Aula 1 - Conceitos Hidrologia e Drenagem

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Implantação da Metodologia BIM 
em Projetos de Drenagem
Francisco Junior
APRESENTAÇÃO DA TURMA 
• Nome
• Cidade/Estado
• Formação acadêmica
• Atuação Profissional
• Conhecimento sobre BIM
SOBRE O PROFESSOR
Francisco Junior
Técnico em Edificações
Graduação em Engenharia Civil
Master internacional em BIM Management
para Infraestruturas, Engenharia Civil e GIS
BIM Coordinator
Projetos, consultoria e implementação BIM
10 anos de 
experiência em 
projetos de 
infraestrutura
Infradata.eng.br
Professor de 
BIM 
instituições de 
Pós-
Graduação
https://www.infradata.eng.br/
ESTRUTURA DA DISCIPLINA
o Sexta das 18:00 às 22:00 – Intervalo 20h (20 min)
o Sábado das 09:00 às 17:00 – Intervalos: 10h (20 min),
12h (90 min), 15h30 (20 min)
o Sexta das 18:00 às 22:00 – Intervalo 20h (20 min)
o Sábado das 09:00 às 17:00 – Intervalos: 10h (20 min),
12h (90 min), 15h30 (20 min)
*As aulas ficarão gravadas para
assistir novamente
Método de avaliação
o Atividade final objetiva
(12 questões)
CICLO HIDROLÓGICO
o Deve-se dar tanta importância às
características fisiográficas das bacias que
independem das condições climáticas,
quanto às características pedológicas que
indicam o comportamento dos cursos da
água em função dos solos e de cobertura
vegetal destas bacias;
o Despreza-se as perdas por absorção pela
vegetação e pela evapotranspiração;
o Considera-se danos que podem ser causados
tanto pela erosão quanto pela influência
direta na segurança do tráfego;
o Os métodos usuais visam estabelecimento da
descarga máxima suportável;
o Em resumo, o ciclo hidrológico define para
cada caso a parcela de precipitação que se
transforma em deflúvio.
ALVES (2006).
COLETA DE DADOS
o Vegetação, recursos hídricos e relevo;
o Plantas topográficas;
o Levantamentos aerofotogramétricos;
o Cartas geográficas;
o Outras cartas ou mapas disponíveis;
o Dados climatológicos;
o Postos pluviométricos e fluviométricos;
o Obras hidráulicas a montante ou a
jusante da área do projeto.
Baylina, Ramon.
ESTUDOS HIDROLÓGICOS E CLIMATOLÓGICOS
o Classificação do clima;
o Distribuição do número médio
de dias chuvosos por mês com
precipitações superiores a 5 mm
diários;
o Comparativo entre postos
pluviométricos;
o Caracterização do regime fluvial;
o Estudo de chuvas intensas;
o Equações de Chuvas Intensas.
HIDROWEB, 2022.
TEMPO DE RECORRÊNCIA
o Espaço de tempo em anos onde provavelmente
ocorrerá um fenômeno de grande magnitude
pelo menos uma vez;
o Para dispositivos de drenagem este tempo diz
respeito a enchentes de projeto objetivando
projetar estruturas que as resistam;
o Quanto maior o tempo de recorrência maior
será a vazão de pico, portanto mais onerosa a
construção ou reparação das obras hidráulicas.
DNIT, 2005.
TEMPO DE RECORRÊNCIA
DER-SP, 2001a.
TEMPO DE CONCENTRAÇÃO
Fórmula de KIRPICH, publicada 
no “California Curverts
Practice”
LIMA, 2012.
CHUVA DE PROJETO
Equações de curvas i-d-f
i= intensidade (mm/h)
Tr = Tempo de retorno (ano)
T = duração da chuva (min)
a, b, c e d são parâmetros locais
São Paulo
Belo Horizonte
Rio de Janeiro
CHUVA DE PROJETO
Máximas alturas de chuvas em mm
Máximas intensidades de chuvas em mm/h
COEFICIENTE DE ESCOAMENTO SUPERFICIAL
Os estudos de escoamento
superficial das bacias de
drenagem devem abranger a
análise das características
fisiográficas da bacia, o tipo
de solo e sua cobertura,
inclusive a estimativa da
evolução futura quanto ao
uso e ocupação do solo.
DER-SP, 2001a.
BACIA HIDROGRÁFICA
o (Collischonn& Tassi, 2008) definem
bacia hidrográfica como sendo a
área de captação natural dos fluxos
de água originados a partir da
precipitação, que faz convergir os
escoamentos para um único ponto
de saída, seu exutório. Os limites de
uma bacia contribuinte são
definidos pelos divisores de água ou
espigões que a separam das bacias
adjacentes;
o Bacias hidrográficas são compostas
por sub-bacias hidrográficas. Cada
sub-bacia é uma bacia hidrográfica
que pode ser subdividida em sub-
bacias, etc.
IRGEB, 2020.
VAZÃO DE PROJETO
• Método de Cálculo
Para bacias com área de drenagem inferior a 50 km² devem ser utilizados métodos
indiretos, baseados nos estudos de intensidade, duração e frequência das chuvas da
região. Para estas bacias, caso sejam disponíveis dados fluviométricos em quantidade e
qualidade suficientes, deve ser utilizado o método direto estatístico.
DER-SP, 2001a.
VAZÃO DE PROJETO
o O método racional é uma expressão simples para
calcular a descarga de projeto, relacionando a área
da bacia, com a intensidade da chuva e o
coeficiente de deflúvio, que expressa diversos
fatores referentes a escoamento superficial
o Por sua simplicidade se comparado com outros
métodos, é o mais utilizado para descarga de
projeto não só no Brasil mas em todo o mundo
o Para o valor da descarga pelo método racional
admite-se que duração da chuva deve ser igual ao
seu tempo de concentração
o Q = vazão no conduto livre
o C = coeficiente de escoamento
superficial (runoff)
o I = intensidade de precipitaão
(mm/min)
o AD = área de drenagem (ha)
DIMENSIONAMENTO
SANTIAGO et al., 2022.
DOCUMENTOS GERADOS
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Os órgãos publicam documentos em caráter orientador para servir de
referência para a uniformização e padronização dos dispositivos de drenagem;
o Sua utilização apesar de recomendada não é obrigatória, podendo o projetista
adotar outros dispositivos desde que sejam apresentados os Projetos de
Engenharia correspondentes e aprovados pela analise de projetos destes
órgãos;
o Independente de qual dispositivos de drenagem seja adotado, padronizado
pelo órgão ou não, é importante que suas especificações garantam sua
construtibilidade, e suficiência hidráulica.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o A drenagem superficial de uma rodovia tem como objetivo interceptar e captar, conduzindo
ao deságue seguro, as águas provenientes de suas áreas adjacentes e aquelas que se
precipitam sobre o corpo estradal, resguardando sua segurança e estabilidade;
o Para um sistema de drenagem superficial eficiente, utiliza-se uma série de dispositivos com
objetivos específicos, a saber:
• Valetas de proteção de corte;
• Valetas de proteção de aterro;
• Sarjetas de corte;
• Sarjetas de aterro;
• Sarjeta de canteiro central;
• Bueiros de greide;
• Dissipadores de energia;
• Escalonamento de taludes;
• Corta-rios.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem superficial
DNIT, 2018.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Descidas d’água
As descidas d'água tem como objetivo conduzir as águas captadas por outros dispositivos de
drenagem, pelos taludes de corte e aterro.
Tratando-se de cortes, as descidas d'água têm como objetivo principal conduzir as águas das
valetas quando atingem seu comprimento crítico, ou de pequenos talvegues, desaguando
numa caixa coletora ou na sarjeta de corte.
No aterro, as descidas d'água conduzem as águas provenientes das sarjetas de aterro quando é
atingido seu comprimento crítico, e, nos pontos baixos, através das saídas d'água, desaguando
no terreno natural.
o Saídas d’água
As saídas d'água, nos meios rodoviários também denominados de entradas d'água, são
dispositivos destinados a conduzir as águas coletadas pelas sarjetas de aterro lançando as nas
descidas d'agua. São, portanto, dispositivos de transição entre as sarjetas de aterro e as
descidas d'água.
o Drenagem superficial
DNIT, 2018.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem subsuperfícial
O objetivo dessa técnica é defender o pavimento das águas que possam danificá-lo. Essas águas,
de um modo geral, são de duas procedências: infiltrações diretas das precipitações pluviométricas
e provenientes de lençóis d'água subterrâneos.
o Drenagem profunda
Os drenos profundos têm por objetivo principal interceptar o fluxo da água subterrânea através do
rebaixamento do lençol freático, impedindo-o de atingir o subleito.
Os drenos profundos são instalados, preferencialmente, em profundidadesda ordem de 1,50 a
2,00m, tendo por finalidade captar e aliviar o lençol freático e, consequentemente, proteger o
corpo estradal.
Devem ser instalados nos trechos em corte, nos terrenos planos que apresentem lençol freático
próximo do subleito, bem como nas áreas eventualmente saturadas próximas ao pé dos taludes.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem subterrânea o Drenagem subsuperficial
DNIT, 2018.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem de taludes e encostas
Os drenos sub-horizontais são aplicados para a prevenção e correção de
escorregamentos nos quais a causa determinante da instabilidade é a elevação
do lençol freático ou do nível piezométrico de lençóis confinados. No caso de
escorregamentos de grandes proporções, geralmente trata-se da única solução
econômica a se recorrer.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem de Taludes e Encostas o Drenagem Pluvial Urbana
DNIT, 2018.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem para transposição de talvegues
Os bueiros são obras destinadas a permitir a passagem livre das águas que acorrem
as estradas. Compõem-se de bocas e corpo.
Corpo é a parte situada sob os cortes e aterros. As bocas constituem os dispositivos
de admissão e lançamento, a montante e a jusante, e são compostas de soleira, muro
de testa e alas.
No caso de o nível da entrada d'água na boca de montante estar situado abaixo da
superfície do terreno natural, a referida boca deverá ser substituída por uma caixa
coletora.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Drenagem para transposição de talvegues o Galerias Celulares Pré-Moldadas
DNIT, 2018.
PROJETOS TIPO DISPOSITIVOS
o Bueiros de Concreto Tipo Minitúnel o Dispositivos Lineares
DNIT, 2018.
MICROBACIAS
A microbacia é uma área menor
que é delimitada para se
identificar a contribuição que
escoa no sentido dos dispositivos
de drenagem a serem
dimensionados. Para sua
delimitação, considera-se a
condição do terreno alterada após
o projeto de terraplenagem.
COEFICIENTES DE MANNING
O coeficiente de manning se refere a rugosidade do
material do dispositivo de drenagem e a resistência
que esta rugosidade pode apresentar para o
escoamento. Este coeficiente é influenciado por
diversos fatores, tais como:
o Rugosidade do fundo do canal;
o Vegetação (densidade altura);
o Irregularidade do canal (depressões, elevações);
o Alinhamento do canal (Sinuosidade);
o Estado de conservação ;
o Obstruções (pontes, pilares, troncos, etc.).
GEOMETRIA DOS DISPOSITIVOS
Hidrologia e Hidráulica: Conceitos Básicos e Metodologias - DAEE
DIMENSIONAMENTO
o v = Velocidade média na seção transversal
o Q = vazão no conduto livre
o Rh = raio hidráulico
o I = declividade longitudinal
o n = coeficiente de rugosidade manning
Blog Open Channel Flow.
VERIFICAÇÕES NO CÁLCULO
DER-SP, 2001a.
LARGURA DE IMPLÚVIO
A largura de implúvio( l ) é a projeção
horizontal da largura de contribuição.
A largura de implúvio, no caso mais geral, é
uma soma de 3 parcelas:
l1 = contribuição da pista de rolamento +
acostamento = 5,50m;
l2 = contribuição do talude corte = 4,0m (2/3
da maior altura que é de 6,0m);
l3 = contribuição da área compreendida entre
a crista do corte e a valeta de 3 proteção =
3,00m.
l3 l2 l1
COMPRIMENTO CRÍTICO
É definido como o comprimento máximo de utilização da sarjeta, para que não haja 
transbordamento d’água para a pista que afetaria a segurança da via através da 
aquaplanagem e/ou transbordamento para o talude de aterro onde poderá iniciar um 
processo de erosão.
DOCUMENTOS GERADOS
o Memoria de cálculo – MC
o Quadro-Resumo
o Desenhos
o Planilha de quantidades
o Outros documentos solicitados pelo cliente
DER-SP, 2001b.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ALVES, Maria Helena. Hidrologia. Wikipedia. 2006. Disponível em: 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Ciclo_hidrol%C3%B3gico#/media/Ficheiro:Ciclo_
da_%C3%A1gua.jpg
BAYLINA, Ramon. Pluviômetro. Rumtor. Disponível em: 
https://www.rumtor.com/pluviografo.html.
BRASIL. Manual de Hidrologia Básica para estruturas de Drenagem. 
Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria de 
Planejamento e Pesquisa. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. 2 ed. 133 p. Rio 
de Janeiro, 2005. Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-
br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-
manuais/vigentes/715_manual_de_hidrologia_basica.pdf.
DAEE. Equações de Chuvas Intensas do Estado de São Paulo. Departamento 
De Águas e Energia Elétrica. São Paulo, 1999. Disponível em: 
http://www.leb.esalq.usp.br/disciplinas/Fernando/leb1440/Aula%203/DAEE_E
q_Chuvas_SP.pdf.
DER-SP. Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo. DE 
01/HID-001. Estudos Hidrológicos. São Paulo, 2001a. Disponível em: 
http://www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/normas/IP-DE-H00-001_A.pdf.
___. Departamento de Estradas de Rodagem do Estado de São Paulo. DE 
01/HID-002 – Projeto de Drenagem. São Paulo, 2001b. Disponível em: 
http://www.der.sp.gov.br/WebSite/Arquivos/normas/IP-DE-H00-002_A.pdf
DNIT. Álbum de projetos tipos de dispositivos de drenagem. Departamento 
Nacional de Infraestrutura de Transportes. Diretoria de Planejamento e 
Pesquisa. Instituto de Pesquisas Rodoviárias. 5. ed. Rio de Janeiro, 2018a. 
Disponível em: https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-
pesquisa/ipr/coletanea-de-
manuais/vigentes/736_LBUMDEPROJETOSTIPODEDISPOSITIVOSDEDRENAGEM.
pdf. 
IRGEB. A estreita relação da bacia hidrográfica com o manejo e a conservação 
do solo e da água. Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Rio Grane do 
Sul, 2020. Disponível em: https://www.ufrgs.br/irgeb/2020/08/26/a-estreita-
relacao-da-bacia-hidrografica-com-o-manejo-e-a-conservacao-do-solo-e-da-
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LIMA, Leno Pinheiro. Drenagem de rodovias e sua importância para a 
manutenção da qualidade do corpo estradal. Universidade Regional do Cariri –
URCA. Juazeiro do Norte – Ceará, 2012. Disponível em: 
https://docplayer.com.br/65529880-Drenagem-de-rodovias-e-sua-
importancia-para-a-manutencao-da-qualidade-do-corpo-estradal.html.
MARINHO, Filipe. Fórmula de Manning: condutos retangulares. Guia da 
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https://www.guiadaengenharia.com/formula-manning-conceitos-retangular/.
OPENCHANNELFLOW. Manning Formula for Determining open Channel Flows. 
Blog Open Channel Flow. Disponível em: 
https://www.openchannelflow.com/blog/manning-formula-for-determining-
open-channel-flows.
SANTIAGO, Carolina Lourenço; REIS, Ten.Cel. Marcelo de Miranda; DIOGO, Cel. 
Francisco José d’Almeida Diogo; CASTRO, Carmen Dias. Análise dos métodos 
de dimensionamento de bueiros aplicados em ferrovias. IME – Instituto 
Militar de Engenharia. Rio de Janeiro, 2022. Disponível em: 
https://transportes.ime.eb.br/etfc/monografias/MON101.pdf
SNIRH. Hidroweb. Sistema Nacional de Informações sobre Recursos Hídricos 
(SNIRH). Disponível em: https://www.snirh.gov.br/hidroweb/mapa
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