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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