Definia o que é o hidrograma unitário e explique seus dois princípios.
Passo 1
O enunciado pede para definirmos o hidrograma unitário e explicarmos seus dois princípios fundamentais. Isso pertence ao tema de hidrologia de bacias e relaciona o perfil de chuva eficaz com o perfil de escoamento superficial.
Passo 2
O hidrograma unitário é definido como o hidrograma de vazão de escoamento direto gerado a partir de uma precipitação eficaz de
, uniformemente distribuída sobre a bacia, durante um intervalo de tempo fixo (por exemplo,
hora). Em outras palavras, se aplicamos sobre a bacia
de chuva eficaz em um pulso de duração
, o hidrograma unitário
mostra como varia no tempo a vazão de escoamento resultante.
Passo 3
O primeiro princípio é o da linearidade. Ele afirma duas propriedades:
- Homogeneidade: se a chuva eficaz for
vezes maior, a vazão resultante também será vezes maior. Ou seja, para chuva eficaz ,
- Superposição: se aplicarmos dois pulsos de chuva eficaz em instantes diferentes, a vazão total é a soma das vazões geradas por cada pulso. Matematicamente, para chuva eficaz
,
que é a convolução de
com
.
Passo 4
O segundo princípio é o da invariância temporal. Ele diz que o hidrograma unitário
não muda de forma nem de escala se a chuva eficaz ocorrer em outro instante ou em outra época do ano. Ou seja, a resposta da bacia é sempre a mesma função
, independentemente de quando o pulso de chuva acontece.
Resposta
O hidrograma unitário é o hidrograma de escoamento direto gerado por um pulso de chuva eficaz de
uniformemente aplicado à bacia em duração
. Seus dois princípios são:
(a) Linearidade (homogeneidade e superposição), que permite escalonar e somar respostas parciais;
(b) Invariância temporal, que garante que a forma de independe do instante em que o pulso de chuva ocorre.
(a) Linearidade (homogeneidade e superposição), que permite escalonar e somar respostas parciais;
(b) Invariância temporal, que garante que a forma de