Exercícios Resolvidos de Hidrologia e Drenagem - Análise de Escoamento Superficial e Curva Número

ESCOLA POLITÉCNICA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL HIDROLOGIA E DRENAGEM PROFESSORA LUCIENE PIMENTEL DA SILVA Ph D EXERCÍCIO 1 Na seção exutória de uma bacia hidrográfica com 100 km2 de área de drenagem foram feitos registros horários da vazão produzida por uma chuva isolada de 2 horas de duração e 24 mmh de intensidade Os valores das vazões horárias encontramse representadas na tabela abaixo T horas 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Q m3s 30 27 51 200 200 110 80 60 55 48 43 Pedese a Promover a separação dos escoamentos utilizando o método da reta que une os tempo de ascensão e recessão b Estimar o volume de escoamento superficial direto produzido por esta chuva c Calcular a chuva efetiva d Determinar o coeficiente de escoamento superficial runoff 2 Estimar o volume de escoamento superficial direto as lâminas de precipitação efetiva e perdas por infiltração para uma bacia hidrográfica com área de 12 km2 sendo constituída por 80 de florestas em condições médias CN60 15 de distrito industrial com 72 de impermeabilização CN88 e 5 de estradas asfaltadas CN98 Admita que as condições antecedentes de umidade do solo sejam normais ESCOLA POLITÉCNICA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL HIDROLOGIA E DRENAGEM PROFESSORA LUCIENE PIMENTEL DA SILVA Ph D O evento de chuva discretizado em 10 min está mostrada na tabela abaixo Tempo min Precipitação mm 10 80 20 250 30 200 40 150 50 40 60 20 3 Estime a Curva Número CN de uma bacia com as características apresentadas nas seguintes condições a Condição de umidade antecedente do solo é seca b Solo tipo B Características da bacia 40 residencial 15 comercial 15 ruas pavimentadas 10 área gramada 10 bosques 10 estacionamento Dados Tabela Curva Número CN para usos e tipos de solo urbanos Uso do Solo Grupo de Solo A B C D Residencial 61 75 83 87 Comercial 89 92 94 95 Ruas pavimentadas 98 98 98 98 Área gramada 39 61 74 80 Bosques 45 66 77 83 Estacionamento 98 98 98 98 Condições antecedentes do solo ESCOLA POLITÉCNICA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL HIDROLOGIA E DRENAGEM PROFESSORA LUCIENE PIMENTEL DA SILVA Ph D 4 A tabela a seguir apresenta o uso do solo com as respectivas áreas e coeficiente de runoff das áreas que compõe uma bacia hidrográfica de 45 km2 Uso do solo Floresta Grama Pasto Pavimento Asfáltico Área km2 08 12 15 10 Runoff 35 15 26 95 Utilizando o método racional determine a vazão no exutório dessa bacia sabendo que a mesma foi causada por uma precipitação uniforme de 60 mmh 5 Um muro que marca o limite entre dois terrenos não possui sistema de drenagem de águas pluviais e está acumulando água em sua base Visando a garantia da durabilidade do muro e a higiene do seu entorno é necessário projetar a instalação de drenagem de água pluvial do local Considerando que a precipitação de projeto é de 150 mmh que o muro mede 3m x 10m e que a ABNT NBR 10844 recomenda utilizar apenas a metade da área de contribuição para muros e paredes isolados calcule o valor da vazão de projeto em lmin que deve ser empregada no dimensionamento da instalação de drenagem em questão 6 A partir de um hidrograma de cheia na saída de uma bacia com 200 km² de área de drenagem calculouse que sua parcela de volume de escoamento superficial direto Área A equivale a 6106 m³ O volume do escoamento básico no mesmo período Área B equivale a 2106 m³ Calcule a precipitação total sobre a bacia em mm 7 Qual a máxima azão de uma bacia com 06km² em Curitiba numa área residencial para uma chuva com tempo de retorno igual a 5 anos Utilize a equação de Watt e Chow para o tempo de concentração sabendose que o comprimento do talvegue principal é de 700m ao longo do qual existe uma diferença de altitude de 7m Considere a duração da chuva igual ao tempo de concentração td tc ESCOLA POLITÉCNICA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL E AMBIENTAL HIDROLOGIA E DRENAGEM PROFESSORA LUCIENE PIMENTEL DA SILVA Ph D 8 Um pátio retangular de 15 ha de área pavimentado em cimento liso deverá ser drenado por uma canaleta de 180 m de comprimento de extensão localizada em sua parte baixa conforme ilustrado no esquema da Figura a seguir Para a área de drenagem em questão o coeficiente de runoff foi estimado em cerca de 092 Isto posto calcular a máxima vazão da água na canaleta vazão na seção de saída decorrente de uma chuva que apresenta 20 de probabilidade de ser igualada ou superada num ano qualquer Dados adicionais Velocidade da água na superfície do terreno pavimentado Vt 065msVelocidade média do escoamento da água na canaleta VC 11ms Equação de intensidadeduraçãofrequência idf para as chuvas intensas na região Com a intensidade i obtida em mmh para Tr em anos e td em min