UNIVAG –CENTRO UNIVERSITÁRIO CURSO DE ENGENHARIA CIVIL HIDROLOGIA APLICADA
LISTA DE EXERCÍCIO 2º BIMESTRE PROFESSOR ESP.WALTER C.CARVALHO JR.
Nome completo___________________________________________ turma _162 AN
1) Médio: ELETROSUL (2010). Engenheiro Civil/Hidráulica. Considere a seção de um curso d’água mostrada na figura abaixo. A tabela abaixo apresenta as velocidades médias e as profundidades das cinco verticais onde foram executadas medidas com molinete.
Qual é a vazão do curso d’água? a) ( ) 70,80 m³/s b) ( ) 108,00 m³/s c) ( ) 570,80 m³/s d) ( ) 698,50 m³/s e) ( ) 908,80 m³/s
2) Médio: Adaptado de Copel (2005). Assistente Técnico IV – Hidrologia. Um
hidrólogo responsável pelo monitoramento de uma estação hidrológica possui a seguinte tabela que representa as médias mensais da série histórica de vazão deste posto. Mês Vazão (m³/s) Janeiro 16,5 Fevereiro 13,3 Março 11,6 Abril 8,5 Maio 7,5 Junho 5,6 Julho 3,0 Agosto 4,5 Setembro 10,0 Outubro 15,0 Novembro 18,4 Dezembro 16,0
Qual vazão representa a permanência de 75%? a. ( ) 16 m³/s;
b. ( ) 5,6 m³/s; c. ( ) 7,5 m³/s; d. ( ) 4,5 m³/s; e. ( ) 11,6 m³/s;
3) EPE (2012). Analista de Pesquisa Energética – Recursos Hídricos. Para analisar a viabilidade de projetos de geração hidrelétrica, são necessários diversos estudos básicos. Dentre esses estudos, encontra-se o hidrometeorológico, que aproveita os dados obtidos da operação dos postos limnimétricos e fluviométricos instalados na área do aproveitamento, gerando relações gráficas entre níveis de água, cota, vazões e tempo, principalmente. a) ( ) I – P, II – R, III – Q b) ( ) I – P, II – S, III – Q c) ( ) I – Q, II – R, III – s d) ( ) I – R, II – S, III – P e) ( ) I – S, II – P, III – R
4) Médio: A tabela a seguir apresenta as precipitações máximas de uma região registradas com duração de 20 minutos em nove anos, de 1975 a 1984, em ordem decrescente de magnitude e já com sua probabilidade de ocorrência. Com base nos valores registrados, determine a precipitação máxima para um tempo de recorrência de cinco anos.
a) 250,9 mm b) 220,2 mm c) 55 mm d) 120,2 mm e) 225,3 mm
5) Difícil: Sanepar (2004). Engenharia Civil - Hidrologia. Em relação às vazões mínimas, pode-se considerar que as curvas de depleção esclarecem muito bem que as vazões mínimas correspondem, numa bacia, a uma faixa relativamente ampla de valores contínuos (zero seria o limite mínimo inferior). Por isso, para caracterizar cada vazão mínima, é preciso estabelecer critérios para identificá-la e assim possibilitar seu uso em projetos. Considere as seguintes alternativas sobre os diferentes conceitos de vazões mínimas.
I. O enfoque estatístico é bastante comum em estudos hidrológicos para caracterização de vazões mínimas. As vazões mínimas são consideradas como variáveis aleatórias às quais se aplicam técnicas estatísticas para avaliar sua probabilidade de ocorrência.
II. A curva de permanência de vazões é uma função hidrológica. A curva de permanência fornece o volume de água que passa em uma seção transversal de um curso de água em função da velocidade, somado aos valores de precipitação obtidos.
III. As vazões mínimas ecológicas são aquelas em que os dados fluviométricos devem ser estudados em conjunto com a evolução dos ecossistemas dependentes do regime hidrológico do curso d’água.
IV. A estimativa baseada na vazão mínima de 7 dias de duração e 10 anos de retorno é amplamente utilizada, pois é a que melhor representa a preservação ambiental dos ecossistemas aquáticos.
Assinale a alternativa correta.
a) ( ) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. b) ( ) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) ( ) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. d) ( ) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. e) ( ) Todas as afirmativas são verdadeiras.
6) Um dos métodos simplificados para medir vazão em pequenos cursos de água é o “método do flutuador”. Uma medição de vazão no Rio Machado, um pequeno curso d’água na região do Distrito de Nossa Senhora da Guia em Cuiabá, resultou na velocidade superficial = 1,0 m/s. Sabe-se que a velocidade média de escoamento neste caso é igual a 85% da velocidade superficial. Determine a vazão do curso de água, em Litros por segundo. As medidas da batimetria, demonstrada na figura abaixo, são: A=0,1m; B=0,1m; C=0,17m; D=0,19m; E=0,18m; F=0,15m; G=0,13m.
7) Preencha com a denominação adequada que se dá aos aquíferos e poços indicados.
a) ( )a. zona de recarga, b. aquífero freático, c. poço freático, d. poço jorrante, e. poço artesiano, f. aquífero artesiano
b) ( )a. zona de recarga, b. aquífero artesiano, c. aquífero freático, d. poço freático, e. poço artesiano, f. poço jorrante
c) ( )a. zona de recarga, b. aquífero artesiano, c. poço freático, d. poço jorrante, e. poço artesiano, f. poço freático
d) ( )a. zona de recarga, b. aquífero freático, c. aquífero artesiano, d. poço artesiano, e. poço jorrante, f. poço freático
e) ( )a. zona de recarga, b. aquífero artesiano, c. aquífero freático, d. poço freático, e. poço jorrante, f. poço artesiano
a. b. c. d. e. f.
8) Calcule o tempo de concentração para uma bacia com área de 500 ha, comprimento do talvegue igual a 2,5 Km e declividade do canal igual a 0,02 m/m. A equação de chuvas intensas da região é apresentada a seguir. Considere o TR igual a 30 anos e a rugosidade do canal igual a 0,05. Calcule através da equação da onda cinemática.
, em que I é expresso em mm/h, TR, em anos e tc, em minutos.
9) Visando o dimensionamento de um bueiro em ferrovia, o engenheiro encarregado do estudo hidrológico optou pela utilização do Método Racional, cuja equação é dada por Q=C.I.A, em que Q é a vazão, C é o coeficiente de escoamento superficial, I é a intensidade de chuva na região e A é a área da bacia hidrográfica. Nesse estudo, foram coletadas as informações a seguir.
• Em 40% da área da bacia, o valor de C a ser adotado é igual a 0,2, e, no restante da área, 0,5.
• A intensidade da chuva na região (em mm/h) é obtida pela equação I = 400.TR0,5 / t, em que TR é o tempo de recorrência ou período de retorno
(em anos), adotado igual a 25 anos; t é o tempo de duração da chuva ou tempo de concentração (em minutos), estimado em 20 minutos, em razão das características da bacia hidrográfica.
• A área da bacia hidrográfica é igual a 0,72 km².
A partir dos dados coletados no estudo hidrográfico, a vazão Q de projeto para dimensionamento do bueiro, em m³/s, será de
a) ( ) 7,6 b) ( ) 14,4 c) ( ) 25,2 d) ( ) 27,4 e) ( ) 36
(
)
0,72 112 , 02
,
15
1900
tc
TR
I
+
=
Questão Dissertativa 1.
Na obra residencial de um condomínio, o Órgão de Meio Ambiente questionou sobre a disposição final dos efluentes. O condomínio é composto por 350 habitações e necessita que a vazão no corpo hídrico seja de pelo menos 1 m³/s para suportar os efluentes dos moradores.
Inicialmente, após o devido tratamento por uma estação de tratamento de esgotos, se propôs lançar os efluentes na galeria de águas pluviais que está disponível nos fundos da área do condomínio. Porém, o Órgão de Meio Ambiente alega ser ilegal realizar tal procedimento, devendo o Responsável Técnico prever outra destinação para o lançamento.
Após realizar estudos hidrológicos na região identificou-se o que se segue:
1. Existe um córrego logo no final da galeria de água pluvial com uma Q95% (vazão com 95% de permanência no tempo) igual a 0,7 m³/s. Para realizar o lançamento diretamente neste córrego não acarretaria ônus no orçamento da obra.
2. Existe um rio com vazão Q95% de 5 m³/s distante cerca de 7 km do condomínio residencial. Não obstante, a construção de um emissário acarretaria um incremento de R$ 150.000 referente ao custo da obra.
3. Existe ainda uma rede coletora de esgotos da Prefeitura a cerca de 3 km. Porém, devido a topografia acidentada, torna-se necessário a construção de uma estação elevatória já que a Prefeitura se recusa a realizar tal obra. Estima-se que a operação desta estação elevatória trará um custo mensal ao condomínio de cerca de R$ 15.000, custo este que deverá ser dividido entre os moradores.
De posse destas informações, redija um texto argumentando as vantagens e desvantagens de cada solução estudada. Escolha uma das soluções ou proponha novas soluções de acordo com seu conhecimento sobre o tema. Tente utilizar todo o espaço disponibilizado para redigir o texto. Caso ache coerente apresente cálculos para embasar a escolha da solução adotada.
Espaço reservado para a redação
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Questão Dissertativa 2.
Adaptado do ITA – Engenharia Civil – 1996. Você foi chamado para analisar
e atualizar um projeto de canalização de um rio, a jusante de uma região que se desenvolveu muito nos últimos 20 anos, em função da extração de madeira de suas florestas e da implantação de uma agropecuária intensiva. O projeto foi elaborado nos anos 70 e utilizou os dados pluviométricos e fluviométricos do período de 1950 a 1970. Atualmente, os dados abrangem desde 1950 a 1995. Após ter analisado estatisticamente os dados pluviométricos e fluviométricos disponíveis a respeito da bacia, você observou que:
* tanto os valores pluviométricos do período de 1950 a 1970 (projeto original) como os valores pluviométricos da atualização do projeto (1950 a 1995) possuem uma mesma tendência, ou seja, a probabilidade de ocorrência de um certo valor continua praticamente a mesma, independente do tamanho da amostra.
** os valores fluviométricos no tocante às vazões apresentam uma tendência diferente. Os valores obtidos para um mesmo tempo de recorrência para o período de 1950 a 1970 (projeto original) são inferiores aos obtidos para o período de 1950 a 1995 (atualização do projeto). A atualização do projeto deverá manter as mesmas condições de escoamento do projeto original, ou seja,mesma declividade do canal, velocidade média e altura de água no interior do canal. Quando você for redigir o relatório, quais serão os seus argumentos para explicar a diferença de vazão encontrada entre o projeto original e a atualização do projeto? 1_____________________________________________________________________ 2_____________________________________________________________________ 3_____________________________________________________________________ 4_____________________________________________________________________ 5_____________________________________________________________________
GABARITO 1) d 2) c 3) e 4) e 5) a 6) 78,2 l/s 7) e 8) 58,7 min 9) a
