APRESENTAÇÃO TCC II

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DRENAGEM INTELIGENTE: PROJETO DE BOCA-DE-LOBO COM SISTEMA DE FILTRAÇÃO E CAPTAÇÃO DE ÁGUAS PLUVIAIS PARA USO NÃO POTÁVEL
CENTRO UNIVERSITÁRIO MAURÍCIO DE NASSAU CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA CIVIL
Cleiton Herbert Costa Gouveia
Valdeir Soares França
Orientador (a): Prof.ª Dra. Danielle Freire de Araújo
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Introdução 
Porque esse tema?
Água um bem necessário e finito;
O crescimento da população urbana, falta de serviços básicos de drenagem urbana e escassez de água potável;
Problemas ocasionados pela falta de drenagem urbana e potencial de reaproveitamento de águas pluviais.
Diante do exposto, o presente trabalho tem como finalidade propor uma boca de lobo com sistema de filtração e captação de águas pluviais para uso não potável, para a rua Apolônio Amorim, localizada no bairro Alto Branco do município de Campina Grande – PB.
2 Problemática
Campina Grande (PB)
Maio, 2021
Acúmulo de grande quantidade de água parada e o alagamento de residências e comércios;
Entupimento da rede de esgoto e o transbordamento em períodos de chuva;
Escassez de água potável no planeta.
Açude Epitácio Pessoa, Boqueirão (PB)
Abril, 2017
Objetivos
3.1 Objetivo Geral:
Projetar uma boca-de-lobo com sistema de filtração e coleta de águas pluviais para uso não-potável.
3.2 Objetivos Específicos:
Definir uma área como referencial para o estudo; 
Avaliar os dispositivos de drenagem presentes na área de estudo;
Determinar os parâmetros hidrológicos e hidráulicos;
Dimensionar o dispositivo proposto e os seus elementos integrantes;
Apresentar o projeto arquitetônico do dispositivo projetado.
Fundamentação Teórica
Aproveitamento dos recursos hídricos 
Uma alternativa muito válida é o aproveitamento das águas pluviais através de sistema de captação e tratamento de águas. 
O planeta terra está coberto por 70% água, apenas 2,6 % desse volume é considerado potável. Sendo assim, é necessário preservar os recursos hídricos por ser a água um bem tão necessário para a existência na Terra. 
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Drenagem urbana e escoamento superficial
	
MKT-MDL-02
Versão 00
Drenagem urbana consiste no gerenciamento da água pluvial, ao qual escoa pelos centros urbanos. O sistema de drenagem possuem duas classificações: sistemas de microdrenagem e macrodrenagem.
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Drenagem urbana e seus sistemas
O sistema de microdrenagem é composto por um conjunto de dispositivos que conduzem as águas oriundas das chuvas para os sistemas de macrodrenagem que compreendem sistemas de galerias de grande porte e condutos naturais ou artificiais (canais) para receber e direcionar corretamente as águas das chuvas.
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Drenagem urbana inteligente
Sistemas de drenagem urbana inteligentes consistem no uso de dispositivos que foram desenvolvidos com o objetivo de aperfeiçoar o sistema de drenagem urbana, estes sistemas inteligentes trazem soluções sustentáveis com o objetivo de resolver alguns problemas como o acúmulo de lixo e aproveitamento do recurso hídrico para fins não-potáveis.
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Sistema de drenagem e aproveitamento de águas pluviais
O sistema de drenagem e captação de águas pluviais resultam na diminuição da velocidade de escoamento da água para as bacias hidrográficas, direcionando a água para um reservatório conhecido e planejado capaz armazenar água para consumo não potável. 
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Metodologia e execução da pesquisa
	
MKT-MDL-02
Versão 00
Etapa 1
Etapa 2
Etapa 3
Etapa 4
Etapa 5
METODOLOGIA
Caracterização da área de estudo.
Caracterização do dispositivo a ser dimensionado.
Determinação dos parâmetros hidrológicos e hidráulicos.
Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente.
Apresentação do projeto arquitetônico do dispositivo dimensionado.
Dimensionamento da boca de lobo.
Dimensionamento do sistema de filtração.
Dimensionamento do reservatório.
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Caracterização da área de estudo
Foi definida como referência uma área da rua Apolônio Amorim, denominado de trecho A1, que fica localizada no bairro do Alto Branco situado na zona norte da cidade de Campina Grande (PB). A área em estudo possui uma distância de 792,32 m e uma área de 3.064,07 m².
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Avaliação dos sistemas de drenagem na área de estudo
As avaliações dos dispositivos foram realizadas após vistorias in loco, por meio de registros fotográficos e da medição dos sistemas com o auxílio de uma fita métrica.
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Caracterização do dispositivo proposto
O dispositivo proposto trata-se uma boca-de-lobo inteligente que dispõe de um sistema de tela com caixa coletora, abaixo da caixa coletora há uma unidade de filtração simples interligado a um reservatório que irá armazenar a água da chuva e que pode ser drenada ou reaproveitada para fins não-potáveis.
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Determinação dos parâmetros hidrológicos e hidráulicos
Vazão Máxima de Projeto 
Q = vazão máxima de projeto, em m³/s; 
C = coeficiente de escoamento superficial ou coeficiente de Runoff (Tabela 1); 
I = Intensidade de precipitação, em mm/h; 
A = área de contribuição da bacia, em ha. 
Dimensionamento dos sistemas de drenagem 
2) Intensidade pluviométrica
 = 
I = intensidade pluviométrica, em mm/h;
Tr = tempo de retorno, em anos;
t = tempo de duração da precipitação, em minutos;
K, m, n, B são parâmetros de ajuste da equação e referentes a dados hidrológicos da área de contribuição ou bacia.
Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente 
Dimensionamento da boca de lobo
Conforme Manual de Drenagem e Projetos dos Departamento Nacional de Infraestrutura e Transportes – DNIT (2022), as bocas-de-lobo em formato guia e com grelha devem ser projetadas as medidas (em centímetros).
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Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente 
Medidas padrão para a Boca de Lobo Guia
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Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente 
Medidas padrão para a Boca de Lobo com Grelha
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Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente 
1) Vazão de captação das águas pluviais
Q = vazão captada pela boca de lobo ou vazão de projeto, em m³/s;
g = aceleração da gravidade, em m/s²;
L = comprimento da boca, em metros;
C = constante, onde para bocas de lobo sem depressão será igual a zero;
Y = altura do fluxo, em metros, na sarjeta imediatamente antes da boca-de-lobo. Para boca-de-lobo sem depressão;
K = constante, onde esse valor é obtido em função do ângulo de declividade longitudinal da sarjeta.
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Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente 
Dimensionamento do sistema de captação
Considerando que a água a ser captada pela boca-de-lobo inteligente possa ser armazenada e que seja utilizada para fins não-potáveis, foi dimensionado um filtro com base na norma NBR 13969/97 e no método proposto por Tonetti (2005), citado por Junior e Martins (2016). 
O filtro construído utiliza um tubo de PVC com diâmetro de 500 mm.
Preenchido com três camadas de materiais:
Brita de grau 4 (20 cm);
Areia grossa (20 cm);
carvão antracito de grau 1 (10 cm).
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Dimensionamento do sistema de drenagem inteligente 
Dimensionamento reservatório
O reservatório utilizado no projeto será uma caixa retangular de PVC, cujas dimensões serão definidas a partir do cálculo da capacidade do reservatório. Para o projeto em questão, por se tratar de um reservatório subterrâneo optou-se pelo Método Azevedo Neto.
1) Volume de reservatório
P = Precipitação média anual (mm); 
T = Número de meses de pouca chuva ou seca; 
A = Área de coleta em projeção (m²); 
V = Volume do reservatório (litros).
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Resultados
Avaliação do sistema de microdrenagem
Nessa primeira etapa do trabalho, foram realizadas visitas in loco para analisar as condições dos dispositivos de drenagem urbana presentes na rua Apolonio Amorim.Os sistemas avaliados foram as sarjetas, bocas de lobo e poços de visita.
As sarjetas obstruídas por rampas irregulares.
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Resultados
Avaliação do sistema de microdrenagem
Boca de lobo danificada e obstruída por detritos e lixo. Outro problema encontrado foi a falta de padronização.
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Resultados
Avaliação do sistema de microdrenagem
Também se percebeu durante a inspeção que algumas bocas de lobo estavam dispostas de forma irregular, nas bordas da calçada.
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Resultados
Avaliação do sistema de microdrenagem
Quanto aos poços de visita não foram identificados esses dispositivos, apenas entradas que dão acesso as galerias de esgoto, pressupondo que o sistema de águas pluviais esteja interligado ao sistema de esgoto urbano. 
Por se tratar de uma rua antiga, quando esses sistemas foram implementados, os sistemas de esgoto e drenagem foram conectados como sendo um só. Isso também pode explicar a drenagem urbana inadequada e porque essa situação irregular pode criar condições propícias para a proliferação de vetores de doenças, como mosquitos transmissores da dengue e da malária, além de outras pragas urbanas. Áreas com água estagnada devido a problemas de drenagem podem se tornar focos de doenças e representar riscos para a saúde pública.
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Resultados
Dimensionamento da Boca de Lobo Inteligente
Parâmetros hidrológicos-hidráulicos
As capacidades de engolimento para as bocas de lobo em formato de guia e grelha foram calculadas considerando a média das medidas padrões fornecidos pelo manual de drenagem da SUDERHSA (2012) e DNIT (2022). Para a boca de lobo guia as medidas foram (800 x 1250 x 300) mm, enquanto para a boca de lobo em grelha as medidas obtidas foram (295 x 870) mm.
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Resultados
Dimensionamento da Boca de Lobo Inteligente
Como a vazão de projeto média é superior à vazão média encontrada para as bocas de lobo tanto guia como em forma de grelha, propõe-se que para suprir a demanda de água proveniente do escoamento superficial sejam dispostas em cada lado da rua, nas sarjetas duas bocas de lobo, de frente uma para a outra seguindo o espaçamento de 60 m conforme a recomendação do DNIT. 
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Resultados
Dimensionamento da Boca de Lobo Inteligente
Seguindo as recomendações do manual de drenagem da SUDERHSA (2012) e DNIT (2022), o espaçamento máximo recomendado para os poços de visita deve ser entre 120 e 180 m para facilitar a limpeza e inspeção das galerias. Além disso, as canalizações de ligação entre as bocas de lobo e os poços de vista deverão ter diâmetro entre 0,40 m e 0,80 m, cuja declividade mínima de 15 %. 
Considerando a área de captação igual a lote de 3.064,07 m², com 40% de área impermeável, as dimensões convenientes para o microrreservatório
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Resultados
Dimensionamento do Reservatório
Considerando a área de captação igual a lote de 3.064,07 m², com 40% de área impermeável, as dimensões convenientes para o microrreservatório
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Resultados
Dimensionamento do Reservatório
Pelos resultados alcançados, percebe-se que a capacidade proposta para os reservatórios, considerando o tempo de retorno mínimo e máximo, atende as condições para as vazões das bocas de lobo determinadas anteriormente neste trabalho, de modo a permitir o acumulo seguro de água e ajudar no controle do escoamento das águas superficiais oriundas das chuvas. Além disso, acoplando-se a esses reservatórios o sistema de filtração propostos, as águas acumuladas poderão ser reutilizadas para fins não-potáveis.
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Conclusão
Verificou-se que os dispositivos de drenagem identificados no local de estudo estavam em sua maioria danificados ou obstruídos, como nos casos das sarjetas e bocas de lobo, além dos dimensionamentos estarem fora do padrão e das normas de drenagem. Esses dispositivos instalados de forma irregular e estando danificados, reduzem a capacidade de absorção da água da chuva pelo solo, levando a alagamentos e inundações em caso de chuvas intensas. Os sistemas inadequados de drenagem pluvial também podem contribuir para agravar outros problemas: acúmulo de poluentes, como óleos, produtos químicos, metais pesados e resíduos sólidos, onde a água contaminada pode chegar aos corpos d'água locais, causando poluição e impactando a vida aquática; proliferação de pragas e vetores de doenças pela água estagnada representando riscos para a saúde pública.
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Referências 
Agencia Nacional das Águas (ANA), GOVERNANÇA DOS RECURSOS HÍDRICOS NO BRASIL. 2015, Disponível em: https://www.gov.br. Acesso em 30 de abril de 2023. Agencia Executiva de Gestão das Águas (AESA), AESA PARTICIPA DE AUDIÊNCIA PÚBLICA NA CÂMARA MUNICIPAL DE CAMPINA GRANDE E EXPLICA FIM DO RACIONAMENTO.2023, Disponível em: http://www.aesa.pb.gov.br. Acesso em: 25 de Abril de 2023. 
DNIT – Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Planejamento e Pesquisa 2006, Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/i pr/coletanea-denormas/coletanea-de-normas/especificacao-de-servico-es/dnit_018_2006_ es.pdf. Acesso em 29 de março de 2023. NORMA DNIT 018/2006 – ES.
TUCCI, C. E. M. Águas urbanas. Rio Grande do Sul/RS, 2008. TUCCI, C. E. M. Gestão de Água Pluviais Urbanas. Ministério das Cidades – Global Water Partnership – Wolrd Bank – Unesco 2015. VILLANUEVA, O.N.; RUTINÉIA, T.; ALLASIA, D. G.; BEMFICA, D.; TUCCI, C. Gestação da drenagem urbana da formulação a implantação. Porto Alegre/RS, 2011. 
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