Lista de Exercícios 1

1) O que é uma província hidrogeológica? Cite três províncias hidrogeológicas do Brasil.

2) Quais são as subdivisões de uma zona de solo não saturado? Defina cada uma delas.

3) Cite as forças de atração que atuam sobre os grãos sólidos de um solo. Comente e defina cada uma delas.

4) Defina teor de umidade, grau de saturação, porosidade, porosidade efetiva, retenção específica.

5) Classifique os aquíferos de acordo com a formação geológica. Defina cada um dos tipos.

6) Defina aquífero, aquiclude, aquitardo, aquífugo.

7) Com relação ao regime de pressão, como são classificados os aquíferos?

8) Defina coeficiente de armazenamento de um aquífero. Existem diferenças entre aquíferos livres e confinados com

relação ao coeficiente de armazenamento? Comente sobre o mecanismo de liberação/transporte de água em

aquíferos livre e confinado.

9) Defina condutividade hidráulica e permeabilidade intrínseca de um aquífero.

10) Com relação à aplicação da lei de Darcy, qual a diferença entre a velocidade real e velocidade aparente? Na prática,

quais recomendações devem ser levadas em consideração?

11) Defina potencial hidráulico e carga hidráulica (ou carga piezométrica).

12) Em relação a aquíferos, defina isotropia, anisotropia, homogeneidade e heterogeneidade. Na maioria dos

aquíferos, o que tem sido observado em termos da classificação citada?

13) Defina transmissividade e difusividade hidráulica de um aquífero.

14) O que é a “aproximação de Dupuit”? Por que ela foi proposta?

15) Usando um traçador radioativo, a velocidade média em determinado ponto num aquífero foi calculada em

0,75 m/dia. A declividade da superfície piezométrica no mesmo ponto é de 0,002 m/m. Determine a condutividade

hidráulica deste ponto do aquífero para uma porosidade de 0,20.

16) São dadas as seguintes observações de cargas piezométricas em três poços de observação:

Poço A B C

Coordenada x 0 300 m 0

Coordenada y 0 0 200 m

Carga piezométrica (m) 10 m 11,5 m 8,4 m

Considere que os poços penetraram um aquífero confinado, homogêneo, isotrópico, com espessura constante de

20 m, porosidade 0,20 e condutividade hidráulica 15 m/dia, e que a superfície piezométrica entre os poços pode

ser aproximada como um plano. Determine:

a. O gradiente hidráulico (magnitude e direção);

b. A vazão total no aquífero por unidade de largura;

c. A velocidade da água subterrânea no ponto P (100, 100).

17) Para os mesmos dados do Exercício 16, considere um aquífero anisotrópico, com [K] =

106

620 [m/dia].

Determine a vazão específica e o ângulo entre o vetor de fluxo e o gradiente hidráulico.

18) O mapa esquemático a seguir mostra a posição de três poços. A tabela a seguir indica a cota topográfica, a

profundidade do poço e a profundidade do nível estático. Adotando o Plano Horizontal de Referência (PHR ou

datum) no zero da cota topográfica:

a. Calcular as cargas hidráulicas de cada poço;

b. Calcular a altura d’água dentro do poço (do fundo do poço à superfície da água estática);

c. Esboçar as isolinhas de carga hidráulica;

d. Considerando o material isotrópico, esboçar vetores da velocidade de escoamento.

19) Considere dois reservatórios de água escavados no terreno,distantes entre si em 200 m, como mostrado na figura a

seguir.

a. Calcular o gradiente hidráulico no material poroso entre os dois reservatórios;

b. Calcular a velocidade de Darcy nas camadas 1 e 2;

c. Considerando uma faixa de 1 m de largura, indo do reservatório A até o reservatório B, calcule a vazão

nas camadas 1 e 2;

d. Calcule a condutividade hidráulica equivalente do conjunto das duas camadas;

e. Considerando a porosidade igual a 0,25, calcular a velocidade real das partículas de água nas camadas 1

e 2.

20) Em certo local a camada semipermeável (aquitardo) entre o aquífero superior e o aquífero inferior é formada

por 2 m de argila arenosa sobreposta a 3 m de argila siltosa, como na figura a seguir. Considerando que o nível

estático de um poço que capta água do aquífero inferior é de 1 m:

a. Calcular a velocidade de Darcy na vertical nas duas subcamadas do aquitardo;

b. Calcular a vazão que atravessa de um aquífero para outro por unidade de área;

c. Calcular uma condutividade hidráulica equivalente para o aquitardo.

21) Numa região choveu 40 mm em determinado dia. Considere que 10% da chuva infiltrou-se e que toda a água

infiltrada percolou direto para alimentar o lençol freático, cuja porosidade é de 0,20. Calcular a elevação do

nível do aquífero freático.

22) No aquífero indicado na figura a seguir (vista superior):

a. Calcule a velocidade de Darcy na direção x (qx) e na direção y (qy);

b. Calcule o ângulo formado pela velocidade resultante com a direção x;

c. Trace as equipotenciais e calcule o ângulo formado entre a velocidade e as equipotenciais.

23) Um aquífero confinado com dois poços de observação é mostrado na figura a seguir. Determine a vazão por

unidade de largura e esboce a superfície piezométrica entre os dois poços. Repi

24) Um aquífero estratificado horizontalmente tem espessura constante 60

com K = 30 m/dia e porosidade 27%, 25

porosidade 32%. Dois poços de observação, distantes 2.000

níveis d’água 109 m e 105 m, respectivamente, para todas as camadas. Determine a vazão no aquífero. Se uma

frente de poluente está localizada no mesmo ponto para

meses depois.

25) Dado o sistema aquífero da figura abaixo, a condutividade hidráulica da camada semipermeável é 0,1

carga piezométrica no aquífero confinado drenante é de 9

está na cota 10 m. Determine a taxa e a direção da drenança na camada semipermeável.

26) Para o aquífero confinado mostrado na figura a seguir, determine a vazão e a superfície piezométrica entre os

pontos A e B, considerando escoamento unidimensional e permanente, para os dois casos:

a. Caso 1: hA = 5,2 m e hB = 10,2

b. Caso 2: hA = 10,2 m e hB =

27) Repita o Exercício 26 para um aquífero heterogêneo, de condutividade hidráulica

m/dia e x em metros.

Um aquífero confinado com dois poços de observação é mostrado na figura a seguir. Determine a vazão por

unidade de largura e esboce a superfície piezométrica entre os dois poços. Repita os cálculos para K

Um aquífero estratificado horizontalmente tem espessura constante 60 m, e é formado por três camadas: 15

m/dia e porosidade 27%, 25 m com K = 10 m/dia e porosidade 20%,

32%. Dois poços de observação, distantes 2.000 m entre si e na direção do escoamento, mostram

m, respectivamente, para todas as camadas. Determine a vazão no aquífero. Se uma

frente de poluente está localizada no mesmo ponto para as três camadas, determine a posição desta frente três

Dado o sistema aquífero da figura abaixo, a condutividade hidráulica da camada semipermeável é 0,1

carga piezométrica no aquífero confinado drenante é de 9 m. A superfície freáti

m. Determine a taxa e a direção da drenança na camada semipermeável.

Para o aquífero confinado mostrado na figura a seguir, determine a vazão e a superfície piezométrica entre os

coamento unidimensional e permanente, para os dois casos:

10,2 m

5,2 m

26 para um aquífero heterogêneo, de condutividade hidráulica

Um aquífero confinado com dois poços de observação é mostrado na figura a seguir. Determine a vazão por

ta os cálculos para K2 = 5 m/dia.

m, e é formado por três camadas: 15 m

%, e 20 m com K = 40 m/dia e

m entre si e na direção do escoamento, mostram

m, respectivamente, para todas as camadas. Determine a vazão no aquífero. Se uma

as três camadas, determine a posição desta frente três

Dado o sistema aquífero da figura abaixo, a condutividade hidráulica da camada semipermeável é 0,1 m/dia. A

m. A superfície freática do aquífero livre drenante

m. Determine a taxa e a direção da drenança na camada semipermeável.

Para o aquífero confinado mostrado na figura a seguir, determine a vazão e a superfície piezométrica entre os

coamento unidimensional e permanente, para os dois casos:

26 para um aquífero heterogêneo, de condutividade hidráulica K(x) = 0,004.x + 20, K em