Engenharia Ambiental. [Hidrologia Ambiental] Normas e orientações gerais (v3) Prof. Afonso Augusto Magalhães de Araujo

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1 Engenharia Ambiental [Hidrologia Ambiental] Normas e orientações gerais (v3) Prof. Afonso Augusto Magalhães de Araujo

2 UFPR/TC/DTT Engenharia Ambiental 2010/02 Araujo, A. A. M. Professor : Afonso Augusto M. de Araujo Sala : Prédio do SIMEPAR térreo - Lemma Telefone : afonsoaraujo@ufpr.br webpage : Atendimento : seg-qua-sex (s) h. Texto : Applied Hydrology Chow, Maidment, Mays (disponível na biblioteca do Setor). Avaliação : Lista de exercícios (12) -2.0 ptm Avaliações parciais (3) 52.5 % Avaliação final (1) 30.0 % Trabalho (1) 17.5 % 1. Horários 1.1. aulas presenciais Seg/qua/sex 13:30 15:30 hs 1.2. atendimento preferencialmente, o atendimento deve ser previamente agendado nos seguintes horários: seg/qua/sex hs Obs.: ao longo do semestre esses horários poderão sofrer ajustes na medida do interesse geral, sendo divulgado na página web. 2. Critérios de avaliação 2.1. Notas As questões aqui delineadas não alteram as normas gerais já fixadas pela UFPR, representando apenas um detalhamento e regulamentação específica para o melhor aproveitamento da disciplina. A disciplina é semestral. Seguindo-se o resumo apresentado acima, serão realizadas três provas parciais, denominadas P1,P2 e P3, respectivamente e uma prova final, P4. O assunto tratado é cumulativo, ou seja, conhecimentos que tenham sido apresentados anteriormente

3 podem e serão cobrados a qualquer tempo. Adicionalmente, será realizado um trabalho, denominado T1, envolvendo assuntos de interesse da disciplina. Os pesos atribuídos são como segue: provas parciais com peso global de 52.5% (17.5% para cada prova); prova final 30%; trabalho 17.5% e as listas de exercícios, que serão detalhadas mais adiante, valerão até 2.0 pontos negativos na média global. Trabalhos extras realizados por iniciativa do aluno sempre são bem vindos e serão muito bem avaliados pelo/a critério do professor Presença Como é do conhecimento de todos, a freqüência mínima para aprovação é de 75% e será rigorosamente cobrada. Alunos que chegarem à sala após o professor/realização da chamada ou, se ausentarem da sala antes do término da aula, serão considerados ausentes. Não existe abono de presenças, a não ser os já previstos na regulamentação da UFPR e, os recentemente previstos na resolução 44/09 que reorganiza o calendário acadêmico para o ano letivo de 2009, em virtude da prevenção à gripe A(H1N1) Lista de exercícios As referências bibliográficas ao final deste texto estão repletas de exercícios resolvidos e propostos. Portanto, desde já, todos esses exercícios estão à disposição dos alunos e devem ser resolvidos integralmente para um completo aprendizado. Entretanto, para fins de avaliação, serão cobrados automaticamente, ao final de cada capítulo, a entrega de pelo menos cinco exercícios da seguinte forma: a) O seguinte padrão será exigido: 1) papel formato A4; 2) Identificação do aluno e da lista; 3) citação da fonte/origem do exercício; b) A escolha do exercício é por conta do aluno. Nesse processo deve ser verificada a conexão do exercício com a teoria apresentada e o aluno deve ser capaz, antes de resolver formalmente o exercício, apresentar uma síntese textual, apontando os conhecimentos necessários para a solução, as dificuldades envolvidas, a solução que será adotada junto com a justificativa e possível variantes do problema; c) Ao apresentar a solução formal do problema, todos os passos dever ser claramente explicados e as hipóteses adotadas devem estar claramente presentes. Os prazos serão respeitados rigorosamente, não cabendo perguntas se é possível entregar as listas com atraso. Em caso do aluno insistir nesta prática, uma resposta aparentemente positiva do professor não implicará na consideração da lista para fins de avaliação.

4 3. Literatura [1] Barth, F.T., Pompeu, C.T., Fill, H.D., Tucci, C.E.M., Kelman, J. e Braga Jr.,B.P.F. Modelos Para Gerenciamento de Recursos Hídricos. Coleção ABRH de Recursos Hídricos v.1. Nobel/ABRH. 1987; [2] Brutsaert,W. Hydrology. An introduction. Cambridge. 634p.2005; [3] Chow, V., Maidment, D.R. e Mays, L.W. Applied Hydrology. Series In Water Resources and Environmental Engineering, McGraw-Hill Inc. Nova York, 1988; [4] Hornberger,G.M., Raffensperger,J.P., Wiberg,P.L., Eshleman,K.N. Elements of Phisical Hydrology. Johns Hopkins University Press. Baltimore e Londres. 1998; [5] Linsley, R. K., Kohler, M. e Paulhus, J.L.H. Hydrology for Engineers. McGraw-Hill. 508p. 1982; [6] Striwerda,J.C. Finite Diference Schemes and Partial Differential Equations. Wadsworth e Brooks/Cole. Séries Matemáticas. California. 1989; 4. Organização da disciplina Capítulos Título Conteúdo (em construção) Parte I Processos Hidrológicos 1 Introdução: ciclo hidrológico 2 Processos hidrológicos 3 Água na atmosfera 4 Água subsuperficial 5 Água superficial 6 Medições hidrológicas Parte II Análise hidrológica formas de propagação do escoamento superficial 7 Hidrograma unitário 8 Propagação do escoamento - concentrada 9 Propagação do escoamento - distribuída 10 Propagação dinâmica da onda 11 Estatística em hidrologia 12 Análise de freqüência

5 5. Plano de aulas O calendário de aulas e seus respectivos conteúdos representam um guia tanto para o aluno realizar seus estudos prévios, condição ideal para potencializar o aprendizado, como para o professor, como uma referência do andamento da disciplina podendo, a partir disso, corrigir o andamento quando julgar necessário e sempre no melhor interesse do objetivo maior que é a melhora do aprendizado. Aula Data Conteúdo Referência Capítulo 1 Introdução 01 09/08 Apresentação da disciplina: conceitos gerais Plano da disciplina 02 11/08 Introdução: ciclo hidrológico; teoria geral de sistemas Maidment; bibliografia citada 03 13/08 Modelos de sistemas hidrológicos; classificação de modelos Capítulo 11 Estatística em hidrologia 04 16/08 Tratamento estatístico de dados hidrológicos, FP, E; Maidment; bibliografia citada 05 18/08 Funções de probabilidade e freqüência 06 20/08 Parâmetros estatísticos, distribuições estatísticas em hidrologia 07 23/08 Ajustes de distribuições probabilísticas à variáveis hidrológicas Capítulo 12 Análise de séries temporais 08 25/08 Período de retorno; distribuição de valores extremos 09 27/08 Análise de freqüência: método do WRC; testes de hipóteses 10 30/08 Análise de freqüência: método do WRC; testes de hipóteses 11 01/09 Revisão geral e discussões preparação para P /09 P1:cap 1,11,12 / (T1) Capítulo 2 Processos hidrológicos 13 10/09 Teorema dos transportes de Reynolds e as equações de conservação; Processos hidrológicos: canais; meios porosos 14 13/09 Processos hidrológicos: balanço de energia e processos de transportes 15 15/09 Processos hidrológicos: perfil de velocidade e radiação Capítulo 3 Água na atmosfera 16 17/09 Circulação atmosférica, vapor, precipitação, chuva/ 17 20/09 Chuva espacial, variabilidade na precipitação 18 22/09 Evaporação; Balanço de energia; evapotranspiração Capítulo 4 Água Subsuperficial 19 24/09 Escoamento não saturado; Fluxos de umidade do solo 20 27/09 Infiltração, método de Green-Ampt; 21 29/09 Tempo de umidecimento Capítulo 5 Água Superficial 22 01/10 Fontes de escoamento, hidrógrafa, precipitação efetiva e escoamento direto 23 04/10 Abstrações e infiltrações; Método do SCS; efeitos de urbanização 24 06/10 Nível e velocidade do escoamento; tempo de viagem; tempo de concentração 25 08/10 Conclusão e revisão geral 26 13/10 P2:cap (2),3,4,5 Capítulo 6 Medições hidrometeorológicas 27 15/10 Sistemas de medições hidrometeorológicas; características fisiográficas; elementos de geomorfologia 28 18/10 Sensoriamento remoto aplicado a hidrologia 29 20/10 Visita técnica: estação meteorológica; SIMEPAR/SUDERHSA/VERDE Capítulo 7 Hidrógrafa unitária 30 22/10 Sistemas hidrológicos; funções de resposta 31 25/10 Conceitos do hidrograma unitário; obtenção do hidrograma unitário 32 27/10 Hidrograma unitário para chuvas de diferentes durações

6 33 29/10 Aplicações do hidrograma unitário, exercícios e revisão geral 34 03/11 P3:cap 6 e 7 Capítulo 8 Propagação do escoamento (superficial) concentrada 35 05/11 Sistemas de propagação; propagação de nível 36 08/11 Método de Range-Kuta, exemplos 37 10/11 Propagação hidrológica em rios 38 12/11 Modelos de reservatórios lineares Capítulo 9 Propagação do escoamento (superficial) distribuídar 39 15/11 Equações de Saint-Vennant; classificação de modelos distribuídos 40 17/11 Solução analítica da onda cinemática-diferenças finitas; solução numérica da onda cinemática método de Muskingun-Kunge 41 19/11 Exemplos de aplicações exercícios Capítulo 10 Propagação dinâmica da onda de cheia 42 22/11 Relações estado-vazão; modelo implícito da onda dinâmica 43 24/11 Equações de DF; soluções de DF; modelos de propagação de ondas 44 26/11 Revisão / filmes / 45 29/11 P4:cap 8,9 e (10) 46 01/12 Resultados e encerramento /12 6. Lista de Exercícios As referências bibliográficas ao final deste texto estão repletas de exercícios resolvidos e propostos. Portanto, desde já, todos esses exercícios estão à disposição dos alunos e devem ser resolvidos integralmente para um completo aprendizado. Entretanto, para fins de avaliação, será cobrada automaticamente, ao final de cada capítulo, a entrega uma lista de exercícios contendo, pelo menos, cinco exercícios da organizados da seguinte forma: a. O prazo para a entrega da lista será de uma semana a contar da última aula do capítulo correspondente. Como regra, não será aceito listas fora do prazo; b. Os exercícios devem ser entregues em papel A4 em um formato padrão de cada aluno, que deve ser mantido ao longo de todo o curso; c. A escolha do exercício é por conta do aluno. Nesse processo deve ser verificada a conexão do exercício com a teoria apresentada e o aluno deve ser capaz, antes de resolver formalmente o exercício, apresentar uma síntese textual, apontando os conhecimentos necessários para a solução, as dificuldades envolvidas, a solução que será adotada junto com a justificativa e possíveis variantes do problema;

7 d. Ao apresentar a solução formal do problema, todos os passos devem ser claramente explicados e as hipóteses adotadas devem estar presentes (isso é muito importante); e. Finalmente, você será encorajado à discutir os problemas com outros colegas, entretanto o trabalho deve ser individual e seu. Note que existe uma linha tênue entre colaboração e conduta acadêmica inapropriada. Por favor, não a ultrapasse! 7. Avaliações/Provas Conforme já antecipado as avaliações, em formato de prova, serão de dois tipos: parciais (3) e final (1). Independentemente do tipo, os assuntos cobrados são cumulativos, significando que, na prova final 1, além do peso diferenciado, será cobrado todo o conteúdo da disciplina. As provas são elaboradas a partir das listas de exercícios contidas na apostila e nos livros textos indicados. Isto não significa que as questões sejam idênticas aos exercícios da lista, mais sim semelhantes (veja o conceito de semelhança no capítulo correspondente de nossos livros textos). Atenção! Não há eliminação ou substituição de notas. 8. Trabalho (conteúdo será atualizado em breve) 9. Pontos Extras Existem inúmeras possibilidades e oportunidades durante o semestre para que pontos adicionais possam ser conquistados a qualquer tempo, da seguinte forma: 1. Durante as provas haverá questões desafio valendo pontos Bônus; 2. Ao longo das aulas, questões polêmicas podem ser sugeridas para serem resolvidas; 3. As listas de exercícios podem conter exercícios sugeridos pelo professor valendo pontos extras; e As diferentes mídias, incluindo-se revistas científicas, jornais, revistas do cotidiano, internet, etc..., são excelentes fontes de 1 Esta prova final não é a prova final aplicada aos alunos que não obtiveram média para a aprovação direta.

8 artigos e reportagens envolvendo, por exemplo, questões sobre recursos hídricos, onde o conhecimento da mecânica dos fluidos está subjacente. Caso você encontre um tema interessante, adicione à sua lista de exercícios, juntamente com uma página resumindo/comentando o assunto, esse esforço será devidamente recompensado. 10. Orientações finais Como em qualquer instituição, as normas de funcionamento tendem a se adaptar à prática do cotidiano o que, por vezes nos leva à situações indesejadas. Tentando minimizar algumas delas, seguem alguns alertas: Entrada em sala e presença: - O aluno que chegar atrasado a sala, ou seja, após o horário regulamentar e a entrada do professor, terá sua entrada autorizada, obviamente, mediante uso de comportamento condizente, mas não terá sua presença considerada; - O aluno que se ausentar da sala, aprticularmente sem a devida comunicação ao professor, terá sua presença anulada; Comunicação com o professor por correio eletrônico: - O uso da comunicação eletrônica deve ocorrer em benefício de ambas as partes e dentro de uma conduta de respeito mútuo. Caso esta situação não se verifique o professor poderá invalidar este instrumento de comunicação com a turma; - Desde já, considera-se que a página web, acessível pelo endereço divulgado acima, será um meio de comunicação válido, onde serão divulgados orientações, planos de aula, datas e resultados de prova, e outros assuntos de interesse da disciplina, não substituindo ou invalidando o edital tradicional.