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Universidade de Pernambuco – UPE Escola Politécnica de Pernambuco – POLI Departamento de Engenharia Civil 1º EXERCÍCIO ESCOLAR – 2019.2 (HIDROLOGIA APLICADA) Nome do Aluno: ___________________________________________________ Data: 10/10/2019 Prof. MSc. Marcos Barbosa Silva Jr Turma: QM QUESTÃO 1 (1,5 pontos – 0,5 por item): 1.1 (CESPE, 2017) Com relação à hidrologia aplicada, assinale a opção CORRETA: [A] Os cursos d’água efêmeros escoam durante as estações de chuvas e secam na estiagem, geralmente. [B] O coeficiente de compacidade, que varia conforme o tipo de solo, fornece uma indicação da eficiência da drenagem da bacia. [C] A área de drenagem de uma bacia hidrográfica é determinada normalmente por meio de levantamentos topográficos. [D] Tempo de concentração designa o tempo, contado a partir do início da precipitação, necessário para que toda a bacia contribua para o escoamento superficial na seção em estudo. [E] O método das isoietas é o mais adequado para se definir a elevação média de uma bacia hidrográfica. 1.2 (CPRM, 2016). Antes de ser processados, os dados observados nos postos pluviométricos devem passar por análises que visam verificar e validar os valores a serem utilizados. Para que os dados pluviométricos sejam validados, será suficiente: [A] Detectar os erros simplórios, como, por exemplo, a introdução de datas como trinta de fevereiro. [B] Verificar a heterogeneidade dos dados e detectar os erros simplórios. [C] Verificar a homogeneidade desses dados utilizando-se uma curva única ou curva de massa. [D] Adotar medidas de proporcionalidade para sanar as lacunas e eliminar as falhas. [E] Detectar os erros grosseiros, preencher as falhas e verificar a homogeneidade dos dados. 1.3 São afirmativas corretas, EXCETO: [A] Na prática, a evapotranspiração potencial é maior que a evapotranspiração real. [B] Quanto maior for a quantidade de vapor no ar atmosférico, tanto maior o grau de umidade e maior a intensidade da evaporação. [C] Tanque de evaporação é um tipo de evaporímetro que mede a evaporação da superfície da água. [D] Os lisímetros são equipamentos utilizados para medição direta da evapotranspiração. [E] Para a aplicação do método de Thornthwaite, é necessário, apenas, dispor de dados de temperatura. QUESTÃO 2 (2,0 pontos – 0,5 por item): A figura a seguir mostra um pluviograma hipotético de um dia de duração, com início às 7 horas, obtido por um pluviógrafo de báscula. Nesse pluviograma, o eixo vertical é a altura de chuva, em milímetros, com valor mínimo de 0 mm e máximo de 10 mm, e o eixo horizontal é o tempo, em horas, de ocorrência dos pulsos de chuva. A partir do pluviograma, responda os itens a seguir: a) Qual a duração total da chuva? b) Qual o total precipitado neste evento? c) Qual a intensidade máxima do evento? d) Qual a intensidade média do evento? QUESTÃO 3 (1,0 ponto): (INEA-RJ/FGV, 2013) A tabela abaixo apresenta a série histórica das precipitações máximas anuais em uma bacia hidrográfica. Se as precipitações seguirem a tendência dessa amostra, qual o Tempo de Retorno (TR), em anos, de uma precipitação maior ou igual a 123 mm? ANO 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 P MÁX. (mm) 120 150 110 78 75 65 125 62 232 123 QUESTÃO 4 (2,0 pontos): (INEA-RJ/FGV, 2013) Em uma região estão instalados quatro postos pluviométricos. Um desses postos (P2) está localizado no interior da bacia hidrográfica delimitada pela linha em negrito da figura a seguir. Dois postos P1 e P4 estão situados nos divisores topográficos da referida bacia e o outro posto (P3) localiza-se fora da bacia, porém próximo a ela. São fornecidas as isoietas da região e as precipitações médias nesses postos pluviométricos: P1 = 39 mm, P2 = 37 mm, P3 = 29 mm e P4 = 28 mm. Calcule a precipitação média (em mm), por meio do método de Polígonos de Thiessen. QUESTÃO 5 (2,0 pontos): Durante o período chuvoso, o Recife registrou um evento com duração de 2 horas e intensidade máxima de 60,85 mm/h. Conhecendo a equação IDF da cidade (dada abaixo), responda: a) Qual a probabilidade de ocorrer, novamente, um evento extremo de condições similares? b) É possível afirmar se o sistema de drenagem estaria subdimensionado? Justifique sua resposta. 𝑖 = 611,3425 × 𝑇𝑟0,1671 (𝑡 + 7,3069)0,6348 QUESTÃO 6 (1,5 pontos): Um rio cuja vazão média anual é de 34 m3/s foi represado por uma barragem para geração de energia elétrica. A área superficial do lago criado é de 5000 hectares. As medições de evaporação de um tanque classe A são indicadas na tabela abaixo. A partir dos dados informados, calcule a nova vazão média anual a jusante da barragem após a formação do lago. Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez E (mm/dia) 7,37 7,62 8,89 9,40 8,38 9,14 8,13 7,37 7,11 6,60 6,60 6,35 Ft 0,75 0,80 0,78 0,68 0,66 0,66 0,68 0,70 0,71 0,72 0,72 0,73 RESOLUÇÃO QUESTÃO 1) 1.1 – A 1.2 – E 1.3 – B QUESTÃO 2) a) 08:30 – 09:15 = 45 min. 10:45 – 11:45 = 60 min. 13:00 – 14:45 = 105 min. 15:30 – 17:15 = 105 min. 22:30 – 01:30 = 180 min. 05:00 – 06:30 = 90 min. Duração total do evento = 585 min. = 9h45 b) 55 mm. c) P = 10 mm / duração: 30 min. = 10/0,5 = 20 mm/h. d) P = 55 mm / duração: 585 min = 55/9,75 = 5,64 mm/h. QUESTÃO 3) – TR = 2,75 anos ANO P MÁX. (mm) i P MÁX. (mm) P = i/(n+1) TR = (1/P) 1990 120 1 232 0,090909 11,00 1991 150 2 150 0,181818 5,50 1992 110 3 125 0,272727 3,67 1993 78 4 123 0,363636 2,75 1994 75 5 120 0,454545 2,20 1995 65 6 110 0,545455 1,83 1996 125 7 78 0,636364 1,57 1997 62 8 75 0,727273 1,38 1998 232 9 65 0,818182 1,22 1999 123 10 62 0,909091 1,10 n = 10 QUESTÃO 4) Área P1 = 3,25 km² = 39 x 3,25 Área P2 = 5,75 km² = 37 x 5,75 Área P3 = 2,25 km² = 29 x 2,25 Área P4 = 5,75 km² = 28 x 5,75 Área total = 17 km² P média = 33,28 mm. QUESTÃO 5) 𝑖 = 611,3425×𝑇𝑟0,1671 (𝑡+7,3069)0,6348 = 60,85 = 611,3425×𝑇𝑟0,1671 (120+7,3069)0,6348 = Tr = 99,91 anos = 100 anos. a) Probabilidade = 1/100 = 0,01 = 1% b) Tr para sistema de drenagem: microdrenagem (2 e 5 anos) / macrodrenagem (10 e 25 anos) Tr do evento = 100 anos (superior) – Desempenho insatisfatório e ocorrência de alagamentos. QUESTÃO 6) Mês Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez Anual E (mm/dia) 7,37 7,62 8,89 9,4 8,38 9,14 8,13 7,37 7,11 6,6 6,6 6,35 Ft 0,75 0,8 0,78 0,68 0,66 0,66 0,68 0,7 0,71 0,72 0,72 0,73 Dias 31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31 E lago (mm/mes) 171,35 170,69 214,96 191,76 171,45 180,97 171,38 159,93 151,44 147,31 142,56 143,70 2017,51 Soma as evaporações mensais = 2017,5 mm/ano = 2,0175 m/ano Converter em vazão (m³/s): 2,0175 86400 x 50000000 =3,199 m³/s Qnova = Qrio - Evap E anual (m³/s) 3,199 Q rio anual (m³/s) 34 Q nova anual (m³/s) 30,8
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