Questões de Concurso sobre Hidráulica

A relação entre a quantidade total de água escoada pela seção e a quantidade total de água precipitada na bacia hidrográfica é definida como:

O manejo eficiente dos recursos hídricos e a instalação de sistemas de abastecimento e esgoto são fundamentais para a saúde pública e o desenvolvimento urbano. Para projetar e implementar sistemas de distribuição de água e de esgoto, é essencial compreender conceitos como força, pressão e perda de carga, além de conhecer os materiais hidráulicos utilizados e as diretrizes para a instalação de esgotos.

Diante do exposto, discorra sobre os conceitos fundamentais relativos à água, abordando a relação entre força, pressão e perda de carga em sistemas de distribuição. Descreva também os principais materiais hidráulicos utilizados em sistemas de abastecimento e esgoto sanitário e as considerações importantes na instalação de esgoto sanitário.

A respeito do conjunto motobomba e em relação às características e ao funcionamento das bombas hidráulicas, considerando o tipo de deslocamento e os propulsores utilizados, avalie as assertivas a seguir:

I. Em bombas de deslocamento positivo, como as que utilizam pistões e êmbolos, o escoamento ocorre de forma pulsativa, e o volume de líquido impulsionado a cada movimento do propulsor é constante.

II. Bombas de deslocamento positivo operam de maneira contínua e com escoamento no sentido contrário ao movimento do propulsor, o que permite melhor estabilidade no fluxo do líquido bombeado.

III. As bombas hidrodinâmicas são classificadas como bombas de deslocamento não positivo e funcionam por meio da diminuição da velocidade do fluido, convertendo a energia cinética em energia de pressão.

Quais estão corretas?

Determine uma estimativa da vazão média dos setores Vb e Ve no curso d’água representado pela figura a seguir:

Dados:

A respeito da medição da precipitação, assinale a opção correta.

O cálculo e dimensionamento das redes malhadas de água potável não são triviais e necessitam de cálculos ou procedimentos complexos para descrever adequadamente as condições de projeto. Assinale a alternativa que indica corretamente um método de cálculo iterativo para o dimensionamento dos condutos principais das redes malhadas.

Assumir que um fluido líquido esteja caracterizado como escoamento uniforme facilita muitas adoções práticas, quando a intenção é modelar as variáveis desse escoamento. Para tanto, uma das metodologias mais empregadas no Brasil é a proposta pelo Engenheiro Robert Manning. Contudo, diversas considerações e aproximações devem ser levadas em conta para que essa metodologia possa ser bem aceita no emprego da Hidráulica (PORTO, 2006). Sobre essas aproximações, o modelo de Manning:

I - É bem aceito quando a lâmina de água no escoamento é constante e o número de Reynolds de rugosidade é superior a 70.

II - É bem aceito mesmo quando não há condição de equilíbrio dinâmico, ou seja, quando as forças de gravidade, pressão hidrostática e cisalhamento no perímetro molhado têm resultante nula.

III - É bem aceito em canais com declividades elevadas, pois as forças de gravidade e os vetores resultantes do fluxo estão embutidos em parâmetros definidos na equação.

IV - É bem aceito quando a seção transversal do canal e o leito são relativamente regulares, embora o coeficiente de rugosidade "n" possa ser ajustado para diferentes condições de superfície do canal ao longo de uma mesma seção transversal.

V - Se o escoamento for não uniforme (quando as variáveis hidráulicas variam ao longo do canal), o modelo de Manning não é apropriado. Para essas situações, podem ser empregadas alternativas como o uso de equações de energia ou de momentum.

Julgue as afirmativas de I a V e assinale a alternativa CORRETA:

Acerca do manejo e gestão de águas pluviais, a Figura abaixo expressa considerações sobre drenagem urbana em respeito às consequências das tomadas de decisão da sociedade nas seguintes condições: hidrograma de pré-urbanização; hidrograma após a urbanização, sem medidas de controle; e hidrograma após a urbanização, com medidas de controle.

(Fonte: Adaptado de ADASA (2018). Manual de drenagem e manejo de águas pluviais urbanas do Distrito Federal. Agência Reguladora de Águas, Energia e Saneamento Básico do Distrito Federal. Brasília, DF: Adasa, Unesco.) Considere os itens de I a VI abaixo.

I - Dispositivos legais, como estudos de Planos de Bacias Hidrográficas, Plano Municipal de Drenagem Urbana (PDDU) ou o Plano Municipal de Saneamento Básico (PMSB), favorecem o estabelecimento de meta para vazões de restrição (indicada pela seta vertical com número 1 ).

II - Modificações urbanas que causam redução da interceptação da chuva pela vegetação e também a redução dos índices de infiltração nos lotes intensificam as condições representadas pelo número 2, resultando em diminuição do tempo de pico e aumento da vazão máxima, em relação a uma condição de pré-impacto urbano.

IlI - Dispositivos como reservatórios de detenção, microrreservatórios construídos no interior de lotes particulares ou trincheiras de infiltração podem reduzir os impactos do escoamento superficial direto, contribuindo com a ocorrência representada pelo hidrograma de número 2.

IV -A linha número 4 indica o comportamento do hidrograma de pré-urbanização. Ela pode ser usada como referência para tomadas de decisão urbanísticas de mitigação de impacto, estabelecendo indicativos de metas para vazões (indicadas pela seta vertical com número 1) e fornecendo informações sobre excesso de volume a ser armazenado ou infiltrado (representado pelo número 3).

V - O hidrograma representado pelo número 5 indica condições de escoamento em situação após a urbanização, quando há planejamento e construção de galeria de drenagem pluvial e canalização dos corpos hídricos, com objetivo de escoar ligeiramente as águas produzidas no ambiente urbano para jusante da bacia hidrográfica.

VI - A busca pelo achatamento da curva de picos de vazão e redução de tempo de concentração vai ao encontro da tentativa de aumentar a segurança das populações. Ela se baseia em majorar a passagem de água em uma seção hidráulica no menor tempo possível, representado pela linha de número 2.

Está CORRETO o que se afirma em:

A captação superficial de água é um método de coleta de água que envolve a captação da água da superfície do solo. A captação superficial de água pode ser realizada de várias maneiras, incluindo:

I. Barragens construídas em rios ou córregos para coletar água. A água é armazenada em um reservatório e depois usada para irrigação ou outros fins.

II. Piscinas usadas para coletar água da chuva. A água é coletada em um reservatório subterrâneo e pode ser usada para irrigação ou outros fins.

III. Cisternas usadas para coletar água da chuva. A água é coletada em um reservatório subterrâneo e pode ser usada para irrigação ou outros fins.

IV. Poços tubulares utilizando para abastecimento as águas existentes em regiões do subsolo, nos aquíferos.

Estão corretas:

O volume de regularização pode ser obtido pelo método direto baseado em curvas de permanência, a partir de valores de sequências da série histórica de vazão aplicada ao método de Rippl.

No escoamento uniforme em tubulações, a velocidade do fluido é constante em toda a seção transversal do tubo.

As fórmulas de Du Boys e Meyer Peter são aplicadas para a descarga de sedimentos de fundo sob condições de movimento uniforme e não incluem a carga de lavagem do leito devida a enchentes.

No cálculo da capacidade de um reservatório de detenção para controle de escoamento pluvial, a equação de continuidade é frequentemente usada. Essa equação envolve os seguintes parâmetros e variáveis importantes:

1) volume do reservatório, em metros cúbicos.

2) tempo de concentração, em minutos.

3) taxa de precipitação, em milímetros por hora.

4) coeficiente de escoamento, adimensional.

Estão corretos, apenas:

Leia o texto a seguir.

Tubulação que se origina no reservatório e da qual derivam as colunas de distribuição, quando o tipo de abastecimento é indireto. No caso de tipo de abastecimento direto, pode ser considerado como a tubulação diretamente ligada ao ramal predial ou diretamente ligada à fonte de abastecimento particular.

ABNT NBR 5626. Instalação predial de água fria. 1998. Disponível em: <https://ecivilufes.wordpress.com/wp-content/uploads/2013/06/nbr-05626-1998-instalac3a7c3a3o-predial-de-c3a1gua-fria.pdf>. Acesso em: 25 jun. 2024.

Pode-se entender a hidráulica como a ciência que analisa as características e comportamento dos fluidos, sob pressão, utilizados, inclusive, na transmissão de energia. No contexto da norma acima referida, o texto refere-se

Em sistemas de bombeamento, duas tubulações desempenham papéis fundamentais: a tubulação de sucção e a tubulação de recalque. Considerando essas tubulações, assinale a alternativa que apresenta corretamente as diferenças entre a tubulação de sucção e a tubulação de recalque.

Estações Elevatórias de Esgoto podem ser compostas por diversos tipos de conjunto motor-bomba, os quais são escolhidos a partir da necessidade de cada sistema, levando em consideração fatores como a vazão média a ser bombeada, topografia local e características do efluente. Assinale a alternativa cuja bomba descrita é do tipo Autoescorvante.

Existem diversos processos para a obtenção do hidrograma de projeto. Dentre eles, destaca-se o método racional, tradicionalmente utilizado para cálculo de vazões máximas em pequenas bacias urbanas, com pequenos tempos de concentração, em que a precipitação é considerada constante e uniforme em toda a bacia. A vazão de pico 𝑄𝑃 para uma dada duração de chuva excedente, considerada igual ao tempo de concentração da bacia, é obtida pela equação:

𝑄𝑃 = 0,28. 𝐶. 𝐼. 𝐴𝑑

Em que 𝑄𝑃= vazão de pico (m³.s-1 ); 𝐶= coeficiente de escoamento superficial ou de runoff; 𝐼= intensidade máxima da precipitação (mm.h-1 ); 𝐴𝑑=Área de drenagem superficial (km²). Considerando tais informações e probabilidade de 1% de ocorrência de chuva, utilize as curvas IDF (intensidade-duração-frequência) da figura que segue e aplique o método racional para calcular a vazão de pico 𝑄𝑃= produzida por uma chuva de 1 hora de duração, uniformemente distribuída em uma área de drenagem de 1,0 km² com coeficiente de escoamento superficial de 0,50. Considere que Tr = Tempo de retorno (anos).

Fonte: Adaptado de Collischon e Dornelles, 2013.

Nesse contexto, qual será a vazão de pico 𝑄𝑃, em m³.s^-1?

Um fluido é transportado por uma tubulação que tem duas seções transversais: na primeira, de 75 cm², o fluido tem densidade 2 kg/m³ e velocidade de 15 m/s; na segunda, de 50 cm², a densidade do fluido passa a ser de 10 kg/m³. Nessa tubulação, a velocidade do fluido na segunda seção e a vazão do fluido na primeira seção são iguais, respectivamente, a

O pluviógrafo de báscula deve ser instalado

Considerando o princípio da continuidade em hidráulica, na qual a soma das vazões que chegam a um nó será zero, qual é a fórmula que corresponde ao esquema gráfico a seguir?