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UNIVERSIDADE DE PERNAMBUCO – UPE ESCOLA POLITÉCNICA DE PERNAMBUCO – POLI DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL Disciplina: Hidrologia Aplicada Prof.: Marcos Barbosa Silva Jr Turma: SN 2ª LISTA DE EXERCÍCIOS (2020.3) 1) Dado o HU (10mm, 30min.) para uma bacia com área de 10 Km² e C = 0,30, determinar o hidrograma resultante nesta bacia para uma precipitação de 50mm e 30 min. de duração. t (30min) HU 0 0 1 2 2 4 3 10 4 5 5 2 6 0 2) Obtenha o hidrograma resultante para as precipitações indicadas abaixo, conhecendo- se o HU (10mm, 30min.) da bacia e admitindo as mesmas características de escoamento (C = 0,3). Determine, também, o tempo de concentração da bacia em horas. t (30min) HU P 0 0 3 1 2 6 2 4 0 3 10 3 4 5 5 2 6 0 3) Determine o HU para uma bacia de área A =10 Km², para uma precipitação uniforme que tenha gerado o hidrograma abaixo. t (30min) Q (m³/s) Qs (m³/s) 0 5 0 1 10 4 2 38 31 3 37 29 4 20 11 5 15 5,5 6 10 0 7 10 0 8 10 0 4) Uma bacia depois de dois meses sem chover apresentou precipitação de 50 mm. Calcule a precipitação efetiva sabendo que a bacia possui 20% de zonas comerciais (CN = 89), 30% de florestas (CN = 25), 25% de plantações (CN = 67) e 25% de área residencial (CN = 98). Obs: Todos os CN’s em condições normais. 5) Uma pequena bacia hidrográfica em uma área urbana recebeu, em um dia crítico, uma precipitação total com intensidade de 100 mm/h e duração de 30 minutos. Essa chuva provocou, no exutório dessa bacia, um hidrograma somente com escoamento superficial, de cheia triangular, com vazão de pico de 40 m3/s e tempo de base de duas horas. Sabendo que a bacia tem 4 km2 de área, calcule o coeficiente de run-off. 6) As vazões máximas anuais de um dado rio são dadas na tabela abaixo. Responda: a) Determine a vazão máxima de 10 anos de retorno. b) Determine a vazão máxima de 5 anos de retorno. c) Qual o tempo de retorno da Q = 400 m³/s? d) Qual o tempo de retorno da Q = 300 m³/s? Ano 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 Qmáx 79,17 432,96 326,79 125,94 123,45 117,46 136,79 179,2 Ano 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Qmáx 335,94 81,03 85,43 123,45 287,62 269,87 376,99 7) Um reservatório com volume útil de 180 hectômetros cúbicos é suficiente para regularizar a vazão de 35 m³/s num rio que apresenta a sequência de vazões da tabela abaixo para um determinado período crítico? Considere o reservatório inicialmente cheio, 200 Km² de área superficial constante e que cada mês têm 2,592 milhões de segundos. Mês jan fev mar abr mai jun jul ago set out nov dez Vazão (m³/s) 98 45 32 27 24 20 19 18 17 14 78 130 Evap. tanque classe A (mm/mês) 100 110 120 130 140 135 130 120 110 105 100 100 8) Determinar a vazão máxima que deve ser considerada no dimensionamento de um canal, cuja série de vazões máximas está relacionada na tabela abaixo, sabendo-se que a vida útil a ser considerado deverá ser de 10 anos e o risco de falhas de 25%. Ano 1964 1965 1966 1967 1968 1969 1970 1971 1972 1973 Qmáxima 261 520 34,2 680 216 36,4 39,5 58,7 242 357 Ano 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 Qmáxima 949 786 171 830 185 86,1 756 431 74,8 22,9 Ano 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1994 Qmáxima 218 523 486 168 109 405 131 99,2 128 41,2 Ano 1995 1996 1997 1999 2000 2005 Qmáxima 263 304 32,6 46,1 40,6 16,9 9) Calcular a vazão de projeto de uma galeria pluvial em João Pessoa, para um período de retorno de 20 anos, numa bacia não habitada de 5 Km², com extensão de drenagem de 3 Km e com declividade de 3%. Use o Método Racional para a vazão na condição do solo natural. Use o valor de C como 0,4, a Equação de Kirpich para estimar o tempo de concentração da bacia e a curva IDF da cidade para a intensidade de chuva de projeto. 10) A figura I apresenta uma bacia hidrográfica em que existe um posto fluviométrico no ponto A, onde a área de drenagem da bacia é de 20.000 km², e três postos pluviométricos (C, D e E). Os dados do posto A permitem definir a curva de permanência da figura II. Uma usina hidrelétrica será construída no ponto B, com queda líquida de 27 m e eficiência de conversão de energia de 83%. Qual será a energia assegurada desta usina? Considere que a área de drenagem neste local é de 8.000 km² e que a região é homogênea em termos de geologia, vegetação e clima. 𝑃 = 𝛾 × 𝑄 × 𝐻 × 𝑒 11) Quais cuidados deve-se ter na escolha de uma estação fluviométrica? 12) É possível extrapolar uma curva-chave? Como? 13) É possível estimar uma vazão com tempo de recorrência de 100 anos, mesmo possuindo apenas 40 anos de dados observados? Se sim, como? 14) Em um dado hidrograma, como podemos realizar a separação do escoamento superficial e o escoamento de base? 15) Quais são os três princípios do Hidrograma Unitário? 16) Como podemos obter um HU de uma bacia através de outro HU dessa mesma bacia, porém com intensidades da precipitação diferentes? 17) O que significa a vazão Q7,10? 18) O que é a Q90 e como podemos obtê-la? 19) O que é escoamento de base? E como ele influencia no tipo de rio? 20) Em um reservatório para abastecimento de água, como é definido o volume morto?