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DISCIPLINA: GESTÃO DE RECURSOS DE RECURSOS HÍDRICOS E BACIAS HIDROGRÁFICAS

EXERCÍCIOS

1. A região da bacia hidrográfica do rio Forquilha, no Norte do RS próxima a Lagoa Vermelha, recebe precipitações médias anuais de 1800 mm. No município de Sananduva há um local em que são medidas as vazões deste rio e uma análise de uma série de dados diários ao longo de 11 anos revela que a vazão média do rio é de 43,1 m3.s-1. Considerando que a área da bacia neste local é de 1604 Km2, qual é a evapotranspiração média anual nesta bacia? Qual é o coeficiente de escoamento de longo prazo?

O balanço hídrico de uma bacia é dado pela equação abaixo:

ΔV =( P – E – Q ).Δt

onde

V é o volume acumulado na bacia,

t é o tempo,

P é a precipitaçã,

E a evapotranspiração e

Q o escoamento.

Numa média de longo prazo podemos desconsiderar a variação de volume (ΔV). Assim, a equação de balanço simplificada fica:

P = Q + E

Onde P é a precipitação (mm/ano); Q é a vazão (ou escoamento) em mm/ano; e E é a

evapotranspiração (mm/ano).

A vazão de 43,1 m3/s é equivalente a um volume anual de

Volume anual = 43,1 m3 . 86400 s . 365 dia. = 1359,2 milhões de m3

s dia ano ano

Este volume corresponde a uma lâmina (altura) dada por

Q = volumeanual =1359,2 . 106 m3/ano = 0,847 m/ano = 847 mm/ano

Áreabacia 1604 . 106 m2

Portanto a evapotranspiração da bacia é dada por:

E = P – Q = 1800 – 847 = 953 mm/ano

O coeficiente de escoamento de longo prazo é dado pela razão entre o escoamento Q e achuva P em valores médios anuais.

C = 847/1800 = 0,47

Ou seja, em média 47% da chuva é transformada em vazão nesta bacia.

2. Qual seria a vazão de saída de uma bacia completamente impermeável, com área de 17km2, sob uma chuva constante à taxa de 5 mm/hora?

Desconsiderando a evapotranspiração (a taxa de evapotranspiração é muitas vezes menorque 5 mm.hora-1)podemos calcular a vazão diretamente. O volume de chuva que atinge a bacia em 1 hora é 5 mm (altura) vezes 17 km2 (área).

5 mm = 5 x 10-3 m

17 km2 = 17 x 106 m2

Volume = 5 x 10-3 x 17 x 106 = 85000 m3

Este volume atinge a bacia, e deve escoar, ao longo de 3600 segundos (1 hora). A vazão de

saída da bacia é, portanto:

Q = 85000 = 23,6 m3/s

3600

3. Considera-se para o dimensionamento de estruturas de abastecimento de água que um habitante de uma cidade consome cerca de 200 litros de água por dia. Um telhado de uma residência com 100 m2, ligado a um grande reservatório, é suficiente para abastecer de água uma pessoa que mora sozinha? Suponha que o telhado é perfeitamente impermeável e que a precipitação média no local seja de 1200 mm por ano.

Consumindo 200 litros de água por dia a pessoa precisa de

Q = 200 . 10-3m3 . 365 = 73 m3/ ano.

A chuva de 1200 mm que cai sobre o telhado equivale a

Volume de chuva = 1200 mm/ano . 100 m2 = 1200 . 10-3m . 100 m2 = 120 m3/ ano

Portanto a água da chuva é suficiente para abastecer esta pessoa.

4 . Um córrego cuja vazão média é de 2,3 m3/ s foi represado por uma barragem para irrigação. A área superficial do lago criado é de 1000 hectares. Será possível atender com este sistema a demanda de irrigação de três agricultores que, em conjunto, utilizam 1,5 m3/s? A evaporação média estimada em Tanque Classe A é de 1300 mm/ano.

Resposta

A criação do lago vai fazer com que parte da água evapore. A evaporação pode ser estimada a partir dos dados do Tanque Classe A. Normalmente considera-se que um lago evapora cerca de 70% da evaporação do Tanque Classe A.

E = 0,7 x 1300 = 910 mm/ano

Numa área superficial de 1000 hectares, que corresponde a 10 km2, esta evaporação corresponde a E = 910 x 10-3 x 10 x 106 = 9,1 x 106 m3/ano = 9,1 x 106 m3 = 0,29 m3/s

365 x 24x 3600s

A vazão média que era de 2,3 m3/s passa a ser de 2,0 m3/s, o que não chega a comprometer a demanda de 1,5 m3/s.

5. Uma barragem irá abastecer uma cidade de 100.000 habitantes e uma área irrigada de 5.000 ha. Verificar, através de um balanço hídrico anual, se o local escolhido para a barragem tem condições de atender à demanda, quando esta for construída.

Informações disponíveis:

- área da bacia (Ab) = 300 km2;

- precipitação média anual (Pm) = 1.300 mm/ano;

- evapotranspiração total (EVT)