TH029_01_Drenagem_pluvial

Prévia do material em texto

Sistema de Esgotamento Sanitário 
COLETA 
TRATAMENTO 
DISPOSIÇÃO 
FINAL 
Sistema Unitário: Coleta conjunta 
Sistema de 
Esgotamento 
Sanitário 
Esgoto sanitário 
 
 
Esgoto 
doméstico 
Esgoto 
industrial 
Água de 
infiltração 
Contribuição 
Pluvial 
Parasitária 
Água Pluvial 
Definições: NBR 9648/Nov1986 
Sistema 
Separador 
COLETA 
DISPOSIÇÃO FINAL 
Sistema Unitário 
2 
Sistema separador 
3 
1 – Drenagem urbana 
5 
• Projeto de Microdrenagem 
• Inicia nas edificações, seus coletores pluviais. 
• Sistema inicial de drenagem urbana: leito das ruas (guias e 
sarjetas), bocas-de-lobo e galerias 
• Traçados das ruas, largura, topografia 
 
• Projeto de Macrodrenagem 
• Escoamento final das águas pluviais provenientes do Sistema 
Inicial de Drenagem Urbana 
• Rede física: principais talvegues (fundo de vale)  sempre existe 
• Constitui-se basicamente: canais naturais ou artificiais, galerias 
de grandes dimensões, estruturas auxiliares e obras de proteção 
contra erosão. 
• Interesse maior na área total da bacia: seu escoamento natural, 
sua ocupação e cobertura, os fundos de vale, os cursos de água, 
aspectos sociais (canalização de um córrego pode não ser benéfica 
à população) 
Fonte: [Ref 1,2] 
Hidráulica 
de canais 
Microdrenagem 
6 
1 - VAZÃO DE DIMENSIONAMENTO: 
Método Racional 
ciAQ 
Máxima vazão provocada por uma chuva de intensidade uniforme. 
Ocorre quando toda a bacia passa a contribuir para a seção em estudo. 
Tempo necessário para que isso ocorra: tc 
Q: vazão de pico 
c: coeficiente de deflúvio 
i : intensidade média da precipitação sobre toda a bacia, 
de duração igual ao tc 
A: área da bacia 
• Uso com cautela, pois envolve várias simplificações 
• Quanto maior a área  mais impreciso o método 
 Aplicação para bacias pequenas: 
 A ≤ 5 km² (Linsley & Franicini) 
CHUVA 
Interceptada por 
obstáculos 
Posteriormente 
evapora 
Retida em depressões 
do terreno 
Atinge o solo 
Infiltra Escoa pela 
superfície precVol
escVol
c
.
..

As perdas podem variar de uma 
chuva para outra  c varia 
Pef 
i 
td 
Coeficiente de 
deflúvio 
Distribuição da 
chuva na bacia 
Direção do deslocamento da 
tempestade em relação ao sistema 
de drenagem 
Precipitação 
antecedente 
Condição da 
umidade do solo Tipo de solo Uso do solo 
Rede de drenagem 
Duração e intensidade da 
chuva 
A - Coeficiente de deflúvio (c) ou Coeficiente de escoamento superficial 
Tabelas: 
10 
Cálculo do coeficiente de escoamento de um determinado quarteirão: 
Q
AqRnpRpT
A
AAAA
C
15,03,09,09,0 

Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 
AT: Área de telhados 
ARp: Área de ruas pavimentadas 
ARnp: Área de ruas não pavimentadas 
AAq: Área de quintais 
AQ: Área do quarteirão 
descobertacoberta
descobertacoberta
AA
AA
C



3,08,0
Sucepar (Suderhsa, atual Instituto 
das Águas do Paraná): 
12 
B - Área contribuinte 
Individualização da bacia 
contribuinte: traçado em planta 
topográfica. 
 
ESCALA: 
• Bacias urbanas: escala 1:5.000 
(curvas de nível a cada 5m) 
 
• Estudos mais detalhados: escala 
1:2.000 (curvas de nível a cada 
metro) 
B1) A nível de bacia e sub-bacia 
hidrográfica 
B.2) A nível de quarteirão 
Sucepar (Suderhsa, atual Instituto das 
Águas do Paraná): 
Dividir os quarteirões pelas bissetrizes. 
13 
Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 
14 
Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 
15 
Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 
16 
C - Intensidade média da precipitação (i) 
Neste método considera-se: valor médio no tempo e no espaço. 
 
É relacionada com a duração da chuva crítica e o período de retorno Tr 
Normalmente tempo de 
concentração da bacia 
Admite-se que o Tr da precipitação seja o mesmo da cheia que ela provoca. 
Não é exatamente verdadeiro. 
Para um pluviógrafo isolado, pode-se determinar a equação da chuva: 
i - intensidade máxima média para duração t; 
t0, C e n são parâmetros a determinar 
K – fator de freqüência n
m
r
tt
TK
i
)(
.
0

18 
C.1 - Tempo de recorrência: 
Barragens 1.000 a 10.000 anos 
Galerias de águas pluviais 5 a 10 anos 
Canais em terra 10 anos 
Pontes e bueiros mais importantes, e que dificilmente permitirão 
ampliações futuras 
25 anos 
Obras em geral em pequenas bacias urbanas 5 a 50 anos 
Microdrenagem: 3 anos 
Macrodrenagem: 5 anos 
19 
C.2 - Tempo de duração da chuva: 
No método racional: tempo de duração da chuva = tempo de concentração da bacia 
tc = ti + tp 
Tempo de percurso dentro da galeria (min) 
Tempo de escoamento superficial 
ou de entrada (min) 
385,0
3
57 






H
L
tc
tc: Tempo de concentração (min) 
L: Extensão do talvegue principal (km) 
H: Diferença de nível entre o ponto mais 
afastado e o ponto considerado (m) 
Várias fórmulas empíricas, 
ábacos, dentre eles: Kirpich 
ti 
Ver: TH024 - Hidrologia 
20 
D - Fatores de redução ou ampliação da vazão 
D.1 – Coeficiente de retardo 
n A100
1

1
A: Área da bacia (km²) 
 
Bacias com declividade: 
Inferior a 5/1000  n=4 
Até 1/100  n=5 
Maiores que 1/100  n=6 
(Wright-MacLaughin, 1969) 
D.2 - Fator de correção de c 
• Condições antecedentes de 
precipitação 
• Multiplicar o coeficiente de 
escoamento por Cf 
(c. cf ) <1 
Elementos de captação e transporte 
21 
Sarjeta e Sarjetões 
Tubos de ligação 
Caixas de ligação 
Poços de visita 
Galerias 
Boca de lobo 
M
ei
o
-f
io
 
a) Sarjetas e Sarjetões 
22 
SARJETAS 
Calhas formadas por faixas da 
via pública e o meio-fio (guia) 
SARJETÕES 
Faixas nos cruzamentos de ruas 
• Comportamento como canais de seção triangular. 
• Dimensionamento: 
• Não considera sua função hidráulica. 
• interesse: Capacidade hidráulica 
Chuva Capacidade 
hidráulica da 
sarjeta 
Posicionamento das 
bocas de lobo 
Fórmula de Manning 
𝑄 =
𝐴
𝑛
𝑅𝐻
2/3𝐼1/2 
n = 0,016 (concreto rústico) 
23 
Fatores de redução de escoamento das sarjetas (DAEE/CETESB, 1980) 
Declividade da sarjeta (%) Fator de redução 
0,4 0,50 
1-3 0,50 
5,0 0,50 
6,0 0,40 
8,0 0,27 
10 0,20 
b) Boca de Lobo 
25 
A capacidade hidráulica pode 
ser considerada como a de um 
vertedor de parede espessa: 
𝑄 = 1,71 × 𝐿 × 𝐻3/2 (m³/s) 
L: comprimento da abertura (m) 
H: altura da água nas proximidades (m) 
[Ref.1] 
26 
Boca de lobo com grelha 
Leito da via 
Tubo 
E entrada 
pela guia 
[Ref.1] 
27 
[Ref.1] 
28 
[Ref.1] 
29 
30 
Fatores de redução de escoamento para bocas de lobo (DAEE/CETESB, 1980) 
Localização na 
sarjeta 
Tipo de boca de lobo % permitida sobre o valor 
teórico 
 
Ponto baixo 
De guia 80 
Com grelha 50 
Combinada 65 
 
 
Ponto 
intermediário 
De guia 80 
Grelha longitudinal 80 
Grelha transversal ou longitudinal 
com barras transversais 
60 
Combinada 110% dos valores indicados 
para a grelha correspondente 
c) Galerias 
32 
Dimensionamento pode ser através de Manning. 
𝑄𝑝 =
𝜋𝐷2
4𝑛
𝐷
4
2/3
𝐼1/2 
𝑉𝑝 =
1
𝑛
𝐷
4
2/3
𝐼1/2 
Qp: Vazão a seção plena 
Vp: Velocidade a seção plena 
Com a relação Q/Qp: 
Tabela: Condutos circulares 
parcialmente cheios. Relações 
baseadas na equação de 
Manning: 
Y/D RH/D A/D² V/Vp Q/Qp 
0,22 0,1312 0,1281 0,6506 0,10613 
0,23 0,1364 0,1365 0,6677 0,11602 
Determina-se: V, A, RH e Y/D 
Regras básicas de projeto 
• Escoamento nas galerias: conduto livre, em 
regime permanente e uniforme 
• Nas seções circulares: 
– Diâmetro mínimo: 300mm 
– Dimensionamento a seção plena ou Y=0,95D 
• Nas seções retangulares: 
– Altura mínima: 0,50m 
– Dimensionamento: Altura livre mínima=0,10H 
 
33 
≥ 300 mm 
• Velocidade 
– Mínima (recomendado 0,75m/s) 
– Máxima (recomendado 5m/s) 
• Declividade 
– Declividade econômica = Iterreno 
– Recobrimento mínimo: 1m 
– Profundidade máxima: 3,5m 
34 
35 
A jusante, maior 
diâmetro. 
Geratrizes superiores 
internas  alinhadas 
[Ref.3] 
36 
[Ref.3] 
Bibliografia 
• [Ref.1] AISSE, Miguel Mansur.Drenagem Urbana. In: Fendrich, R.; Oblade, N.L.; 
Aisse, M.M. & Garcias, C.M. 1997. Drenagem e Controle da erosão urbana. 
Curitiba: Champagnat. Cap.IV. 
• [Ref.2] Azevedo Netto. Manual de Hidráulica. P.536-562. 
• [Ref.3] Gribbin, J.E. Introdução à Hidráulica, Hidrologia e Gestão de Águas Pluviais. 
Cengage Learning. Tradução da 3ª. Edição norte-americana. 
 
37