HHA - Exercícios Hidrologia_2018

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Exercício 1
	Exercício 1
	2 cm de escoamento superficial é o resultado de uma tempestade em uma área de drenagem de 100 km2. Converta esse valor para m3.
	Área Drenada:	11,839.00	km²	=	100,000,000.00	m²
	11,839,000,000.00	m²	=	118,390,000.00	m
	11,839,000,000,000,000.00	m³
	Precipitação:	1.08	m/ano
	Volume gerado:	12,786,120,000.00	m³/ano
	405.45	m³/s
	Esc. Superficial:	144.40	m³/s
	Diferença:	261.05	m³/s
	Evapotranspiração:	0.70	m/ano
Exercício 2
	Exercício 2
	Um reservatório possui os seguintes volumes afluentes e liberados, em m3, para os primeiros três meses do ano. Se o armazenamento no início de janeiro é de 60 m3, determine o volume armazenado no final de março.
	Armazenamento:	60	m³
	Balanço Hídrico	Janeiro	Fevereiro	Março
	Vol. Afluente (m³)	4.00	6.00	9.00
	Vol. Liberado (m³)	8.00	11.00	5.00
	Diferença (m³):	-4.00	-5.00	4.00
	Armazenamento (m³):	56.00	51.00	55.00
Exercício 3
	Exercício 3
	A área de drenagem de uma determinada bacia hidrográfica é de 11.839 km2. Se o escoamento superficial médio anual é de 144,4 m3/s e a precipitação média anual é de 1,08 m, estime as perdas, em metros, por evapotranspiração na área.
	Área Drenada:	11,839.00	km²
	11,839,000,000.00	m²
	Precipitação:	1.08	m/ano
	Volume gerado:	12,786,120,000.00	m³/ano
	405.45	m³/s
	Esc. Superficial:	144.40	m³/s
	Diferença:	261.05	m³/s
	Evapotranspiração:	0.70	m/ano
Exercício 4
	Exercício 4
	Qual a vazão (m³/s) gerada no exutório de uma bacia de 60 km² se a intensidade da chuva foi de 18 mm/h?
	1. Dados de Entrada:
	A:	60.00	km²
	i:	18.00	mm/h
	Qp:	1,080,000.00	m³/h
	300.00	m³/s
Exercício 5
	Exercício 5
	Calcular o índice de compacidade de uma bacia com 100 km² de área e perímetro de 54 km.
	1. Dados de Entrada:
	A:	100.00	km²
	P:	54.00	km
	Kc:	1.51
Exercício 6
	Exercício 6
	Calcular Kf das seguintes bacias:
	1. Bacia 1	2. Bacia 2
	A:	100.00	km²	A:	100.00	km²
	L:	2.00	km	L:	10.00	km
	Kf:	25.00	Kf:	1.00
	3. Bacia 3
	A:	100.00	km²
	L:	50.00	km
	Kf:	0.04
Exercício 7
	Exercício 7
	A bacia do Ribeirão do Lobo engloba uma área de 177,25 km² com um comprimento total dos cursos de água de 133,4 km. Calcular e classificar sua densidade de drenagem.
	1. Dados de entrada
	A:	177.25	km²
	Lc:	133.40	km
	Dd:	0.75	km/km²
	- Bacia com Densidade de Drenagem:	Regular
Exercício 8
	Exercício 8
	Calcular a extensão média do escoamento superficial da bacia do Ribeirão do Lobo, sabendo que: 
LT = 133,4 km
A = 177,24 km²
	1. Dados de entrada
	LT:	133.40	km
	A:	177.24	km²
	l:	1.33	km
Exercício 9
	Exercício 9
	A bacia do Ribeirão do Lobo possui um curso d’água com comprimento igual a 22,2 km e o talvegue de 20 km. Calcule sua sinuosidade.
	1. Dados de entrada
	L:	22.20	km
	Lt:	20.00	km
	Si:	1.11
Exercício 10
	Exercício 10
	De uma bacia hidrográfica, conhece-se os seguintes dados:
	- Perímetro:	95.00	km
	- Distribuição de cotas:
	Cotas
(m)	Ponto Médio
(m)	Área
(km²)	Área Acumulada
(km²)	% Acumulada	Coluna 2
x
Coluna 3	Cotas
(m)	Ponto Médio
(m)	Área
(km²)	Área Acumulada
(km²)	% Acumulada	Coluna 2
x
Coluna 3
	730.00	715.00	1.52	730.00	715.00	1.52
	715.00	700.00	2.90	715.00	700.00	2.90
	700.00	685.00	4.68	700.00	685.00	4.68
	685.00	670.00	5.07	685.00	670.00	5.07
	670.00	655.00	4.60	670.00	655.00	4.60
	655.00	640.00	12.92	655.00	640.00	12.92
	640.00	625.00	20.85	640.00	625.00	20.85
	625.00	610.00	33.75	625.00	610.00	33.75
	610.00	595.00	45.15	610.00	595.00	45.15
	595.00	580.00	42.09	595.00	580.00	42.09
	580.00	565.00	37.86	580.00	565.00	37.86
	565.00	550.00	25.45	565.00	550.00	25.45
	550.00	535.00	7.89	550.00	535.00	7.89
	Total	Total
	- Distribuição de declividades:
	Declividade
(m/m)	Número de Ocorrências	% do Total	% Acumulada	Declividade Média
(m/m)	Coluna 2
x
Coluna 5	Declividade
(m/m)	Número de Ocorrências	% do Total	% Acumulada	Declividade Média
(m/m)	Coluna 2
x
Coluna 5
	0.0000	0.0049	329.00	0.0000	0.0049	329.00
	0.0050	0.0099	59.00	0.0050	0.0099	59.00
	0.0100	0.0149	23.00	0.0100	0.0149	23.00
	0.0150	0.0199	7.00	0.0150	0.0199	7.00
	0.0200	0.0249	3.00	0.0200	0.0249	3.00
	0.0250	0.0299	16.00	0.0250	0.0299	16.00
	0.0300	0.0349	2.00	0.0300	0.0349	2.00
	0.0350	0.0399	6.00	0.0350	0.0399	6.00
	0.0400	0.0449	1.00	0.0400	0.0449	1.00
	0.0450	0.0499	4.00	0.0450	0.0499	4.00
	Total	Total
	Pede-se:
	a) Qual é o Coeficiente de compacidade da Bacia?
	b) Qual é o Altitude Média da Bacia?
	c) Qual é a Declividade Média da Bacia?
	- Respostas:
	a) Coeficiente de Compacidade da Bacia:
	AT:	244.73	km²
	Kc:	1.70
	b) Cálculo da Altitude Média da Bacia:
	Cotas
(m)	Ponto Médio
(m)	Área
(km²)	Área Acumulada
(km²)	% Acumulada	Coluna 2
x
Coluna 3
	730.00	715.00	722.50	1.52	1.52	0.6%	1,098.20
	715.00	700.00	707.50	2.90	4.42	1.8%	2,051.75
	700.00	685.00	692.50	4.68	9.10	3.7%	3,240.90
	685.00	670.00	677.50	5.07	14.17	5.8%	3,434.93
	670.00	655.00	662.50	4.60	18.77	7.7%	3,047.50
	655.00	640.00	647.50	12.92	31.69	12.9%	8,365.70
	640.00	625.00	632.50	20.85	52.54	21.5%	13,187.63
	625.00	610.00	617.50	33.75	86.29	35.3%	20,840.63
	610.00	595.00	602.50	45.15	131.44	53.7%	27,202.88
	595.00	580.00	587.50	42.09	173.53	70.9%	24,727.88
	580.00	565.00	572.50	37.86	211.39	86.4%	21,674.85
	565.00	550.00	557.50	25.45	236.84	96.8%	14,188.38
	550.00	535.00	542.50	7.89	244.73	100.0%	4,280.32
	Total	244.73	147,341.53
	Alt.med:	602.06	m
	c) Cálculo da Declividade Média:
	Declividade
(m/m)	Número de Ocorrências	% do Total	% Acumulada	Declividade Média
(m/m)	Coluna 2
x
Coluna 5
	0.0000	0.0049	329.00	73.11%	73.11%	0.00490	1.61210
	0.0050	0.0099	59.00	13.11%	86.22%	0.01240	0.73160
	0.0100	0.0149	23.00	5.11%	91.33%	0.01990	0.45770
	0.0150	0.0199	7.00	1.56%	92.89%	0.02740	0.19180
	0.0200	0.0249	3.00	0.67%	93.56%	0.03490	0.10470
	0.0250	0.0299	16.00	3.56%	97.11%	0.04240	0.67840
	0.0300	0.0349	2.00	0.44%	97.56%	0.04990	0.09980
	0.0350	0.0399	6.00	1.33%	98.89%	0.05740	0.34440
	0.0400	0.0449	1.00	0.22%	99.11%	0.06490	0.06490
	0.0450	0.0499	4.00	0.89%	100.00%	0.07240	0.28960
	Total	450.00	4.57500
	Dm:	0.01017	m/m
Exercício 11
	Exercício 11
	Calcular a tormenta de projeto para a cidade de São Paulo, com duração de 100 minutos e para um período de retorno de 5 anos.
	1. Dados de entrada
	Duração (t):	100.00	min
	TR:	5.00	anos
	TR	Intensidade
	k:	57.710	(mm/min)	(mm/h)
	m:	0.172	5.00	0.55	33.00
	t0:	22.0	10.00	0.62	37.20
	n:	1.025	15.00	0.67	40.20
	20.00	0.70	42.00
	i:	0.60	mm/min	25.00	0.73	43.80
	36.00	mm/h	30.00	0.75	45.00
	35.00	0.77	46.20
	40.00	0.79	47.40
	45.00	0.81	48.60
	50.00	0.82	49.20
	55.00	0.84	50.40
	60.00	0.85	51.00
	65.00	0.86	51.60
	70.00	0.87	52.20
	75.00	0.88	52.80
	80.00	0.89	53.40
	85.00	0.90	54.00
	90.00	0.91	54.60
	95.00	0.92	55.20
	100.00	0.93	55.80
Exercício 12
	Exercício 12
	Separar o escoamento superficial direto do escoamento de base (subterrâneo) na hidrograma apresentado. Calcule o coeficiente de deflúvio sabendo que a área da bacia é igual 10 km².
	T (30 min)	Q (m³/s)
	1,800.00	1.00	5.00
	3,600.00	2.00	5.00
	5,400.00	3.00	4.50
	( A )	7,200.00	4.00	5.00
	9,000.00	5.00	10.00
	10,800.00	6.00	15.00
	12,600.00	7.00	18.00
	14,400.00	8.00	25.00
	16,200.00	9.00	27.00
	18,000.00	10.00	24.00
	19,800.00	11.00	20.00
	( C )	21,600.00	12.00	15.00
	23,400.00	13.00	13.00
	25,200.00	14.00	11.00
	27,000.00	15.00	10.00
	28,800.00	16.00	9.00
	30,600.00	17.00	8.00
	32,400.00	18.00	7.00
	m:	0.04167	m³/s.min
	Δt:	30.00	min
	1,800.00	s
	j:	1.25010	m³/s	Escoamento de Base	Escoamento Superficial Direto
	Tempo	Q	QSBi	QSi	QSixΔt	QixΔt
	(30 min)	(min)	(m³/s)	(m³/s)	(m³/s)	(m³)	(m³)
	1.00	30.00	5.00	-	-	-	9,000.00
	2.00	60.00	5.00	-	-	-	9,000.00
	3.00	90.00	4.50	-	-	-	8,100.00
	( A )	4.00	120.00	5.00	5.00	0.00	0.00	9,000.00
	5.00	150.00	10.00	6.25	3.75	6,750.00	18,000.00
	6.00	180.00	15.00	7.50
7.50	13,500.00	27,000.00
	7.00	210.00	18.00	8.75	9.25	16,650.00	32,400.00
	8.00	240.00	25.00	10.00	15.00	27,000.00	45,000.00
	9.00	270.00	27.00	11.25	15.75	28,350.00	48,600.00
	10.00	300.00	24.00	12.50	11.50	20,700.00	43,200.00
	11.00	330.00	20.00	13.75	6.25	11,250.00	36,000.00
	( C )	12.00	360.00	15.00	15.00	0.00	0.00	27,000.00
	13.00	390.00	13.00	-	-	-	23,400.00
	14.00	420.00	11.00	-	-	-	19,800.00
	15.00	450.00	10.00	-	-	-	18,000.00
	16.00	480.00	9.00	-	-	-	16,200.00
	17.00	510.00	8.00	-	-	-	14,400.00
	18.00	540.00	7.00	-	-	-	12,600.00
	ESD=ΣQSixΔt:	124,200.00	416,700.00
	Volume Total de Precipitação:	416,700.00	m³
	Escoamento Superficial Direto:	124,200.00	m³
	Coeficiente de Run-off ou Deflúvio (C):	0.30
Exercício 13
	Exercício 13
	Quais são as lâminas escoadas superficialmente durante um evento de chuva de precipitação total P = 70 mm em uma bacia com solos do tipo B e com cobertura de florestas e em uma bacia de solos do tipo D e com ocupação comercial?
	Solo:	B	Solo:	D
	Cobertura:	Floresta	Cobertura:	Comercial
	CN:	63.00	CN:	95.00
	P:	70.00	mm	P:	70.00	mm
	S:	149.17	S:	13.37
	Ia:	29.83	Ia:	2.67
	Q:	8.52	mm	Q:	56.17	mm
Exercício 14
	Exercício 14
	Determine a vazão máxima para tempo de retorno de 50 anos para uma bacia com 30% de área cultivada; 70% da bacia com cobertura natural com árvores e declividade média 8,0 m/km. O solo tem permeabilidade média. A bacia tem 2 km², desnível de 24 m e comprimento de 3 km. Os valores da curva IDF (mm/h) são: k=1.265,7; m=0,052; t0=12; n=0,77.
C = 0,5 área cultivada
C = 0,4 área coberta com árvores
	1) Cálculo de tempo de concentração:	2) Cálculo da intensidade de chuva:
	H:	24.00	m	tc:	59.60	min
	L:	3.00	km	TR:	50.00	anos
	tc:	59.60	min	k:	1,265.700
	m:	0.052
	t0:	12.0
	n:	0.770
	i:	57.90	mm/h
	1.61E-05	m/s
	3) Cálculo do Coeficiente de Deflúvio:
	C1:	0.85	4) Cálculo da Vazão Máxima:
	C2:	0.88	AT:	2.00	km²
	C':	0.87	2,000,000.00	m²
	Cf:	1.00	Qmáx:	28.02	m³/s
	C:	0.87
	...
Exercício 14 A
	Exercício 14 A
	Determine a vazão máxima para tempo de retorno de 100 anos para uma bacia hidrográfica de 2,0 km², dos quais: 0,4 km² apresenta coeficiente de run-off de 0,95; 1,3 km² apresenta coeficiente de run-off de 0,75 e 0,3 km² apresenta coeficiente de run-off de 0,60. O solo tem permeabilidade média. A bacia possui desnível de 24 m e comprimento de 3 km. Os valores da curva IDF (mm/h) são: k=1.265,7; m=0,052; t0=12; n=0,77.
	1) Cálculo de tempo de concentração:	2) Cálculo da intensidade de chuva:
	H:	24.00	m	tc:	59.60	min
	L:	3.00	km	TR:	100.00	anos
	tc:	59.60	min	k:	1,265.700
	m:	0.052
	3) Cálculo do Coeficiente de Deflúvio:	t0:	12.0
	C1:	0.95	n:	0.770
	A1:	0.40	km²	i:	60.00	mm/h
	C2:	0.75	1.67E-05	m/s
	A2:	1.30	km²
	C3:	0.60	4) Cálculo da Vazão Máxima:
	A3:	0.30	km²	AT:	2.00	km²
	C':	0.77	2,000,000.00	m²
	Cf:	1.25	Qmáx:	31.98	m³/s
	C:	0.96
	...
Exercício 14 B
	Exercício 14 B
	Determine a vazão máxima para tempo de retorno de 5 anos para uma bacia hidrográfica de 2,0 km², dos quais: 0,4 km² apresenta coeficiente de run-off de 0,95; 1,3 km² apresenta coeficiente de run-off de 0,75 e 0,3 km² apresenta coeficiente de run-off de 0,60. O solo tem permeabilidade média. A bacia possui desnível de 30 m e comprimento de 2,5 km. Os valores da curva IDF (mm/h) são: k=1.265,7; m=0,052; t0=12; n=0,77.
	1) Cálculo de tempo de concentração:	2) Cálculo da intensidade de chuva:
	H:	30.00	m	tc:	44.30	min
	L:	2.50	km	TR:	5.00	anos
	tc:	44.30	min	k:	1,265.700
	m:	0.052
	3) Cálculo do Coeficiente de Deflúvio:	t0:	12.0
	C1:	0.95	n:	0.770
	A1:	0.40	km²	i:	61.80	mm/h
	C2:	0.75	1.72E-05	m/s
	A2:	1.30	km²
	C3:	0.60	4) Cálculo da Vazão Máxima:
	A3:	0.30	km²	AT:	2.00	km²
	C':	0.77	2,000,000.00	m²
	Cf:	1.00	Qmáx:	26.35	m³/s
	C:	0.77
	...
Exercício 15
	Exercício 15
	Dado o hietograma abaixo, calcular a chuva efetiva (ou excedente) utilizando a metodologia do SCS, considerando:
- Solo Tipo C nas Condições II e III;
- Tipo de ocupação da Bacia Hidrográfica: 30% de Área Comercial; 20% de Área Residencial e 50% Área de Campo.
	Horas	Precipitação Total	Curve Number (CN)
	(h)	(mm)
	0.50	5.00
	1.00	10.00
	1.50	20.00
	2.00	15.00
	2.50	10.00
	3.00	5.00
	Solução:
	- Condição II
	Ocupação da Bacia	CN	%xCN
	Comercial	30%	94.00	28.20
	Residencial	20%	90.00	18.00
	Campo	50%	83.00	41.50
	CN':	87.70
	CN - Condição II:	87.70
	Parâmetro de Armazenamento (S):	35.60	mm
	Perdas Inicias (Ia):	7.10	mm
	Horas	Precip. Total	Precip. Acum.	Precp. Exc. Acum.	Hietograma Exc.
	(h)	(mm)	(mm)	(mm)	(mm)
	0.50	5.00	5.00	0.00	0.00
	1.00	10.00	15.00	1.43	1.43
	1.50	20.00	35.00	12.26	10.83
	2.00	15.00	50.00	23.44	11.18
	2.50	10.00	60.00	31.62	8.18
	3.00	5.00	65.00	35.85	4.23
	Coeficiente de Run-off (C):	0.55
	- Condição III
	Ocupação da Bacia	CN	%xCN
	Comercial	30%	94.00	28.20
	Residencial	20%	90.00	18.00
	Campo	50%	83.00	41.50
	CN':	88.00
	CN - Condição III:	94.40
	Parâmetro de Armazenamento (S):	15.10	mm
	Perdas Inicias (Ia):	3.00	mm
	Horas	Precip. Total	Precip. Acum.	Precp. Exc. Acum.	Hietograma Exc.
	(h)	(mm)	(mm)	(mm)	(mm)
	0.50	5.00	5.00	0.23	0.23
	1.00	10.00	15.00	5.31	5.08
	1.50	20.00	35.00	21.74	16.43
	2.00	15.00	50.00	35.57	13.83
	2.50	10.00	60.00	45.06	9.49
	3.00	5.00	65.00	49.86	4.80
	Coeficiente de Run-off (C):	0.77
Exercício 16
	Exercício 16
	Empregando o Método dos Blocos Alternados e o Método do SCS, calcular o Hietograma de Projeto e o Hietograma de Chuva Excedente para a cidade de Boa Sorte na Prova. Considerar uma tormenta de projeto com duração de 120 min, para um período de retrono de 25 anos e que o solo na área de projeto encontra-se na Condição III de umidade. A partir de uma investigação de campo, constatou-se que o solo na Região Metropolitana de Boa Sorte na Prova é do tipo D, com as seguintes coberturas:
- Tipo de ocupação da Bacia Hidrográfica: 40% de Área Comercial; 40% de Área Residencial e 20% Área de Campo.
	Curva IDF para a cidade de Boa Sorte na Prova
	1. Cálculo do Hietograma de Projeto
	TR:	25.00	anos
	Duração (mim)	Intensidade da Chuva (mm/min)	Altura de Chuva Acumulada (mm)	Incremento de Altura (mm) 	Incremento de Altura (mm)
Ordem Decrescente 	Intervalo Considerado (min)	Hietograma de Projeto (mm)
	1.00	10.00	3.24	32.40	32.40	32.40	0 - 10	0.90
	2.00	20.00	2.44	48.80	16.40	16.40	10 - 20	1.20
	3.00	30.00	1.95	58.50	9.70	9.70	20 - 30	2.10
	4.00	40.00	1.61	64.40	5.90	5.90	30 - 40	4.10
	5.00	50.00	1.37	68.50	4.10	4.10	40 - 50	9.70
	6.00	60.00	1.19	71.40	2.90	2.90	50 - 60	32.40
	7.00	70.00	1.05	73.50	2.10	2.10	60 - 70	16.40
	8.00	80.00	0.93	74.40	0.90	1.40	70 - 80	5.90
	9.00	90.00	0.84	75.60	1.20	1.20	80 - 90	2.90
	10.00	100.00	0.77	77.00	1.40	1.00	90 - 100	1.40
	11.00	110.00	0.70	77.00	0.00	0.90	100 - 110	1.00
	12.00	120.00	0.65	78.00	1.00	0.00	110 - 120	0.00
	2. Cálculo do Hietograma de Chuva Excedente
	- Condição II
	Tipo de Solo:	D
	Correção de CN
	Ocupação da Bacia	CN	%xCN
	Comercial	40%	95.00	38.00
	Residencial	40%	92.00	36.80
	Campo	20%	85.00	17.00
	CNmédio	91.80
	- Correção de CN para Condição III de umiade:
	CN - Condição III:	96.30
	- Cálculo dos Parâmetros do Modelo
	Infiltração Potencial ou Armazenamento (S):	9.80	mm
	Perdas Inicias (Ia):	2.00	mm
	Duração (mim)	Hietograma de Projeto (mm)	Precipitação Acumulada (mm)	Precipitação Excedente Acumulada (mm)	Intervalo Considerado (min)	Hietograma de Chuva Excedente (mm)	Infiltração
(mm)
	10.00	0.90	0.90	0.00	0 - 10	0.00	0.90
	20.00	1.20	2.10	0.00	10 - 20	0.00	1.20
	30.00	2.10	4.20	0.40	20 - 30	0.40	1.70
	40.00	4.10	8.30	2.46	30 - 40	2.06	2.04
	50.00	9.70	18.00	9.91	40 - 50	7.45	2.25
	60.00	32.40	50.40	40.22	50 - 60	30.31	2.09
	70.00	16.40	66.80	56.26	60 - 70	16.04	0.36
	80.00	5.90	72.70	62.06	70 - 80	5.80	0.10
	90.00	2.90	75.60	64.92	80 - 90	2.86	0.04
	100.00	1.40	77.00	66.30	90
- 100	1.38	0.02
	110.00	1.00	78.00	67.29	100 - 110	0.99	0.01
	120.00	0.00	78.00	67.29	110 - 120	0.00	0.00
	- Correção de CN para Condição III de umiade:
	CN - Condição III:	65.00
	- Cálculo dos Parâmetros do Modelo
	Infiltração Potencial ou Armazenamento (S):	136.80	mm
	Perdas Inicias (Ia):	27.40	mm
	Duração (h)	Hietograma de Projeto (mm)	Precipitação Acumulada (mm)	Precipitação Excedente Acumulada (mm)	Intervalo Considerado (h)	Hietograma de Chuva Excedente (mm)
	0.50	5.00	5.00	0.00	0,0 - 0,5	0.00
	1.00	10.00	15.00	0.00	0,5 - 1,0	0.00
	1.50	20.00	35.00	0.40	1,0 - 1,5	0.40
	2.00	15.00	50.00	3.20	1,5 - 2,0	2.80
	2.50	10.00	60.00	6.27	2,0 - 2,5	3.07
	3.00	5.00	65.00	8.10	2,5 - 3,0	1.83
	Intervalo Considerado (h)	Hietograma de Chuva Excedente (mm)
	0,0 - 0,5	5.00	0.00
	0,5 - 1,0	10.00	0.00
	1,0 - 1,5	19.60	0.40
	1,5 - 2,0	12.20	2.80
	2,0 - 2,5	6.93	3.07
	2,5 - 3,0	3.17	1.83