Este documento contém 14 exercícios sobre hidrologia que abordam tópicos como: componentes do escoamento em bacias hidrográficas, cálculo de hidrógrafas, determinação de vazões de projeto utilizando diferentes métodos, caracterização da capacidade produtiva de água em bacias, definição de deflúvio e seus indicadores hidrológicos.

1. 11/06/2015
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Exercícios
Escoamento
GNE 113 – Hidrologia I
Universidade Federal de Lavras
1) Separe os componentes do escoamento na hidrógrafa abaixo, referente a
uma bacia hidrográfica de 6,5 km², e quantifique:
Resp: Ponto A: t=30min; Ponto C: t=150min; j=0,725 m³s-1/15min
a) A distribuição temporal do deflúvio superficial (Ds), em mm;
Resp (m³/s): Dst=45min=2,23; Dst=60min=3,09; Dst=75min=4,79; Dst=90min=3,17; Dst=105min=2,10; Dst=120min=1,72; Dst=135min=1,07;
b) Qual é o deflúvio superficial total, em mm?
Resp: 18,18 mm;
c) O índice Φ;
Resp:18,43 mm/h;
d) Quantifique as precipitações efetivas com base no índice Φ;
Resp: PEt=60=6,39mm; Pet=7510,39mm; Pet=90=1,39mm;
e) A vazão superficial específica, em l/s.km² para t = 75 min;
Resp: 5327 l/s.km²;
f) Quantifique o coeficiente de escoamento superficial direto (CESD);
Resp: 0,53;
g) Qual a lâmina de escoamento subterrâneo entre 0 e 180 min?
Resp: 10,8 mm;
h) Houve recarga?
Resp: Sim.
∆t
(min)
Q
(m³/s)
P
(mm)
0 8,6 0
15 8,4 0
30 8,2 0
45 25 2
60 32 11
75 45 15
90 34 6
105 27 0
120 25 0
135 21 0
150 14 0
165 13,8 0
180 13,6 0

2. 11/06/2015
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2) Dado o hidrograma unitário abaixo (1mm;60’) de uma
bacia hidrográfica de 1548 ha, calcule a hidrógrafa resultante
do hietograma apresentado. Obtenha a vazão de pico e faça a
representação gráfica.
R: Qp = 13,3 m³/s
- HU (m³/s):
q1= 0,1
q2= 0,4
q3= 0,9
q4= 1,5
q5= 0,8
q6= 0,4
q7= 0,2
Φ = 8 mm/h
1 2 3 4 5 T (horas)
3) Considere uma bacia hidrográfica com área igual a 460 ha, que apresenta
comprimento do talvegue principal igual a 5,8 km e diferença de cota entre a nascente e a
seção de controle de 76 metros, com a seguinte distribuição das características de superfície:
a) 35% da área coberto por floresta, com declividade de 25%;
b) 35% da área coberto por pastagem, com declividade de 10% e
c) 30% da área coberto com cultura anual e declividade de 5%.
Determinar a vazão de projeto para a construção de um bueiro com vida útil de 50 anos e
risco de falha de 15%, utilizando as fórmulas de Kirpich e Ven Te Chow.
R: TR = 308 anos
C = 0,558
I = 92,8 mm/h (td = tcKirpich)
I = 101,1 mm/h (td = tcVen Te Chow)
Qp = 66,2 m³/s (Kirpich)
Qp = 72,1 m³/s (Ven Te Chow) ( ) 66,0
22,0
7
8,508
td
TR
I
+
⋅
=
I: mm h-1,
TR: anos;
td: minutos.

3. 11/06/2015
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• 4) Uma bacia hidrográfica de 400 ha, talvegue principal de 3,5 km, desnível de 90 m, com
25% de cultivo anual (C1 = 0,45), 45% de pastagem (C2=0,3) e 30% de floresta (C3=0,2).
Deseja-se estimar a vazão de cheia para o extravasor de uma barragem, cuja vida útil é de
50 anos e o risco permissível 10%; calcule-a pelos métodos Racional e HUT, considerando
precipitação unitária de 1mm, equação de Kirpich para o tempo de concentração e a
precipitação efetiva calculada com base no coeficiente de escoamento superficial. Dado:
• R: TR = 475 anos; td = tc =42,8 min; I = 164,7 mm/h; C = 0,308; Qp = 56,4 m³/s (Racional); P = Ixtd = 117,5 mm;
Pefetiva = PxC = 36,2 mm; ta = 0,78h; qp = 1,07 m³/s; Qp = 38,7 m³/s.
• 5) Como você caracteriza a capacidade de produção de água (máxima, média e mínima) de
uma bacia hidrográfica?
• 6) Defina deflúvio e explique sua importância.
• 7) O escoamento pode ser analisado através de indicadores hidrológicos. O coeficiente de
escoamento superficial (C) representa a parcela da precipitação transformada em
escoamento na bacia. O coeficiente de escoamento subterrâneo (CB) representa a parcela do
escoamento total constituído pelo escoamento subterrâneo, enquanto o coeficiente de
escoamento superficial direto (CESD) representa a parcela constituída pela precipitação
efetiva. A bacia do rio Mucuri apresenta precipitação anual de 900 mm e escoamento anual
de 180,94mm dos quais 131,53 são essencialmente subterrâneo. Quantifique estes
indicadores para esta bacia.
• R: C = 0,20; CB = 0,73; CESD = 0,27.
( ) 149,1
187,0
,
281,56
81,10224
d
mm
t
TR
I
+
⋅
=
Im,m → mm hora-1;
td → min;
• 8) A hidrógrafa para uma precipitação efetiva de 10mm e 1 h de
duração, para uma bacia hidrográfica, pode ser representada por:
• a) Calcular a área da bacia hidrográfica;
• R: 20,25 km²
• b) Calcular a vazão de pico e o deflúvio resultante de uma
precipitação de 40 mm, sabendo-se que o coeficiente de escoamento
superficial é 0,4.
• R: Qp = 20m³/s
3h 6h
12,5m³/s

4. 11/06/2015
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• 9) Para uma bacia hidrográfica de 80 km², apresenta-se uma chuva e o
correspondente hidrograma. Pede-se:
• a) o deflúvio superficial, em mm; b) a duração da chuva efetiva; c) o índice
Φ; e) a interpretação da cheia em relação à chuva (formação de deflúvio
superficial e recarga).
• R: Ponto A: t=4horas; Ponto C: t=40 horas; j=-0,1778m³s-1/4h; a) Ds = 22,4 mm; c) Φ =2,60
mm/h.
Tempo (h) QTotal (m³/s)
0 26,7
4 26,5
8 28,5
12 33
16 45
20 69
24 50
28 42
32 34
36 28,8
40 24,9
44 24,7
48 24,4
Delta t
(h)
IP (mm/h) LP
(mm)
0-2 6 12
2-4 10 20
4-6 3 6
• 10) Uma bacia hidrográfica cuja área é de 600 ha, se caracteriza
pelos seguintes parâmetros: comprimento do talvegue principal (L)
5,8 km, desnível entre suas extremidades (H) 76m; com relação ao
relevo e cobertura vegetal a situação é a seguinte: na parte mais
elevada (35% da área) a declividade média é de 25% e a cobertura
vegetal é floresta; na sua parte média (35% da área) a declividade
média é de 10% e predomina pastagem; e, na sua parte baixa (30%
da área) a declividade média é de 5% e predomina cultivos anuais.
Estimar a vazão para dimensionar um bueiro a ser construído na
sua seção de controle, tendo como referência uma vida útil de 25
anos e um risco de falha de 10%, calcule a vazão pelo método
racional. Dados:
( ) 66,0
22,0
7
8,508
td
TR
I
+
⋅
=
I: mm h-1,
TR: anos;
td: minutos.
( ) 385,03,0
/*87,0 HLtc =
tc: h;
L: km;
H: m.

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• 12) Calcule a vazão de pico (qp), pelo hidrograma unitário triangular
(HUT) para uma bacia hidrográfica de 0,4 km², com tempo de
concentração de 90 minutos. Considere uma precipitação unitária
(Pu) de 10mm e precipitação efetiva (Pe) de 30mm.
• R: Qp = 1,5 m³/s
• 13) Para uma bacia hidrográfica cujo tempo de concentração é de 55
minutos e área de 150ha, estime a vazão de projeto considerando os
métodos Racional e HUT. Considere C = 0,35 e TR = 50 anos.
Utilize a equação de chuvas intensas a seguir:
• R: Racional: Qp =18,17m³/s
HUT: Qp = 12,38m³/s
( ) 708,0
345,0
7
4,600
td
TR
I
+
⋅
=
I: mm h-1,
TR: anos;
td: minutos.

6. 11/06/2015
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• 14) Calcule a vazão de pico gerada por uma bacia hidrográfica de 390 ha,
provocada por uma precipitação efetiva de 16mm. A hidrógrafa da cheia
resultante pode ser representada por um hidrograma unitário triangular
(HUT) com base (tempo de escoamento superficial direto – tB) de 2,8 horas.
Calcule o tempo de concentração da bacia (tc).