Estudo Dirigido de Hidrologia - Unidade 3

Universidade Federal da Paraíba Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Disciplina de Hidrologia Profª Drª Ana Cristina Souza da Silva Colaboradores Monitores Emanuel Gomes Soares 1 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA RESOLUÇÕES ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 PERÍODO 2023 1 CHUVA EFETIVA Questão 01 Qual é a chuva efetiva durante um evento de chuva de precipitação total P 50 mm numa bacia com o CN 74 Para determinar o valor de S fator de cobertura do solo a partir do valor de CN Número de Curva você pode usar a seguinte equação 𝑆 25400 𝐶𝑁 254 25400 74 254 8924 𝑚𝑚 A partir do valor de S obtémse o valor de la 𝐼𝑎 𝑆 5 8924 5 17848 𝑚𝑚 Como P Ia a chuva efetiva é dada por 𝑄 𝑃 𝐼𝑎2 𝑃 𝐼𝑎 𝑆 50 178482 50 17848 8924 8516 𝑚𝑚 Portanto a chuva de 50 mm provoca um escoamento superficial direto de 85 mm Caso a chuva P fosse menor as perdas Ia 𝑃 𝐼𝑎 então 𝑄 0 assim neste caso teríamos que Q0 para qualquer chuva menor ou igual a 17848 mm Questão 02 Qual é a chuva efetiva durante o evento de chuva dado na tabela abaixo numa bacia com solos com média capacidade de infiltração e cobertura de plantação de cereais CN 71 2 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Tabela 1 Evento de chuva Tempo min Precipitação em mm 10 2 20 8 30 25 40 15 50 5 Para calcular a chuva efetiva durante o evento de chuva em uma bacia com solos de média capacidade de infiltração e cobertura de plantação de cereais CN 71 você pode usar a seguinte equação 𝑆 25400 𝐶𝑁 254 25400 71 254 10375 𝑚𝑚 A partir do valor de S obtémse o valor de la 𝐼𝑎 𝑆 5 10375 5 2075 𝑚𝑚 A chuva de cada intervalo de tempo é somada à chuva total até o final do intervalo de tempo anterior resultando na chuva acumulada como mostra a tabela a seguir Tempo min Precipitação em mm Precipitação acumulada em mm 10 2 2 𝟐 20 8 2 8 𝟏𝟎 30 25 2 8 25 𝟑𝟓 40 15 2 8 25 15 𝟓𝟎 50 5 2 8 25 15 5 𝟓𝟓 Agora verificamos para cada evento qual é a chuva efetiva Q Para cada intervalo de tempo pode se usar o método do SCS para calcular o escoamento total acumulado até o final do intervalo de tempo Enquanto a precipitação acumulada é inferior a Ia o escoamento acumulado é zero Evento 1 10 min Temos que 𝑃 2 𝑚𝑚 e I𝑎 2075 𝑚𝑚 então temos que 𝐏 𝐈𝐚 então 𝑸 𝟎 𝒎𝒎 Evento 2 20 min Temos que 𝑃 10 𝑚𝑚 e I𝑎 2075 𝑚𝑚 então temos que 𝐏 𝐈𝐚 então 𝐐 𝟎 mm 3 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Evento 3 30 min Temos que 𝑃 35 𝑚𝑚 e I𝑎 2075 𝑚𝑚 então temos que 𝐏 𝐈𝐚 então 𝐐 𝑃𝐼𝑎2 𝑃𝐼𝑎𝑆 3520752 35207510375 172 𝑚𝑚 Evento 4 40 min Temos que 𝑃 50 𝑚𝑚 e I𝑎 2075 𝑚𝑚 então temos que 𝐏 𝐈𝐚 então 𝐐 𝑃 𝐼𝑎2 𝑃 𝐼𝑎 𝑆 50 20752 50 2075 10375 643 𝑚𝑚 Evento 5 50 min Temos que 𝑃 55 𝑚𝑚 e I𝑎 2075 𝑚𝑚 então temos que 𝐏 𝐈𝐚 então 𝐐 𝑃 𝐼𝑎2 𝑃 𝐼𝑎 𝑆 55 20752 55 2075 10375 850 𝑚𝑚 A chuva efetiva incremental é o incremento da chuva efetiva acumulada entre um intervalo de tempo e o anterior Tempo min Precipitação em mm Precipitação acumulada em mm Chuva efetiva acumulada mm Chuva efetiva incremental mm 10 2 2 0 𝟎 20 8 10 0 0 0 𝟎 30 25 35 172 172 0 𝟏 𝟕𝟐 40 15 50 643 643 172 𝟒 𝟕𝟏 50 5 55 85 85 471 𝟑 𝟕𝟗 Observase que o momento de máximo escoamento superficial ocorre entre os 30 e 40 minutos da duração da chuva Nestes 10 minutos o escoamento é de 471 mm Questão 03 Qual é o valor do coeficiente CN de uma bacia em que 30 da área é rural CN 85 e em que 70 é urbanizada CN 93 4 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Na área rural temos que CN85 que corresponde a campos Na área urbana se tem que CN93 por isso adotamos esse valor O CN médio da bacia pode ser obtido por 𝐶𝑁 07 93 03 85 906 Assim o CN médio da bacia é 906 HIDROGRAMA UNITÁRIO Questão 04 Construa um hidrograma unitário para a chuva de duração de 10 minutos para a bacia do Rio Marés cujo sua nascente está situada no Bairro dos Municípios em Santa RitaPB o Rio também faz a delimitação entre os 3 munícipios Bayeux Santa Rita e João Pessoa além de abastecer uma parte de João Pessoa ele possui uma área de drenagem de aproximadamente 390 km² comprimento do talvegue rio de 10800 m ao longo do qual existe uma diferença de altitude de 64 m Para o tempo de concentração utilize a equação de Kirpich Equação de Kirpich 𝑇𝑐 57 𝐿3 ℎ 0385 Em que 𝑇𝑐 é o tempo de concentração em minutos 𝐿 é o comprimento do talvegue em km ℎ é a diferença de altitude em metros ao longo do curso dágua principal Precisa converter 𝑇𝑐 para horas A primeira etapa é calcular o tempo de concentração da bacia Utilizando a equação de Kirpich Temos que 𝐿 10800 108 𝑘𝑚 ℎ 64 𝑚 Assim aplicando na equação temos 𝑇𝑐 57 𝐿3 ℎ 0385 57 1083 63 0385 𝟏𝟎𝟖 𝟔𝟏 𝒎𝒊𝒏𝒖𝒕𝒐𝒔 2º PASSO Converter para horas Fórmulas 𝑆 25400 𝐶𝑁 254 𝐼𝑎 02 𝑆 𝑄 𝑃𝐼𝑎2 𝑃𝐼𝑎𝑆 quando 𝑃 𝐼𝑎 e 𝑄 𝑂 quando 𝑃 𝐼𝑎 5 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Para converter parar horas basta dividir por 60 assim 𝑇𝑐 10861 60 181 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 A duração da chuva d é de 10 minutos conforme definido no enunciado do problema O tempo de subida do hidrograma 𝑻𝒔 pode ser calculado a partir da duração da chuva e do tempo de pico 𝒕𝒑 Na elaboração do HUT do SCS admite se que o tempo de pico é igual a 60 do tempo de concentração Assim temos 𝒕𝒑 06 𝑡𝑐 06 181 𝟏 𝟎𝟖𝟔 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 e o tempo de subida do hidrograma é 𝑻𝑺 𝑡𝑝 𝑑 2 1086 10 60 2 𝟏 𝟏𝟔 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 IMPORTANTE Dividese a chuva d60 para transformar em horas O tempo de base do hidrograma 𝑡𝑏 é aproximado por 𝒕𝒃 𝑇𝑠 167 𝑇𝑠 116 167 116 𝟑 𝟎𝟗 𝒉𝒐𝒓𝒂𝒔 A vazão de pico do hidrograma unitário triangular é 𝑸𝒑 0208 𝐴 𝑇𝑠 0208 390 116 699 𝟕 𝒎𝟑 𝒔 𝟏 𝒎𝒎 A figura a seguir e a tabela mostram o hidrograma unitário triangular resultante Para obter a tabela precisamos fazer algumas alterações matemáticas Assim por semelhança de triângulos temse que a vazão 𝑄𝑡 do HU em função do tempo é dado por Quando 𝑡 𝑇𝑠 𝑄𝑡 𝑡 𝑇𝑠 𝑄𝑝 6 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Quando 𝑇𝑠 𝑡 𝑇𝑏 𝑄𝑡 𝑇𝑏 𝑡 𝑇𝑟 𝑄𝑝 Em que Tr é o tempo de recessão ou seja 𝑇𝑟 167 𝑇𝑠 Quando 𝑡 𝑇𝑏 𝑄𝑡 0 Assim foram obtidas as seguintes vazões para o hidrograma unitário da bacia que estão dispostos t min t h Vazão m³smm 0 000 000 10 017 101 20 033 201 30 050 302 40 067 402 50 083 503 60 100 603 696 116 700 70 117 695 80 133 635 90 150 575 100 167 514 110 183 454 120 200 394 130 217 334 140 233 273 150 250 213 160 267 153 170 283 093 180 300 033 190 317 0 Assim 7 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Questão 05 Dada uma pequena bacia cujo hidrograma unitário é conhecido para uma chuva efetiva de 10 mm e 10 minutos de duração conforme a Tabela 2 Calcule qual é a resposta da bacia aos eventos de chuva da Tabela 3 Tabela 2 Hidrograma unitário da questão Tempo minutos Vazão m³s 0 0 10 005 20 01 30 02 40 015 50 01 60 0 Tabela 3 Eventos de chuva Evento Tempo minutos Precipitação efetiva mm 1 0 5 2 10 8 3 20 12 4 30 14 8 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Faça os gráficos para facilitar preencha a tabela abaixo Tabela 4 Cálculo da resposta da bacia Tempo minutos Resposta evento 1 m³s Resposta evento 2 m³s Resposta evento 3 m³s Resposta evento 4 m³s Soma 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Neste caso a chuva unitária é de 10 mm A resposta da bacia a uma chuva efetiva de 10 mm com meia hora de duração é apresentada na 3ª linha da Tabela 2 assim esses valores podem ser representados graficamente como mostrase a seguir 0 005 01 015 02 025 0 10 20 30 40 50 60 70 Vazão em m³s Tempo em minutos Hidrograma de resposta da bacia Vazão m³s 9 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA A resposta da bacia ao primeiro intervalo de tempo de chuva é obtida considerando que a chuva efetiva de 5 mm é 05 vezes maior do que a chuva efetiva que gera como resposta da bacia o hidrograma unitário Assim a resposta da bacia ao primeiro intervalo de chuva pode ser obtida multiplicando as ordenadas do hidrograma unitário por 05 Da mesma forma a resposta da bacia ao segundo intervalo de tempo de chuva pode ser obtida multiplicando as ordenadas do hidrograma unitário por 08 Porém nesse caso a resposta da bacia inicia 10 minutos mais tarde Finalmente a resposta da bacia ao terceiro intervalo de tempo de chuva é obtida multiplicando as ordenadas do hidrograma unitário por 12 E assim a do evento 4 é obtida multiplicando as ordenadas do hidrograma unitário por 14 IMPORTANTE BASTA DIVIDIR A PRECIPITAÇÃO EFETIVA POR 10 PARA OBTER O FATOR DE MULTIPLICAÇÃO PARA CADA EVENTO E a resposta final da bacia é obtida através da soma das respostas individuais a cada um dos intervalos de chuva A figura a seguir apresenta graficamente as respostas da bacia a cada intervalo de tempo de chuva e a resposta total obtida pela soma das respostas individuais A tabela a seguir mostra como pode ser montada uma planilha para os cálculos 0 01 02 03 04 05 06 0 20 40 60 80 100 Vazão em m³s Tempo em minutos Hidrograma de resposta da bacia Resposta evento 1 m³s Resposta evento 2 m³s Resposta evento 3 m³s Resposta evento 4 m³s Soma 10 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA A primeira coluna apresenta os intervalos de tempo A coluna 𝑅1 apresenta a resposta da bacia ao primeiro intervalo de tempo de chuva Os valores correspondem as ordenadas do hidrograma unitário da tabela 2 A coluna R2 apresenta a resposta da bacia ao segundo intervalo de tempo Essa resposta inicia apenas no segundo intervalo de tempo porque é o momento em que inicia o segundo bloco de chuva Da mesma forma a coluna R3 que apresenta a resposta da bacia ao terceiro intervalo de tempo está deslocada dois intervalos de tempo para baixo na tabela assim como a coluna R4 A coluna Soma apresenta a resposta final da bacia e é obtida somando os valores de R1 R2 R3 e R4 de cada linha Os valores da tabela correspondem aos gráficos da figura acima Tempo minutos Resposta evento 1 m³s Resposta evento 2 m³s Resposta evento 3 m³s Resposta evento 4 m³s Soma 0 0 0 10 0025 0 0025 20 005 004 0 009 30 01 008 006 0 024 40 0075 016 012 007 0425 50 005 012 024 014 055 60 0 008 018 028 054 70 0 012 021 033 80 0 014 014 90 0 0 Portanto o hidrograma de saída tem 10 intervalos de tempo de 10 minutos cada um e a vazão máxima ocorre no sexto intervalo atingindo 055 m³s 11 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Fórmulas 𝒕𝒑 𝟎 𝟔 𝒕𝒄 tempo de pico 𝑻𝒑 𝒕𝒑 𝒅 𝟐 Tempo de subida 𝒕𝒃 𝑻𝒑 𝟏 𝟔𝟕 𝑻𝒑 Tempo de base 𝑸𝒑 𝟎 𝟐𝟎𝟖 𝑨 𝑻𝒑 Para não confundir usar Tempo de subida 𝑻𝒔 Assim sendo 𝑻𝑺 𝒕𝒑 𝒅 𝟐 𝒕𝒃 𝑻𝒔 𝟏 𝟔𝟕 𝑻𝒔 𝑸𝒑 𝟎 𝟐𝟎𝟖 𝑨 𝑻𝒔 Em que 𝑇𝑝 𝑇𝑆 é o tempo de subida horas a área da bacia A é dada em km² e o resultado 𝑄𝑝 é a vazão de pico 𝑚3 𝑠1 por mm de chuva efetiva 12 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Gráfico 1 Modelo do hidrograma unitário triangular MEDIÇÃO DE VAZÃO Questão 06 Calcule a vazão no vertedor retangular de soleira delgada conforme mostra a Figura 1 𝑸 𝟏 𝟖𝟒 𝑳 𝑯𝟏𝟓 Figura 1 Vertedor retangular de soleira delgada e variáveis para estimativa de vazão Fonte Autores 2023 unidades estão em metros 13 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA É uma questão relativamente simples apenas aplicação da fórmula fornecida Temos que 𝐿 3 𝑚 e 𝐻 203 𝑚 Então 𝑸 184 𝐿 𝐻15 184 3 20315 𝟏𝟓 𝟗𝟔 𝒎𝟑𝒔 Caso o canal opere com a capacidade máxima ou seja 𝑯 𝟐𝟑 𝒎 se tem 𝑸 184 𝐿 𝐻15 184 3 23015 𝟏𝟗 𝟐𝟓 𝒎𝟑𝒔 Questão 07 O molinete é um aparelho que permite calcular a velocidade instantânea da água no ponto através da medida de rotações de uma hélice em determinado tempo Cada molinete tem uma equação que transforma o número de rotações da hélice em velocidade do tipo 𝑉 𝐴1 𝐵1 𝑁 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑁 864 E 𝑉 𝐴2 𝐵2 𝑁 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑁 864 Em que para o molinete 𝐴 e 𝐵 são constantes calibração em laboratório para cada molinete 𝐴1 0001728 𝐵1 00206 𝐴2 000157 𝐵2 00343 𝑁 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑟𝑜𝑡𝑎çõ𝑒𝑠 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 𝑠𝑒𝑔𝑢𝑛𝑑𝑜𝑠 nesse caso o tempo foi de 30 segundos Tabela 5 Dados da batimetria Seção 1 2 3 4 5 6 TOTAL Posição na trena m 05 07 09 11 13 15 Distância margem m 0 02 04 06 08 1 Profundidade m 0 07 099 085 04 0 Área da subseção m2 Ai Rotação a 06P rotações 0 20 28 32 15 0 Rotação a 06P rotações 0 21 27 35 12 0 Velocidade a 06P ms Vazão na subseção m3s 14 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Preencha os dados faltantes e diga qual a vazão total do rio e a velocidade média do rio em que foi realizada a medição Essa questão é recomendada que se resolva por partes dando início pelo cálculo da área das subseções aplicando a seguinte equação 𝐴𝑖 𝑃𝑖 𝐷𝑖1 𝐷𝑖1 2 1º PASSO CÁLCULO DAS ÁREAS Então para a seção 1 temos I1 𝐴𝑖 𝑃1 𝐷11 𝐷11 2 0 𝐷2 𝐷0 2 0 02 0 2 0 𝑚² Para seção 2 I2 𝐴2 𝑃2 𝐷21 𝐷21 2 07 𝐷3 𝐷1 2 07 04 00 2 014 𝑚² Para seção 3 I3 𝐴3 𝑃3 𝐷31 𝐷31 2 099 𝐷4 𝐷2 2 099 06 02 2 0198 𝑚² Para seção 4 I4 𝐴4 𝑃4 𝐷41 𝐷41 2 085 𝐷5 𝐷3 2 085 08 04 2 017 𝑚² Para seção 5 I5 15 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA 𝐴5 𝑃5 𝐷51 𝐷51 2 04 𝐷6 𝐷4 2 04 1 06 2 008 𝑚² Para seção 6 I6 𝐴6 𝑃6 𝐷61 𝐷61 2 00 𝐷7 𝐷5 2 00 00 08 2 000 𝑚² Assim temos Seção 1 2 3 4 5 6 TOTAL Posição na trena m 05 07 09 11 13 15 Distância margem m 0 02 04 06 08 1 Profundidade m 0 07 099 085 04 0 Área da subseção m2 Ai 0 014 0198 017 008 000 2º PASSO ACHAR AS VELOCIDADES Seção 1 2 3 4 5 6 TOTAL Rotação a 06P rotações 0 20 28 32 15 0 Rotação a 06P rotações 0 21 27 35 12 0 Precisamos encontrar a média das rotações para aplicar na formula do molinete então temos 𝑆𝑒çã𝑜 1 0 0 2 0 𝑆𝑒çã𝑜 2 20 21 2 205 𝑆𝑒çã𝑜 3 28 27 2 275 𝑆𝑒çã𝑜 4 32 35 2 335 𝑆𝑒çã𝑜 5 15 12 2 135 𝑆𝑒çã𝑜 6 0 0 2 0 Assim obtemos o N dividindo a rotação pelo tempo que neste caso foi 30 segundos então 16 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA 𝑆𝑒çã𝑜 1 0 30 0 𝑟𝑝𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 2 205 30 068 𝑟𝑝𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 3 275 30 091 𝑟𝑝𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 4 335 30 112 𝑟𝑝𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 5 135 30 045 𝑟𝑝𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 1 0 30 0 𝑟𝑝𝑠 Como nenhum dos N foi 864 então utilizamos a equação com os parâmetros B2 e A2 assim obtendo a velocidade em ms 𝑉2 𝐴2 𝐵2 𝑁 000157 00343 068 002489 𝑚𝑠 𝑉3 𝐴2 𝐵2 𝑁 000157 00343 091 003278 𝑚𝑠 𝑉4 𝐴2 𝐵2 𝑁 000157 00343 112 003999 𝑚𝑠 𝑉5 𝐴2 𝐵2 𝑁 000157 00343 045 001701 𝑚𝑠 Assim temos Seção 1 2 3 4 5 6 TOTAL Posição na trena m 05 07 09 11 13 15 Distância margem m 0 02 04 06 08 1 Profundidade m 0 07 099 085 04 0 Área da subseção m2 Ai 0 014 0198 017 008 000 Rotação a 06P rotações 0 20 28 32 15 0 Rotação a 06P rotações 0 21 27 35 12 0 Velocidade a 06P ms 0 00249 00328 00400 00170 0 Agora podemos obter a vazão com a seguinte relação 𝑄 𝑉𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 Á𝑟𝑒𝑎 Assim temos 17 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA 𝑆𝑒çã𝑜 1 0 0 0 𝑚3𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 2 00249 014 0003486 𝑚3𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 3 00328 0198 00065 𝑚3𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 4 00400 017 00068 𝑚3𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 5 00170 008 000136 𝑚3𝑠 𝑆𝑒çã𝑜 6 0 0 0 𝑚3𝑠 Assim Seção 1 2 3 4 5 6 TOTAL Posição na trena m 05 07 09 11 13 15 Distância margem m 0 02 04 06 08 1 Profundidade m 0 07 099 085 04 0 Área da subseção m2 Ai 0 014 0198 017 008 000 Rotação a 06P rotações 0 20 28 32 15 0 Rotação a 06P rotações 0 21 27 35 12 0 Velocidade a 06P ms 0 00249 00328 00400 00170 0 Vazão na subseção m3s 0 000349 00065 00068 000136 0 A vazão total é obtida somando as vazões nas subseções então 𝑄𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 0 000349 00065 00068 000136 0 𝟎 𝟎𝟏𝟖𝟏𝟓 𝒎𝟑𝒔 Ou seja o rio possui uma vazão de 1815 Ls A velocidade média é obtida pela relação 𝑉𝑚é𝑑𝑖𝑎 𝑉𝑎𝑧ã𝑜𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 Á𝑟𝑒𝑎𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 0 000349 00065 00068 000136 0 0 014 0198 017 008 000 003 𝑚𝑠 ESCOAMENTO SUBTERRÂNEO Questão 08 Considere um aquífero confinado entre duas camadas impermeáveis os engenheiros instalaram 2 piezômetros instalados a uma distância 𝑑𝐿 de 2000 metros mostram níveis de 521 A e 383 B metros A espessura do aquífero em metros é de 152 18 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA metros e a condutividade hidráulica é de 837 𝑚 𝑑𝑖𝑎1 Você foi contratado para calcular a transmissividade do aquífero e a vazão através do aquífero por unidade de largura em 𝒎³ 𝒅𝒊𝒂𝟏 𝒎𝟏 Figura 2 Esquema de instalação dos piezômetros Fonte Autores 2023 Essa questão é resolvida por passos 1º PASSO Encontrar o gradiente de pressão no aquífero 𝑑ℎ 𝑑𝐿 𝑁𝑖𝑣𝑒𝑙𝐴 𝑁í𝑣𝑒𝑙𝐵 𝑑𝐿 521 383 2000 00069 𝑚𝑚 2º PASSO Encontrar a transmissividade no aquífero A transmissividade é o produto da condutividade e da espessura do aquífero 𝑇 𝐾 𝑚 837 152 127224 𝑚2𝑑𝑖𝑎 3º PASSO Encontrar a vazão no aquífero A vazão através do aquífero é dada por 𝑄 𝐴 𝐾 𝑑ℎ 𝑑𝐿 Considerando a área A como o produto da espessura m e da largura B a vazão é calculada por 19 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA 𝑄 𝐵 𝑚 𝐾 𝑑ℎ 𝑑𝐿 𝐵 𝑇 𝑑ℎ 𝑑𝐿 𝐵 127224 00069 𝑩 𝟖𝟕𝟕𝟖 𝒎𝟑𝒅𝒊𝒂 Considerando uma largura unitária do aquífero 1 m a vazão seria de 8778 𝑚3 𝑑𝑖𝑎1 𝑚1 Assim se a largura do aquífero é 100 m a vazão é de 8778 𝑚3 𝑑𝑖𝑎1 𝑚1 CONHECIMENTO TEÓRICO Questão 09 Quais são os métodos utilizados para medir a vazão em rio e canais Explique o funcionamento de 2 deles Questão 10 Qual a importância de se obter um hidrograma unitário R O hidrograma é a base para estudos hidrológicos de bacias visando por exemplo o abastecimento de água ou seu aproveitamento hidroelétrico Permite observar o comportamento das bacias identificando períodos de vazão baixa e alta auxiliando na previsão de enchentes e estiagens assim como períodos e volumes de recarga da água subterrânea Através da identificação no hidrograma dos componentes de escoamento direto e fluxo basal é possível avaliar a contribuição da água subterrânea na produção total de água de bacia Questão 11 O que é um aquífero R Um aquífero é uma formação geológica com poros saturados de águas no subsolo A porosidade define a capacidade de reter água calculada como volume de vazios sobre volume total Aquitardos têm baixa porosidade e bloqueiam água Existem aquíferos confinados entre camadas impermeáveis e livres acessíveis da superfície A carga hidráulica varia com o tipo de aquífero medida por piezômetros Em aquíferos livres é igual à cota do lençol freático em confinados pode ser maior devido à pressão Questão 12 Como se origina o escoamento superficial em uma bacia durante as chuvas R Após atingir o solo a água segue dois caminhos infiltração preenchendo vazios no subsolo e abastecendo águas subterrâneas até atingir o estado de saturação dando origem ao escoamento superficial fluindo sempre para zonas mais baixas formando córregos e rios que eventualmente chegam aos oceanos Parte da água infiltra e retorna à superfície via nascentes ou fluxos subterrâneos alcançando os oceanos em rotas lentas 20 ESTUDO DIRIGIDO UNIDADE 3 HIDROLOGIA Questão 13 Em que parte de uma bacia hidrográfica ocorre preferencialmente a geração de escoamento superficial R O escoamento superficial sempre se inicia fluindo de zonas mais altas para zonas mais baixas formando córregos e rios que eventualmente chegam aos oceanos Questão 14 O que é a chuva efetiva R Em hidrologia a parcela da chuva que se transforma em escoamento superficial