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HIDROLOGIA EXERCÍCIOS DE REVISÃO DA 1ª AVALIAÇÃO 1. Faça uma representação esquemática do ciclo hidrológico. 2. Qual o volume anual, em m³ e em litros, precipitado em uma região com 5 km² e precipitação de 150 mm/mês? R: 3. Qual seria a vazão de saída de uma bacia completamente impermeável, com área de 60 km², sob uma chuva constante com intensidade de 10 mm/h? R: 4. Uma bacia de 300 km² recebe 1600 mm de chuva anualmente. Qual é o volume de chuva (em km³) que atinge a bacia por ano? R: 5. Considera-se, em geral, que uma pessoa consome 200 L/dia. Um telhado de uma residência com 300 m² ligado a um grande reservatório é suficiente para abastecer quantas pessoas? Suponha que o telhado é perfeitamente impermeável e que a precipitação média no local é de 1600 mm por ano. R: 6. Considera-se para o dimensionamento de estruturas de abastecimento de água que um habitante de uma cidade consome cerca de 250 litros/dia. Qual é a área de captação de água da chuva necessária para abastecer uma casa de 5 pessoas em uma cidade com precipitações anuais de 1400 mm? Considere que a área de captação seja completamente impermeável. R: 7. A Forma da Bacia é uma das características mais difíceis de serem expressas em termos quantitativos. Ela tem efeito sobre o comportamento hidrológico da bacia. Existem vários índices utilizados para se determinar a forma das bacias, procurando relacioná-las com formas geométricas conhecidas. Um deles é o Coeficiente de Compacidade (Kc) . Analise a figura a seguir. Considere: • a Bacia Hidrográfica está delimitada pela linha em negrito da figura; • cada quadrícula da figura possui 1,0 ha (1,0 ha = 10.000 m ); • Kc = Coeficiente de Compacidade: em que A é a área da bacia e P é o seu perímetro. Portanto, qual o Coeficiente de Compacidade (Kc) da Bacia Hidrográfica? R: 8. Classifique as precipitações quanto à origem descrevendo qual o seu processo de formação e quais as características peculiares de cada tipo de precipitação? R: 9. Com base no gráfico do pluviógrafo, determine a intensidade da chuva para o período entre 3 e 8 horas. R: 10. Com base no gráfico do pluviógrafo, determine o início, término e a duração (horas e minutos) de cada precipitação pluvial; os totais precipitados (mm) e as intensidades da chuva. R: 11. Em uma bacia hidrográfica estão instalados cinco postos pluviométricos cujas áreas de influência estão indicadas na tabela abaixo. Conhecidas as alturas de uma chuva intensa ocorrida no dia 06/09/2017, a altura de chuva média e o deflúvio pluvial correspondente, em hm³, usando, respectivamente, os métodos da média aritmética e dos polígonos de Thiessen, são: R: 12. Questões de certo ou errado Se um pluviograma registrar a ocorrência de 78,6 mm de precipitação no intervalo das 15 h 35 min às 17 h 55 min, a intensidade dessa precipitação estará no intervalo entre 33 mm/h e 35 mm/h e o volume precipitado sobre uma bacia com 36,4 km² estará entre 2,5 x 106 m³ e 3,0 x 106 m³. R: Ao realizar a medição da precipitação por meio de pluviômetros, obtém- se apenas o valor totalizado da precipitação no intervalo entre medições - usualmente 24 h - ,enquanto que a utilização de pluviógrafos permite determinar intensidades de precipitação para pequenos intervalos de tempo. R: As três principais grandezas que caracterizam a precipitação pontual são altura, duração e intensidade. R: 13. Determine a chuva média anual, considerando os dados dos postos apresentados abaixo, através dos métodos a) Média aritmética e b) Método de Thiessen. Indicar as áreas e o cálculo da precipitação média em função das áreas. Posto P1 P2 P3 P4 P5 P (mm) 50 70 75 82 120 A (Km²) 85 120 92 75 68 R: 14. Utilizando a tabela abaixo, com as cotas e o comprimento dos trechos de um talvegue, calcule a declividade equivalente pelos métodos: a) quociente entre a diferença de cotas e a extensão b) compensação de área c) média harmômica. R: a) 0,0060 m/m; b) 0,00393 m/m e c) 0,0042 m/m. 15. Se uma precipitação tem a probabilidade de ser igualada ou excedida em um ano qualquer igual a 10%, qual o tempo de retorno dessa precipitação? R: 16. Considerando a curva IDF da figura 1, qual é intensidade da chuva com duração de 20 minutos que tem 10% de probabilidade de ser igualada ou superada em um ano qualquer? R: 17. Considerando a curva IDF da Figura 1, qual é a intensidade da chuva com duração de 40 minutos e tempo de retorno de 100 anos? R: 18. Uma chuva intensa atingiu a cidade de Garanhuns. Na zona Norte da cidade a medição em um pluviômetro indicou 80 mm em 1 hora. De acordo com a Figura 1 e considerando a informação do pluviômetro válida, qual é o tempo de retorno desta chuva? R: Figura 1 – Curva IDF. 19. Pretende-se construir uma obra na cidade de Recife–PE. Determine a precipitação máxima da chuva com duração de 2 horas e tempo de retorno de 100 anos, com base na Equação IDF abaixo. R: 20. Utilize o método empírico de Otto Pfafstetter (1957) para determinar: a) A precipitação com 1 hora de duração e 10 anos de tempo de retorno em Uruguaiana (RS). b) O tempo de retorno da precipitação de 20 anos e 3 dias de duração ocorrida em Fortaleza (CE). R: 21. A região da bacia hidrográfica do rio Uruguai recebe precipitações médias anuais de 1700 mm. Estudos anteriores mostram que o coeficiente de escoamento é de 0,42 nesta região. Qual é a vazão média esperada (m³/s) em um pequeno afluente do rio Uruguai numa seção em que a área da bacia é de 230 km². R: 22. Um córrego cuja vazão média é de 2,3 m³/s foi represado por uma barragem para irrigação. A área superficial do lago criado é de 1000 hectares. Será possível atender com este sistema a demanda de irrigação de três agricultores que, em conjunto, utilizam 1,5 m³/s. A evaporação média estimada é de 1300 mm/ano. R: 23. Numa região existem isoietas de precipitação média que indicam que a precipitação anual é de 1600 mm. Num posto com dados verificou-se que a evapotranspiração média é de 1100 mm. Nesta região deseja-se irrigar uma área com 3000 ha, com demanda de cerca de 8.000 m³/(ano.ha). Considerando a disponibilidade hídrica de uma bacia de 35 km². Determine: a) É possível atender a demanda? b) Quantos hectares podem ser atendidos? c) Qual deveria ser a área da bacia para atender uma área irrigada de 4000 há? R: 24. A região da bacia hidrográfica do rio Taquari recebe precipitações médias anuais de 1600 mm. Em Muçum (RS) há um local em que são medidas as vazões deste rio e uma análise de uma série de dados diários ao longo de 30 anos revela que a vazão média do rio é de 340 m³/s. considerando que a área da bacia neste local é de 15.000 Km², qual é a evapotranspiração média anual nesta bacia? Qual é o coeficiente de escoamento de longo prazo? R: 25. Calcule o uso consuntivo em m³ do mês de março, pelo método de Blaney- Criddle, de uma região com 2.000 ha, cuja latitude do centro da área é 20ºS. A distribuição das culturas e os respectivos coeficientes de cultura são dados na tabela abaixo. Cultura Área Coeficinte da cultura Período A 20% 1,10 jun - jul - ago 0,80 fev - mar - abr 0,85 maio - jun 0,80 jul - ago - set C 30% 0,90 mar - abr - mai B 25% Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Des T (°C) 26,7 26,1 25,5 25,3 24,7 23,9 24 24,3 25,3 26,5 27 27 Valores de porcentagem mensal das horas de luz solar (p) ETP = (0,457 * T + 8,13 ) * p R: 26. Numa bacia a vazão específica média é de 10ିହl/s.m² e a precipitação médiaanual 1130 mm. Deseja-se investir em reflorestamento em 80% da bacia, com o aumento da evapotranspiração de 20% em toda a bacia, qual é a alteração na precipitação efetiva. R: 27. Estimar a evapotranspiração média da bacia (A = 3650 km²) cujos dados de precipitação e vazão são apresentados na tabela abaixo. R: 28. A região da bacia hidrográfica do rio A recebe precipitações médias anuais de 1800 mm. No município B há um local em que são medidas as vazões deste rio e uma análise de uma série de dados de 30 anos revela que a vazão média é de 43 m³/s. Considerando que a área da bacia é de 1600 km², qual é a evapotranspiração média anual desta bacia? Qual é o coeficiente de escoamento de longo prazo? R: Ano 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 P (mm) 1988 2671 2582 1695 1749 1802 1747 1266 2048 1862 Q (m³/s) 73 168 149 80 75 76 90 42 96 81 29. Estima-se que 60% da precipitação anual numa bacia hidrográfica de 24,67km² sejam evapotranspirados. Se a vazão média anual na desembocadura do rio principal é de 70,8/s, qual a precipitação anual da bacia? R: 226,3 mm/ano. 30. Num trecho de rio, a vazão de entrada num dado instante é de 9,91m³/s e a vazão de saída é de 8,07m³/s. Decorridos 90min, as vazões de entrada e saída no trecho são de 7,08m³/s e 5,66m³/s, respectivamente. Calcular a variação do armazenamento em 90min.