HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS. Os exames da disciplina de Hidrologia e Recursos Hídricos (LECivil) realizam-se nas seguintes datas e locais:
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- Matheus Henrique Costa Santiago
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1 HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS Exames Os exames da disciplina de Hidrologia e Recursos Hídricos (LECivil) realizam-se nas seguintes datas e locais: 17 de Janeiro de 2006, terça-feira, às 17:00 no Salão Nobre 28 de Janeiro de 2006, sábado, 9:00 nas salas V134, V133, V132, V131, V126, V125, V124 Inscrições Os alunos têm que se inscrever para os exames. A inscrição é feita em no primeiro exame até 16 de Janeiro de 2006 às 20:00, no segundo exame até 27 de Janeiro de 2006 às 20:00. Exemplos de exames Apresentam-se nas páginas seguintes exemplos de exames. Os exames têm a duração de 2 h e constam de duas partes sem consulta bibligráfica. Na primeira parte, os alunos podem utilizar máquinas de calcular para resolver as questões práticas que lhes são postas. Na segunda parte, não podem utilizar máquinas de calcular.
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12 No.: Nome: INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E ARQUITECTURA SECÇÃO DE HIDRÁULICA E DOS RECURSOS HÍDRICOS E AMBIENTAIS HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS LICENCIATURA EM ENGENHARIA CIVIL 1º EXAME 04/01/2005 Parte prática 1. Em determinada obra dimensionaram-se os órgãos de descarga para um caudal máximo anual de 1280 m 3 s -1. Na secção onde a obra foi implantada a série dos caudais máximos anuais apresenta uma média e um desvio-padrão de 500 m 3 s -1 e 250 m 3 s -1, respectivamente. Nessas condições e admitindo a aplicabilidade da lei de Gumbel, determine: a) a probabilidade do caudal de dimensionamento não ser excedido num determinado ano; b) a probabilidade do caudal de dimensionamento ser excedido em pelo menos um dos quarenta anos que se sigam à conclusão da obra. K G = 6 T 0, ln ln π T 1
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14 2. A linha de possibilidade udométrica para o período de retorno de 100 a, determinada para dada bacia hidrográfica é 0,358 P = 10 t com P em mm e t em min. Sabendo que a área da bacia hidrográfica é 32,4 km 2, o tempo de concentração é 1,5 h e que a bacia é praticamente impermeável, determine o caudal de ponta de cheia para esse período de retorno. 3. Em determinada bacia hidrográfica, em resultado de precipitações úteis de 10 mm e 20 mm, em intervalos de tempo consecutivos de 0,25 h, obteve-se o seguinte hidrograma do escoamento directo: t (h) Q d (m3/s) 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,75 2, Nessas condições determine: a) o tempo de concentração da bacia hidrográfica; b) a área da bacia hidrográfica; c) o caudal de ponta do hidrograma do escoamento directo que se obteria se a precipitação útil fosse de 20 mm e 40 mm, respectivamente. Justifique.
15 No.: Nome: HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS LICENCIATURA EM ENGENHARIA CIVIL 1º EXAME 04/01/2005 (cont.) Parte teórica 4. Defina densidade de drenagem de uma bacia hidrográfica e refira a sua dependência da escala da carta que se utiliza para a sua determinação. 5. Refira três factores geométricos do escoamento na secção de referência de uma bacia hidrográfica e indique de que modo o condicionam. 6. Três postos udométricos têm sobre uma bacia hidrográfica áreas de influência A 1, A 2 e A 3, que somadas perfazem a área da bacia. Sabendo que a precipitação medida nos postos em determinado período foi respectivamente P 1, P 2 e P 3, escreva a expressão que pelo método de Thiessen permite a determinação da precipitação sobre a bacia.
16 7. Numa determinada bacia hidrográfica a relação entre o escoamento anual (H i ) e a precipitação anual (P i ) é expressa exactamente por H = a P b i i onde a e b são parâmetros positivos. Nessas condições mostre que, para um período de N anos, o coeficiente de variação do escoamento anual (CV H ) é maior que o coeficiente de variação da precipitação anual (CV P ). 8. Descreva um evaporímetro Piche e indique como se comparam os valores que mede com os de uma tina da classe A. 9. A lei de Horton é expressa do seguinte modo f = f c + (f 0 f ) e Represente graficamente a função f(t), indicando no gráfico os parâmetros f c e f 0, e refira o significado físico destes dois parâmetros. c k t 10. Explique como procederia para estimar a curva de duração média anual do caudal médio diário na secção de referência de uma bacia hidrográfica onde não houvesse registos de medição de caudal.
17 No.: Nome: INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL E ARQUITECTURA SECÇÃO DE HIDRÁULICA E DOS RECURSOS HÍDRICOS E AMBIENTAIS HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS LICENCIATURA EM ENGENHARIA CIVIL 2º EXAME 18/01/2005 Parte prática 1. Para o traçado do perfil longitudinal de determinado curso de água determinaram-se os seguintes pontos x (km) z (m) onde x representa a distância à secção de referência e z, a cota. Determine o declive equivalente do curso de água.
18 2. Para determinada bacia hidrográfica com 40 km 2 de área estimou-se um escoamento médio anual de 200 mm. Sabendo que o coeficiente de variação do escoamento anual é e que para a lei normal se tem CV H = 2,74 H 0,27 F(x) 0,5 0,9 0,99 0,995 0,999 K N 0,00 1,28 2,33 2,56 3,09 determine o escoamento anual que, segundo tal lei, não é excedido em média uma vez em cada 10 anos e o caudal médio, em m 3 /s, que lhe corresponde. 3. Em determinada bacia hidrográfica, em resultado de uma precipitação útil com intensidade constante de 4 mm/h e muito longa duração, obteve-se o seguinte hidrograma do escoamento directo: t (h) Q d (m3/s) 0,00 0,25 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1, Nessas condições determine: d) o tempo de concentração da bacia hidrográfica; e) a área da bacia hidrográfica; f) o hidrograma unitário para a precipitação de 1 mm em 0,25 h.
19 No.: Nome: HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS LICENCIATURA EM ENGENHARIA CIVIL 2º EXAME 18/01/2005 (cont.) Parte teórica 4. Defina retenção superficial e detenção superficial de modo a deixar claras as diferenças entre cada um dos referidos conceitos. 5. Refira três características da precipitação sobre uma bacia hidrográfica que condicionem o escoamento resultante na secção de referência da referida bacia. Refira também o modo como o condicionam. 6. Indique as condições para assegurar, na medida do possível, a invariabilidade no tempo da curva de vazão de determinada estação hidrométrica.
20 7. Explique como se calcula o volume de escoamento anual numa secção transversal de um curso de água equipada com um limnígrafo e dispondo de curva de vazão. 8. A fórmula de Penman é E + γ = m E E a + γ Indique o significado físico das variáveis nela intervenientes. 9. Defina teor volúmico de humidade de um solo e refira a que grandeza é igual o seu valor máximo. 10. Indique os tipos em que se podem classificar os métodos de avaliação de caudais de cheia.
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