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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - CCET PEDRO AUGUSTO SILVA DE OLIVEIRA RESOLUÇÃO DE EXERCÍCIO Rio Branco, 2014

Trabalho Hidrologia - Bacia Hidrografica

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Hidrologia: Obter o coeficiente de compacidade, o fator de forma e a curva hipsométrica comas devidas altitudes.

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  • UNIVERSIDADE FEDERAL DO ACRE

    CENTRO DE CINCIAS EXATAS E TECNOLGICAS - CCET

    PEDRO AUGUSTO SILVA DE OLIVEIRA

    RESOLUO DE EXERCCIO

    Rio Branco, 2014

  • PEDRO AUGUSTO SILVA DE OLIVEIRA

    RESOLUO DE EXERCCIO

    Trabalho apresentado como requisito parcial

    para complemento da disciplina Hidrologia

    Aplicada, no Curso de Engenharia Civil, na

    Universidade Federal do Acre.

    Prof. Camilo Lelis

    Rio Branco, 2014

  • SUMRIO

    Objetivos..............................................................................................................4 Conceitos.............................................................................................................5 Clculos...............................................................................................................7 Concluso........................................... ................................................................8 Anexos.................................................................................................................9

  • 1.OBJETIVOS

    Obter o coeficiente de compacidade, o fator de forma e a curva hipsometrica com as devidas altitudes.

  • 2. CONCEITOS

    Bacia Hidrogrfica: uma rea de captao natural de gua da

    precipitao que faz convergir os escoamentos para um nico ponto de

    sada, seu exutorio. A bacia hidrogrfica, compe-se basicamente de um

    conjunto de superfcies vertentes e de uma rede de drenagem formada por

    cursos de gua que confluem at resultar um leito nico no exutorio.

    Dos parmetros fsicos de uma bacia hidrogrfica:

    Forma: influencia no escoamento superficial e consequentemente o

    hidrograma resultante de uma determinada chuva. Alm disso,

    importante destacar que duas bacias hidrogrficas que tenham a mesma

    rea podero ter respostas hidrolgicas completamente diferentes em

    funo de sua forma, j que esta condicionara o tempo de concentrao.

    Entre os parmetros ultilizados para medir a forma de uma bacia

    hidrogrfica encontram-se os ndices de Greavelius ou coeficiente de

    compacidade (Kc) e o fator de forma (Kf), onde ambos so adimensionais.

    O ndice de compacidade ou de Gravelius a relao entre o permetro P da

    bacia hidrogrfica e o permetro de uma bacia circular da mesma rea A. Este

    ndice compara, portanto, a bacia com um crculo da mesma rea, no qual

    descrito na formula demonstrada abaixo:

    Analisando a formula, vemos que os menores valores de Kc indicam maior

    potencialidade de produo de picos de enchentes elevados, ou seja, um

    coeficiente mnimo igual a 1 corresponderia bacia circular.

    J o Fator de Forma definido como a relao existente entre a rea da bacia e

    o quadrado do comprimento axial da mesma, medido ao longo do curso principal

  • at a cabeceira mais distante da foz, no divisor de guas, conforme formula

    abaixo:

    Esse fator fornece alguma indicao sobre a tendncia da bacia a produzir

    enchentes ou inundaes, pois um fator de forma baixo (elevado comprimento

    axial) reflete uma menor propenso a enchentes, comparada com outra bacia da

    mesma rea e menor comprimento axial (maior fator de forma).

    Relevo: para refletir as variaes do relevo em uma bacia usado a curva

    hipsomtrica. Esta uma representao grfica do relevo mdio de uma

    bacia hidrogrfica. Representa o estudo da variao da elevao dos

    vrios terrenos da bacia com referncia ao nvel do mar. Essa variao

    pode ser indicada por meio de um grfico que mostra a porcentagem da

    rea de drenagem que existe acima ou abaixo das vrias elevaes.

    Conforme os seguintes passos, possvel obter a curva hipsometrica:

    1- Ter em mos as curvas de nvel (altitudes), extenso axial, reas dos

    nveis da bacia;(Anexo 1)

    2- Inserindo em uma tabela uma coluna com os pontos mdios das cotas;

    3- Inserir uma coluna com as reas entre as curvas de nvel;

    4- Inserir uma coluna com as reas acumuladas;

    5- Inserir uma coluna com as porcentagens de rea;

    6- Inserir uma coluna com as porcentagens acumuladas de rea;

    7- Construir o grfico de Cota x Porcentagem de rea acumulada;

    8- Calcular as altitudes mxima, mnima, mdia e Mediana.

    Obs: 1. Para calcular a altitude mdia foi utilizada a formula:

  • Onde:

    E = elevao mdia;

    e = elevao mdia entre duas curvas de nvel consecutivas;

    a = rea entre as curvas de nvel;

    A = rea total

    2. A altitude mediana representa a cota com rea acumulada de 50% na curva

    hispometrica.

    3.Clculos

    ndice de compacidade:

    Sendo P = 2.409,85 m e A = 359.796,57 m, ento Kc = 1,12

    Fator de forma:

    Sendo A = 359.796,57 e L = 941,90 m, ento Kf = 0,41

    Com os dados retirados do ANEXO I com auxlio de software, temos a seguinte

    tabela, tendo seguido rigorosamente os passos. E, posteriormente, a curva

    hipsomtrica.

    Tabela 1.

    Cota(m) Ponto mdio(m)

    rea(m) rea

    acumulada(m) %

    % acumulada

    Inferior Superior

    870 890 880

    12.355,79

    12.355,79 3,43% 3,43%

    850 870 860

    27.131,05

    39.486,84 7,54% 10,97%

    830 850 840

    73.924,05

    113.410,89 20,55% 31,52%

    810 830 820

    79.621,21

    193.032,10 22,13% 53,65%

    790 810 800

    68.788,87

    261.820,97 19,12% 72,77%

    770 790 780

    57.859,19

    319.680,16 16,08% 88,85%

    750 770 760

    30.425,85

    350.106,01 8,46% 97,31%

    730 750 740

    9.689,90

    359.795,91 2,69% 100,00%

    Total

    359.795,91 - 100,00% -

  • 4.Concluso

    Com os resultados obtidos do ndice de compacidade, fator de forma possvel

    classificar a bacia se aproxima de uma forma circular, j que seu ndice de

    compacidade foi baixo e, assim, tem maior potencialidade de produo de picos

    de enchentes elevados. Alm disso, com um fator de forma baixo, ela reflete uma

    menor probabilidade de ocorrer nela mesma uma chuva intensa que atinja toda

    sua extenso, comparada com outra bacia de mesma rea e menor comprimento

    axial.

    Em termos de relevo, a curva hipsomtrica e suas altitudes calculadas desta

    bacia tiveram resultados satisfatrios.

    730

    750

    770

    790

    810

    830

    850

    870

    890

    0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

    Cota

    s(m

    )

    Porcentagem da rea de drenagem

    Curva Hipsomtrica

    Altitude mxima: 890 m Altitude mnima: 730 m Altitude mdia: 812 m Altitude mediana: 817 m

  • 5.Anexos