EXERCÍCIOS_Balanço_Hídrico

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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO 
UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO-UFERSA 
DISCIPLINA: HIDROLOGIA 
PROFESSOR: WESLEY DE OLIVEIRA SANTOS 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS – UNIDADE I – BALANÇO HÍDRICO 
 
1 - Qual seria a vazão de saída de uma bacia completamente impermeável, com área de 
60 km2, sob uma chuva constante à taxa de 10 mm.hora-1 ? 
 
Dados: 
A = 60 km² = 60 x 106 = 6 x 107 m² 
I = 10 mm/h (I = P/t) 
Q = ? (Q = V/t = (6 x 105)/3600 = 166,67 m³/s 
P = 10 mm = 10/1000 = 0,01 m 
P = V/A; V = P.A = 0,01 m x 6 x 107 = 6 x 105 m³ 
1 h = 3600 s 
2- A região da bacia hidrográfica do rio Taquari recebe precipitações médias anuais de 
1600 mm. Em Muçum (RS) há um local em que são medidas as vazões deste rio e uma 
análise de uma série de dados diários ao longo de 30 anos revela que a vazão média do 
rio é de 340 m3.s-1. Considerando que a área da bacia neste local é de 15.000 Km2, qual 
é a evapotranspiração média anual nesta bacia? Qual é o coeficiente de escoamento de 
longo prazo? 
 
Dados: 
Pm = 1600 mm/ano 
Qm = 340 m³/s = 340
𝑚³
𝑠
 𝑥 
365 𝑥 86400 𝑠
1 𝑎𝑛𝑜
= 1,07 𝑥 1010
𝑚³
𝑎𝑛𝑜
 /(15 𝑥 109) = 0,7148 
m/ano = 0,7148 x 1000 = 714,80 mm/ano 
A = 15.000 km² = 15.000 x 106 = 15 x 109 m² 
A) E = ? E = P – Q = 1600 – 714,80 = 885,20 mm/ano 
 
B) C = ? (C = Q/P = 714,80/1600 = 0,4468 x100 = 44,68% 
 
3- Uma bacia de 100 km2 recebe 1300 mm de chuva anualmente. Qual é o volume de 
chuva (em m3) que atinge a bacia por ano ? 
 
Dados: 
A = 100 km² = 100 x 106 = 108 m² 
P = 1300 mm/ano = 1300/1000 = 1,3 m/ano 
V (m³/ano) = ? V = P X A = 1,3 m/ano x 108 m² = 1,3 x 108 m³/ano 
 
 
4- Uma bacia de 1100 km2 recebe anualmente 1750 mm de chuva, e a vazão média 
corresponde a 18 m3/s. Calcule a evapotranspiração total desta bacia em (mm/ano). 
 
Dados: 
A = 1100 km² = 1100 x 106 m² = 11 x 108 m² 
P = 1750 mm/ano 
Qm = 18 m³/s = 18 x 365 x 86400 = 567.648.000 m³/ano = 567.648.000/(11 x 108 m²) = 
0,51604 m/ano x 1000 = 516,04 mm/ano 
E (mm/ano) = ? E = P – Q = 1750 – 516,04 = 1233,96 mm/ano 
 
5- A região da bacia hidrográfica do rio Uruguai recebe precipitações médias anuais de 
1700 mm. Estudos anteriores mostram que o coeficiente de escoamento de longo prazo 
é de 0,42 nesta região. Qual é a vazão média esperada em um pequeno afluente do rio 
Uruguai numa seção em que a área da bacia é de 230 km2. 
 
Dados: 
Pm = 1700 mm/ano 
C = 0,42 (C = Q/P – Q = C X P = 0,42 X 1700 = 714 mm/ano) 
A = 230 km² = 230 x 106 = 23 x 107 m² 
714 mm/ano = 714/1000 = 0,714 m/ano = 0,714 m/ano x 23 x 107 m² = 164.220.000 
m³/ano = 164.220.000 (365*86400) = 5,21 m³/s 
6- 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. Qual é a área de 
captação de água da chuva necessária para abastecer uma casa de 4 pessoas em uma 
cidade com precipitações anuais de 1400 mm, como Porto Alegre? Considere que a área 
de captação seja completamente impermeável. 
1 hab – 200 L/dia 
4 hab – X 
X = 4 x 200 = 800 L/dia 
1 mm = 1 L/m² 
Pm = 1400 mm/ano = 1400 L/m²/ano = 1400
𝐿
𝑚²
𝑥
1
𝑎𝑛𝑜
𝑥
1𝑎𝑛𝑜
365 𝑑𝑖𝑎𝑠
= 3,84
𝐿
𝑚2
/𝑑𝑖𝑎 
 
1 dia: 
1 m² - 3,84 L 
 Y - 800 L 
Y = 800/3,84 = 208,33 m² de área de captação 
 
Equações: 
 
𝑃 = 𝐸 + 𝑄 (1) 
𝐶 =
𝑄
𝑃
 (2) 
𝑃 =
𝑉
𝐴
 (3) 
𝑃 =
𝑉
𝐴
 𝑥 10 – Observação: Volume na unidade de cm³ e a área em cm² 
 
(1 mm = 1 L/m² = 0,001 m³/m² = 0,001 m x 1000 = 1 mm; 1 L = 1000 ml = 
1000 cm³; 1000 cm³/10.000 cm² = 0,1 cm = x 10 = 1 mm) 
𝑄 =
𝑉
𝑡
 (4) 
𝑉 = 𝑄. 𝑡 (5) 
𝑃 =
𝑄.𝑡
𝐴
 (6) 
𝐼 =
𝑃
𝑡
 (7)