Guia de Correcção - FICHA DE EXERCÍCIOS No 1 (2018)

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Correção – Ficha de Exercícios Nº 1 - 2018 Engenharia Geológica – 3º Ano 1 (4) 
 
Universidade Lúrio 
Faculdade de Engenharia 
Campus Universitário - Bairro Eduardo Mondlane 
Licenciatura em Engenharia Geológica 
 
FICHHA DE EXERCÍCIOS DE HIDROGEOLOGIA NO 1 - 2018 
Guia de Correcção 
 
1. Como a precipitação pluviométrica se integra ao ciclo hidrológico? (2,0 V) 
A água no estado líquido cai diretamente na terra, que se junta à água dos lençóis freáticos, e no mar, de onde, pela ação do 
calor do sol, evapora. 
2. Um reservatório tem os seguintes caudais de entrada e saída em metros cúbicos para os primeiros três 
meses do ano. Se o armazenamento no início de Janeiro era de 80 m3, determine o armazenamento no fim 
de Março. Comente o resultado. (1,5 V) 
Mês Janeiro Fevereiro Março 
Caudal Afluente 5 7 10 
Caudal Efluente 8 12 6 
 
Solução: 
A variação do armazenamento é: 
ΔS = E – S = (5 + 7 + 10) – (8 + 12 + 6) = - 4 m3. Significa um défice de 4 m3. 
O armazenamento é 80 - 4 = 76 m3. 
2.1 A pergunta anterior com os seguintes dados: (1,5 V) 
Mês Janeiro Fevereiro Março 
Caudal Afluente 10 7 12 
Caudal Efluente 8 5 6 
 
Solução: 
A variação do armazenamento é: 
ΔS = E – S = (10 + 7 + 12) – (8 + 5 + 6) = 10 m3 Significa que houve um aumento de 10 m3 de armazenamento. 
O armazenamento é 80 + 10 = 90 m3. 
 
 
 
Correção – Ficha de Exercícios Nº 1 - 2018 Engenharia Geológica – 3º Ano 2 (4) 
3. Num dado instante, o armazenamento num trecho de rio é de 68.200m3. Naquele instante, a vazão de entrada 
no trecho é de 10,6 m3/s e a vazão de saída é de 15,9 m3/s. Transcorridas duas horas, as vazões de entrada e 
saída são, respectivamente, 17,0 m3/s e 19,1 m3/s. Admitindo uma variação linear das vazões de entrada e 
saída no trecho, determine: (6,0 V) 
a) A variação do armazenamento na calha do rio durante essas 2 horas; (3,0 V) 
b) O volume armazenado ao final das duas horas. (3,0 V) 
Solução 
Trata-se de um problema de balanço hídrico. Seja Qin o caudal que entra no trecho, Qout, o caudal de saída. Em termos de 
volumes, a equação do balanço hídrico se escreve: 
 (Eq. 1) 
O volume de entrada é: 
que é numericamente igual à área sob a linha de variação da vazão 
de entrada no trecho (área do trapézio), conforme a figura abaixo. 
 
 
 
 
 
 
 
Correção – Ficha de Exercícios Nº 1 - 2018 Engenharia Geológica – 3º Ano 3 (4) 
4. Uma amostra dum aquífero não confinado é empacotada num cilindro de teste. O comprimento e o diâmetro 
do cilindro é 50 cm e 6 cm respectivamente. A amostra é testada por um período de 3 minutos em constante 
diferença de gradiente hidráulico de 16,3 cm. Como resultado, 45,2 cm3 de água é recolhida na saída. 
Determine a conductividade hidráulica da amostra do aquífero. (4,0 V) 
Solução 
A secção transversal da amostra é 
 
O gradiente hidráulico é 
 
O caudal médio é 
 
Aplicando a Lei de Darcy, 𝑄 = −𝐾𝐴
∆ℎ
𝐿
, calculamos a condutividade hidráulica K= −
𝑄
𝐴(
∆ℎ
𝐿
)
 
 
5. Um poço penetra completamente um aquífero livre (não confinado). Antes da bombagem, o nível de 
água é h0 = 25 m. Depois de um período longo de bombagem com um caudal constante de 0,05 m3/s, 
os rebaixamentos observados a distâncias de 50 e 150 m do poço foram de 3 e 1,2 m 
respectivamente. Calcule a condutividade hidráulica do aquífero. (2,0 V) 
Solução 
Usamos a equação de Thiem para aquíferos livres para calcular a condutividade hidráuliaca (K), com os seguintes 
dados: 
Q = 0,05 m3/s = 4320 m3/dia, 
r1 = 50 m, 
r2 = 150 m, 
h1 = h0 – 3 m = 25 – 3 = 22 m, 
h2 = h0 – 1,2 m = 25 – 1.2 = 23,8 m 
𝐾 =
𝑄
𝜋
.
𝑙𝑛(𝑟2 𝑟1⁄ )
(ℎ2
2 − ℎ1
2)
=
4320
3.14
∗
𝑙𝑛(150 50⁄ )
23,82 − 222
= 18,3 𝑚 𝑑𝑖𝑎⁄ 
6. Um aquífero confinado é bombado com um caudal de 0,833 m3/min. Medições do rebaixamento em 
dois furos de observação mostraram que passados 1270 minutos não ocorre mais rebaixamento. O 
poço 1 está a 7,92 m do furo de bombagem e tem uma carga hidráulica de 8,94 m acima do topo do 
aquífero. O poço 2 está a 22,25 m do furo de bombagem e tem uma carga hidráulica de 9,92 m acima 
do topo do aquífero. Calcule a transmissividade do aquífero. (2,0 V) 
Correção – Ficha de Exercícios Nº 1 - 2018 Engenharia Geológica – 3º Ano 4 (4) 
Usamos a equação de Thiem para aquíferos confinados para calcular a transmissividade (T), com os seguintes 
dados: 
Q = 0,833 m3/min = 0,833*1440 = 1199,52 m3/dia, 
r1 = 7,92 m, 
r2 = 22,25 m, 
h1 = 8,94 m, 
h2 = 9,92 m 
𝑇 =
𝑄
2𝜋
.
𝑙𝑛(𝑟2 𝑟1⁄ )
(ℎ2−ℎ1)
=
1199,52
2∗3.14
∗
𝑙𝑛(22,25 7,92⁄ )
(9,92−8,94)
= 𝟐𝟎𝟏, 𝟑𝟑 𝒎𝟐 𝒅𝒊𝒂⁄ = 0,1398m2/min = 0,00233m2/s 
7. Enumere tês métodos usados para a determinação das características hidráulicas de aquíferos 
mediante o ensaio de caudal e explique um deles. (1,0 V) 
(Thiem, Theis, Jacob, Jacob-Hantush, Hantush, DeGlee, Dupuit) 
 
 
O DOCENTE 
Casimiro Carlos Buraimo, MEng