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HIDROGRAMA Revisão e Exercícios Hidrologia. Page  2 HIDROGRAMA  O hidrograma é a denominação dada ao gráfico que relaciona a vazão no tempo. A distribuição.

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1 HIDROGRAMA Revisão e Exercícios Hidrologia

2 Page  2 HIDROGRAMA  O hidrograma é a denominação dada ao gráfico que relaciona a vazão no tempo. A distribuição da vazão no tempo é resultado da interação de todos os componente do ciclo hidrológico entre a ocorrência da precipitação e a vazão na bacia hidrográfica. Volume Infiltrado i, f t f i Excesso que se converte em lâmina do escoamento ou chuva efetiva Pe Ia = Abstração iniciais (infiltra na taxa da chuva) Infiltração na Taxa Potencial Ia + Pe =

3 Page  3 CARACTERÍSTICAS DO HIDROGRAMA  Após o início da chuva há um intervalo de tempo (retardo da resposta) até que as vazões comecem a se elevar, devido às perdas iniciais (interceptação vegetal e depressões do solo) e ao tempo de deslocamento da água na própria bacia;  As vazões, então, elevam-se rapidamente (gradiente maior que na fase de recessão) até atingir o pico do hidrograma, sendo predominante neste período o escoamento superficial; Após atingir o pico do hidrograma (vazão máxima) inicia-se um período de recessão, no qual é possível observar um ponto de inflexão que caracteriza o fim do escoamento superficial e a conseqüente predominância do escoamento subterrâneo; E após o ponto de inflexão, as vazões decorrem basicamente do escoamento subterrâneo.

4 Page  4 COMPONENTES DO HIDROGRAMA i = intensidade da chuva f = capacidade de infiltração G i = centro de massa da chuva efetiva i, f QB titi tftf tltl A C tptp tctc Q pico GhGh GiGi trtr tmtm tbtb A – início do escoamento B – momento do pico do escoamento C – final do escoamento rápido G h = centro de massa do hidrograma t l = tempo de retardo (lag time) t p = tempo do pico t c = tempo de concentração t m = tempo de ascensão t b = tempo de base = t f - t i t r = tempo de descida (recessão)

5 Page  5 COMPONENTES DO HIDROGRAMA  Tempo de retardo (tl) – intervalo entre os centros de gravidade da precipitação e do hidrograma.  Tempo de pico (tp) – intervalo entre o centro de gravidade da precipitação e o pico do hidrograma.  Tempo de concentração (tc) – intervalo para que a precipitação no ponto mais distante atinja a seção principal, também é definido como o intervalo entre o fim da precipitação e o ponto de inflexão do hidrograma (final do escoamento superficial).  Tempo de ascensão ™ – intervalo entre o início da chuva e o pico do hidrograma.  Tempo de base (tb) – intervalo entre o início da precipitação e o momento em que o rio volta à situação original.  Tempo de recessão (te) – tempo necessário até atingir o ponto de inflexão.

6 Page  6 FATORES Os principais fatores que influenciam a forma do hidrograma são:  relevo (densidade de drenagem, declividade do rio ou da bacia, capacidade de armazenamento e forma da bacia);  cobertura da bacia (vegetação e áreas impermeabilizadas);  modificações artificiais no rio (regularização e canalização);  distribuição, duração e intensidade da precipitação (em bacias pequenas, precipitações convectivas podem provocar maiores enchentes, enquanto em bacias maiores as chuvas frontais resultam em maiores vazões);  e solo (condições iniciais de umidade).

7 Page  7 EXERCÍCIOS 01. Em uma pequena bacia hidrográfica, com dada curva de capacidade de infiltração, se forem observados dois eventos de precipitação, com mesma lâmina total precipitada e mesma duração, mas com distribuições temporais distintas, deve-se também esperar hidrogramas com formas e dimensões distintas. Dê um exemplo desta afirmação, desenhando uma curva de capacidade de infiltração para a bacia, dois hietogramas distintos e os correspondentes hidrogramas.

8 Page  8 EXERCÍCIOS 02. Construa o hietograma e o hidrograma para os eventos de precipitação 1 e 2 dados abaixo, observando seus componentes. evento1 (15min) P (mm)Q (m³/s) ,21,0 36,34,0 411,743,2 50,748,0 60,332,0 70,521,0 80,515,0 90,58,8 100,26,2 110,15,0 124,2 134,0 143,7 153,3 163,0 172,6 evento2 (15min) P (mm)Q (m³/s) ,9 33,30,9 46,43,9 511,814,1 60,835,6 70,256,0 80,560,6 90,350,0 100,432,2 110,219,4 1212,7 138,8 146,1 154,2 162,9 172,2

9 Page  9 EXERCÍCIOS Evento 1Evento 2

10 Page  10 EXERCÍCIOS 03. As Figuras 1A e 1B mostram três tipos de solos representados por tanques que podem armazenar certa quantidade de água e em seguida escoar. Considerando os três tipos de solos e as taxas de precipitação diferentes para a Figura 1A e Figura 1B, explique: (a) Como ocorrem os dois processos de geração de escoamento superficial mostrados nas Figuras 1 A e 1B. (b) Por que, mesmo sob uma mesma taxa de precipitação para os solos areia, silte e argila, na Figura 1B, não ocorre escoamento superficial na areia. Solo saturadoSolo não-saturado Figura 1AFigura 1B


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