Flashcard FC241138
Como se obtém o hidrograma de escoamento quando a chuva é composta por pulsos sucessivos a partir de um hidrograma unitário?
Tópicos de Matemática (Ensino Superior)
CESGRANRIO · 2012
Como se obtém o hidrograma de escoamento quando a chuva é composta por pulsos sucessivos a partir de um hidrograma unitário?
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Resposta
Superpondo hidrogramas unitários deslocados e escalando cada um pela profundidade de cada pulso.
Explicação:
Para chuva dividida em pulsos, o hidrograma total é a soma (superposição) dos hidrogramas unitários (UH) correspondentes a 1 mm de precipitação, cada UH deslocado no tempo conforme o início do pulso e escalado pelo valor (em mm) do respectivo pulso.
O tempo de base do hidrograma resultante vai do início do primeiro pulso até o término do último UH deslocado.
O pico \(Q_p\) é obtido somando, no instante em que ocorre a soma máxima, as contribuições de cada UH escalada.
Exemplo:
Considere um UH triangular para 1 mm (duração base \(T_b=200\) min, pico \(Q_{p1}=8\) m³/s em \(t_p=80\) min). Suponha chuva de 4 mm em 120 min dividida em dois pulsos de 2 mm cada (inícios em 0 e 60 min).
Declives do UH unitário:
\( \text{subida: } m_{up}=\dfrac{Q_{p1}}{t_p}=\dfrac{8}{80}=0{,}1\ \text{m}^3\!/(\text{s·min})\)
\( \text{descida: } m_{down}=\dfrac{-Q_{p1}}{T_b-t_p}=\dfrac{-8}{120}=-0{,}0666667\ \text{m}^3\!/(\text{s·min})\)
Avalia-se o instante de soma máxima; teste em \(t=140\) min:
- UH do pulso 1 (início 0): tempo relativo \(=140\) min > \(t_p\) → descida:
\(Q_{1}=8+(140-80)\times(-0{,}0666667)=8-4=4\ \text{m}^3/\text{s}\)
- UH do pulso 2 (início 60): tempo relativo \(=80\) min = \(t_p\) → pico:
\(Q_{2}=8\ \text{m}^3/\text{s}\)
Soma para 1 mm: \(Q_{sum}=Q_{1}+Q_{2}=4+8=12\ \text{m}^3/\text{s}\)
Como cada UH corresponde a 2 mm, escala por 2: \(Q_p=2\times12=24\ \text{m}^3/\text{s}\).
Assim, aplicando superposição, deslocamento temporal e escala pelos mm de cada pulso obtém‑se o hidrograma total, seu tempo de base e o pico.
Explicação:
Para chuva dividida em pulsos, o hidrograma total é a soma (superposição) dos hidrogramas unitários (UH) correspondentes a 1 mm de precipitação, cada UH deslocado no tempo conforme o início do pulso e escalado pelo valor (em mm) do respectivo pulso.
O tempo de base do hidrograma resultante vai do início do primeiro pulso até o término do último UH deslocado.
O pico \(Q_p\) é obtido somando, no instante em que ocorre a soma máxima, as contribuições de cada UH escalada.
Exemplo:
Considere um UH triangular para 1 mm (duração base \(T_b=200\) min, pico \(Q_{p1}=8\) m³/s em \(t_p=80\) min). Suponha chuva de 4 mm em 120 min dividida em dois pulsos de 2 mm cada (inícios em 0 e 60 min).
Declives do UH unitário:
\( \text{subida: } m_{up}=\dfrac{Q_{p1}}{t_p}=\dfrac{8}{80}=0{,}1\ \text{m}^3\!/(\text{s·min})\)
\( \text{descida: } m_{down}=\dfrac{-Q_{p1}}{T_b-t_p}=\dfrac{-8}{120}=-0{,}0666667\ \text{m}^3\!/(\text{s·min})\)
Avalia-se o instante de soma máxima; teste em \(t=140\) min:
- UH do pulso 1 (início 0): tempo relativo \(=140\) min > \(t_p\) → descida:
\(Q_{1}=8+(140-80)\times(-0{,}0666667)=8-4=4\ \text{m}^3/\text{s}\)
- UH do pulso 2 (início 60): tempo relativo \(=80\) min = \(t_p\) → pico:
\(Q_{2}=8\ \text{m}^3/\text{s}\)
Soma para 1 mm: \(Q_{sum}=Q_{1}+Q_{2}=4+8=12\ \text{m}^3/\text{s}\)
Como cada UH corresponde a 2 mm, escala por 2: \(Q_p=2\times12=24\ \text{m}^3/\text{s}\).
Assim, aplicando superposição, deslocamento temporal e escala pelos mm de cada pulso obtém‑se o hidrograma total, seu tempo de base e o pico.
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