HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS João Reis Hipólito e Álvaro Carmo Vaz

IST Press, Lisboa, 2013 (2ª ed.)

EXERCÍCIOS – CAPÍTULO 1

1.1. Da água doce existente no globo terrestre, cerca de 35 × 106 km3, 30 por cento reside em média 1400 anos nos aquíferos subterrâneos e 0,006 por cento reside em média 16 dias nos rios. Calcule o volume médio de renovação anual nos dois reservatórios e, com base no resultado obtido, refira de qual dos reservatórios se poderá utilizar de modo permanente maior quantidade de água.

1.2. O volume de água existente nos oceanos, que ocupam uma área superficial de 70 por cento da superfície do globo terrestre, estima-se em cerca de 1338 × 106 km3. Sabendo que o coeficiente de dilatação térmica da água é de cerca de 0,00015 K-1 e desprezando outros efeitos, estime o aumento da profundidade média dos oceanos quando a sua temperatura se eleve uniformemente de 1 ºC. Considere que o raio médio da Terra é 6370 km.

EXERCÍCIOS – CAPÍTULO 2

2.1 Sabendo que a precipitação anual média sobre os oceanos (70 por cento da área do Globo) é 1264 mm e que sobre os continentes é 760 mm, calcule a evaporação anual média de todo o Globo (mm). Justifique.

2.2 O escoamento anual médio dos continentes é de cerca de 306 mm. Sabendo que a área dos continentes é 150 × 106 km2 e que o escoamento do rio Amazonas corresponde a cerca de 12 por cento do total, estime o caudal médio do referido rio em m3/s.

2.3 Um temporal sobre uma bacia de 510 km2 originou uma altura de precipitação de 225 mm. Se 20 por cento da precipitação se transformou em escoamento de cheia, qual o volume de armazenamento necessário para conter inteiramente esse escoamento?

2.4 Numa albufeira com uma área de 10 km2 registaram-se durante um período de 5 dias os seguintes valores: - caudal afluente = 15 m3/s; - caudal efluente = 3 m3/s;

- nível da água no 1º dia = 25,0 m; - nível da água no 6º dia = 25,4 m; - precipitação = 0 mm. a) Calcule o volume da água evaporada na albufeira durante os 5 dias.

b) Calcule a altura média diária de evaporação da albufeira nesse período.

2.5 A precipitação média sobre uma bacia hidrográfica com uma área de 645 km2, durante o mês de setembro de 1978, foi de 26 mm. Nesse mesmo mês, a evapotranspiração e o caudal médio mensal na secção de jusante da bacia foram estimados em 87 mm e 0,54 m3/s, respectivamente. a) Sabendo que as quantidades de água trocadas com o exterior pela ação humana ao longo desse período foram nulas, determine a variação conjunta da quantidade de água no solo e das reservas subterrâneas, em volume e em altura uniformemente distribuída na bacia, para o referido mês.

b) Calcule o caudal anual médio na secção de jusante da bacia nesse ano hidrológico, admitindo para a precipitação média sobre a bacia e para a evapotranspiração os valores de 1149 mm e 562 mm, respetivamente.

2.6 Considere um lago com uma saída natural. A área do lago é de 260 km2, e a da bacia hidrográfica, de 2800 km2 (incluindo a área do lago). Durante um ano hidrológico verificou-se que a precipitação na região foi de 600 mm, e a evaporação no lago, de 800 mm, não se tendo verificado uma variação sensível do nível do lago. O caudal médio na saída do lago ao longo do ano foi de 4,5 m3/s. a) Calcule o caudal drenado da bacia para o lago.

b) Calcule a evapotranspiração na bacia hidrográfica.

2.7 Construiu-se uma barragem numa secção de um rio com uma bacia hidrográfica de 300 km2. A albufeira tem uma capacidade de armazenamento de 180 hm3 e uma área inundada de 35 km2. Duma série longa de medições (antes da construção da barragem), registaram-se os seguintes valores anuais médios: - caudal do rio na secção de saída – 2 m3/s, - precipitação sobre a bacia – 980 mm, - evaporação na albufeira – 1220 mm. Determine:

a) o caudal médio que entra na albufeira após a construção da barragem;

b) o tempo de enchimento da albufeira, sabendo que, durante o mesmo, a barragem descarregou um caudal médio de 0,6 m3/s.

2.8 Construiu-se uma barragem numa secção dum rio com uma bacia hidrográfica de 1800 km2.

A albufeira tem uma área inundada média de 35 km2 e uma capacidade de armazenamento de 600 milhões de m3. O caudal médio (afluente) do rio é de 5,6 m3/s. A precipitação anual média sobre a bacia é de 700 mm. O enchimento da albufeira depois da sua construção levou 5 anos. Durante esse período, o caudal médio descarregado pela albufeira foi de 0,5 m3/s. Logo depois da construção da barragem (durante e depois do enchimento da albufeira) começaram a tirar-se, anualmente, 12 milhões de m3 de água da albufeira para o abastecimento duma vila e para um regadio. a) Calcule o caudal médio descarregado pela albufeira depois do seu enchimento.

b) Calcule a evaporação anual média na albufeira.

c) Calcule a evapotranspiração anual média na bacia.

2.9 Durante uma chuvada intensa com a duração de 10 minutos, a altura de precipitação sobre um parque de estacionamento com uma área de 38 hectares foi de 25 mm. A drenagem do parque de estacionamento faz-se para uma linha de água onde o caudal médio durante a chuvada era de 3 m3/s. Determine o aumento do caudal na linha de água devido à drenagem do parque de estacionamento.