Lista 2-Hidrologia Aplicada PDF

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Infiltração, Águas subterrâneas, Fluviometria e Escoamento Superficial....

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Segunda Lista de Exercícios Assuntos contemplados: Infiltração, Águas subterrâneas, Fluviometria e Escoamento Superficial. Exercício 1 Usando-se um infiltrômetro de anéis concêntricos (anel interno de 10 polegadas de diâmetro) se obtiveram os volumes de água adicionada desde o início da experiência, nos tempos correspondentes, dados na tabela abaixo. Pede-se: a) traçar a curva da capacidade de infiltração; b) determinar os parâmetros da equação da capacidade de infiltração proposta por Horton. Tempo (min) 0 1 2 5 10

Tempo (min) 20 30 60 90 120

Volume (cm3) 0 63 120 269 436

Volume (cm3) 681 862 1153 1293 1440

Exercício 2 Foi registrada uma precipitação de 85 mm sobre uma bacia de 3 km2 , distribuída no tempo como se segue : Intervalo de tempo (h) Precipitação (mm)

00.5 5

0,5 -1,0 15

1,0 – 1,5 30

1,5 – 2,0 20

2,0 – 2,5 15

A ocupação predominante é de pastos em condições médias de conservação. O solo é do grupo hidrológico “B “. O solo estava em condições médias de umidade, no início da chuva. a) Calcule o volume de água que seria represado, caso houvesse uma barragem na saída da bacia. b) Calcule um índice  equivalente que fornecesse a mesma precipitação efetiva. c) Calcule o coeficiente de escoamento superficial direto (runoff) para essa chuva (chuva excedente/chuva total). d) A mesma bacia está em processo de urbanização. O plano diretor urbanístico prevê a seguinte ocupação no horizonte de 20 anos: Ocupação ( %) 20 10 40 25 5

Tipo de Ocupação Ocupação original (pastaria) Parques e gramados bem conservados Áreas residenciais de bom nível Áreas comerciais densamente ocupadas Ruas e outras superfícies pavimentadas

Qual será o volume de escoamento superficial produzido pela mesma chuva para as condições descritas acima? Exercício 3 Por meio de ensaios de campo foram determinados os parâmetros da equação de infiltração de Horton para o solo de uma determinada bacia hidrográfica: Io = 29,4 mm/h; Ib = 5,14 mm/h; h = e-k = 0,61. Nessa bacia hidrográfica foi registrada a seguinte precipitação: Intervalo de tempo (h) Precipitação (mm)

01 12

1-2

2–3

3-4

4-5

26

34

8

5

a) Determinar as lâminas infiltrada, percolada e escoada (superficialmente). b) Calcular o coeficiente de escoamento da bacia

Exercício 4 Sendo conhecida a geometria da seção transversal de um rio e dispondo de um molinete, como determinaria a vazão desse rio? Comente, também, sobre as condições que devem ser observadas para a melhor localização dessa seção de medição (posto fluviométrico) e os eventuais problemas que poderão ocorrer se essas condições são satisfeitas. Seja breve e objetivo. Exercício 5 Medições de vazão (m3/s) e nível d'água (m), numa estação fluviométrica forneceram os seguintes resultados: Ní v el ( m ) 0 . 4 0 . 9 1 . 2 1 . 7 2 . 2 2 . 5 3 . 0

Vaz ão (m3 /s) 0.73 9.40 16.7 0 26.2 0 43.4 0 50.9 0 73.0 0

Ní ve l ( m ) 3 . 3 3 . 8 4 . 2 4 . 7 5 . 0 5 . 5 6 . 0

Vaz ão (m3 /s) 81.1 0 102. 00 116. 00 140. 00 147. 00 172. 00 195. 00

Sabendo que o zero da régua linimétrica está 0,30 m abaixo do leito do rio, pede-se: a) gráfico da curva cotadescarga; b) equação da curva chave. Exercício 6 Um aquífero de 400 km2 cujo coeficiente de armazenamento é 0,005 contém um único poço. Qual a quantidade de água produzida se a linha piezométrica for rebaixada 30 m? Exercício 7 Um teste de bombeamento foi feito num aquífero constituído de uma camada de areia e cascalho de 15 m de espessura, após o qual se encontra um leito de argila. O nível estático do lençol estava junto da superfície. Abriram- se dois poços de observação localizados a 3 m e 7,5 m do poço de bombeamento. Bombeando-se uma vazão de 3,6 l/s, o regime permanente foi atingido em aproximadamente 24 horas. O rebaixamento do lençol no poço de observação a 3m foi de 1,65 m e no poço de observação a 7,5m de 0,36 m. Calcular a condutividade hidráulica do aquífero. Exercício 8 Um poço perfurado até a camada impermeável de um aquífero freático atingiu o comprimento de 32,90 m abaixo do nível estático. Sabendo-se que após longo período de bombeamento a uma taxa de 50 m 3/h o rebaixamento medido num poço de observação distante 17,40 m do poço bombeado foi de 3,70m, e que a condutividade hidráulica é 0,29 m/h, determinar o raio de influência do poço de bombeamento. Exercício 9 Num aquífero confinado foi aberto um poço de 10 polegadas de diâmetro e logo bombeada uma vazão constante de 30 l/s. A evolução temporal do rebaixamento (d) da linha piezométrica, a partir do início do bombeamento, foi registrada num poço de observação distante 90 m do poço de bombeamento. Esses dados são fornecidos na tabela seguinte: t (h)

d (m)

t (h)

d (m)

t (h)

d (m)

1,9 2,1 2,4 2,9 3,7

0,034 0,090 0,111 0,126 0,150

4,9 7,3 9,8 12,2 14,7

0,183 0,246 0,327 0,375 0,420

16,3 18,4 21,0 24,4

0,450 0,480 0,510 0,540

Pede-se determinar: a) o coeficiente de armazenamento; b) a transmissibilidade; e c) o rebaixamento no poço de observação após 4 meses de bombeamento contínuo.

Exercício 10 Para uma bacia hidrográfica de 3,18 km2 com cobertura predominante de vegetação (CN=61), comprimento hidráulico de 2,05 km e declividade de 4% estime o HU(10 mm, 30 min) usando o método do S.C.S. (HU adimensional). Exercício 11 Há disponível apenas dados hidrológicos de duas cheias (eventos 1 e 2), ocorridas numa bacia hidrográfica de 120 km2. Determinar: a) o HU(1 mm, 15 min); b) o hidrograma de escoamento superficial para a chuva de projeto apresentada na tabela que segue. t (15 min)

Evento 1 Q (m3/s)

1

1,0

2

1,0

3

4,0

4

43,2

5

48,0

6

32,0

7

21,0

8

15,0

9

8,0

10

6,2

11

5,0

12

4,2

13

4,0

Evento 2 Q (m3/s) 0, 9 0, 9 0, 9 3, 9 1 4, 1 3 5, 6 5 6, 0 6 0, 6 5 0, 0 3 2, 2 1 9, 4 1 2, 7 8, 8

Chuva Projeto (mm) 10,0 25,3 5,0

Exercício 12 Conhecido o HU(1 mm, 2 h) e o hietograma da chuva de projeto, determine a vazão máxima de projeto. Explique claramente os procedimentos adotados.

Hidrograma Unitário Tem HU (m3/s.m po m) (hs ) 0 0 2 7 4 22 6 40 8 28,5 10 20,5 12 14 14 8,5

Chuva de Projeto Precipitaç Tem ão po (hs (mm) ) 0 15 3 20 6 24 9 12...