacia hidrologia, numa dada secção de um 
curso de agua, é o tempo para que a totalidade da bacia contribua para o escoamento 
superficial na secção considerada. Pode também ser definido como o tempo necessário para 
que uma gota água caída no ponto hidraulicamente mais afastado da bacia atinja a secção 
considerada. A impermeabilização do solo influencia no tempo de concentração por causa 
dos processos ecológicos relacionados ao escoamento superficial da agua da chuva. 
 
 
c) ​De que forma a declividade do curso d’água principal numa bacia hidrográfica influencia 
no tempo de concentração? 
 
Resposta: Quanto maior a declividade de um terreno, maior a velocidade de escoamento, 
menor Tc e maior as perspectivas de picos de enchentes. A magnitude desses picos de 
enchente e a infiltração da água, dependem da declividade média da bacia, associada à 
cobertura vegetal, tipo de solo e tipo de uso da terra. 
 
d)​ ​Como se origina o escoamento superficial em uma bacia durante as chuvas? 
 
Resposta: Ocorre de forma rápida, durante e logo após as chuvas intensas, onde a água da 
própria chuva que não consegue penetrar no solo escoa imediatamente, formando picos de 
vazão e enchentes. 
 
e)​ ​Como é constituído o sistema de drenagem de uma bacia hidrográfica? 
 
Resposta: O sistema de drenagem de uma bacia é constituído pelo rio principal e seus 
tributários, onde o estudo das ramificações e do desenvolvimento do sistema é importante, 
pois ele indica a maior ou menor velocidade com que a água deixa a bacia hidrográfica. 
 
f)​ ​O que é a densidade de drenagem? 
 
 
 
 
Resposta: A densidade de drenagem (D) é a razão entre o comprimento total dos cursos 
d’água em uma bacia e a área desta bacia hidrográfica. Um valor alto para D indicaria uma 
densidade de drenagem relativamente alta e uma resposta rápida da bacia a uma precipitação. 
 
g)​ ​Quais os pontos característicos de um Hidrograma? 
 
Resposta: O hidrograma pode ser entendido como resposta da bacia hidrográfica, em função 
de suas características fisiográficas que regem as relações entre chuva e escoamento de uma 
bacia hidrográfica a uma dada precipitação e a contribuição de um aquífero. Seus pontos 
característicos são os pontos de início e término do escoamento superficial direto, onde ponto 
de início é facilmente visualizado, pois há um crescimento brusco da vazão com o tempo, já o 
ponto de término a obtenção direta não é tão simples, pois o trecho final do escoamento 
superficial direto possui uma curvatura suave, que o torna difícil de separá-lo visualmente do 
trecho em que há apenas escoamento básico. 
 
 
h) ​No que consiste a Curva I-D-F? Qual sua aplicabilidade para a Engenharia de Recursos 
Hídricos? 
 
Resposta: As curvas I-D-F (Intensidade Duração e Frequência) estudam e relacionam as três 
características em uma só equação. É utilizado no dimensionamento de obras de drenagem 
urbana. 
 
 
i) A intensidade pluviométrica é diretamente proporcional ao tempo de recorrência, e 
inversamente proporcional ao tempo de duração da chuva? Explique sua resposta. 
 
Resposta: Não, Porque o tempo de chuva e proporcional. 
 
j)​ ​Qual a diferença entre taxa de infiltração e a capacidade de infiltração do solo? 
 
Resposta: A capacidade de infiltração é, por definição, a quantidade máxima de água que um 
determinado solo pode absorver. Por outro lado, a taxa de infiltração é a taxa que um 
determinado solo absorve de água naquele instante de realização da medida. 
 
k)​ ​No que consiste o método de Horton? 
 
Resposta: Intuitivamente podemos dizer que a infiltração geralmente é maior no início e decai 
ao longo do processo até atingir um patamar constante. Horton,1939,1940 formulou tal 
hipótese através de uma relação exponencial válida quando o potencial de vazão de 
 
 
infiltração é maior ou igual a precipitação. A relação proposta por Horton é a seguinte: fp = ff 
+ (f0 – ff) e(-kt) 
 
l)​ ​O que é o Método Soil Conservation Service (SCS)? 
 
Resposta: O método do SCS (Soil Conservation Service) é mais conhecido nos Estados 
Unidos e é o mais aplicado para estimar o volume de escoamento superficial resultante de um 
evento de chuva. 
 
m) ​O que é o Hidrograma Unitário e qual a sua aplicabilidade para a Engenharia de 
Recursos Hídricos? 
Resposta: É um hidrograma de escoamento superficial onde a área sob a curva corresponde a 
um volume unitário de escoamento. 
 
3- 
 
 P=1400 mm/ ano Q=V.A C=Vesc/P 
 Q= 300 m³/s V=300 /10000x​10​6 C=946,08/1400 
 A= 10000km² =10000x​10​6​ m² V=3x​10 ​-8 ​ m/s C=0,676 
V=946,08 mm/ano 
 
P=ET+Vesc 
ET=1400-946,08 
ET=453,92 mm/ano 
 
 
4- 
 
P=1600 mm/ano C=Vesc/P Q=V.A 
C=0,40 Vesc= 0,40.1600 Q=2,03x​10 ​-8 ​ . 250x​10​6 
A=250km² =250x ​10​6​ m² Vesc=640 mm/ano Q=5,07 m³/s 
Vesc=2,03x​10​-8 ​ m/s 
5- 
 
X=⅓(A/am+B/bm+C/cm).xm 
 
A=100 mm xm=926,5 mm/ano X=⅓(100/1002,5 + 88,5/920 + 120/1180).962,5 
B=88,5 mm A=1002,5 mm/ano X=95,5 mm 
C=120 mm B=920 mm/ano 
C=1180 mm/ano 
 
 
6- 
​A figura a seguir apresenta três bacias hidrográficas hipotéticas(A, B e C) de mesma área e 
mesma cobertura do solo. Admitindo que essas bacias foram expostas à mesma precipitação 
rara, com mesma intensidade, com duração de 10 horas, cobrindo igualmente toda a 
superfície, e que as linhas tracejadas representam as suas isócronas (em horas), qual das três 
bacias hidrográficas(A, B ou C) irá fornecer água mais rapidamenteao rio principal 
(exutório)? Explique sua resposta. 
 
Resposta: 
A1= 2km²=2 10¹²mm² 
A2= 4,6km²=4,6¹²mm² 
A3= 8km²=8 x 10¹²mm² 
A4= 5,5km²=5,5 x 10¹²mm² 
Pm= ∑{{[Pi+(Pi+1)] / 2} x Ai} / ∑Ai 
 
Pm= {[(75+80)/2 x (2 x 10¹²)] + [(80+85)/2 x (4,6 x 10¹²)] + 
[(85+90)/2 x (8 x 10¹²)] + [(90+95)/2 x (5,5 x 10¹²)]} / [(2 x 
10¹²)+(4,6 x 10¹²) + (8 x 10¹²) + (5,5 x 10¹²)] 
Pm= [(300 x 20) + (250 x 35) + (242 x 60) + (325 x 45) + (283 x 
50) + (350 x 38)]/1750 
Pm= (1743,25 x 10¹²)/(20,10 x 10¹²) 
Pm= 86,73mm 
 
 
 
 
7- 
 
 
8) 
 
 
 
area total=20 
a=0,2;b=0,15;c=0,15;d=0,2;e=0,3 
multiplica area*mm de chuva ao ano 
a=6;b=7,2;c=3,9;d=6,8;e=18,6 
 soma da precipitação da bacia=42,5 
 
9- 
 
 
 
 
Pm​= (( P i P i ))/2 . Ai)/ Σ AiΣ + ( + 1 
 
Pm= [(75+80)/2 .2x10¹²+(80+85)/2 .4,6x10¹²+(85+90)/2 .8x10¹²+(90+95)/2 .5,5x10¹²]/ 
2x10¹²+4,6+8x10¹²+5,5x10¹² 
 
Pm= (1,55 x ​10​14​ +3,8x​10​14​ +7x ​10​14​+5,1x​10 ​14​) / 20,1x10¹² 
 
Pm = 86,7 mm 
 
 
 
 
 
 
 
10) 
V2= 0,60 m/s 
V3= 0,70 m/s 
V14= 0,80 m/s 
V15= 0,60 m/s 
Qi = Vi ​×​ Ai 
Ai = Profundidade(i) ​× ​[(distância margem(i+1) – distância margem(i-1) 
)÷2] 
A2= 1,58 × [ (5,40 - 1,40)÷2] = 3,16 m² Q2= 0,60 × 3,16 = 1,896 
m³/s 
 
 
A3= 1,91 × [ (6,40 - 4,40)÷2] = 1,91 m² Q3= 0,70 × 1,91 = 1,337 
m³/s 
A14= 1,94 × [ (17,40 - 15,40)÷2] = 1,94 m² Q14= 0,80 × 1,94 = 
1,552 m³/s 
A15= 1,56 × [ (18,40 - 16,40)÷2] = 1,56 m² Q15= 0,60 × 1,56 = 
0,936 m³/s 
Q TOTAL = ∑Qi = 0,936 + 1,552 + 1,337 + 1,896 = 5,721 m³/s 
 
 
12) 
V1 = (0,23 + 0,15) ÷ 2 = 0,19 m/s V3=(0,89+0,53)÷2=0,71m/s 
A1 = 0,7 × (5-0)÷2 = 1,75 m² A3=2,01×(17-5)÷2=12,06m² 
Qi = Vi × Ai Q3=0,71×12,06=8,5626m³/s 
Q1 = 0,19 × 1,75 = 0,3325 m³/s V4=(0,87+0,45)÷2=0,66m/s 
V2=(0,75+0,5)÷2=0,625 m/s A4=2,32×(22-8)÷2=16,24m² 
A2= 1,54 × (8-2)÷2=4,62m² Q4=0,66 × 16,24=10,7184m³/s 
Q2=0,625 × 4,62=2,8875m³/s 
V5=(0,32+0,2)÷2=0,26m/s 
A5=0,82×(23-17)÷2=2,46m² 
Q5=2,46×0,26=0,6396m³/s 
Qi Total=∑Qi=0,3325+2,8875+8,5626+10,7184+0,6396=23,14m³/s 
 
 
 
 
 
 
 
 
11) L=100 m 
 a=L*H 
H=(6+6+10+2+2)/5=5,2m 
v=(1+1,4+2+1,2+0,8)/5=1,28m/s 
Q=(L*H)*v 
Q=100*5,2*1,28=665,6 m³/s 
 
 
 
13 - 
para CN = 52 
 
54 234, 6 mm s = 52
25400 − 2 = 4 
Ia= 234,46 x 0,2 = 46,892 
Q = = 0,69mm(60−46,892) 
2
(60−46,892+ 234,46) 
Lâmina escoada será de 0,69mm 
 
 
 
 
14- 
 
Tempo ( 
min) 
 P(mm) P. 
Acum.(mm) 
Esco.Acum(
mm) 
 
10 5 5 0 0 
20 15 20 0 0 
30 14 34 0,6 0,6 
40 10 44 2,5 1,9 
50 8 52 4,78 2,28 
 
 
 
54 125, 0 mm s = 67
25400 − 2 = 1 
Ia= 125,10 x 0,2 = 25,02 
Q1 = = 3,81mm(5−25,02) 
2
(5−25,02+ 125,10) 
 
Q2 = = 0,21mm(20−25,02) 
2
(20−25,02+ 125,10) 
 
Q3 = = 0,60mm(34−25,02) 
2
(34−25,02+ 125,10) 
 
 
 
Q4 = = 2,50mm(44−25,02) 
2
(44−25,02+ 125,10) 
 
Q5 = = 4,78mm(52−25,02) 
2
(52−25,02+ 125,10) 
 
18)D-A condição inicial de umidade do solo da curva b é baixa em 
relação à da curva a.