Prova de Fundamentos de Hidrologia - Universidade Federal de Pelotas

UNIVERSIDADE FEDERAL DE PELOTAS CENTRO DE DESENVOLVIMENTO TECNOLÓGICO PROGRAMA DE PÓSGRADUAÇÃO EM RECURSOS HÍDRICOS DISCIPLINA FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA PROVA DE FUNDAMENTOS DE HIDROLOGIA NOME DOS ALUNOS DATA 21062022 ATENÇÃO No caso das questões de múltipla escolha além de assinalar a resposta os alunos devem JUSTIFICAR a escolha com base em aspectos teóricos eou matemáticos QUESTÃO 1 05 ponto Das afirmativas abaixo sobre hidrograma é CORRETO afirmar que a Não existe o interesse de separar o escoamento em um hidrograma originado de um evento isolado de chuva para diferenciar o escoamento superficial direto do escoamento de base b Após a separação de escoamento no hidrograma é possível determinar a parcela da chuva que foi convertida em chuva efetiva c Considerando um evento isolado de chuva o formato do hidrograma depende da área da bacia hidrográfica mas não sofre influência da declividade média e da densidade de drenagem da bacia hidrográfica d A vazão de pico do hidrograma coincide com o final do intervalo de tempo do hietograma onde ocorreu a maior intensidade de chuva e Todas as alternativas anteriores estão erradas QUESTÃO 2 05 ponto A figura abaixo representa o hidrograma de escoamento superficial direto observado no exutório de uma dada bacia hidrográfica Após a integração numérica do referido hidrograma de escoamento superficial direto um engenheiro observou que o volume total de escoamento superficial direto que passou pelo exutório da bacia foi de 8045046 m³ Após a análise do evento de chuva o engenheiro constatou que a chuva efetiva total foi de 66 mm Com base nestas informações determine a área da bacia hidrográfica analisada pelo engenheiro QUESTÃO 3 10 ponto Com base no hietograma e índice apresentados na figura abaixo podese afirmar que a Não houve geração de escoamento superficial direto neste evento de chuva b Houve geração de escoamento superficial direto em três intervalos de tempo c A chuva efetiva total foi de 105 mm d A chuva efetiva total foi de 14 mm e Todas as alternativas anteriores estão incorretas T min IP mmh 20 30 15 10 5 45 90 135 180 225 18 mmh1 QUESTÃO 4 05 ponto Determine a precipitação efetiva para uma precipitação de 50 mm utilizando o método do Soil Conservation Service SCS para uma bacia considerando que no início do evento de precipitação a capacidade máxima de retenção de água no solo S é de 50 mm equivalente a solos arenosos profundos e com umidade antecedente em ponto de murcha A equação do método do SCS é dada por 𝑃𝑒 𝑃 02𝑆² 𝑃 08𝑆 em que Pe é a precipitação efetiva em mm e P é a precipitação acumulada em mm a 055 mm b 55 mm c 55 mm d Não há escoamento superficial direto e A precipitação efetiva é igual à precipitação total QUESTÃO 5 10 ponto A tabela abaixo representa um evento de chuva ocorrido em uma bacia hidrográfica Intervalo de tempo h 01 12 23 34 Precipitação mm 35 74 125 48 Considere que pelo método do Soil Conservation Service SCS a relação entre a precipitação efetiva acumulada Pefac e a precipitação acumulada Pacum seja dada por 𝑃𝑒𝑓𝑎𝑐 0 𝑠𝑒 𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 6 𝑚𝑚 𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 6² 𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 24 𝑠𝑒 𝑃𝑎𝑐𝑢𝑚 6 𝑚𝑚 A parcela da precipitação escoada superficialmente durante a terceira hora em mm é de a 07 mm b 35 mm c 57 mm d 67 mm e 75 mm QUESTÃO 6 15 pontos Considerando os conceitos sobre chuva efetiva e sobre as metodologias destinadas para a sua determinação i Explique o que significa o índice e qual sua aplicabilidade na Hidrologia ii Descreva a concepção do Método do Número da Curva SCSUSDA de modo a explicar cada um dos componentes do método usados para representar a transformação chuva em chuva efetiva e discorra sobre as limitações do método do SCSUSDA iii Discorra sobre as principais diferenças do Método do Número da Curva Modificado Mishra et al 2003 em relação ao Método do Número da Curva SCSUSDA e sobre a aplicabilidade do método sugerido por Mishra et al 2003 na Hidrologia QUESTÃO 7 10 ponto Se o hidrograma unitário de uma bacia hidrográfica para uma chuva efetiva unitária Pu de 10 mm e duração de 1h é dado pela tabela abaixo Tempo h 0 1 2 3 4 5 6 Vazão m³s 0 45 70 50 25 10 0 Então podese afirmar que a vazão máxima de escoamento superficial direto em m3s da onda de cheia formada por uma chuva efetiva de 30 mm seguida por outra chuva efetiva de 20 mm ambas com duração de 1h é a 590 m3s b 400 m3s c 300 m3s d 264 m3s e 190 m3s QUESTÃO 8 10 ponto Sabendo que o Hidrograma Unitário apresentado na figura abaixo foi desenvolvido para uma bacia hidrográfica de 074 km² de área para uma chuva efetiva unitária Pu com duração de 20 minutos podese afirmar que a A Pu escolhida para a geração do HU foi de 15 mm b Ocorreram três intervalos de tempo com geração de escoamento superficial direto c Foram considerados os princípios da sobreposição e da proporcionalidade para a derivação do HU d Foi considerado somente o princípio da proporcionalidade e As alternativas anteriores estão incorretas QUESTÃO 9 15 pontos Considere as isócronas e o histograma tempoárea HTA de uma bacia hidrográfica conforme informações ilustradas nas figuras e tabela abaixo Com base nas informações apresentadas i Explique o que são isócronas o que é o HTA e como podem ser obtidos para uma bacia hidrográfica ii Interprete as informações apresentadas para esta bacia iii Explique como as isócronas e o HTA podem ser empregados conjuntamente com um hietograma para realizar a estimativa do hidrograma correspondente Isócronas minutos Área de contribuição km² 0 30 366 30 60 939 60 90 1006 90 120 459 120 150 182 QUESTÃO 10 15 pontos Sobre a teoria do hidrograma unitário HU e do hidrograma unitário instantâneo HUI responda as questões abaixo i Considere que as ordenadas m³s1 do HU Pu t 15 minutos para uma bacia hidrográfica de 50 km² são 0 04 18 26 39 5 48 41 33 27 21 16 09 03 0 Determine o valor da Pu considerada para a determinação das ordenadas do HU e realize a previsão de vazões para um evento caracterizado por chuvas efetivas de 15 minutos de duração de 8 mm 15 mm e 5 mm ii Explique o significado do ponto de vista hidrológico da equação abaixo para calcular as ordenadas do HU qt a partir do HUI ut e da precipitação efetiva unitária Pu área da bacia hidrográfica ABH e da duração da Pu t iii O HUI de Nash é representado pela equação abaixo Com base nestas informações explique como o modelo de Nash pode ser usado para realizar a previsão de hidrogramas de cheias Em que ut ordenadas do HUI de Nash t tempo n reservatórios lineares em cascata e k tempo de esvaziamento dos reservatórios 𝑞𝑡 𝑃𝑢 𝑡 𝐴𝐵𝐻 𝑢𝑡 𝜏 𝑑𝜏 𝑡 0 𝑡 𝑡 𝑡 𝑡 𝑡 𝑡 𝑡 𝑡