Questões de Concurso Para fumarc e cemig - mg

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Q1870042 Geologia
“Convolução

Aplicando os princípios da proporcionalidade e da superposição, é possível calcular os hidrogramas resultantes de eventos complexos, a partir do hidrograma unitário. Esse cálculo é feito através da convolução. Em matemática, particularmente na área de análise funcional, convolução é um operador que, a partir de duas funções, produz uma terceira. O conceito de convolução é crucial no estudo de sistemas lineares invariantes no tempo, como é o caso da teoria do hidrograma unitário. O hidrograma unitário é, normalmente, definido como uma função em intervalos de tempo discretos. A vazão em um intervalo de tempo t é calculada a partir da convolução entre as funções Pef (chuva efetiva) e h (ordenadas do hidrograma unitário discreto).



sendo: Qt a vazão do escoamento superficial no intervalo de tempo t; h a vazão por unidade de chuva efetiva do HU; Pef a precipitação efetiva do bloco i; k o número de ordenadas do hidrograma unitário, que pode ser obtido por k = n – m +1, em que m é o número de pulsos de precipitação e n é o número de valores de vazões do hidrograma.

A convolução discreta fica mais clara quando colocada na forma matricial.”

Introduzindo hidrologia. / W. Collischonn; R. Tassi. – IPH UFRGS.

Você trabalha em uma empresa de consultoria que está fazendo estudos em uma pequena bacia hidrográfica. Tais estudos permitiram mapear o resultado a seguir enquanto resposta-padrão da referida bacia a chuvas efetivas de 10 mm e 30 minutos de duração. 


Calcule a vazão de pico da cheia resultante no exutório dessa bacia, em resposta ao evento de chuva a seguir.
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Q1870041 Geologia
“A variabilidade temporal das chuvas resulta na variabilidade da vazão nos rios. Em consequência, surgem situações de déficit hídrico natural, quando a vazão do curso d’água é inferior à necessária para o atendimento de determinados usos, ou situações onde o excesso de vazão produz enchentes e inundações. Para reduzir a variabilidade temporal da vazão recorre-se à sua regularização por meio da construção do reservatório de acumulação de água. Para compensar as deficiências hídricas dos períodos de estiagem, o reservatório acumula parte das águas nos períodos chuvosos, exercendo, assim, um efeito regularizador das vazões naturais. A técnica de regularização das vazões naturais é, neste caso, um procedimento que visa a melhor utilização dos recursos hídricos superficiais. De outro modo, nos períodos chuvosos, o reservatório poderá produzir o amortecimento das ondas de cheia, proporcionando uma proteção para as áreas situadas a jusante do barramento.”


Elementos de Hidrologia Aplicada. / Prof. Antenor Rodrigues Barbosa Júnior. – Ouro Preto: UFOP, 2007.


Posto isso, uma proposta de implantação de um reservatório prevê o atendimento a uma demanda hídrica equivalente a um consumo médio mensal de 2,88 hm³. A área de drenagem de toda a bacia hidrográfica que drena rumo a esse reservatório, incluindo o lago, é de 50 km².

Tal bacia se localiza em uma região cujo regime pluviométrico apresenta as seguintes médias mensais de chuva:


Com base nessas informações e considerando que todas as abstrações hidrológicas possam ser sintetizadas em um coeficiente de 20% da chuva total (ou seja, run off de 80%), conclui-se que o volume útil do reservatório para atender à demanda média mensal de água supracitada deve ser de, pelo menos,
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Q1870040 Geologia
“A distribuição de Gumbel (máximos) é a distribuição extremal mais usada na análise de frequência de variáveis hidrológicas, com inúmeras aplicações na determinação de relações intensidade-duração-frequência de chuvas intensas e estudosde vazões de enchentes. A função de probabilidades acumuladas da distribuiçãode Gumbel é dada por



na qual: α representa o parâmetro de escala e β o parâmetro de posição; de fato, β também é a moda de Y. A função densidade da distribuição de Gumbel é



O valor esperado, a variância e o coeficiente de assimetria de Y são, respectivamente:

E [Y] = β + 0,5772α; 

VAR [Y] = σy2 = πα2/6;

Y = 1,1396.


Observe, portanto, que a distribuição de Gumbel (máximos) possui um coeficiente de assimetria positivo e constante.”

Hidrologia estatística. / Mauro Naghettini; Éber José de Andrade Pinto. – Belo Horizonte: CPRM, 2007.
As descargas máximas anuais em uma certa seção fluvial são descritas por uma distribuição de Gumbel (máximos) com parâmetros de posição β = 150 m³/s e escala α = 30 m³/s. Nessa seção fluvial, qual é a probabilidade de excedência do quantil de descarga máxima anual de 270 m³/s?
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Q1870039 Geologia
Durante o mês de setembro de 1974, a afluência média ao reservatório de um dado aproveitamento hidrelétrico foi de 200 m³/s. No mesmo período, a concessionária de energia operou o reservatório liberando para jusante uma vazão para atendimento à navegação, sendo que a geração de energia elétrica consumiu uma vazão adicional de 320 m³/s. A chuva mensal na região foi de 10 mm, enquanto a evaporação mensal da superfície do lago foi de 70 mm. Sabe-se que, no início do mês, o nível de água (NA) do reservatório estava na elevação 715,00 m e, ao final, o mesmo se encontrava na elevação 714,40 m.

A seguir apresenta-se a relação cota-área-volume do reservatório.
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Vale ressaltar que, para fim de contingenciamento, a concessionária de energia atendeu a uma comunidade local fornecendo por sete dias uma vazão de 41 m³/s para irrigação de culturas.
Pode-se, então, aproximar a vazão destinada ao atendimento à navegação a quanto?
(*) Despreze as perdas por infiltração e calcule a chuva efetiva (chuva-evaporação) sobre o lago com base no NA na elevação 715,00 m. Ademais, fazer interpolação linear na relação cota-área-volume. 
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Q1870038 Geologia
Suponha que, a partir dos registros pluviográficos de uma certa localidade, sejaplausível a hipótese de que as alturas de chuva máximas anuais de 24 horas deduração apresentam-se distribuídas segundo o modelo exponencial de distribuiçãode probabilidades.
A distribuição exponencial pode ser compreendida como a distribuição contínuaanáloga à distribuição geométrica(1). A sua função densidade de probabilidade é:
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sendo “e”, a base dos logaritmos naturais, igual a 2,71828...
Essa distribuição possui somente um parâmetro, a saber: θ.
Considerando para a localidade aqui em questão que a média das alturas de chuvamáximas anuais de 24 horas de duração é de 35 mm, qual é a probabilidade (P)de que essa variável aleatória contínua exceda 140 mm e qual é o Tempo de Retorno (TR) associado a esse quantil de chuva?
Assumir: Imagem associada para resolução da questão logaritmo natural.
Lembrar que: Imagem associada para resolução da questão constante.

(1) Hidrologia básica [por] Nelson L. de Sousa Pinto [e outros] São Paulo, Edgard Blücher; Rio de Janeiro, Fundação Nacional de Material Escolar, 1976.
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Respostas
646: D
647: C
648: C
649: C
650: B