DRENAGEM APLICADA À INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTE_ED01

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DRENAGEM APLICADA À 
INFRAESTRUTURA DE TRANSPORTE 
 
 
 
 
PROF. TADEU DE SOUZA OLIVEIRA, DR. 
 
 
Florianópolis, março/2018 
 
Outubro/2016 - Ed. 01 
Drenagem aplicada à infraestrutura de transporte - IPOG 
Ed.01/2018 Prof. Dr. Tadeu de Souza Oliveira 
 
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APRESENTAÇÃO DO PROFESSOR 
 
Prof. Dr. Tadeu de Souza Oliveira 
 
Formação acadêmica 
Ensino Médio: Téc. em Agrimensura - IFSC (ETEFESC) - Fpolis - 1980. 
Graduação 1: Eng. de Agrimensura - UNESC (FUCRI) - Criciúma - 1988. 
Graduação 2: Engenharia Civil - FURB - Blumenau - 1993. 
Mestrado: Engenharia de Produção. Elaboração de um manual ergonômico de 
utilização pós-ocupação ao usuário de imóveis. UFSC -2002. 
Doutorado: Engenharia Civil. Aplicação do cadastro técnico visando à avaliação 
de inundações urbanas. UFSC - 2012. 
 
Atividade profissional: 
- Coordenador do curso de engenharia civil da Faculdade UNISOCIESC - 
Florianópolis/SC - 2013 a 2018; 
- Professor de pós-graduação IPOG: Fiscalização de Obras e Topologia, Denagem 
Aplicada à Infraestrutura de Transporte - 2015/atual. 
- Coordenador de Pós-Graduação UNISOCIESC - Joinville - 2016/2017; 
- Professor de graduação UNESC, UFSC, UNISOCIESC e AVANTIS: Topografia, 
Mecânica, Resistência dos materiais, Hidráulica, Hidrologia, Saneamento Básico 
(Drenagem, Abastecimento de Água e Esgotamento Sanitário), Desenho Técnico 
- 2002/atual; 
- Consultoria: Projetos de drenagem urbana, prevenção de inundações, planos de 
manejo, Aulas em Cursos de Pós Graduação, Supervisão de obras. 
 
 
 
 
 
Drenagem aplicada à infraestrutura de transporte - IPOG 
Ed.01/2018 Prof. Dr. Tadeu de Souza Oliveira 
 
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NOTA DO PROFESSOR AUTOR 
Esta apostila tem cunho acadêmico sendo utilizada como apoio a aula da 
disciplina de DRENAGEM APLICADA À INFRAESTRUTURA DE 
TRANSPORTES e está fundamentada no manual de drenagem de rodovias do 
DNIT (2006). Os textos são resumos e adaptações do referido manual. 
Recomenda-se para projetos profissionais consulta ao manual de drenagens de 
rodovias (2006) e especificações técnicas, ambos do DNIT e da ANBT. 
As aplicações (exercóicios e avaliações) serão em planilhas eletrônicas e 
disponibilizadas em meio eletrônico para acompanhamento e desenvolvimento 
em sala de aula. 
Prof. Tadeu de Souza Oliveira 
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SUMÁRIO 
1 INTRODUÇÃO.....................................................................................................14 
2 REVISÃO DE TOPOGRAFIA, HIDROLOGIA E HIDRÁULICA ..................17 
2.1 TOPOGRAFIA ............................................................................................... 17 
2.1.1 Planimetria .............................................................................................. 18 
2.1.2 Altimetria ................................................................................................ 20 
2.2 HIDROLOGIA ............................................................................................... 23 
2.2.1 Conceito de hidrologia .......................................................................... 23 
2.2.2 Ciclo hidrológico .................................................................................... 23 
2.2.3 Precipitação ............................................................................................ 24 
2.2.4 Escoamento superficial ou deflúvio .................................................... 26 
2.2.5 Fatores que influenciam o escoamento superficial ........................... 26 
2.2.6 Coeficiente de escoamento superficial................................................ 28 
2.2.7 Período de retorno (T) ........................................................................... 34 
2.2.8 Tempo de concetração (tc) .................................................................... 37 
2.2.9 Bacia hidrográfica .................................................................................. 44 
2.3 HIDRÁULICA ............................................................................................... 45 
2.3.1 Cálculo da Vazão – Fórmula de Manning ......................................... 45 
2.3.2 Elementos geométricos de uma seção transversal ............................ 48 
2.4 EQUAÇÃO DE CHUVA INTENSAS E ESTAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS
 48 
2.4.1 Duração da chuva de projeto. .............................................................. 49 
3 DRENAGEM SUPERFICIAL: DISPOSITIVOS DE DRENAGEM ..................52 
3.1 VALETA DE PROTEÇÃO DE CORTE E DE ATERRO ........................... 52 
3.1.1 Valetas de Proteção de Corte ............................................................... 52 
3.1.2 Valetas de proteção de aterro ............................................................... 53 
3.1.3 Geomegtria e elementos de projeto..................................................... 55 
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3.1.4 Dimensionamento hidráulico .............................................................. 55 
3.2 MURETA DE PROTEÇÃO DE CORTE EM ROCHA .............................. 56 
3.3 SARJETA DE CORTE E DE ATERRO ........................................................ 57 
3.3.1 Sarjetas de corte...................................................................................... 57 
3.3.2 Dimensionamento hidráulico da sarjeta de corte ............................. 61 
3.3.3 Sarjetas de Aterro ................................................................................... 65 
3.3.4 Dimensionamento hidráulico da sarjeta de aterro ........................... 66 
3.4 SARJETA DE CANTEIRO CENTRAL E DE BANQUETA ..................... 71 
3.4.1 Sarjeta de canteiro central ..................................................................... 71 
3.4.2 Sarjeta de banqueta ................................................................................ 72 
3.5 DESCIDA D`ÁGUA EM TALUDE DE CORTE E ATERRO ................... 73 
3.5.1 Tipo Rápida: Geometria e elementos de projeto ............................... 73 
3.5.2 Em degraus: Geometria e elementos de projeto (escadarias) .......... 76 
3.6 SAÍDAS D`ÁGUA ......................................................................................... 80 
3.6.1 Geometria e elementos de projeto ....................................................... 80 
3.6.2 Localização ............................................................................................. 80 
3.6.3 Dimensionamento hidráulico .............................................................. 82 
3.7 DISSIPADOR DE ENERGIA ....................................................................... 83 
3.7.1 Dissipadores localizados ou bacias de amortecimento .................... 83 
3.7.2 Dissipadores contínuos ......................................................................... 88 
3.8 CORTA-RIO ................................................................................................... 94 
3.8.1 Elementos de projeto ............................................................................. 94 
4 DRENAGEM DE PAVIMENTO .........................................................................97 
4.1 DRENAGEM DE PAVIMENTO ................................................................. 97 
4.1.1 Drenagem de pavimento para as águas de infiltrações diretas das 
precipitações .......................................................................................................... 98 
5 DRENAGEM SUBTERRÂNA OU PROFUNDA ............................................106 
5.1 DRENO PROFUNDO .................................................................................107 
5.1.1 Materiais utilizados ............................................................................. 107 
5.1.2 Localização ........................................................................................... 107 
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5.1.3 Elementos de projeto ........................................................................... 108 
5.1.4 Outros critérios: Evelopamento ......................................................... 117 
5.2 DRENO ESPINHA DE PEIXE ................................................................... 118 
5.2.1 Elementos de projeto ........................................................................... 119 
5.3 COLCHÃO DRENANTE ........................................................................... 119 
5.4 DRENO SUB HORIZONTAL.................................................................... 121 
5.4.1 Elementos de projeto ........................................................................... 123 
5.4.2 Dimensionamento ............................................................................... 124 
5.5 BUEIRO DE GREIDE .................................................................................. 128 
5.5.1 Localização ........................................................................................... 128 
5.5.2 Geometria e elementos de projeto ..................................................... 129 
5.5.3 Dimensionamento hidráulico ............................................................ 130 
6 drenagem para transposição de talvegues ......................................................132 
6.1 INTRODUÇÃO ........................................................................................... 132 
6.2 BUEIRO ........................................................................................................ 132 
6.2.1 Classificação ......................................................................................... 133 
6.2.2 Localização ........................................................................................... 137 
6.2.3 Dimensionamento e elementos do projeto ...................................... 137 
6.3 PONTILHÕES PONTES ............................................................................ 146 
6.4 Pontilhões ..................................................................................................... 146 
6.4.1 Elementos de projeto ........................................................................... 146 
6.5 Pontes ............................................................................................................ 146 
6.5.1 Elementos de projeto ........................................................................... 147 
7 DRENAGEM URBANA .....................................................................................153 
7.1 ENCHENTES X INUNDAÇÃO BRUSCA .............................................. 153 
7.1.1 Enchente ou inundação fluvial .......................................................... 153 
7.1.2 Inundação brusca ................................................................................. 155 
7.2 O SISTEMA URBANO DE DRENAGEM. IMPACTOS E MEDIDAS DE 
CONTROLE. ........................................................................................................... 158 
7.2.1 Macro e Microdrenagem..................................................................... 158 
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7.2.2 Macrodrenagem. .................................................................................. 159 
7.2.3 Micro Drenagem. ................................................................................. 159 
7.3 POTENCIALIDADE E FRAGILIDADES ENCONTRADAS EM UMA 
BACIA HIDROGRÁFICA ..................................................................................... 160 
7.4 AVALIAÇÃO MODELOS DE SOLUÇÃO PARA REDUZIR O VOLUME 
DE ÁGUA EXCEDENTE DENTRO DE UMA BACIA OU SUB-BACIA. ...... 164 
7.5 O SISTEMA DE DRENAGEM URBANA ................................................ 168 
7.5.1 Sarjetas ................................................................................................... 168 
7.5.2 Capacidade de escoamento da via pública – sarjeta ....................... 169 
7.6 DEFINIÇÃO DAS ÁREAS DE CONTRIBUIÇÃO .................................. 169 
7.7 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA URBANO DE DRENAGEM . 172 
7.7.1 Sarjeta: Cálculo da capacidade teórica de descarga........................ 172 
7.7.2 Caixas coletoras ou bocas-de-lobo .................................................... 174 
7.7.3 Poços de visitas .................................................................................... 189 
7.7.4 Caixas de ligação ou passagem ......................................................... 192 
7.7.5 Galerias. ................................................................................................. 193 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1: Mapa cadastral - modelo ................................................................................. 18 
Figura 2A: Ortofoto de 1956 ....................................................................................... 19 
Figura 3: Traçado com indicaçãos das estacas e sistema de drenagem. ....................... 20 
Figura 4: Representação de um perfil com elementos de drenagem. .................. 21 
Figura 5: Representação de altitude. ......................................................................... 22 
Figura 6: Representação de cotas a partir de um plano arbitrário de referência.22 
Figura 7: Representação do ciclo hidrológico .......................................................... 24 
Figura 8: Experimento com área até 1Km² ............................................................... 43 
Figura 9: Experimento com área até 10000m². ......................................................... 43 
Figura 10: Experimento com área até 5000m². ......................................................... 43 
Figura 11: Representação de uma bacia hidrográfica ............................................. 45 
Figura 12: Canal de seção trapezoidal. ..................................................................... 46 
Figura 13: Canal de seção retangular. ....................................................................... 47 
Figura 14: Canal de seção circular. ............................................................................ 47 
Figura 15: Canal de seção semicircular..................................................................... 48 
Figura 16: Comportamento do hidrograma unitário de acordo com a duração da 
precipitação considerada. ........................................................................................... 50 
Figura 17: Valeta de proteção de corte .......................................................................... 53 
Figura 18: Valeta de aterro ......................................................................................... 53 
Figura 19: Mureta de proteção de corte em rocha .................................................. 57 
Figura 20: Sarjeta de corte triangular ........................................................................ 58 
Figura 21: Sarjeta de corte de seção trapezoidal...................................................... 59 
Figura 22: Sarjeta trapezoidal com taampa (capa) .................................................. 60 
Figura 23: Sarjeta retangular ...................................................................................... 60 
Figura 24: Áreade contribuição para a sarjeta de corte ......................................... 62 
Figura 25: Curva Lc=f(I) .............................................................................................. 63 
Figura 26: Comprimento crítico pa várias declividades ........................................ 64 
Figura 27: Sarjeta de aterro com meio-fio simples e acostamento ........................ 65 
Figura 28: Sarjeta de aterro com meio-fio e sarjeta conjugados ............................ 66 
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Figura 29: Reta de maior declividade ....................................................................... 68 
Figura 30: Segmento de rodovia e seção transversal .............................................. 69 
Figura 31: Representação de uma valeta de canteiro central ................................ 71 
Figura 32: Imagem de trecho com valeta de canteiro central ................................ 71 
Figura 33: Sarjeta de banqueta ................................................................................... 72 
Figura 34: Descida d´água .......................................................................................... 74 
Figura 35: Representação esquemática da descida d´água .................................... 75 
Figura 36: Descida d´água em degraus - Vista superior ........................................ 77 
Figura 37: Descida d´água em degraus .................................................................... 77 
Figura 38: Esquema de degraus ................................................................................. 78 
Figura 39: Saída d`água de greide em rampa .......................................................... 81 
Figura 40: Saída D`água de curva vertical côncava ................................................ 82 
Figura 41: Representação do comprtamento hidráulico segundo Froude .......... 85 
Figura 42: Gráfico para determinar o comprimento da bacia de amortecimento 
(ressalto hidráulico) ..................................................................................................... 86 
Figura 43: Ilustração de um dissipador de energia................................................. 88 
Figura 44: Dissipador contínuo ao longo do aterro ................................................ 89 
Figura 45: bacia de contribuição da plataforma ...................................................... 91 
Figura 46: Parâmetros para escalonamento do talude ........................................... 91 
Figura 47: Altura máxima para escalonamento de aterro ..................................... 93 
Figura 48: Respresentação de um corta-rio .............................................................. 94 
Figura 49: Representação de camada drenante ....................................................... 98 
Figura 50: Camada drenante conectada ao dreno profundo ................................. 99 
Figura 51: Ábaco para determinação da curva granulométric a......................... 100 
Figura 52: Filtro separador ....................................................................................... 101 
Figura 53: Elementos para dimensionamento da camada drenante .................. 103 
Figura 54: Representação de drenos profundos .................................................... 110 
Figura 55: Ilustração do rebaixamento do lençol freático .................................... 111 
Figura 56: Precipitação sobre a plataforma ............................................................ 113 
Figura 57: Determinação gráfica de material filtrante e drenante ...................... 116 
Figura 58: Drenos em espinha de peixe .................................................................. 119 
Figura 59: Colchão drenante: Fonte: Construtora Terraço .................................. 121 
Figura 60: Ilustração de um dreno típico subhorizontal ...................................... 122 
Figura 61: Dreno subhorizontal instalado .............................................................. 122 
Figura 62: Dreno subhorizontal com controle de saída ....................................... 123 
Figura 63: Execução de um derno subsuperficial ................................................. 123 
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Figura 64: Noveiller (1981) ....................................................................................... 126 
Figura 65: Noveiller (1981) ....................................................................................... 127 
Figura 66: Bueiro de greide em aterro .................................................................... 128 
Figura 67: Bueiro de greide de corte ....................................................................... 128 
Figura 68: Caixa coletora para desague em bueiro de greide ............................. 129 
Figura 69: Corpo de buiro ........................................................................................ 129 
Figura 70: Boca de bueiro com dissipador de energia .......................................... 130 
Figura 71: Bueiro, com corpo e bocas (alas) ........................................................... 133 
Figura 72: Bueiro tubular .......................................................................................... 134 
Figura 73: Bueiro celular ........................................................................................... 134 
Figura 74: Bueiro especial em forma de arco (elipse) ........................................... 134 
Figura 75: Bueiro metálico corrugado .................................................................... 135 
Figura 76: Bueiro tubular duplo .............................................................................. 135 
Figura 77: Bueiro celular duplo ............................................................................... 135 
 Figura 78: Bueiro com PEAD .................................................................................. 136 
Figura 79: Tubos em PRFV para bueiros ................................................................ 136 
Figura 80: representação de um bueiro esconso ................................................... 136 
Figura 81: Linha de energia específica .................................................................... 139 
Figura 82: variação da energia específica ............................................................... 140 
Figura 83: Relação entre Ec e hc ............................................................................... 141 
Figura 84: Seções circulares e relações y/D. ........................................................... 142 
Figura 85: Pontilhão execuitado em madeira ........................................................ 146 
Figura 86: Ponte de concreto armado sobre rio de pequeno porte ..................... 147 
Figura 87: Seção transversal típica de um Rio ....................................................... 148 
Figura 88: Gráfico h=f(AR 2/3) e h=g(v) .................................................................... 149 
Figura 89: Representação de uma enchente. .......................................................... 154 
Figura 90: Presença do Rio em meio a área urbana. (Blumenau - SC). .............. 154 
Figura 91: Áreas alagadas pela expanção do Rio em meio urbano (Blumenau - 
SC). ............................................................................................................................... 154 
Figura 92: Rua alagada por inindação brusca. ...................................................... 155 
Figura 93: Presença de um Rio de pequenas dimensões em meio urbano. ...... 156 
Figura 94: Inundaação brusca. .................................................................................156 
Figura 95: Depósito de resíduos de construção civil - RCC......................................... 157 
Figura 96: Depósito irregular de areia com lançamento de ................................. 157 
Figura 97: Degradação dos dispositivos de drenagem ........................................ 158 
Figura 98: Ilustração de uma bacia de retenção. Frescoule, França. .................. 161 
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Figura 99: Presença de esgoto cloacal na rede pluvial. ........................................ 161 
Figura 100: Modelo de amortecimento sob as ruas. ............................................. 165 
Figura 101: Modelo de amortecimento sob praças (Canal Auxliar ao Rio 
Criciúma). ................................................................................................................... 165 
Figura 102: Área propícia à construção de amortecimento. ................................ 166 
Figura 103: Área propícia à construção de amortecimento. ................................ 166 
Figura 104: Bacias de amortecimento em APP. ..................................................... 167 
Figura 105: Sistema de construção de represas. .................................................... 167 
Figura 106: Canaleta de drenagem para vias urbanas. ........................................ 168 
Figura 107: Canaleta de drenagem para rodovias e vias expressas. .................. 168 
Figura 108: Retenção de água pela modificação topográfica do terreno. .......... 170 
Figura 109: Determinaçãp das áreas de contribuição urbanas. ........................... 171 
Figura 110: Tipos de boca-de-lobo. ......................................................................... 174 
Figura 111: Boca-de-lobo simples. ........................................................................... 174 
Figura 112: Dimensões da grelha. ........................................................................... 175 
Figura 113: Boca-de-lobo com grelha. ..................................................................... 175 
Figura 114: Boca-de-lobo combinada. ..................................................................... 175 
Figura 115: Boco-de-lobo múltipla. ......................................................................... 176 
Figura 116: Disposição das caixas coletoras visndo maoir conforto ao usuário.
 ...................................................................................................................................... 177 
Figura 117: Distribuição em projeto das caixas coletoras. ................................... 178 
Figura 118: Caixa coletora de guia com depressão ............................................... 179 
Figura 119: Caixa coletora com grelha e sem depressão ...................................... 182 
Figura 120: Esquema de uma boca de lobo com grelha ....................................... 183 
Figura 121: Gráfico das vazões: Projeto, Sarjeta e Boca-de-lobo. ........................ 187 
Figura 122: Espaçamento das bocas-de-lobo em função da sarjeta. ................... 187 
Figura 123: Espaçamento de bocas-de-lobo em função de sua capacidade de 
descarga....................................................................................................................... 188 
Figura 124: Demonstração do cálculo do espaçamento ....................................... 189 
Figura 125: Ilustração corte vertical de um poço de visita convencional. ......... 190 
Figura 126: Corte vertical de um poço de visita de queda. ................................. 191 
Figura 127: Poço de visiat com queda alinhados pela geratriz superior. .......... 191 
Figura 128: Caixa de ligação ou passagem. ............................................................ 193 
Figura 129: Linha de carga e energia em tubulações. ........................................... 194 
Figura 130: Tubos em PEAD - Criciúma-SC: TEMA. ........................................... 195 
Figura 131: Seções circulares e relações y/D. ......................................................... 201 
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LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1: Parâmetros para equação de chuvas intensas - estado da Paraíba .... 25 
Quadro 2: Coeficiente de escoamento superficial (runoff) – “C” ......................... 29 
Quadro 3: Coeficiente C. ............................................................................................. 31 
Quadro 4: Planilha de cálculo de C. .......................................................................... 31 
Quadro 5: Valores de cn para uso e ocupação do solo na condição ii (antecedentes 
de umidade do solo) .................................................................................................... 33 
Quadro 6: Períodos de Retorno (T) recomendados para diferentes ocupações . 36 
Quadro 7: Coeficiente de ajuste para o método Racional ...................................... 37 
Quadro 8: Coeficiente de escoamento em superfícies (Cv). .................................. 38 
Quadro 9: Velocidade média - Método Cinemático SCS – E.U.A ........................ 40 
Quadro 10: Coeficiente Ck - equação de Kerby ...................................................... 42 
Quadro 11: Coeficiente de ajuste do método racional ............................................ 56 
Quadro 12: Valores de m e T para a relação y/D................................................... 144 
Quadro 13: Faixas de inundações para classificação de ruas. ............................. 169 
Quadro 14: Coeficiente de rugosidade. .................................................................. 172 
Quadro 15: fatores de redução. ................................................................................ 186 
Quadro 16: Valores de m para a relação y/D. ........................................................ 203 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1: Velocidades admissíveis por tipo de revestimento ............................... 67 
Tabela 2: Classificação para determinar a necessidade para filtros ou .............. 118 
Tabela 3: Fatores de redução para escoamento nas sarjetas ................................ 173 
Tabela 4: Valores de declividades para projetos de Ruas e Avenidas ............... 173 
Tabela 5: Valores de m. ............................................................................................. 184 
Tabela 6: Dimensões mínimas para PV´ s. ............................................................. 192 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 1 
INTRODUÇÃO 
 
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14 
1 INTRODUÇÃO 
 
No Brasil é comum a ocorrência de inundações urbanas. São os conhecidos 
alagamentos nas áreas centrais, definidos como inundações bruscas. Eles são 
causados pela ocupação antrópica, que não considera a morfologia das bacias 
hidrográficas. 
 Porém não é apenas as áreas urbanas que são acometidas por inundações 
seja brusca ou mesmo aquelas orieundas das elevações normais de rios. É neste 
contexto que podemos analisar áreas urbanas e não urbanas que de alguma 
forma sofrem com inundações tendo como foco nossa infraestrutura de 
transportes, formada por vias urbanas,rodovias e ferreovias. 
 Para controlar esse tipo de evento é necessário conhecimento específico e 
ao mesmo tempo interdisciplinar, os quais não costuma-se conseguir durante a 
formação acadêmica de graduação. Todos os envolvidos em projetos, execuções, 
manutenções e até usuários, precisam ter consciênica de que em cada elemento 
de drenagem implantado estamos impondo ao local limites e condicionantes em 
função de um período de retorno que é estatístico. 
 É preciso evitar prejuízos materiais, danos ao meio ambiente e perda de 
vidas. A aquisição de conhecimentos acerca sistemas de drenagem de uma forma 
geral é imprescindível não somente para obter o controle das águas pluviais, mas 
também para apoiar a preservação dos recursos naturais e garantir a qualidade 
de vida nas cidades. 
 São inúmeros os agentes intervenientes e entre estes encontra-se uma série 
de variáveis em constante mudança. São dados importantes para 
dimensionamentos de trabalhos de engenharia; eventos tais como a precipitação, 
escoamento superficial, tempo de concentração, taxa de infiltração, período de 
retorno entre outros. 
 Esses dados tipicamente hidrológicos precisam ser monitorados 
constantemente em função das alterações impostas ao meio ambiente pelas ações 
antrópicas. Para Tucci (2005), em diferentes áreas técnicas, o homem dimensiona 
o seu sistema, especificando todos os seus condicionantes sobre o qual tem total 
controle, tais como a estrutura de um edifício ou um circuito elétrico. 
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 Diferente da citação de Tucci, um sistema como a bacia hidrográfica, não 
é dimensionado, mas é resultado de processos naturais, os quais devem ser 
levados em consideração nos dimensionamentos dos planos diretores ou de 
manejos de bacias. Sendo base para o desenvolvimento sustentável da expansão 
de toda infraestrutura, o planos diretores e de manejo de bacias deve conter em 
suas diretrizes formulações que garantam o seu objetivo principal, que é fazer 
com que a propriedade cumpra sua função social, de forma a garantir o acesso a 
terra urbanizada e regularizada, reconhecer a todos os cidadãos o direito à 
moradia e aos serviços de infraestruturas. 
 De acordo com o inciso IV do Artigo 2 da Lei n. 10.257 (Estatuto da Cidade) 
uma das diretrizes é o planejamento do desenvolvimento das cidades, da 
distribuição espacial da população e das atividades econômicas do Município e 
do território sob sua área de influência, de modo a evitar e corrigir as distorções 
do crescimento urbano e seus efeitos negativos sobre o meio ambiente. 
 
 É neste sentido que abordaremos o tema DRENAGEM, voltada aos 
sistemas de transportes, seja urbano, rodovias e ferrovias. 
 
 Em qualquer obra de engenharia civil, o sistema de drenagem é o elemento 
responsável pela vida útil do empreendimento. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 2 
 
REVISÃO DE TOPOGRAFIA, 
HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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2 REVISÃO DE TOPOGRAFIA, 
HIDROLOGIA E HIDRÁULICA 
 
 
Revisar tem por objetivo alinhar e relembrar conceitos e fórmulas aplicadas à 
dimensionamentos de elementos de engenharia, neste caso, questões 
relacionadas à implantação ou monitoramento de um sistema de drenagem para 
vias. 
 
2.1 TOPOGRAFIA 
 A topografia está inserida dentro de qualquer atividade de um 
engenheiro, pois é estudo básico necessário para construção de estradas, redes de 
energia elétrica, redes de esgotos, redes de água, pontes, loteamentos, 
implantação de qualquer edificação, seja residencial, industrial ou comercial, na 
implantação de qualquer estrutura de uma cidade, mineração, e mais uma 
infinidade de atividades até mesmo de outras engenharias. 
 Ao se projetar qualquer obra da engenharia, arquitetura ou agronomia, é 
necessário primeiramente o levantamento topográfico da área onde será 
materializado o projeto, devendo este ser realizado com absoluta precisão na 
definição dos detalhes e características do terreno. Com o projeto definido, 
procede-se a implantação através da locação por métodos e equipamentos 
topográficos precisos e adequados. 
 Para qualquer sistema de drenagem e controle de inundações é 
fundamental além do domínio da planimetria, também da altimetria, a final, o 
escoamento depende da declividade. É da altimetria que geramos ou 
controlamos as velocidades e capacidades de descargas determinadas por seções 
transversais. Traçados muito plano geram assoreamento dos elementos de 
drenagem assim como os de inclinações elevadas podem provocar erosões e 
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desgastes destes elementos. assim sendo passa-se a descrever alguns conceitos e 
iformações importantes de topografia: 
 
2.1.1 Planimetria 
 A planimetria é aplicada à sistemas de drenagem por levanatemento 
topográfico, que é um conjunto de operações para elaboração de mapas 
cadastrais, traçados das ruas e áreas de contribuição das águas pluviais, (Figura 
1). Este tipo de levantamento serve para: estudo de viabilidade, identificação e 
posicionamento de acidentes naturais e artificiais, além dos imóveis contidos na 
área de intervenção a qual será impactada pelo sistema de drenagem a propor ou 
mesmo exitente. 
Figura 1: Mapa cadastral - modelo 
 
 O levantamento planimérico deve ser realizado com absoluta precisão 
inserido dentro do sistema de referência SIRGAS2000 assim como no sistema de 
coordenadas planas UTM adotados legalmente no Brasil. Este procedimento 
permitirá manter-se uma linguagem universal proporcionando a integração 
entre diversos dados geográficos espaciais (geoespaciais) do território com o 
sistema de posicionamento global. 
 Para aumentar-se a precisão dos levantamentos planimétricos e a 
confiabilidade dos dados para o auxílio a tomada de decisão nos projetos e na 
proposição de soluções é importante o uso de ortofotos, altamente recomendada 
em séries históricas (Figura 2A e B). Por meio destes estudos podemos avaliar a 
presença de antigas nascentes, de cursos d´água ou outro evento não mais visívil 
pelas transformações urbanas. 
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Figura 2A: Ortofoto de 1956 
 
Figura 2B: ortofoto de 2010 
 
a) Traçado: Parte da plaimetria, um traçado pode ser definido com 
uma poligonal aberta onde são definidos os comprimentos de cada trecho, 
sendo estes divididos em estacas e as mudanças de direção marcadas por 
ângulos de deflexões, em estradas também denominado de ângulo de 
curvatura. Os pontos que indicam as mudanças de direação são chamados 
de Pontos de Intersecção - PI. 
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b) Estaqueamento: Estaqueamento é a divisão de um traçado em 
segmentos iguais e equidistantes. Comumente são subdivisões de 20m e 
20m, no entanto dependendo do projeto ou obra, pode-se apresentar 
novas subdivisões maiores ou menores Por exemplo: 
Um projeto de desassoreamento de rio pode-se elevar as subdivisões para 
100m ou até mesmo 500m, dependendo de alguns fatores como relevo ou 
mesmo as condições físicas do rio. Assim como, para um traçadode 
drenagem de qualquer natureza, proceder subdivisões em menores 
espaços, como 10m, 5m e até mesmo de 1m em 1m. A figura 3 apresentam 
uma representação de um traçado com estaqueamento. 
Figura 3: Traçado com indicaçãos das estacas e sistema de drenagem. 
 
2.1.2 Altimetria 
 A altimetria ou o levantamento topográfico altimétrico, compreende um 
conjunto de operações necessárias para determinação da posição de pontos que 
além de projetados em um plano horizontal de referência (figura 4), serão 
também representados em relação ao um plano vertical de referência. Nesta 
operação determina-se a terceira componente das coordenadas, acrescentando-
se às coordenadas N(Y) e E(X) a componente altimétrica Z, cujo plano de 
referência é o nível médio dos mares. 
 Com a determinação destas três coordenadas podemos dfinir o Modelo 
Tridimensional do terreno, no qual com o uso de software adequado, 
determinamos o Modelo Digital do Terreno - MDT, de grande valia e facilidade 
na elaboração dos projetos de drenagens. O plano vertical de referência também 
é dfinido pelo SIRGAS 2000, tendo como pondo base o Marégrafo de Imbituba, 
localizado no porto da cidade, sendo considerado o nível ZERO. 
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21 
 É aplicado em projeto de drenagem com perfil longitudinal e seções 
transversais, onde são posicionados os elementos projetados com indicação de 
profundidades, cotas e declividades (Figur 4). 
 
Figura 4: Representação de um perfil com elementos de drenagem. 
 
 
a) Altitudes: Altitudes são distâncias verticais medidas a partir do 
plano de referância oficial o Datum SIRGAS 2000, o nível médio do 
mar, tendo como ponto base o marégrafo de Imbituba - SC. Pode 
ser positiva quando estiver acima do nível médio do mar e negativa 
quando estiver abaixo (figura 5). 
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22 
 
Figura 5: Representação de altitude. 
 
b) Cotas: Cotas são distâncias verticais medidas a partir de um 
referencial arbitrário definido no local onde se encontra a área 
levantada topograficamente (figura 6). 
 
Figura 6: Representação de cotas a partir de um plano arbitrário de referência. 
 
 
c) Declividade: A declividade entre dois pontos em um traçado nada 
mais é do que a relação entre diferença de nível com o comprimento 
Plano arbitrário de referência 
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do trecho. Assim podemos caracterizar a declividade de um trecho 
limitado por dois pontos, um a montante e outro a jusante pela 
equação: 
� = (�����)
	 , onde: 
I - Declividade (m/m); 
AM - Altitude de Montante (m); 
AJ - Altitude de Jusante (m); 
L - Comprimento do trecho (m). 
 
d) Distância entre dois pontos por coordenadas: Calcular a distância 
entre dois pontos de coordenadas conhecidas é aplicar a equação 
de Pitágoras tendo como a distância a hipotenusa e a diferença 
entre as coordenadas os catetos, da seguite forma: 
 = √∆�� + ∆�� , onde: 
D - Distância (m); 
∆N - Diferença entre as coordenadas N (m); 
∆E - Diferença entre as coordenadas E (m). 
 
 
2.2 HIDROLOGIA 
2.2.1 Conceito de hidrologia 
 Como conceito ou definição, trata-se da ciência que estuda a água do 
Planeta Terra, consequentemente, as ocorrências, circulação e distribuição, 
analisando e estudando física e quimicamente quanto às propriedades bem como 
a inter-relações. 
 
2.2.2 Ciclo hidrológico 
 No Planeta Terra nota-se a presença de água no estado líquido, sólidos e 
gasoso, na atmosfera, na superfície, no solo, no subsolo, nos rios, lagos oceano e 
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mares, também nas calotas polares, todos, seja em qualquer lugar, posição ou 
época, em constante movimento, o qual chamamos ou denominamos 
tecnicamente de “Ciclo Hidrológico” (figura 7). 
Pelo Ciclo Hidrológico notamos as mudanças de estado ou posição em relação 
ao Planeta Terra, seguindo: 
- Precipitação; 
- Escoamento superficial ou deflúvio; 
- Escoamento (subterrâneo); 
- Evaporação. 
 
 
 
Figura 7: Representação do ciclo hidrológico 
 
 
 Do ciclo hidrológico, a maior preocupação para um sistema de drenagem 
urbana é o escoamento superficial, este deve ser controlado e captado no sistema 
a ser dimensionado e implantado. Sendo assim, quanto maior a taxa de 
escoamento superficial, maior será nosso sistema de drenagem urbana. 
 O ciclo hidrológico é um sistema fechado, a nível mundial, no qual toda a 
água que precipita retorna para o ciclo, mas não podemos considerar fechado a 
nível local. 
 
2.2.3 Precipitação 
 Em termos meteorológicos, corresponde à quantidade de água resultante 
da condensação do vapor de água na atmosfera, que se precipita de forma líquida 
dando origem a chuva, ou de forma sólida originando neste caso neve ou granizo 
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que se deposita na superfice terrestre. Intervém no ciclo hidrológico onde exerce 
um papel chave e indispensável. 
 
 A precipitação entra nos dimensionamentos de qualquer sistema de 
drenagem com e equação de chuva intensa referente à estação meteorológica 
mais próxima do local de estudos. Equação genérica: 
( )n
m
bt
TK
i
+
×=
 
Onde: 
K, m, b e n são coeficientes ou parâmetros locais (quadro 1) para ajuste da 
equação, determinados para cada cidade ou região. T é o período de retorno e t 
o tempo de duração. 
 As enxurradas estão atreladas entre outros fatores, ao tempo de 
concentração e ao escoamento superficial, e esses dependem da topografia, 
vegetação e ocupação da bacia hidrográfica. 
Quadro 1: Parâmetros para equação de chuvas intensas para o estado da Paraíba 
 
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26 
2.2.4 Escoamento superficial ou deflúvio 
 É a parte do ciclo hidrológico caracterizado pelas águas que escoam 
superficialmente, ou seja, aquelas que não infiltram. São oriundas das 
precipitações, sendo maiores ou menores dependendo da taxa de 
impermeabilização do solo urbano por edificações e pavimentações. É a parcela 
mais importante das fases do ciclo hidrológico, no tocante à drenagem e 
inundações além de erosões e contribuição de sedimentos em qualquer sistema 
de drenagem, seja natural ou artificial. 
 As práticas correntes de estimativa do escoamento superficial com 
objetivo de dimensionamento de obras hidráulicas têm sido feitos baseados em 
dados da vazão, ou com base nos dados de precipitação, ou ainda utilizando o 
método Racional para pequenas bacias, geralmente consideradas com áreas 
inferiores a 1km². 
 
O Método racional é dado pela fórmula: 
360
.. AIC
Q =
 
Sendo: 
Q = Vazão máxima do escoamento superficial, em m³/s; 
C = coeficiente de escoamento; 
I = intensidade da chuva, em mm/h; 
A = área de contribuição da bacia, em ha. 
 
Ou 
 
AICQ ×××= 278,0 
Q = Vazão máxima do escoamento superficial, em m³/s; 
C = coeficiente de escoamento; 
I = intensidade da chuva, em mm/h; 
A = área de contribuição da bacia, em Km². 
 
2.2.5 Fatores que influenciam o escoamento 
superficial 
 Os principais fatores que exercem influência no escoamento superficial 
são de natureza climática (relacionados à precipitação), fisiográficos 
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27 
(determinados pelo relevo da bacia) e decorrentes da ação antrópica (uso do solo 
e obras hidráulicas realizadas no rio e no seu entorno). 
a) Fatores climáticos 
 Os fatores de natureza climática que influenciam o escoamento superficial 
resultam das características de intensidade e duração da precipitação. 
Complementarmente, o escoamento superficial é influenciado pelas condições de 
umidade conferida ao solo decorrente de uma precipitação anterior. Em relação 
a essas características, pode-se afirmar: 
- quanto maior a intensidade da precipitação, mais rápido o solo atingirá a sua 
capacidade de infiltração, situação em que o excesso da precipitação poderá, 
então, escoar superficialmente; 
- a duração da precipitação tem influência direta no escoamento superficial: 
haverá tanto mais oportunidade de ocorrer escoamento superficial quanto maior 
for a duração da chuva; 
- a precipitação que ocorre quando o solo já está úmido, devido a uma chuva 
anterior, terá maior chance de produzir escoamento superficial. 
 
 
b) Fatores fisiográficos 
 Os fatores fisiográficos mais importantes a influenciar o escoamento 
superficial são a área e a forma da bacia hidrográfica, a capacidade de infiltração 
e a permeabilidade do solo, além da topografia da bacia. A influência da área da 
bacia hidrográfica é óbvia, pois esta corresponde à superfície coletora da água de 
chuva: quanto maior a sua área, maior a quantidade de água que a bacia pode 
captar. Além disso, a área constitui-se em elemento básico para o estudo das 
demais características físicas. 
 A respeito da influência da forma da bacia hidrográfica sobre o 
escoamento superficial gerado por uma dada chuva, pode-se dizer que as bacias 
compactas tendem a concentrar o escoamento no canal principal que a drena, 
aumentando os riscos de inundação. 
 Para uma dada chuva, quanto maior a capacidade de infiltração do solo, 
menor o escoamento superficial resultante. A permeabilidade do solo influi 
diretamente na capacidade de infiltração, isto é, quanto mais permeável for o 
solo, maior será a velocidade do escoamento da água subterrânea e, em 
consequência, maior a quantidade de água que ele poderá absorver pela 
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superfície por unidade de tempo. Assim, ao aumento da permeabilidade do solo 
corresponde uma diminuição do volume do escoamento superficial. 
 O efeito da topografia sobre o escoamento superficial se faz sentir através 
da declividade da bacia, do traçado e da declividade dos cursos d’água que 
drenam a bacia, bem como da presença de depressões acumuladoras na 
superfície do solo. Bacias íngremes produzem escoamento superficial mais 
rápido e mais volumoso, por ser menor a chance de infiltração. Já a presença das 
depressões acumuladoras de água retarda o escoamento superficial, que passa a 
ocorrer somente após terem sido excedidas estas capacidades retentoras. Vem daí 
a concepção das bacias de retardo. 
 O traçado e a declividade dos cursos d’água definem a maior ou menor 
velocidade com que a água de chuva, escoando superficialmente, atinge as calhas 
naturais e deixa a bacia. 
 
c) Obras hidráulicas construídas na bacia 
 Uma barragem, por exemplo, acumulando a água em seu reservatório por 
ocasião de uma chuva intensa, reduz as vazões máximas do escoamento 
superficial e retarda a sua propagação para jusante. A presença da barragem 
propicia, ainda, a regularização das vazões: as águas reservadas nos períodos 
chuvosos podem permitir a manutenção de uma vazão aproximadamente 
constante a sua jusante, sobretudo nos períodos de estiagem. Já a retificação de 
um rio tem efeito inverso ao do retardamento produzido pela barragem: em um 
curso d’água retificado tem-se aumentada a velocidade do escoamento 
superficial. Ainda, a derivação de água da bacia ou para a bacia (transposição), o 
uso da água para irrigação e abastecimento e a drenagem do terreno podem se 
constituir em importantes fatores a considerar. 
 
2.2.6 Coeficiente de escoamento superficial 
 O coeficiente de escoamento superficial, ou coeficiente de deflúvio, ou 
ainda coeficiente de runoff, C, é definido pela razão do volume de água escoado 
superficialmente por ocasião de uma chuva, Vesc, pelo volume total da água 
precipitada, Vt: 
Vt
Vesc
C = 
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29 
 Este coeficiente pode se referir a uma chuva isolada, ou 
corresponder a um intervalo de tempo no qual várias chuvas ocorreram. 
É um conceito sempre presente em estudos voltados para a previsão da 
vazão de enchente produzida por uma chuva intensa. Na prática, 
conhecido o coeficiente de runoff para uma determinada chuva intensa de 
dada duração, pode-se determinar o escoamento superficial de outra 
precipitação intensa de magnitude diferente da primeira, mas de mesma 
duração. O quadro 2 apresenta uma série de coeficientes para cada tipo de 
ocupação do solo. 
 
Quadro 2: Coeficiente de escoamento superficial (runoff) – “C” 
 
Tipologia da área de drenagem 
Coeficiente 
de 
escoamento 
superficial 
Áreas Comerciais 0,70 – 0,95 
Áreas centrais 0,70 – 0,95 
Áreas de bairros 0,50 – 0,70 
Áreas Residenciais 
Residenciais isoladas 0,35 – 0,50 
Unidades múltiplas, separadas 0,40 – 0,60 
Unidades múltiplas, conjugadas 0,60 – 0,75 
Áreas com lotes de 2.000 m2 ou maiores 0,30 – 0,45 
Áreas suburbanas 0,25 – 0,40 
Áreas com prédios de apartamentos 0,50 – 0,70 
Áreas Industriais 
Área com ocupação esparsa 0,50 – 0,80 
Área com ocupação densa 0,60 – 0,90 
Superfícies 
Asfalto 0,70 – 0,95 
Concreto 0,80 – 0,95 
Blocket 0,70 – 0,89 
paralelepípedo 0,58 - 0,81 
telhado 0,75 – 0,95 
Solo compactado 0,59 - 0,79 
Áreas sem melhoramentos ou naturais 
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30 
Solo arenoso, declividade baixa < 2 % 0,05 – 0,10 
Solo arenoso, declividade média entre 2% e 7% 0,10 – 0,15 
Solo arenoso, declividade alta > 7 % 0,15 – 0,20 
Solo argiloso, declividade baixa < 2 % 0,15 – 0,20 
Solo argiloso, declividade média entre 2% e 7% 0,20 – 0,25 
Solo argiloso, declividade alta > 7 % 0,25 – 0,30 
Grama, em solo arenoso, declividade baixa < 
2% 
0,05 - 0,10 
Grama, em solo arenoso, declividademédia. 
entre 2% e 7% 
 
0,10 - 0,15 
Grama, em solo arenoso, declividade alta > 7% 0,15 - 0,20 
Grama, em solo argiloso, declividade baixa < 
2% 
0,13 - 0,17 
Grama, em solo argiloso, declividade média 
2% < S < 7% 
 
0,18 - 0,22 
Grama, em solo argiloso, declividade alta > 7% 0,25 - 0,35 
Florestas com declividade <5% 0,25 – 0,30 
Florestas com declividade média entre 5% e 
10% 
0,30 -0,35 
Florestas com declividade >10% 0,45 – 0,50 
Capoeira ou pasto com declividade <5% 0,25 – 0,30 
Capoeira ou pasto com declividade entre 5% e 
10% 
0,30 – 0,36 
Capoeira ou pasto com declividade > 10% 0,35 – 0,42 
 
 O coeficiente de escoamento superficial C, deverá ser o resultado da média 
em função das características de cada área e seu respectivo coeficiente tabelado. 
 Com a bacia transformada, as taxas de escoamento superficial também se 
transformam proporcionalmente aos diferentes tipos de uso do solo. Neste 
sentido, para representar este coeficiente, determina-se a média ponderada 
proporcionalmente a cada área tomando como parâmetro os coeficientes do 
quadro 3 e determinados pela equação a seguir, e no quadro 4 um exemplo de 
planilha para determinação de C mínimo, médio e máximo: 
At
CA
C
NN −−
×
=
∑ 11 
Onde: 
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31 
A1-9 – Áreas de 1 a N; 
C1-9 – Coeficientes de escoamento superficial de 1 a N; 
At – Área total ou somatória das áreas 1 até N. 
Quadro 3: Coeficiente C. 
Natureza da superfície Valor de C 
Telhados perfeitos sem fuga 0,70 a 0,95 
Superfícies asfaltadas em bom estado. 0,85 a 0,90 
Pavimentos de paralelepípedos, ladrilhos 
ou blocos de madeira com juntas bem 
tomadas. 
0,75 a 0,85 
Para as superfícies anteriores sem juntas 
tomadas. 
0,50 a 0,70 
Pavimentação de blocos inferiores sem 
juntas tomadas. 
0,40 a 0,50 
Estacas macadamizadas. 0,25 a 0,60 
Estradas de passeios de pedregulhos. 0,15 a 0,30 
Superfícies não revestidas, pátios de 
estradas de ferro e terrenos descampados. 
0,10 a 0,30 
Parques, jardins, gramados e campinas, 
dependendo da declividade do solo e da 
natureza do subsolo. 
0,01 a 0,20 
Fonte: VILLELA & MATTOS, 1975. 
 
 
 
 
Quadro 4: Planilha de cálculo de C. 
Tipo de uso e 
ocupação do solo Áreas Correspondente 
Valores de 
C 
Área 
(%) 
X 
 
Tipo de uso e 
ocupação do solo Valor de C Utilizado Cmax 
A1 - Pavimentação 
asfáltica 
Superfícies asfaltadas 
em bom estado 0,85 a 0,90 0,9 
A2 - Pavimentação 
com blocos 
Pavimentos de 
paralelepípedos, 
ladrilhos ou blocos 0,50 a 0,70 0,7 
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32 
A3 - Pavimentação 
com saibro 
Estradas 
macadamizadas. 0,25 a 0,60 0,6 
A4 - Pavimentação 
de passeios 
públicos 
Superfícies asfaltadas 
em bom estado 0,85 a 0,90 0,9 
A5 - Pavimentação 
de lotes 
Superfícies asfaltadas 
em bom estado 0,85 a 0,90 0,9 
A6 - Edificações 
Telhados perfeitos sem 
fuga 0,70 a 0,95 0,95 
A7 - Solo exposto 
Superfícies não 
revestidas, pátios de 
estradas. 0,10 a 0,30 0,3 
A8 - Solo com 
vegetação 
Parques, jardins, 
gramados e campinas, 0,01 a 0,20 0,2 
A9 - Rios e 
alagados Sem correspondência 1 1 
TOTAIS 
Coeficiente CN. 
 Utilizando a mesma metodologia para a determinação do coeficiente de 
escoamento superficial C, determina-se os valores referentes aosgrupos 
hidrológicos dos solos visando às análises das vazões pelo Método do Soil 
Conservation Service – SCS, tomando como parâmetro os coeficientes no quadro 
5 e determinados pela equação a seguir: 
At
CNA
CN
NN −−
×
= ∑ 11 
Onde: 
A1-9 – Áreas de 1 a N; 
CN1-9 – Parâmetros das áreas de 1 a N; 
At – Área total ou somatória das áreas 1 até N. 
 
 
 
 
 
 
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Quadro 5: Valores de cn para uso e ocupação do solo na condição ii (antecedentes de umidade do solo) 
Uso/Cobertura do Solo Tipos de solo 
 A B C D 
Zonas cultivadas 
 Sem conservação do solo 72 81 88 91 
 Com conservação do solo 62 71 78 81 
Pastagens ou terrenos baldios 
 Em más condições 68 79 86 89 
 Em boas condições 39 61 74 80 
Bosques ou zonas florestais 
 Má cobertura 45 66 77 83 
 Boa cobertura 25 55 70 77 
Espaços abertos, relvados, parques, campos de golfe, 
cemitérios 
(em boas condições) 
 Com relva em mais de 75% da área 39 61 74 80 
 Com relva em 50% a 75% da área 49 69 79 84 
Áreas comerciais e de escritórios 89 92 94 95 
Distritos industriais 81 88 91 93 
Áreas residenciais 
 Tamanho do lote ............% impermeável 
 Até 500m².............................65% 77 85 90 92 
 500 a 1000m²........................38% 61 75 83 87 
 1000 a 1300m²......................30% 57 72 81 86 
 1300 a 2000m²......................25% 54 70 80 85 
 2000 a 4000m²......................20% 51 68 79 84 
Estacionamentos pavimentados, viadutos, telhados, etc. 98 98 98 98 
Ruas e estradas 
 Asfaltadas, com drenagem de águas pluviais 98 98 98 98 
 Pavimentadas com paralelepípedos 76 85 89 91 
 De terra 72 82 87 89 
Ver fonte DEP/DOP, 2005 
 
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34 
O solo e o grupo hidrológico. 
 O parâmetro CN depende da correlação de dois fatores importantes com 
influência direta sobre a capacidade dos solos de absorção das águas de 
escoamento superficial. O primeiro fator está ligado ao uso e ocupação do solo e 
o segundo está relacionado às características geológicas deste mesmo solo. Sendo 
assim, quanto mais argiloso for o solo menor é a capacidade de infiltração. 
Contrariamente os solos arenosos com com ausência de argila ou com pequena 
parcela destas, possuem maior capacidade de absorção das águas superficiais, 
reduzindo as contribuições superficiais nos sistemas de drenagem. 
 Para a determinação das características e tipo de solo de modo a 
correlacionar com o grupo hidrológico, podemos utilizar boletins de sondagens 
realizados por empresas de Fundações e Sondagens. 
2.2.7 Período de retorno (T) 
 É o período de tempo médio que um determinado evento hidrológico é 
igualado ou superado pelo menos uma vez. O evento de maior importância 
relacionado ao dimensionamento de um sistema de drenagem urbana é uma 
chuva de elevada intensidade e baixa duração 
 Não há normas para a definição do período de retorno, o projetista deve 
ter levar em consideração os custos das obras, prejuízos relacionados ao projeto 
em curso e também bom senso, este pode-se adquirir com a experiência, mas não 
somente com a elaboração de projetos, mas também pelo monitoramento do 
desempenho destes projetos. 
 O período de retorno está relacionado com o risco assumido de ocorrer 
uma precipitação maior que a utilizada no dimensionamento da obra. Segundo 
 Back (2002), a precipitação mais intensa é a menos freqüente. Quanto 
maior for a chuva de projeto, maior o custo da obra e, conseqüentemente, menor 
o risco. Entretanto, há certo ponto em que os custos de seguridade do 
projetoultrapassam os benefícios de redução de danos possíveis. 
 Por isso, a escolha de determinado período de retorno é uma questão de 
otimização entre os fatores econômicos e de segurança da obra (Kessler e Raad, 
1978). Portanto a definição da chuva de projeto deve considerar a natureza das 
obras a projetar e os riscos envolvidos quanto a segurança da população e as 
perdas materiais. 
 Para obras de canalização de cursos de água de pequenas bacias 
dedrenagem, para controle de inundação, o período de retorno adotado varia 
entre 5 e 50 anos. Sendo os danos restritos somente á agricultura com perda na 
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35 
redução da produção agrícola, como nos projetos de irrigação e drenagem adota-
se, em média,um período de retorno de 5 a 10 anos. O DNIT (2005) recomenda 
para dimensionamento de bueiros em rodovias o período de retorno entre 10 e 
50 anos. 
 No Quadro 6 são apresentados alguns valores de período de retorno 
recomendados para diferentes tipos de obras hidráulicas que podem ser 
considerados como orientação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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36 
 
 
Quadro 6: Períodos de Retorno (T) recomendados para diferentes ocupações 
Tipo de obra Tipo de ocupação da área 
T- Período de Retorno 
(anos) 
Micro drenagem 
Residencial 2 
Comercial 5 
Área com edifícios de serviço 
público 
5 
Aeroportos 2 a 5 
Áreas comerciais e artéria detráfego 
5 a 10 
Macrodrenagem 
Áreas comerciais e residenciais 50 a 100 
Área de importância específica 500 
Pequenos canais sem endicamento 
Rural 5 
Urbano 10 
Grandes canais sem endicamento 
Rural 10 
Urbano 25 
Pequenos canais com endicamento 
Rural 10 
Urbano 50 
Grandes canaiscom endicamento 
Rural 50 
Urbano 100 
Pequenos canais para drenagem urbana 5 a 10 
Pontes em rodovias importantes 50 a 100 
Pontes em rodovias comuns 25 
Bueiros em rodovias importantes 25 
Bueiros em rodovias comuns 5 a 10 
Bocas de lobo 1 a 2 
Vertedor de barragens importantes 10.000 
 
 
A definição do período de retorno presume que se assume um risco de 
ocorrer, em um ano qualquer, um fenômeno maior que a chuva de projeto 
adotada. Esse risco pode ser calculado como: 
 
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37 
 
J = índice de risco, variando entre 0 e 1 (0 e 100 %); 
T = período de retorno (anos); 
N = número de anos considerado. 
 
Em função destes ajustes a vazão de descarga ou de projeto calculada pelo 
Método Racional deve também ser corrigida para a ocorrência das 
tormentas infrequentes, multiplicando-se por um coeficiente Cf, que é 
tabelado em função do período de retorno (Quadro 7). 
 
Dessa forma a vazão máxima é dada por: 
 
 
Quadro 7: Coeficiente de ajuste para o método Racional 
Período deretorno Cf 
2 a 10 1,00 
25 1,10 
50 1,20 
 
2.2.8 Tempo de concetração (tc) 
 É o tempo necessário para a água precipitada no ponto mais distante da 
bacia deslocar-se até a seção principal de escoamento. Esse tempo é definido 
também como o tempo entre o fim da precipitação e o ponto de inflexão do 
hidrograma, ou ainda como o tempo relativo a uma seção transversal do curso 
d’água contado a partir do início da precipitação, necessário para que toda a bacia 
hidrográfica correspondente passe a contribuir com a vazão na seção 
considerada. Os fatores que influenciam no tempo de concentração de uma dada 
bacia são: 
 
- Forma da bacia; 
- Declividade média da bacia; 
- Tipo de cobertura vegetal; 
- Comprimento e declividade do curso principal e de seus afluentes; 
- Distância horizontal entre o ponto mais afastado da bacia e sua saída; 
N
T
1
11J 




 −−=
CfAICQ ⋅= 278,0
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38 
- Condições do solo em que a bacia se encontra no início da chuva. 
 
O tempo de concentração pode ser calculado por formulas tais como: 
a) Método Cinemático 
 O método cinemático consiste em dividir a bacia hidrográfica em trechos 
homogêneos e calcular a velocidade do escoamento em cada um deles. O tempo 
de concentração será dado pelo somatório dos tempos de percurso por todos os 
trechos que compõe o caminho percorrido ao longo do talvegue principal: 
∑




=
v
L
xtc
60
1
 
Onde: 
tc= tempo de concentração, em minutos; 
L= comprimento de cada trecho, em metros; 
v= velocidade de escoamento no trecho, em m/s. 
sendo a velocidade definida por: 
SiCvv *= 
Onde: 
V= velocidade de escoamento no trecho, em m/s; 
 Si= declividade média do trecho, em porcentagem; 
Cv= coeficiente de escoamento em superfícies e em calhas, apresentado no 
quadro 8. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
(FONTE: TUCCI, 1995) 
Quadro 8: Coeficiente de escoamento em superfícies (Cv). 
(CV) Ocupação do solo Cv 
Florestas densas 0,075 
Campos naturais pouco 
cultivados 
0,135 
Gramas ou pastos ralos 0,210 
Solos quase nus 0,300 
Canais gramados 0,450 
Escoamento em lâmina sobre 
pavimentos ou em sarjetas e 
calhas rasas 
0,600 
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39 
b) Fórmula de Kirpich ou Califórnia Culverts Pratice (E.U.A.) 
 É uma fórmula empírica muito usada, desenvolvida em 1940, com dados 
de sete pequenas bacias rurais do Tenessee, com declividades de 3% a 10% e áreas 
de, no máximo 0,50 km2. (FRANCO, 2004). 
( )
H
L
tc
385,03
57 ×=
 
Onde: 
tc = tempo de concentração, em minutos; 
L = comprimento do talvegue, em km; 
H = declividade do talvegue, em m/m. 
 Retrata o escoamento em superfícies e canais, representados pelas 
variáveis L e H. Quando L >10km a fórmula tende a subestimar o valor de tc. 
Também no caso de bacias urbanas deve ser usada com cautela, pois superestima 
o valor de tc. Há a recomendação (CHOW et al., 1988), em reduzir o tempo de 
concentração em 40% no caso de bacias urbanas, quando se utiliza a Fórmula de 
Kirpich. (FRANCO, 2004). 
c) Fórmula de Kirpich modificada por DER/SP. 
Segundo o DER/SP apud Franco (2004), para áreas de drenagem superiores a 1 
km2, o tempo de concentração poderá ser calculado pela fórmula de KIRPICH 
modificada, expressa por: 
( )
H
L
tc
385,03
2,85 ×=
 
d) Fórmula de Vem Te Chow. 
Utilizada para bacias hidrológicas grandes superior a 1Km². 
64,0
64,52 




×=
S
Ltc
 
Onde: 
L – Comprimento do rio principal (km); 
s – Declividade média da bacia (m /km). 
e) Fórmula do Soil Conservation Service – SCS (E.U.A.) 
 Foi deduzida para bacias rurais com áreas de drenagem de até 8 km², 
apresentada em 1975 (CHOW et al. 1988) apud Franco (2004), representa o 
escoamento em superfícies: 
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40 
5,0
7,0
8,0
9
1000
342
−×




 −




××= S
CN
Ltc
 
Onde: 
tc = tempo de concentração, em min; 
L = comprimento do talvegue, em km; 
S = declividade do talvegue, em m/m; 
CN = número da curva, pelo método do SCS. 
f) Método Cinemático do Soil Conservation Service – SCS (E.U.A.) 
 Apresentado em 1975 estabelece o tempo de concentração como a 
somatória dos tempos de trânsito dos diversos trechos que compõem o talvegue 
(FRANCO, 2004): 
∑




=
V
L
xtc
60
1000
 
 Onde: 
tc = tempo de concentração, em min; 
L = comprimento do talvegue, em km; 
V = velocidade de escoamento, em m/s. 
 
 A velocidade de escoamento é apresentada no quadro 9 para escoamento 
em superfície e canais mal definido em função da superfície e da declividade 
longitudinal. 
 
Quadro 9: Velocidade média - Método Cinemático SCS – E.U.A 
Descrição do escoamento Declividade em % 
 0 a 3 4 a 7 8 a 11 > 12 
Em superfície de: 
 Florestas 0 a 0,5 0,5 a 0,8 0,8 a 1,0 > 1,0 
 Pastos 0 a 0,8 0,8 a 1,1 1,1 a 1,3 > 1,3 
 Áreas cultivadas 0 a 0,9 0,9 a 1,4 1,4 a 1,7 > 1,7 
 Pavimentos 0 a 2,6 2,6 a 4,0 4,0 a 5,2 > 5,2 
Em canais 
 Mal definidos 0 a 0,6 0,6 a 1,2 1,2 a 2,1 
 Bem definidos Usar fómula de Manning 
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41 
g) Fórmula de Bransby-Willians 
2,01,06,14 −− ×××= SALtc 
Onde: 
tc = tempo de concentração em minutos; 
L = comprimento do talvegue em Km; 
A = área da bacia em Km²; 
S = declividade média do talvegue em m/km 
 Ventura 
I
A
tc 63,7= 
 
Onde: A= Área da bacia hidrográfica (km2) 
 Tc = Tempo de concentração (minutos) 
 I = Declividade da bacia em m/Km 
 
O uso de uma ou outra equação depende de alguns fatores que cada um deve 
buscar dentro de seus conhecimentos e principalmente depois de fazer alguns 
experimentos e comparações entre as várias equações. 
 Nestes experimentos deve-se variar a área de contribuição, comprimento 
do talvegue, declividade média da bacia e sem esquecer-se das condições de uso 
e ocupação do solo. A seguir nas figuras 8, 9 e 10 apresenta planilhas formatadas 
para testar algumas equações, estas também se encontram no CDanexo a esta 
apostila. 
 
O tempo de concentração (tc) será determinado a partir da soma de 
tempos distintos: 
 
tc = tp + te 
onde: 
tp = tempo de percurso – tempo de escoamento dentro da galeria ou canal, 
calculado por: 
 
tp = L / (60 * Vo) – em minutos 
L = comprimento do trecho em metros 
Vo = velocidade média do escoamento (m/s) 
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42 
te = tempo de entrada – tempo gasto pelas chuvas caídas nos pontos mais 
distantes da bacia para atingirem o primeiro ralo ou seção considerada; 
 
O tempo de entrada (te) pode também ser subdividido em parcelas: 
 
te = t1+ t2 
 
onde: 
t1 = tempo de escoamento superficial no talvegue – tempo de escoamento 
das águas pelo talvegue até alcançar o primeiro ralo ou seção considerada, 
calculado pela equação de Kirpich ou outra; 
t2 = tempo de percurso sobre o terreno natural – tempo de escoamento das 
águas sobre o terreno natural, fora dos sulcos, até alcançar o ponto 
considerado do talvegue, calculado pela equação de Kerby; 
 
h) Kerby 
A equação de Kerby é adotada para calcular a parcela t2, relativa ao 
percurso no terreno natural até alcançar o talvegue: 
 
t2 = 1,44 [ L2 Ck (1/(S2)0,5)] 0,47 
onde: 
t2= tempo de percurso sobre o terreno natural, em min; 
L2= Comprimento do percurso considerado, em km; 
Ck = Coeficiente determinado pelo quadro 10; 
S2 =Declividade média do terreno; 
 
Quadro 10: Coeficiente Ck - equação de Kerby 
Tipo de superfície 
Coeficiente 
Ck 
Lisa e impermeável 0,02 
Terreno endurecido e desnudo 0,10 
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43 
Pasto ralo, terreno cultivado em fileiras e 
superfície desnuda, moderadamente 
áspera. 
 
0,20 
Pasto ou vegetação arbustiva 0,40 
Mata de árvores decíduas 0,60 
Mata de árvores decíduas tendo o solo 
recoberto por espessa camada de detritos 
vegetais 
 
0,80 
 
Figura 8: Experimento com área até 1Km² 
 
 
Figura 9: Experimento com área até 10000m². 
 
 
Figura 10: Experimento com área até 5000m². 
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44 
 
 A transformação das bacias hidrográficas apresenta grande impacto sobre 
o tempo de concentração, considerando a impermeabilização que reduz 
consideravelmente este tempo. 
2.2.9 Bacia hidrográfica 
 Bacia hidrográfica (figura 11) é o conjunto de terras drenadas por um rio 
principal e seus tributários. A bacia hidrográfica é considerada como uma 
unidade de relevo que contribui para um único coletor de águaspluviais. Em 
termos ambientais, é a unidade ecossistêmica e morfológica que melhor reflete 
os impactos das interferências antrópicas, seja na ocupação de terras com 
atividades agrícolas ou na urbanização. 
 A formação da bacia hidrográfica dá-se através dos desníveis dos terrenos 
que direcionam os cursos da água, sempre das áreas mais altas para as mais 
baixas, é essa uma tendência que a água tem em seguir uma determinada 
orientação dada pelo relevo e pelo efeito da gravidade. 
 Segundo Villela e Mattos (1975), a Bacia Hidrográfica é uma área definida 
topograficamente, drenada por um curso d’água ou um sistema conectado de 
cursos d’água tal que toda vazão efluente seja descarregada através de uma 
simples saída. 
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45 
 
Figura 11: Representação de uma bacia hidrográfica 
 
 
 
 
 
 
 
 
2.3 HIDRÁULICA 
2.3.1 Cálculo da Vazão – Fórmula de Manning 
A fórmula mais utilizada para calcular vazão em canais é dada por: 
2
1
3
2
1
IAR
n
Q .⋅=
 
Onde: 
Q = Descarga (m³/s). 
n = coeficiente de rugosidade 
A= área (m²) 
R= raio hidráulico, A/P 
P= Perímetro molhado (m) 
I= Declividade do leito do canal 
 
a) Condutos livres 
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46 
 Os condutos livres estão sujeitos à pressão atmosférica, pelo menos em um 
ponto da sua seção do escoamento. Também são denominados canais e 
normalmente apresentam uma superfície livre de água, em contato com a 
atmosfera. O movimento não depende como nos condutos sob pressão, da 
pressão existente, mas da inclinação do fundo do canal e da superfície de água. 
Como exemplos podemos citar: 
a) Calhas de águas pluviais; 
b) Coletores de esgoto; 
c) Canais naturais (rios, riachos, córregos, etc.); 
d) Canais artificiais (irrigação, drenagem superficial, sarjetas, canaletas, 
adutoras); 
e) Drenagem Profunda (pluvial em tubos de concreto). 
 Os cursos d’água naturais constituem o melhor exemplo de condutos 
livres. Além dos rios e canais, funcionam como condutos livres os coletores de 
esgotos, as galerias de águas pluviais, as calhas, caneletas, etc. 
 São considerados canais todos os condutos que conduzem águas com uma 
superfície livre, com seção aberta ou fechada: 
a) Seção trapezoidal (figura 12); 
b) Seção retangular (figura 13); 
c) Seção circular (figura 14); 
d) Seção semicircular (figura 15). 
 
 
Figura 12: Canal de seção trapezoidal. 
 
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47 
 
Figura 13: Canal de seção retangular. 
 
 
 
Figura 14: Canal de seção circular. 
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48 
 
Figura 15: Canal de seção semicircular. 
2.3.2 Elementos geométricos de uma seção 
transversal 
a) Profundidade (h): Distância entre o ponto mais baixo da seção do canal e 
a superfície da água; 
b) Declividades do talude (z): possui uma relação onde para cada 1 na 
vertical há z na horizontal; 
c) Larguras (bases), B, b; 
d) Área molhada (Am): Seção transversal perpendicular à direção do 
escoamento ocupado pela água. 
e) Perímetro molhado (Pm): Comprimento da linha de contorno da área 
molhada, exceto a superfície livre. 
f) Raio hidráulico (Rh): É a relação entra a área molhada e o perímetro 
molhado. 
�� = ��
�� 
 
 
 
2.4 EQUAÇÃO DE CHUVA INTENSAS E ESTAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS 
 
 Segundo Back (2002), o termo precipitação engloba todas as formas de 
água proveniente da atmosfera que atinge a superfície terrestre, incluindo neve, 
granizo, chuva, orvalho, neblina entre outras formas. 
 BACK, 2002 a partir de observações de pluviógrafos com durações de 5, 
10, 15, 25, 30, 45, 60, 75, 90 e 120 minutos descreveu a equação de chuvas intensas 
para o Estado de Santa Catarina como sendo: 
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49 
( )n
m
bt
TK
i
+
×=
 
Onde: 
i - intensidade máxima média (mm*h-1); 
T - período de retorno(anos) 
t - tempo de duração da chuva (min) 
 K, m, n e b - coeficientes locais ajustados pelo método dos mínimos quadrados, 
coeficientes são encontrados estatisticamente por região e por estação 
meteorológica. 
 
2.4.1 Duração da chuva de projeto. 
 Quando se considera o tempo de duração da chuva menor que o tempo de 
concentração da bacia, ocorrerá uma vazão de pico menor que a máxima porque 
não haverá participação de toda a área de drenagem da bacia hidrográfica no 
escoamento, propiciando uma vazão de pico menor. 
 Se for adotado o tempo de duração maior que o tempo de concentração da 
bacia, também não se obterá vazão de pico máxima, uma vez que a duração dachuva será consideravelmente alta, reduzindo sua intensidade. 
 Neste caso, haveria a formação de um patamar no hidrograma unitário. 
Sendo assim, é recomendável que para o cálculo da chuva de projeto, seja 
considerado o tempo de duração igual ao tempo de concentração da chuva. Na 
Figura 16, pode-se observar graficamente esta situação. 
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50 
 
Figura 16: Comportamento do hidrograma unitário de acordo com a duração da precipitação 
considerada. 
 
 
 
 
 
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51 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 3 
 
DRENAGEM SUPERFICIAL: 
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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52 
3 DRENAGEM SUPERFICIAL: 
DISPOSITIVOS DE DRENAGEM 
 
 
 A drenagem superficial deve ser projetada sistematicamente integrando 
diversos dispositivos, isso dará maior garantia na estabilidade e durabilidade de 
todo o empreendimento, assim como na preservação do meio ambiente, 
principalmente na rede hidrográfica local. 
 
 Os dispositivos estão assim elencados: 
a) Valetas de proteção de corte e de aterro; 
b) Muretas de proteção de corte em rocha; 
c) Sarjeta de corte e de aterro; 
d) Sarjeta de canteiro central e de banqueta; 
e) Descida d`água em talude de corte e aterro; 
f) Saídas d`água; 
g) Dissipador de energia; 
h) Corta-rio. 
 
 
3.1 VALETA DE PROTEÇÃO DE CORTE E DE ATERRO 
 
3.1.1 Valetas de Proteção de Corte 
Na figura 17, são apresentados dispositivos de drenagem posicionados na 
crista dos taludes de corte também denominada em algumas literaturas de 
"Valeta de Coroamento" por ser posicionada na parte superior desses taludes. 
Têm por finalidade interceptar as águas de montante das encostas e áreas 
adjacentes para evitar a saturação do solo e a consequente ruptura do talude. De 
forma geral devem ser projetadas e construídas de modo a ficarem paralelas às 
cristas dos cortes a uma distância de 3,0m ou superior da crista do corte (linha de 
off-sets). 
 
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53 
 
Figura 17: Valeta de proteção de corte 
 
3.1.2 Valetas de proteção de aterro 
Na figura 18, são apresentados dispositivos que interceptam as águas que 
escoam nas partes superiores dos aterros, tendo como finalidade impedir que as 
águas das precipitações atinjam o pé do talude de aterro, evitando a erosão do 
solo, além de conter o águas provenientes das sarjetas e valetas de proteção de 
corte, conduzindo-as para dispositivos de transposição de talvegues, 
descarregando-as com segurança na hidrografia natural do local. 
 O material resultante da escavação deve ser colocado entre a valeta e a 
crista do corte e apiloado manualmente. 
 
 
Figura 18: Valeta de aterro 
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54 
 As valetas de proteção de aterro deverão projetadas e executadas 
aproximadamente paralelas à linha do pé do talude de aterro, variando a 
distância entre 2,0 e 3,0 metros. 
 O material resultante da escavação deve ser colocado entre a valeta e o pé 
do talude de aterro, apiloado manualmente com o objetivo de suavizar a 
interseção das superfícies do talude e do terreno natural. 
 
 Os dois dispositivos também tem por objetivo a proteção do corpo 
estradal, evitando que descargas de água dos taludes sobre o corpo da estrada. 
 Estes dispositivos de drenagem são projetados para evitar erosões e 
desestabilização dos taludes, podendo ser revestida por grama, pedra arrumada, 
pedra argamassada, concreto, solo-cimento ou até mesmo o solo compactado, 
dependendo da velocidade das águas. 
 
 As valetas de proteção de cortes interceptam as águas que escoam à 
montante do talude de corte, evitando que elas saturem o solo e desencadeiem a 
ruptura do talude, o que geraria danos à rodovia ou até acidentes. O Manual de 
Drenagem de Rodovias (2006) relata que as valetas devem ser construídas 
paralelas às cristas dos cortes, a uma distância entre 2,0 a 3,0 metros. O material 
resultante da escavação deve ser colocado entre a valeta e a crista do corte e 
apiloado manualmente. 
 As valetas de proteção de cortes e de aterros podem ser projetadas nas 
seções trapezoidais, retangulares ou triangulares. As triangulares não são 
recomendadas para grandes vazões, pois cria um plano preferencial de 
escoamento da água (favorecem a erosão do solo), as retangulares são adotadas 
no caso de cortes em rocha, por facilidade de execução e as trapezoidais têm 
maior eficiência hidráulica. 
 O revestimento da valeta depende da velocidade do escoamento e do tipo 
do solo natural. É sempre aconselhável revestir as valetas, principalmente em 
terrenos permeáveis, que possam facilitar a infiltração da água e causar 
instabilidade nos taludes. Os revestimentos podem ser de concreto, alvenaria de 
tijolo ou pedra, pedra arrumada ou vegetação. 
 
 
 
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55 
3.1.3 Geomegtria e elementos de projeto 
a) Geometria: 
Podem ser de seção transversal trapezoidal, retangular ou triangular, moldadas 
“in loco” de forma manual e/ou mecânica. 
 Quando executadas em material que não seja grama, recomenda-se o 
enleivamento nas laterais após o apiloamento para evitar danos e retrabalho. 
 
b) Elementos de projeto: 
i) Seção trapezoidal: B - base maior (largura da valeta); b - base menor (fundo); 
h - altura da lâmina de água (profundidade), f - folga; z - declividade dos lados 
(1:z); I - declividade longitudinal. 
ii) Seção retangular: B - base (fundo, largura da valeta); h - altura da lâmina de 
água (profundidade), f - folga; I - declividade longitudinal. 
iii) Seção triangular: B - abertura (largura da valeta); f - folga; z - declividade dos 
lados (1:z); I - declividade longitudinal. 
 
3.1.4 Dimensionamento hidráulico 
 Para o dimensionamento hidráulico, ou seja, determinação da área da 
seção transversal mínima (ASmin) e todos seus elementos geométricos que 
apresente capacidade de descarregar (Qc) vazão das áreas contribuíntes utiliza-
se a equação de Manning e o método racional para determinação da vazão de 
projeto (Qp), haja vista que as contribuições são de áreas consideradas pequemas, 
sendo este modelo hidrológico adequado. 
 
 Equação de Manning 
2
1
3
2
1
IAR
n
Q .⋅=
 
Onde: 
Q = Descarga (m³/s); 
n = coeficiente de rugosidade; 
A= área (m²); 
R= raio hidráulico, A/P; 
P= Perímetro molhado (m); 
I= Declividade longitudinal do fundo da valeta (topografia). 
 
 
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56 
 Método Racional: 
 
Q = Vazão máxima do escoamento superficial, em m³/s; 
C = coeficiente de escoamento; 
I = intensidade da chuva, em mm/h; 
A = área de contribuição da bacia, em Km² 
Cf = coeficiente de ajuste (quadrto 11). 
 
Quadro 11: Coeficiente de ajuste do método racional 
Período deretorno Cf 
2 a 10 1,00 
25 1,10 
50 1,20 
 
 
3.2 MURETA DE PROTEÇÃO DE CORTE EM ROCHA 
 
 Nos cortes em rocha, geralmente a inclinação dos taludes são mais 
acentuadas chegando praticamenta a verticalidade. Neste caso e em enconstas de 
solo rochoso, deve-se projetar e executar uma Mureta de Proteçãoa ser executada 
em concreto (tipo meio fio). 
 Esta estrutura tem por finalidade inteceptar as águas de precipitação das 
encostas a montante, conduzí-las para um ponto de descarga seguro e adequado, 
evitando também uma possível sobrecarga nas sarjetas de bordo de pista (figura 
19). Deve ser posicionada de forma paralela à crista do corte (off-set) a uma 
distância mínima de 50cm. 
CfAICQ ⋅= 278,0
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57 
 
Figura 19: Mureta de proteção de corte em rocha 
 
 
3.3 SARJETA DE CORTE E DE ATERRO 
 
3.3.1 Sarjetas de corte 
Tem como objetivo captar as águas pluviais precipitadas sobre os taludes 
de corte e a plataforma da rodovia e transportá-las longitudinalmente até a 
transição entre o corte e o aterro descarregando na hidrografia local (terreno 
natural), em uma caixa coletora de um bueiro de greide. 
 As sarjetas de corte podem ter seção triangular, que tem como principal 
importância a redução de riscos de acidente, trapezoidal, para grandes vazões, e 
retangular, para terrenos rochosos, devido a facilidade na execução. 
 
 As sarjetas podem ser revestidas em concreto, alvenaria de tijolo, alvenaria 
de pedra argamassada, pedra arrumada revestida, pedra arrumada ou simples 
revestimento vegetal, que tem alto custo de conservação. 
 Principais funções: 
� Impedeir erosão do bordo do pavimento e do pé do corte; 
� Aumentar o comprimento crítico; 
� Impedir a travessia de água na pista (em rodovias as sarjetas devem ficar 
abaixo do nível da pista). 
 
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Dentre as geometrias, a de seção triangular além de ter boa capacidade de 
descarga também é bem recomendada por segurança (figura 20). 
 
Figura 20: Sarjeta de corte triangular 
 
 
As sarjetas de seção triagular precisam seguir algumas 
recomendações: 
a) A distância da borda junto ao acostamento até a linha do fundo da 
sarjeta (L1), deve limitar-se entre 1,0 a 2,0 metros, de acordo com a 
seção de vazão necessária. 
b) Mantendo as declividades transversais estabelecidas, o aumento de 
L1 fornecerá um acréscimo de L2, H e LT, aumentando a capacidade 
de descarga da sarjeta. 
c) Se L1 = 2,00m e a seção da transversal ainda for insuficiente para a 
demanda, deverá ser adotada seção tipo trapezoidal ou retangular, de 
modo a atender a vazão demandada . 
 
As sarjetas de seção trapezoidal devem ser adotadas quando a triangular 
apresentar-se de dimensões que não atendam as recomendações acima para 
atender a demanda de vazão (figura 21). 
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Figura 21: Sarjeta de corte de seção trapezoidal 
 
As sarjetas de seção trapezoidal também devem seguir algumas 
recomendações, principalmente visando a segurança: 
a) Deverá ser dotada de uma barreira tipo meio-fio tendo como objetivo 
a proteção de veículos que tendam a cair dentro da mesma. 
b) O meio fio barreira deverá ter aberturas calculadas, em espaçamento 
conveniente de modo a permitir a entrada d'água proveniente da pista. 
Estas aberturas pode-se calcular como um vertedouro, tipo caixa 
coletora de meio-fio com a equação: 
Q = 1,71*L*H3/2, onde: 
Q – vazão em m³/s; 
L – largura da entrada (m); 
H – altura da entrada (m). 
 
 
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c) Para melhor segurança também pode-se projetar a sarjeta com tampa 
em placas (capa) de forma descontinua de modo a permitir a entrada 
d'água entre duas placas consecutivas. (figura 22). 
 
Figura 22: Sarjeta trapezoidal com taampa (capa) 
 
 
Ainda se a seção triangular não atender à vazão para a descarga de projeto, 
ou em caso de cortes em rocha pela facilidade de execução, pode-se optar pela 
sarjeta retangular. 
Usa-se nesse caso também o meio fio de proteção com a mesma finalidade 
especificada para a sarjeta trapezoidal (figura 23). 
 
Figura 23: Sarjeta retangular 
 
As sarjetas de seção retangular podem apresentar uma vantagem sobre as 
demais em caso de descargas de grandes vazões, pois pode-se variar 
profundidade ao longo do percurso, variando a declividade aumentando a 
capacidade de descarga. 
 
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3.3.2 Dimensionamento hidráulico da sarjeta de 
corte 
Para o dimensionamento dos elementos geométricos utilizamos o Método 
Racional para a vazão de projeto e a equação de Manning para seção transversal 
e velocidade. 
As dimensões das seção transversal são determinadas comparando-se a 
vazão de projeto - Qp (Método Racional) com a capacidade de descarga – Q,, 
onde Q deverá ser maior que Qp (Q>=Qp). 
 
3.3.2.1 Método racional 
�� = �� ∗ � ∗ ��
36 ∗ 10! 
Onde: 
Cm – coeficiente de escoamento superficial médio calculado pela média 
ponderada determinado por: 
 
�� = "1 ∗ �1 + "2 ∗ �2
"$ 
Onde: 
L1 – Largura da plataforma da rodovia contribuinte para a sarjeta (m); 
L2 – Largura da projeção horizontal do talude de corte contribuinte para a 
sarjeta (m). 
C1 = coeficiente de escoamento superficial da plataforma da rodovia; 
C2 = coeficiente de escoamento superficial do talude de corte; 
Lt – comprimento total (L1+L2) 
 
 
3.3.2.2 Intensidade de chuva 
i – Intensidade de chuva (cm/h): como a área de contribuição é muito 
pequena, utiliza-se tempo de entrada de 5 minutos como sendo o tempo de 
concentração. Este valor varia entre 5 e 20 minutos. Para o período de retorno 
(tempo de recorrência) podemos utilzar 10 anos. 
 
3.3.2.3 Área de contribuição 
Ac - área de contribuição por metro linear de sarjeta, a qual é formada por 
um retângulo equivalente onde um dos lados é o comprimento a 
determinar e o outro a largura do implúvio, composto da seção da 
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62 
plataforma contribuinte e da projeção horizontal equivalente do talude de 
corte (figura 24). 
 
Figura 24: Área de contribuição para a sarjeta de corte 
 
Ac = (L1 + L2) * Lc, onde; 
Ac – Área de contribuição para a sarjeta (m²/m); 
L1 – Largura da plataforma da rodovia contribuinte para a sarjeta (m); 
L2 – Largura da projeção horizontal do talude de corte contribuinte para a 
sarjeta (m); 
Lc – comprimento crítico (m). 
 
3.3.2.4 Cálculo dos elementos geométricos 
O cálculo dos elementos geométricos da seção transversal é realizdao pela 
equação de manning: 
 
Q = �%
& ∗ �'(
) ∗ �*/� 
 
onde : 
As = área da seção transversal (m²) ; 
RH = raio hidráulico, (m); 
I = declividade da sarjeta, (m/m); 
n = coeficiente de rugosidade, (adimensional); 
Q = vazão máxima admissível, (m3/s) 
 
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63 
3.3.2.5 Comprimento crítico 
Após a determinação da seção transversal mínima da sarjeta e seus 
elementos geométricos é necessário encontrar o seu comprimento crítico 
(Lc) para as diversas declividades do greide correspondente aos cortes 
existentes. Comprimento crítico, é o comprimento máximo de utilização 
da sarjeta, para que não haja transbordamento da água para a pista, 
visando a segurança dos veículos ou para o talude onde poderá provovar 
erosões e consequente deslizamento. 
Sabemos que no mínimo Qp = Q e que a área de contribuição pode ser 
calculada por: Ac = L * Lc, então se igualarmosas equações teremos: 
Qp = Q 
 
�� ∗ � ∗ "$ ∗ "�
36 ∗ 10! = �,- ∗ �'23 ∗ �1/2 
 
"� = 36 ∗ 10! ∗ �, ∗ �'(
) ∗ �*/�
� ∗ � ∗ "$ ∗ - 
 
Desenvolvendo a equação sabendo que somente a variável Lc não é 
conhecida e I assume valores diferentes em trechos diferentes, teremos os 
valores de Lc e função de I: Lc = f(I). 
Com esta fução pode-se elabora a curva que permite determinar o 
comprimento crítico Lc em função de sua declividade longitudianal e a 
curva Lc = f(I), fica como a representada na figura 25. 
 
Figura 25: Curva Lc=f(I) 
 
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64 
Se em um determinado trecho houver grande variação dos valores 
do implúvio, não é recomendada a adoção de uma altura média de corte, 
e sim seus valores individuais, podendo-se estabelecer um sistema que dê 
diretamente os comprimentos críticos baseados em eixos coordenados, 
tendo nas abscissas as larguras do implúvio e nas ordenadas os 
comprimentos críticos. 
Dessa forma, determina-se uma curva para cada 
declividade, passando o gráfico a constituir-se de uma família de curvas, 
assumindo a forma da figura 26. 
 
 
Figura 26: Comprimento crítico pa várias declividades 
 
 
 
Além de determinar o posicionamento de saídas d'água, o cálculo 
do comprimento crítico está também condicionado à velocidade limite de 
erosão do material utilizado no revestimento da sarjeta, cujos valores estão 
indicados na tabela 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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65 
3.3.3 Sarjetas de Aterro 
São semelhantes às sarjetas de corte. Localizadas nas bordas dos 
acostamentos, impedem a erosão do talude de aterro e borda do acostamento, 
captando as águas precipitadas sobre o pavimento e conduzindo-as até as 
descidas de água ou algum outro local seguro. 
 
A localização da sarjeta de aterro deve seguir nas seguintes orientações: 
a) Situar em trechos onde a velocidade das águas provenientes 
da pista provoque erosão na borda da plataforma; 
b) Situar em trechos onde, em conjunto com a terraplenagem, 
for mais econômica a utilização da sarjeta, aumentando com isso a 
altura necessária para o primeiro escalonamento de aterro; 
c) Prever interseções, para coletar e conduzir as águas 
provenientes dos ramos, ilhas, etc. 
 
A seção transversal pode ser triangular, trapezoidal ou retangular, 
sempre analisando a viabilidade e segurança, conforme discutido nos 
itens anteriores. A figura 27 apresenta uma ilustarção de uma sarjeta 
com meio fio simples e acostamento e a figura 28 com meio-fio e sarjeta 
conjugados. 
 
Um tipo de sarjeta de aterro muito utilizada atualmente, é quando se 
cria uma espécie de seção triangular entre o desnível do pavimento e o 
meio fio, formando o meio-fio-sarjeta. 
 
Figura 27: Sarjeta de aterro com meio-fio simples e acostamento 
 
 
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66 
 
Figura 28: Sarjeta de aterro com meio-fio e sarjeta conjugados 
 
 
Tanto para sarjetas de corte ou de aterro, os materiais mais indicados para 
a construção do dispositivo são: 
– concreto de cimento; 
– concreto betuminoso; 
– solo betume; 
– solo cimento; 
– solo. 
3.3.4 Dimensionamento hidráulico da sarjeta de 
aterro 
 
Pode-se dividir o dimensionamento hidráulico da sarjeta de aterro em dois 
subitens: 
a) Além dos fatores econômicos, a necessidade da utilização da sarjeta em 
aterro está condicionada fundamentalmente pela velocidade de erosão na 
borda da plataforma, isto é, de acordo com os limites de erosão do material 
de que é construído o aterro, conforme tabela 1. 
O cálculo da velocidade do escoamento na borda da plataforma 
determinará a necessidade ou não da utilização da sarjeta. 
 
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67 
Tabela 1: Velocidades admissíveis por tipo de revestimento 
 
 
b) Optando pela utilização do dispositivo, no entanto, o dimensionamento 
hidráulico consistirá basicamente no cálculo da máxima extensão 
admissível da sarjeta, comprimento crítico, de modo que não haja 
transbordamento, ou que a faixa de alagamento admissível no 
acostamento não ultrapasse os valores pré-fixados. 
Entende-se por comprimento crítico da sarjeta a distância máxima acima 
da qual sua vazão admissível é inferior à descarga de projeto, exigindo, 
portanto, uma descida d´água. 
 
Os elementos básicos para o dimensionamento da sarjeta de aterro são 
determinados de forma análoga à sarjeta de corte, com a diferença apenas na área 
de inflúvio (contribuição), a qual é considerada apenas a plataforma da pista. 
Para segmento em tangente a largura do inflúvio será de meia pista enquanto 
que para segmento em curso será de pista inteira. 
 
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3.3.4.1 Cálculo da velocidade de escoamento na borda da plataforma 
Para a determinação da velocidade de escoamento na borda da 
plataforma, alguns cálculos preliminares precisam ser feitos, tendo em vista que 
o escoamento se dará na direção da reta de maior declive, função da declividade 
longitudinal do greide e da declividade transversal da plataforma. 
A figura 29 apresenta esquematicamente a determinação do comprimento 
da reta de maior declividade. 
 
 
Figura 29: Reta de maior declividade 
 
 
onde: 
I = declividade longitudinal da rodovia; 
Z = declividade transversal da plataforma da rodovia; 
L = largura do implúvio; 
BE = D = comprimento da reta de maior declive; 
CA = t = curva de nível; 
ID = declividade da reta de maior declive. 
a) Cálculo do comprimento da reta de maior declividade (D) 
 = "
. ∗ (�� + .�)/,1 
Onde: 
D – Comprimento da reta de maior declividade (m); 
L – Largura do implúvio (m); 
I – Declividade longitudinal da rodovia (m/m); 
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69 
Z – Declividade transversal da pista (plataforma da rodovia) - (m/m). 
 
 
b) Cálculo da declividade da reta de maior declive (ID) 
�2 = (�� + .�)/,1 
Onde: 
I – Declividade longitudinal da rodovia (m/m); 
Z – Declividade transversal da pista (plataforma da rodovia) - (m/m). 
 
 
c) Cálculo da descarga no bordo da plataforma 
A Figura 30 apresenta esquematicamente um segmento de rodovia e uma 
seção tranaversal para apresentar alguns de seus elemetos geométricos 
utilizados no cálculo ds descarga e velocidade no bordo da plataforma. 
 
 
Figura 30: Segmento de rodovia e seção transversal 
 
 
 
 
 
 
 
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70 
A descarba no bordo é dada pela equação: 
�3 = � ∗ � ∗ " ∗ (�� + .�)/,1
. ∗ 36 ∗ 10! 
 
Onde: 
Qb – descarga no bordo (m³/s/m); 
C – coeficiente de escoamento superficial; 
i – intensidade de chuva (cm/h); 
L – largura do implúvio (m); 
I – declividade longitudinal da rodovia (m/m); 
Z – declividade transversal da rodovia (m/m); 
 
d) Cálculo da velocidade de escoamento na borda da plataforma 
4 = �5/*/ ∗ 65/1 ∗ ��/1 ∗ ��/1 ∗ "�/1 ∗ (�� + .�)*/1
166,92 ∗ .�/1 
Onde: 
 
K - coeficiente de rugosidade de Strickler, tomado igual ao inverso do 
coeficiente de rugosidade de Manning (6 = *
&) 
 
Caso seja necessário o projeto do dispositivo, o dimensionamento 
hidráulico tem que calcular a vazão de contribuição pelo métodoracional, a 
capacidade de descarga pela equação de Manning e verificar-se o comprimento 
crítico, da mesma forma que calaculado para as outras sarjetas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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71 
3.4 SARJETA DE CANTEIRO CENTRAL E DE BANQUETA 
 
3.4.1 Sarjeta de canteiro central 
Para rodovias de pista dupla, há sempre a presença de uma separação entre 
estas, podendo ser um canteiro central côncavo onde recebe as águas 
precipitadas nas duas pistas mais a área do canteiro, sendo necessário drenar 
superficialmente. Para este caso devemos utilizar um dispositivo de drenagem 
denominado de valeta de canteiro central (Figuras 31 e 32). 
Esta valeta tem como objetivo captar as águas provenientes das pistas e do 
próprio canteiro central e conduzi-las longitudinalmente até serem captadas por 
caixas coletoras de bueiros de greide. 
 
Figura 31: Representação de uma valeta de canteiro central 
 
 
Figura 32: Imagem de trecho com valeta de canteiro central 
 
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72 
A geometria da seção transversal pode ser usadas semi-circular, 
trapezoidal, retangular ou triangular, dependendo da necessidade e capacidade 
de descarga. O revestimento deve levar em consideração velocidade limite de 
erosão do material empregado, de acordo com o coeficiente de rugosidade (n) do 
material. 
Dá-se preferência para as seções triangulares fazendo-se com que a 
inclinação das faces tenham as mesmas declividades dos taludes do canteiro 
central. 
O dimensionamento hidráulico segue a mesma metodologia das sarjetas de 
corte, com o método racional para determinação da vazão de projeto (Qp), a 
equação de Manning para a capacidade de descarga (Q) e a determinação do 
comprimento crítico. 
 
3.4.2 Sarjeta de banqueta 
São plataformas em forma de de degraus construídas longitudinalmente 
nos taludes de grande altura (figura 33) com o objetivo de minimizar o 
efeito das águas de precipitação ou deslizamentos de terra. Devem ter 
largura mínima de 3m, declividade transversal contra a parede do talude 
e longitudinal de acordo com o perfil mais conveniente para o escoamento. 
Quando não definido em projeto deverão ser construídas paralelamente a 
cada 10m na extensão do talude. 
 Podem ser revestidas com concreto simples, asfáltico ou grama. O 
dimensinamento segue o mesmo das sarjetas de canteiro central (método 
racional e Manning). 
 
Figura 33: Sarjeta de banqueta 
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73 
3.5 DESCIDA D`ÁGUA EM TALUDE DE CORTE E ATERRO 
 
As descidas d'água são utilizadas para receber e conduzir as águas captadas 
por outros dispositivos de drenagem, pelos taludes de corte e aterro. 
Para os trechos 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. 
 
As descidas d'água também atendem, no caso de cortes e aterros, às 
valetas de banquetas quando é atingido seu comprimento crítico e em pontos 
baixos. 
Devem ser localizadas nos taludes dos cortes e aterros seguindo as suas 
declividades e também na interseção do talude de aterro com o terreno natural 
nos pontos de passagem de corte-aterro. Podem ser do tipo rápida ou em 
degraus. 
 
3.5.1 Tipo Rápida: Geometria e elementos de projeto 
As descidas d'água podem ser do tipo rápido (figura 34) ou em degraus. 
A escolha entre um e outro tipo será função da velocidade limite do escoamento 
para que não provoque erosão, das características geotécnicas dos taludes, do 
terreno natural, da necessidade da quebra de energia do fluxo d'água e dos 
dispositivos de amortecimento na saida. 
A escolha entre o tipo rápida ou em degraus deverá ser baseada em 
questões técnicas e econômicas, cabvendo ao engenheiroprojetista a decisão. 
 
As descidas d'agua podem ter s seguintes geometria de seção transversal: 
a) retangular, em calha tipo rápido ou em degraus; 
b) semicircular ou meia cana, de concreto ou metálica; 
c) em tubos de concreto ou metálicos. 
As construções em estrutura modular deve ser evitada, pois geralmente as 
velocidades são altas e pode descalçar os módulos. 
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74 
 
Figura 34: Descida d´água 
 
3.5.1.1 Dimensionamento hidráulico 
Dimensionar hidráulicamente uma descida d`água consiste em 
determinar seus elementos geométricos da seção transversal que apresente 
capacidade de descarga para conduzir as águas a um ponto seguro evitando 
erosões. 
Há dois métodos para o dimensionamento, pela fórmula empírica, 
baseada em experiências de laboratório, e através da teoria hidráulica do 
movimento uniformemente variado. 
A escolha do método depende da precisão que se queira dar aos cálculos, 
sendo que o segundo método é mais preciso, no entando, pelo método empírico 
os resultados são satisfatórios por ser uma estrutura de pequeno porte. 
 
a) Dimensionamento pela fórmula empírica do tipo rápido 
O dimensionamento pode ser feito através da expressão empírica seguinte, 
fixando-se o valor da largura (B) e determinando-se o valor da altura (H). 
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75 
� = 2,07 ∗ 9/,: ∗ '*,; 
 
Onde: 
Q – Vazão (capacidade de descarga) – m³/s; 
B – Largura da seção transversal – m; 
H – Alatura da seção transversal – m. 
 
 
b) Velocidade no pé da descida d`àgua no tipo rápida 
A figura 34 apresenta esquematicamente em corte, uma descida d´água 
com a velocidade de entrada Va e de saída Vb. O cálculo e equação final, 
são baseados na equação de Bernoulli. 
 
 
Figura 35: Representação esquemática da descida d´água 
 
43 = (2 ∗ < ∗ ')/,1 
Ondde: 
Vb – velocidade na base da saída d´água – m/s; 
g = aceleraação da gravidade – m/s²; 
H – diferença de nível entre a crista e o pé da descida d´água – m. 
 
Esta equação é uma simplificação da equação de Bernoulli: 
 .� + �� + =>(
�∗? = .9 + �9 + =@(
�∗? , onde PA e PB estão sob a pressão amosférica, 
sendo considerados iguais, e desconsiderando a velocida Va por ser igual a da 
sarjeta que sofre grande queda ao entrar no dispositivo. 
 
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76 
O objetivo da determinação da velocidade no pé da descida d'água é o 
dimensionamento da bacia de amortecimento e/ou dissipadores de energia, 
função evidentemente da velocidade limite de erosão do material de que será 
construída a descida. A velocidade teórica calculada acima conduz a valores 
acima dos valores reais, sendo assim com maior segurança para determinar os 
dissipadores de energia. 
 
c) Material para execução do tipo rápido 
As descidas d´água poderá ser executada em concreto armado simples ou 
armado, com algumas recomendações: 
 i – Concreto simples: aterros novos com altura menor que 3,0m e em aterro 
implantado, consolidado com o solo coesivo; 
 ii – Concreto armado: aterros novos comaltura superior a 3,0m e em 
aterros implantados onde o solo não é coesivo; 
 iii – Aterro com altura entre 3,0m e 10,0m deveráser do tipo rápido; 
 iv - Aterro com altura superior a 10,0 a descida d`água deverá ser em 
degraus; 
 
3.5.2 Em degraus: Geometria e elementos de projeto 
(escadarias) 
 
As descidas d´água em degraus (figura 36 e 37) aplinacam-se às 
seguintes condições: 
a) Condução através do talude de corte das águas provenientes de 
valetas de proteção de cortes ou de sarjetas de banquetas; 
b) Condução através do talude de aterros das águas provenientes de 
meio-fios, de sarjeta de aterros ou de bocas de jusante de bueiros 
elevados. 
 
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Figura 36: Descida d´água em degraus - Vista superior 
 
 
Figura 37: Descida d´água em degraus 
 
Os degraus são dissipadores de energia e podem ser construídos em 
concreto, gabiões ou pedra assentada com cimento e areia (figura 38) e possuem 
uma altura de aproximadamente 1,50m. 
O degrau vertical não é uma escada hidráulica. Não confundir o 
dimensionamento de uma escada hidráulica como veremos adiante com o 
dimensionamento de um degrau vertical que possui somente um degrau. 
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78 
 
Figura 38: Esquema de degraus 
 
3.5.2.1 Dimensionamento 
Os degraus podem ser calculados usando o número de queda (drop 
number) Dn e são válidos pára regime sub-crítico e supercritico. Conforme o livro 
de Drenagem Urbana, 1980 e Kathsuria, 2005 temos: 
- = ��
< ∗ �05 
 
"A = �/ ∗ 4,3 ∗ 
-/,�C 
 
D* = �/ ∗ 0,54 ∗ 
-/,!�1 
 
D� = �/ ∗ 1,66 ∗ 
-/,�C 
 
DF = �/ ∗ 
-/,�� 
 
" = 6,9 ∗ (D* G D�) 
 
Sendo: 
Dn= drop number (adimensional); 
ho= altura do espelho do degrau (m); 
g= aceleração da gravidade =9,81m/s2; 
q= descarga unitária por unidade de comprimento da crista da soleira (m3/s x m); 
y1= profundidade ao pé da lâmina vertente ou no início do ressalto hidráulico 
(m); 
y2= profundidade da água a jusante do ressalto (m); 
yp= profundidade a jusante e junto ao pé do degrau (m); 
Ld= comprimento de queda (distância desde o espelho do degrau até a posição 
da profundidade y1 (m); 
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79 
L= comprimento até a profundidade y2 (m). 
 
De modo geral a altura do degrau é no máximo de 1,50m. As 
profundidades y1 e y2 são denominadas de profundidades conjugadas. 
Foi verificado experimentalmente que os pontos A, B e C (figura 38) estão 
alinhados numa linha reta conforme Chow, 1985. 
 
H = �
9 
Sendo: 
q= descarga unitaria por unidade de comprimento (m3/s/m); 
Q= vazão de entrada (m3/s); 
B= largura do degrau (m). 
 
Velocidade em y1: 
41 = H
D* 
 
O número de Froude onde temos a altura y1 é: 
I1 = 41
(< ∗ D*)/,1 
 
Observar que nos calculos do degrau vertical é sempre considerado que o 
numero de Froude seja menor que 1, isto é, temos que estar no regime subcritico. 
 
Altura crítica 
A altura crítica da água no canal que chega para a escada hidráulica é dada 
pela equação: 
DJ = ( K(
?∗L()*/5, ou 
DJ = (H�
< )*/5 
 
Sendo: 
dc= altura crítica do canal no início da escada hidráulica (m) 
Q= vazão total (m3/s) 
B= largura da escada hidráulica (m) 
g= aceleração da gravidade = 9,81m/s2 
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80 
Dissipação de energia 
Conforme Kathsuria, 2005 cita os estudos de Rajaratnam,. 1995 que propos 
a seguinte equação para dissipação de energia em degrau vertical. 
�1
� = 0,896 ∗ (DJ�/)�/,C;; 
 
 
3.6 SAÍDAS D`ÁGUA 
As saídas d'água também podem ser chamadas de entradas d'água, são 
dispositivos projetados criteriozamente para conduzir as águas coletadas pelas 
sarjetas de aterro e lança-las nas descidas d'agua. 
Assim, são utilizadas para fazer a transição entre as sarjetas de 
aterro e as descidas d'água. Localizam-se na borda da plataforma, junto aos 
acostamentos ou em alargamentos próprios para sua execução, nos pontos onde 
a sarjeta atinge seu comprimento crítico, em pontos baixos das curvas verticais 
côncavas, junto às pontes, pontilhões e viadutos. Também podem ser utilizadas 
na transição de corte para aterro. 
 
3.6.1 Geometria e elementos de projeto 
A seção transversal das saídas d`água devem ter capacidade de descarga 
para captar rapidamente as águas que escoam pela borda da plataforma 
conduzindo-as às descidas d'água. 
Elementos de projeto como o rebaixamento gradativo da seção, conforme 
apresenta-se nas Figuras 39 e 40, é um excelente artifício, muito eficiente de 
captação. 
 
3.6.2 Localização 
Considerando sua localização, as saídas d'água devem ser projetadas 
obedecendo aos seguintes critérios: 
 
a) Greide em rampa 
Neste caso, o fluxo d'água se realiza num único sentido, como 
esquematicamente é apresentado na figura 39. 
 
 
 
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b) Curva vertical côncava (ponto baixo) 
Neste caso o fluxo d'água se dá nos dois sentidos, convergindo para um 
ponto baixo, como esquematicamente é mostrado na figura 40. 
 
Figura 39: Saída d`água de greide em rampa 
 
 
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Figura 40: Saída D`água de curva vertical côncava 
 
 
3.6.3 Dimensionamento hidráulico 
Dimensionar hidraulicamente uma saída d'água é determinar a largura da 
entrada de forma a conduzir, sem turbulências, toda a água proveniente das 
sarjetas até as respectivas descidas d'água. 
 
O valor de L indicado mas figuras 35 e 36, largura da saída, ou seja, 
correspondente à abertura da sarjeta, é dado pela fórmula: 
 
" = �
6 ∗ N ∗ (< ∗ N)/,1 
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83 
Onde: 
L = comprimento da abertura na sarjeta ou largura da saída d'água, de modo a 
interceptar todo o seu fluxo (m); 
Q = descarga afluente pela sarjeta (m3/s); 
g = aceleração da gravidade (m/s2); 
Y = altura do fluxo na sarjeta (m); 
K = coeficiente, função da declividade, tomado igual a 0,20 para declividades da 
sarjetaentre 2% e 5% (adimensional). 
 
A determinação dos demais elementos constituintes da saída d'água pode 
ser feita como se segue, conhecidas "a priori" a largura B e a altura H da descida 
d'água: 
– O espaçamento entre o alinhamento da sarjeta e o início da descida, X, deve 
ser igual a 2,5 vezes a largura da descida d'água, B (figuras 34 e 35); 
– O raio da curva da concordância entre a saída d'água e a descida d'água deve 
ser igual a altura H da descida; 
- O valor mínimo recomendado para a largura da saída d'água é de 7 vezes a 
largura B da descida d'água. 
 
 
3.7 DISSIPADOR DE ENERGIA 
 
São dispositivos destinados a dissipar energia do fluxo d´água, reduzindo 
consequentemente sua velocidade, de modo que não ocorra erosão seja no 
dispositivo de drenagem ou mesmo no deságue para o terreno natural. 
Os dissipadores de energia recebem as contribuições das saídas d`água, 
descidas d`água, valetas de proteção e bueiros. 
 
Os dissipadores de energia classificam-se em dois grupos: 
– Dissipadores localizados ou bacias de amortecimento 
– Dissipadores contínuos 
3.7.1 Dissipadores localizados ou bacias de 
amortecimento 
São dispositivos de drenagem destinados, a dissipação de energia 
reduzindo consequentemente a velocidade da água quando esta passa de um 
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84 
dispositivo de drenagem superficial qualquer para o terreno natural, de modo a 
evitar a erosão. 
 
A localização desses dispositivos são geralmente instalados nos seguintes locais: 
– No pé das descidas d´água nos aterros; 
– Na boca de jusante dos bueiros; 
– Na saída das sarjetas de corte,nos pontos de passagem de corte-aterro. 
 
3.7.1.1 Geometria e elementos de projeto 
O projeto das bacias de amortecimento deve seguir os projetos tipos do DNIT. 
Quanto à construção, devem ser seguidas as especificações de serviço DNIT 
022/2006 . 
 
3.7.1.2 Dimensionamento hidráulico 
O dimensionamento hidráulico será função da velocidade de escoamento d`água 
a montante e da altura do fluxo afluente. 
 
Segundo experiências elaboradas pelo Bureau of Reclamation – USA, o ressalto 
hidráulico que ocorre na bacia de amortecimento é função da variação do numero 
de Froude. E a determinação deste ressalto hidráulico permitirá o 
dimensionamento do dispositivo (figura 41). 
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85 
 
Figura 41: Representação do comprtamento hidráulico segundo Froude 
 
Avalia-se da seguinte forma: 
a) Para o número de Froude até 1,7, não há necessidade de preocupações, 
pois haverá apenas pequena turbulência na superfície da água; 
b) Para o número de Froude entre 1,7 e 2,5 e entre 4,5 e 9,0 o efeito 
amortecedor para o ressalto que se forma pode ser feito através de uma 
bacia de amortecimento horizontal lisa de concreto, calculada através de 
experiências do BPR. 
 
Calcula-se o Número de Froude (F) pela equação: 
I1 = 41
(< ∗ N1)/,1 
 
Onde: 
F1 = Número de Froude; 
V1 = velocidade do fluxo afluente à bacia, em m/s ; 
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86 
Y1 = altura do fluxo afluente à bacia, em m; 
g = aceleração da gravidade, em m/s2. 
 
Precisamos também calcular a altura do fluxo na saída da bacia de 
amortecimento, após do ressalto, que é calculada pela equação: 
N2 = ON1
2 P ∗ ((1 + 8 ∗ I1�)/,1) G 1 
 
onde : 
Y2 = Altura do fluxo na saída, em m; 
Y1 = altura do fluxo afluente à bacia, em m; 
F1 = Número de Froude 
 
A longitude do ressalto, e, por conseguinte o comprimento da bacia de 
amortecimento, pode ser determinada pelo gráfico da figura 42, baseado em 
experiências de laboratório do BPR. 
 
Figura 42: Gráfico para determinar o comprimento da bacia de amortecimento (ressalto hidráulico) 
 
 
 
 
 
 
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87 
Precisamos determinar a altura da parede da bacia de amortecimento 
podendo ser determinada pela equação: 
 
Y2 - altura do fluxo na saída ajustado (m) com as seguintes equações por faixa do 
número de Froud: 
 
a) Para número de Froud entre 1,7 e 5,5 
N´2 = R1,1 G I1�
120S ∗ N2 
 
'3 = N´2 + . 
Onde: 
Hb – Altura da parede (m); 
. = N´2
3 
L – ábaco da figura 38 
 
b) Para número de Froud entre 5,5 e 11 
N´2 = 0,85 ∗ N2 
 
'3 = N´2 + . 
Onde: 
Hb – Altura da parede (m); 
. = N´2
3 
L – ábaco da figura 38 
 
 
 
c) Para número de Froud entre 11 e 17 
N´2 = R100 G I1�
800S ∗ N2 
'3 = N´2 + . 
Onde: 
Hb – Altura da parede (m); 
 
 
 
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. = N´2
3 
" = !,1∗T�
U*∗/,5V , comprimento total (m); 
 
� = 0,07 ∗ N2, altura da soleira (m). 
 
Estes elementos geométricos da bacia de amortecimento estão representados na 
figura 43. 
 
Figura 43: Ilustração de um dissipador de energia 
 
 
 
3.7.2 Dissipadores contínuos 
O dissipador contínuo tem por finalidade a dissipação de energia, com a 
consequente redução da velocidade da água continuamente ao longo de seu 
percurso, de modo a evitar erosões e comprometer a estabilidade do corpo da 
estrada. 
São dispositivos situados nas descidas d´água, em forma de degraus , e ao 
longo do aterro, de forma que a água precipitada sobre a plataforma seja 
conduzida pelo talude, de forma contínua, sem criar preferências e, portanto, não 
o afetando a estabilidade do talude (figura 44). 
 
 
 
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89 
Figura 44: Dissipador contínuo ao longo do aterro 
 
 
a) Elementos de projeto 
O dissipador contínuo utilizado ao longo do aterro deve ser construído 
com uma camada de concreto de aproximadamente 0,50m de largura com 
espessura de 0,10 m, de acabamento áspero obtido com o assentamento em 
disposição irregular de pedras de dimensões aproximadas de 7,5cm (figura 44). 
Para o projeto do dissipador contínuo tipo degraus , devem ser seguidos 
os projetos tipos do DNIT. 
Quanto à construção devem ser seguidas as Especificações de serviço 
DNIT 022/2004 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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90 
3.8 Escalonamento de taludes 
O escalonamento de taludes tem como objetivo evitar que as águas 
precipitadas sobre a plataforma e sobre os taludes, atinjam, através do 
escoamento superficial, uma velocidade acima dos limites de erosão dos 
materiais que os compõe. 
As banquetas neste caso são providas de dispositivos de captação das 
águas, sarjetas de banqueta, que conduzirão as águas ao deságue seguro. 
 
 
 
 
a) Elementos de projeto 
Os elementos de projeto necessários ao cálculo do escalonamento são: a 
intensidade de precipitação, a largura da plataforma, o parâmetro definidor da 
declividade do talude, os coeficientes de escoamento do talude e da plataforma, 
o coeficiente de rugosidade de Strickler, a declividade transversal e longitudinal 
da plataforma e a velocidade admissível de erosão do talude, de acordo com a 
tabela 1. 
 
b) Dimensionamento hidráulico 
Para o dimensionamento da altura máxima entre banquetas, deve-se 
observar dois casos: 
 
i) Se a rodovia não é provida de sarjeta de aterro, há a necessidade de considerar 
nos cálculos a contribuição da plataforma, para o primeiro escalonamento de 
aterro. 
 
ii) Se houver sarjeta de aterro, os procedimentos para os cálculos do primeiro 
escalonamento de aterro são semelhantes ao cálculo para os demais 
escalonamentos em aterro e em corte. 
 
b1) Cálculo do primeiro escalonamento de aterro 
Para o primeiro escalonamento, contribuem as águas que se precipitam 
sobre a plataforma e sobre o talude de aterro. 
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O dimensionamento consiste em calcular a altura máxima entre a borda 
do acostamento e a primeira banqueta, de modo que a velocidade de escoamento 
seja inferior à de erosão do talude. 
 
Para efeito do desenvolvimento dos cálculos podemos considerar os 
equemas apresentados nas figuras 45 e 46. 
 
 
Figura 45: bacia de contribuição da plataforma 
 
 
Figura 46: Parâmetros para escalonamento do talude 
 
Onde: 
L = largura da plataforma que contribui para o escoamento no talude; 
b = projeção horizontal do talude; 
a = parâmetro definidor da declividade do talude; 
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H = altura máxima do primeiro escalonamento; 
q = descarga da plataforma no ponto P, m3/s;qp= descarga do talude no ponto B, m3/s; 
Q = descarga total no ponto B, m3/s; 
i = intensidade de precipitação, mm/min; 
I = declividade longitudinal da rodovia, m/m; 
Z = declividade transversal da plataforma, m/m (média pista + acostamento) ; 
C1 = coeficiente de escoamento da plataforma; 
C2 = coeficiente de escoamento do talude; 
A = área de contribuição, m2; 
K = coeficiente de rugosidade de Strickler, igual ao inverso do coeficiente de 
Manning; 
Id = declividade da reta de maior aclive; 
D = projeção horizontal da reta de maior aclive. 
 
b2) Cálculo da descarga na crista do talude (em P, figura46) 
Pela equação: 
H� = �1 ∗ � ∗ " ∗ √�� ∗ .�
. ∗ 6 ∗ 10! 
 
b3) Cálculo da descarga no pé do talude (em B, figura46) 
 
H3 = �2 ∗ � ∗ ' ∗ W
6 ∗ 10! 
 
b4) Cálculo da descarga total (em B, figura46) 
�9 = H� + H3 
 
b5) Cálculo da altura do 1° escalonamento (figura46) 
 
'1 = 4W�,1 ∗ 6 ∗ 10!
�2 ∗ � ∗ W/,�1 ∗ 6*,1 G �1 ∗ " ∗ √�� + .�
�2 ∗ W ∗ . 
 
 
 
 
 
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93 
b6) Cálculo dos demais escalonamentos em aterro e corte 
 
Para a determinação da altura máxima de aterro ou corte, sem necessidade 
de escalonamento, de modo que a velocidade da água precipitada chegue a seu 
pé com valor abaixo do limite de erosão, pode-se considerar o esquema da figura 
47. 
 
 
 
 
 
Figura 47: Altura máxima para escalonamento de aterro 
 
Cálculo da descarga em C 
H� = �2 ∗ � ∗ ' ∗ W
6 ∗ 10! 
 
Cálculo do valor de Hn, que será máximo quando a velocidade V for a admissível 
(Va): 
'- = 4W�,1 ∗ 6 ∗ 10!
�2 ∗ � ∗ W/,�1 ∗ 6*,1 
 
Esta equação é a anterior sem o segundo membro, isso é, sem a parcela 
correspondente à vazão proveniente da plataforma da rodovia. 
 
 
 
 
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94 
3.9 CORTA-RIO 
 
Os corta-rios (figura 48) são canais de desvio abertos com escoamento livre 
com a finalidade de: 
a) Evitar que um curso d'água existente interfira com a diretriz da rodovia, 
obrigando a construção de sucessivas obras de transposição de talvegues; 
b) Afastar as águas que ao serpentear em torno da diretriz da estrada, 
coloquem em risco a estabilidade dos aterros; 
c) Melhorar a diretriz da rodovia. 
 
Figura 48: Respresentação de um corta-rio 
 
3.9.1 Elementos de projeto 
O projeto de corta-rio deverá constar de: 
a) levantamento topográfico da área; 
b) projeto horizontal, constando de plantas amarradas ao projeto da rodovia 
e em escala conveniente; 
c) projeto vertical, constando do perfil longitudinal com a mesma referência 
altimétrica do projeto da rodovia; 
d) seções transversais típicas com indicação dos taludes laterais de acordo 
com a natureza do solo e detalhando, quando for o caso, o revestimento 
adotado; 
e) memória de cálculo. 
 
No projeto do corta-rio deverá sempre haver um comparativo econômico 
entre a construção deste, e a construção das obras necessárias para substituí-lo. 
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95 
 O dimensionamento da seção transversal deve ser feito utilizando a 
equação e Manning, verificando a velocidade admissível para o material de 
revestimento de suas paredes bem como o regime de escoamento pelo número 
de Froude - F. 
- Equação de Manning: 
� = �
& ∗ �'(
) ∗ �*/� - Vazão 
 
4 = *
& ∗ �'(
) ∗ �*/� - Velocidade 
 
- Número de Froude: 
I = 4
X< ∗ 
 
Onde: 
 = Y
� , com T – Lagura da superfície livre do canal e A – àrea da seção transversal 
do canal 
 
Se: 
F > 1,00: Movimento supercrítico. 
F = 1,00: Movimento crítico. 
F < 1,00: Movimento subcrítico 
 
Devemos deixar uma folga (f) para a altura, como forma de aumentar a 
segurança, assim podemos calcular: 
Z = 0,2 ∗ � 
 
Onde h é a altura calaculada para o canal e f é a folga, medida da borda superior 
do canal até a superfície na água, que é na parte superior de h. 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 4 
DRENAGEM DE PAVIMENTO 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4 DRENAGEM DE PAVIMENTO 
 
 
4.1 DRENAGEM DE PAVIMENTO 
 
Este tipo de drenagem tem por objetivo proteger o pavimento das águas de 
infiltrações diretas das precipitações e também de lençóis freáticos. 
Essas águas, que atravessam os revestimentos numa taxa variando de 33 a 
50 % nos pavimentos com revestimentos asfálticos e de 50 a 67 % nos pavimentos 
de concreto hidráulico, podem causar danos à estrutura do pavimento, inclusive 
base e sub-base, se não forem adotadas dispositivo especial para drená-las. 
Essas infiltrações podem ocorrer para a situação de chuvas de duração de 1 
(uma) hora e tempo de recorrência de 1 (um) ano, obtendo-se coeficientes de 
infiltrações inferiores, à medida que se consiga melhorar as condições de vedação 
da superfície dos pavimentos. 
 
Algumas definições para elementos de um sistema de drenagem de 
pavimento: 
 
a) Camada drenante - é uma camada de material granular, com 
granulometria apropriada colocada logo abaixo do revestimento, seja ele 
asfáltico ou de concreto hidráulico, com a finalidade de drenar as águas 
infiltradas para fora da pista de rolamento. 
 
b) Drenos rasos longitudinais - são drenos que recebem as águas drenadas 
pela camada drenante, aliviadas pelos drenos laterais e transversais que 
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98 
recebem as águas por ele transportadas, quando atingida sua capacidade 
de vazão, conduzindo-as para fora da faixa estradal. 
 
c) Drenos laterais de base - são drenos que tem a função de recolher as águas 
que se infiltram na camada de base, sendo usualmente utilizados nas 
situações em que o material da base dos acostamentos apresenta baixa 
permeabilidade, encaminhando-as para fora da plataforma. 
 
d) Drenos transversais - são os drenos posicionados transversalmente à pista 
de rolamento em toda a largura da plataforma, sendo, usualmente, 
indicada sua localização nos pontos baixos das curvas côncavas, ou em 
outros locais onde se necessitar drenar as bases permeáveis. 
 
 
4.1.1 Drenagem de pavimento para as águas de 
infiltrações diretas das precipitações 
 
4.1.1.1 Camada drenante 
As bases drenantes, localizam-se entre o revestimento e a base e se 
estendem até os drenos rasos longitudinais ou as bordas livres. 
As figuras 49 e 50 mostram a posição em que são colocadas, em relação 
aos demais elementos do pavimento, sendo que a segunda é utilizada nos casos 
em que é possível conectar com os drenos profundos, caso existentes. 
 
 
Figura 49: Representação de camada drenante 
 
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99 
 
Figura 50: Camada drenante conectada ao dreno profundo 
 
 
4.1.1.2 Elementos do projeto 
Suas espessuras variam de acordo com as condições pluviométricas das 
regiões onde se situam e são fixadas pelas necessidades hidráulicas de drenagem 
das rodovias. Os materiais usados nas bases drenantes são agregados de rocha 
sadia, britados ou não. 
 
As faixas usadas, de graduação aberta, exigem um afastamento 
relativamente pequeno entre os tamanhos máximose mínimos, por exemplo: 
 
A experiência tem recomendado algumas curvas para agregados de 
graduação que estão apresentadas no ábaco da figura 51. 
 
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Figura 51: Ábaco para determinação da curva granulométric a 
 
A condutividade hidráulica dessas faixas é avaliada pelos respectivos 
coeficientes de condutividade hidráulica que variam de k = 42cm/s para a faixa 
dos agregados de maior tamanho a k = 2,1cm/s para a faixa dos de menores 
dimensões, valores amplamente satisfatórios. 
 
Entre as camadas drenantes (bases e sub-bases) e entre as camadas 
drenantes e o subleito deve-se ter o cuidado, se as granulometrias não forem 
adequadas, de intercalar materiais que se constituam em filtro-separador para 
evitar sua mistura e comprometimento da capacidade drenante (figuras 52a e 52b 
). 
 
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101 
 
Figura 52: Filtro separador 
 
 
Entre os drenos rasos longitudinais, drenos laterais de base e drenos 
transversais, que envolvam contatos com seu material de enchimento e materiais 
de granulometrias diferentes, ex: solo do sub-leito, deve-se ter o mesmo cuidado 
em se dispor de elementos filtros-separadores para evitar mistura, intrusão de 
finos e comprometimento da capacidade drenante (Figura 52c e 52d ). 
Para os elementos filtros-separadores pode-se utilizar materiais 
granulares adequados ou materiais sintéticos (geotêxteis). 
 
4.1.1.3 Dimensionamento hidráulico 
O dimensionamento da base drenante, assim como todos os drenos não 
providos de condutos, baseia-se na Lei de Darcy, relativa ao escoamento dos 
líquidos nos meios porosos: 
� = 6 ∗ � ∗ [' 
onde: 
Q = vazão (m3/s); 
K = Coeficiente de condutividade hidráulica (m/s); 
A = área de escoamento, normal à direção do fluxo (m2); 
GH = gradiente hidráulico (m/m). 
 
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Deve-se considerar também: 
a) O volume d'água que se infiltra no revestimento do pavimento; 
b) O tempo máximo que as águas infiltradas podem permanecer nas 
camadas do pavimento e suas interfaces sem danificar sua estrutura. 
 
Os valores que têm sido empregados são os seguintes: 
a) taxas de infiltração para a camada de revestimento: 
- revestimento de concreto betuminoso: 0,33 a 0,50; 
- revestimento de concreto hidráulico: 0,50 a 0,67. 
 
b) chuva de projeto: 
- tempo de recorrência - 1 ano; 
- tempo de duração - 1 hora; 
- tempo máximo de permanência das águas nas camadas do pavimento - 1 hora. 
 
Os problemas que aparecem no projeto das bases drenantes podem 
exigir dois tipos de soluções: 
a) fixado o tipo de material drenante pela sua granulometria e respectivo 
coeficiente de condutividade hidráulica, calcular a espessura da base 
drenante para a descarga considerada. 
b) fixada a espessura da camada drenante, determinar um material com 
granulometria que garanta um coeficiente de condutividade capaz de 
permitir a vazão considerada. 
 
A camada deve ter uma espessura real com 2cm a mais que a calculada, para 
maior segurança do escoamento necessário e um valor mínimo para permitir sua 
perfeita execução. 
 
Determinação da quantidade de água a escoar 
Adotando uma taxa de infiltração C, referida no item anterior; 
considerando de 1,00 m a largura da faixa de penetração na distância D, (figura 
53) e a intensidade i da chuva em centímetros por hora (cm/h), tem-se, pelo 
método racional: 
� = � ∗ � ∗ 
 ∗ 24
100 
Sendo Q a quantidade d'água a escoar na faixa de 1,0m de largura. 
 
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103 
Determinação do gradiente hidráulico 
Face aos valores a considerar, verifica-se que o dimensionamento da base 
drenante vai depender do gradiente hidráulico, GH. 
 
 
 
Figura 53: Elementos para dimensionamento da camada drenante 
 
Da figura 53 tem-se: 
 
I = declividade longitudinal da rodovia no segmento considerado (rampa); 
Z = declividade transversal da rodovia no segmento considerado 
(superelevação); 
L = largura da faixa considerada sujeita à infiltração; 
D = projeção horizontal da reta de maior declive; 
X = projeção horizontal da reta de maior declive (sobre um plano vertical 
passando pelo 
dreno longitudinal); 
A = ponto localizado no nível inferior da camada drenante; 
B e C = pontos localizados no nível do fluxo da camada drenante sobre o dreno 
longitudinal; 
h = diferença de nível entre os pontos considerados. 
 
 
Para efeito de cálculo são feitas as seguintes hipóteses: 
a) A água infiltrada no pavimento percola por suas camadas segundo a reta 
de maior declive; 
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104 
b) A área de infiltração unitária é constituída de uma faixa de 1,0 m de 
largura e comprimento igual a D; 
c) Os valores I e Z são os das declividades do segmento representativo do 
trecho sob projeto. 
 
O valor do gradiente hidráulico GH do trecho pode ser calculado por: 
[' = \(�])
2 , ou 
 
[' = X�� + .� 
 
 
Determinação da espessura “e” da camada drenante conhecida sua 
permeabilidade hidráulica. 
^ = 24 ∗ � ∗ � ∗ 
100 ∗ 6 ∗ [' 
 
 
Determinação da permeabilidade hidráulica da camada drenante de espessura 
pré-fixada. 
6 = 24 ∗ � ∗ � ∗ 
100 ∗ ^ ∗ [' 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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CAPÍTULO 6 
DRENAGEM SUBTERRÂNEA OU 
PROFUNDA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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5 DRENAGEM SUBTERRÂNA OU 
PROFUNDA 
 
 
 
Sabemos do conceito do ciclo hidrológico que do volume das águas 
precipitadas, parte escoa superficialmente e parte infiltra no solo. O percentual 
de cada parcela depende da capacidade maior ou menor de absorção por tipo e 
características físicas do solo, além de influenciadas da topografia e clima. 
Ainda, além destes dois aspectos, para drenagem e proteção de estradas e 
rodovias, precisamos considerar um terceiro aspecto, que é chamado de "franja 
capilar", resultante da ascensão (variação) do lençól freático às leis da 
capilaridade. 
A franja capilar é a camada de material poroso que contém poros 
preenchidos por água subterrânea que ascende a partir do lençol freático por 
capilaridade. 
 
 
 
A influência produzida pela "franja capilar" deve ser eliminada, ou 
reduzida, procedendo-se o rebaixamentos do lençól freático a fim de mantê-lo a 
profundidades entre 1,50 a 2,00m do subleito das rodovias. 
 
Neste capítulo, apresenta-se as soluções de drenagem subterrânea ou profunda 
com os seguintes dispositivos: 
a) Drenos profundos; 
b) Drenos espinha de peixe; 
c) Colchão drenante; 
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107 
d) Drenos horizontais profundos; 
e) Valetões laterais; 
f) Drenos verticais de areia. 
 
A solução dos projetos de drenagem subterrânea exige : 
a) conhecimento da topografia da área; 
b) observações geológicas e pedológicas necessárias, com obtenção de 
amostras dos solos por meio de sondagens a trado, percussão, rotativa e 
em certoscasos, por abertura de poços a pá e picareta; 
c) conhecimento da pluviometria da região, por intermédio dos recursos que 
oferece a hidrologia. 
 
 
5.1 DRENO PROFUNDO 
 
Os drenos profundos são dispositivos de drenagem utilizados para interceptar o 
fluxo da água subterrânea rebaixando do lençol freático impedindo-o de atingir 
o subleito. 
Procura-se instalar preferencialmente entre 1,50 e 2,00m de profundidade, 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. 
 
5.1.1 Materiais utilizados 
Deve ser empregados de acordo com suas funções: 
a) filtrantes: areia, agregados britados, geotextil, etc. 
b) drenantes: britas, cascalho grosso lavado, etc. 
c) condutores: tubos de concreto (porosos ou perfurados), cerâmicos 
(perfurados), de fibro-cimento, de materiais plásticos (corrugados, 
flexíveis perfurados, ranhurados) e metálicos. 
 
5.1.2 Localização 
Os drenos profundos devem ser instalados nos locais onde haja 
necessidade de interceptar e rebaixar o lençol freático, geralmente nas 
proximidades dos acostamentos. 
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108 
Nos trechos em corte, recomenda-se que sejam instalados, no mínimo, a 
1,50m do pé dos taludes, para evitar futuros problemas de instabilidade. 
Podem, também, ser instalados sob os aterros, quando ocorrer a 
possibilidade de aparecimento de água livre, bem como quando forem 
encontradas camadas permeáveis sobrepostas a outras impermeáveis, mesmo 
sem a presença de água na ocasião da pesquisa do lençol freático. 
 
5.1.3 Elementos de projeto 
Os drenos profundos são constituídos por vala, materiais drenante e 
filtrante, podendo apresentar tubos-dreno, juntas, caixas de inspeção e estruturas 
de deságue. 
No caso de drenos com tubos podem ser utilizados envoltórios drenantes 
ou filtrantes constituídos de materiais naturais ou sintéticos. 
a) Valas 
As valas devem ter no fundo a largura mínima de 50cm e de boca a largura 
do fundo mais 10cm, e sua altura depende da profundidade do lençol freático 
podendo chegar a 1,50m, ou no máximo 2,00m. 
 
Para o enchimento da vala, o materia pode ser filtrante ou drenante. 
A função do material filtrante é a de permitir o escoamento da água sem 
carrear finos e consequentemente evitar a colmatação do dreno. Poderão ser 
utilizados materiais naturais com granulometria apropriada ou geotexteis (os 
mais usados). 
 
A função do material drenante é a de captar e ao mesmo tempo conduzir 
as águas a serem drenadas, devendo apresentar uma granulometria adequada à 
vazão escoada. 
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109 
 
Há casos em que, com o uso de tubos, pode-se utilizar apenas o material 
drenante, com a finalidade de aumentar o raio hidráulico na interface solo-
envelope, direcionando o fluxo da água do solo para o tubo, com a função de 
captação ou de envoltório, pois, à medida que se aumenta o raio hidráulico do 
dreno, reduz-se a possibilidade de arraste de finos do solo, reduzindo a 
colmatação. 
 
 
b) Tubos 
Devem ser constituídos por tubos de concreto, de cerâmica, de plástico 
rígido ou flexível corrugado, e metálicos. 
Os diâmetros dos tubos comerciais variam de 10 a 15cm. Na medida da 
necessidade, poderão ser perfurados, no canteiro de obras, tubos de diâmetros 
maiores. 
Os tubos de concreto podem conter furos com diâmetros variando de 6 a 
10mm, sendo que nos tubos de materiais plásticos flexíveis corrugados são 
utilizadas ranhuras de 0,6 a 10mm. 
Os tubos deverão ser instalados com os furos voltados para cima, em casos 
especiais de terrenos altamente porosos ou rochas com fendas amplas. 
A posição dos furos, voltados para cima, exige que se encha a base da vala 
do dreno com material impermeável até a altura dos furos iniciais e na outra 
condição deve-se colocar filtro como material de proteção no fundo da vaIa. 
No caso de tubos plásticos corrugados flexíveis, por disporem de orifícios 
em todo o perímetro, não há necessidade de direcionar as aberturas de entrada 
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110 
d'água. A figura 54 apresenta esquematicamente a instalação de drenos 
profundos. 
 
Figura 54: Representação de drenos profundos 
 
 
Dimensionamento 
No dimensionamento dos drenos profundos, há dois modelos a 
considerar: drenos com tubos (rígidos ou flexíveis) e drenos cegos. 
 
a) Drenos com tubos 
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111 
Os drenos são constituídos por uma vala onde são instalados os tubos e o 
material de enchimento, ou envoltório, podendo ser selados ou não. Quando 
selados contém uma camada de material impermeável. 
 
Cálculo do diâmetro dos tubos 
As duas condições de uso para os drenos longitudinais, são o 
rebaixamento do lençol freático e a interceptação do fluxo d'água das infiltrações, 
que se formaram através da superfície dos terrenos e se dirigem para a 
plataforma da rodovia. 
Em ambos os casos há necessidade de ser determinada a descarga de 
projeto. 
 
a1) Dreno para rebaixamento do lençol freático, figura 55 
 
 
Figura 55: Ilustração do rebaixamento do lençol freático 
 
Considerando-se a contribuição de um lado do dreno e a extensão de um metro, 
pela lei de Darcy, tem-se: 
Q= K* A* GH 
onde: 
Q = descarga no meio poroso; 
K = coeficiente de permeabilidade; 
A = área da seção normal à direção do fluxo; 
H = altura máxima do lençol; 
X = distância entre o tubo e o ponto de altura máxima do lençol; 
GH = gradiente hidráulico. 
 
 
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112 
 
 
a1) Dreno profundo para interceptação 
 
Para o dreno profundo com função interceptante deve-se ter o cuidado de 
considerar a precipitação na área a drenar, função da distância compreendida 
entre o dreno e os limites desta área. 
Conhecendo o cálculo da descarga utiliza-se a fómula de Darcy 
modificada por metro de dreno. Havendo contribuição dos dois lados do tubo o 
valor de Q deve ser duplicado para cada metro do dreno. 
� = 6
2 ∗ _ ∗ '� 
-se o valor de Q é recomendável para o cálculo do diâmetro do tubo 
perfurado ou poroso o diâmetro deve ser pela fórmula de Scobey: 
Velocidade: 
4 = 0,269 ∗ � ∗ 
/,;�1 ∗ �/,1 
 
 Vazão: 
� = 0,2113 ∗ � ∗ 
/,;�1 ∗ �/,1 
 
onde: 
V = velocidade do escoamento (m/s); 
Q = vazão (m³/s); 
D = diâmetro (m); 
I = declividade do dreno (m/m); 
C = coeficiente que depende da rugosidade das paredes internas do tubo. Para os 
tubos de concreto liso, bem acabados, assim como os de cerâmica, adota-se C= 
132. 
 
Também é usada a fórmula de Hazen - Willians. 
Velocidade: 
4 = 0,355 ∗ � ∗ 
/,;5 ∗ �/,1! 
 
Vazão: 
� = 0,2785 ∗ � ∗ 
/,;5 ∗ �/,1! 
C = 120 para os tubos de concreto bem acabados e os de cerâmica. 
 
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113 
Pode-se também utilizar a fórmula de Manning. 
A relação \
2 , altura de Lamina de água (h) e diâmetro deve se de 0,5, ou seja, o 
diâmetro calculado deve ser multiplicado por 2. 
 
 
a2) Drenos cegos 
Tem sua utilização nos casos em que o volume d'água a drenar é pequeno 
e a extensão do dreno é reduzida, face à sua baixa capacidade drenante. 
O cálculo da seção de vazão é feito com a fórmula de Darcy já apresentada 
anteriormente.As granulometrias dos materiais, drenantes e filtrantes, são obtidas pelo 
processo de Terzaghi, já exposto, ou pelas determinações do Bureau of 
Reclamation e Soil Conservation Servie. 
 Para este dispositivo deve-se determinar o comprimento crítico pela 
equação: 
onde: 
"� = �
H 
 
Lc = comprimento crítico (m); 
Q = vazão admissível do dreno (m3/s) ; 
q = a contribuição que o dreno recebe, por metro linear (m3/s/m) . 
 
É necessário determinar o espaçamento entre drenos longitudinais, definindo o 
número de linhas necessárias para se conseguir a drenagem da área (figura 56). 
 
 
Figura 56: Precipitação sobre a plataforma 
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114 
 
Este dimensionamento é conseguido com a igualdade de vazão da água 
infiltrada com a capacidade drenante dos tubos a serem usados. 
No cálculo, são utilizados os símbolos abaixo: 
E = espaçamento das linhas dos drenos (m); 
h = altura do lençol freático acima da linha dos drenos, após sua construção (m); 
K = condutividade hidráulica do solo (m/s); 
q = contribuição da infiltração por m2 de área sujeita à precipitação (m3/s/m2); 
I = gradiente hidráulico (m/m). 
 
Para enchimento da vala é recomendada a utilização de materiais inertes: 
pedra britada, cascalho ou areia lavada, com granulometria própria e adequada. 
Para evitar a colmatação e atender as condições de vazão, poderá haver a 
necessidade de execução de drenos descontínuos. 
 
 
Para e escolha da granulometrias dos materiais drenantes e filtrantes, e 
outras considerações, utiliza-se o processo de Terzaghi , pelas determinações do 
Bureau of Reclamation e Soil Conservation Service, e no caso de geotêxteis pelo 
método do Comité Francês de Geotexteis e Geomembranas. 
 
Das recomendações de Terzaghi tem-se as seguintes condições: 
a) Condição de permeabilidade 
 A*1%a b1cde%f 
(Máximo de 5% passando na peneiro n°. 200) 
 
b) Condição de não entupimento do material filtrante 
 
 
 
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115 
 
c) Condição de não entupimento do tudo 
 
 
d) Condição de uniformidade 
 
Onde: 
 
 
Material filtrante com materiais naturais 
Para escolha do filtro no caso de materiais naturais determina-se, face às 
características dos solos dos cortes em estudo, curvas granulométricas que 
limitem faixas, nas jazidas encontradas, satisfazendo às exigências do processo 
de Terzaghi para projetos de filtros de drenos. 
 
a) Da condição de não entupimento do material filtrante 
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116 
Inicialmente adotam-se os menores diâmetros correspondentes às 
porcentagens de 15, 50 e 85% (porcentagens passando) dos solos a drenar e com 
esses valores calculam-se os valores máximos que deverão ter os diâmetros das 
porcentagens de 15 e 50% do material filtrante, segundo Terzaghi (figura 53 
pontos A e B). 
b) Da condição de permeabilidade 
Adota-se em seguida o maior diâmetro da porcentagem de 15% 
(passando) dos solos a drenar e com ele calcula-se o valor mínimo do diâmetro 
da quantidade de 15% do material filtrante. (figura 57 ponto C). 
 
Por esses três pontos obrem-se duas curvas granulométricas. A primeira 
passando pelos pontos A e B e a segunda a partir do ponto C, com direção mais 
ou menos paralela à reta A’B’, determinando uma área dentro da qual se 
posicionarão todas as curvas. 
Quando a jazida não atende às exigências, tenta-se a mistura com dois 
materiais de granulometria diversas. 
 
Figura 57: Determinação gráfica de material filtrante e drenante 
 
 
 
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117 
5.1.4 Outros critérios: Evelopamento 
Define-se envelope como todo material colocado entre o tubo de um dreno 
e o solo, com a finalidade de proporcionar uma redução do gradiente hidráulico 
nas proximidades do tubo com a conseqüente redução da velocidade do fluxo 
nos poros do solo. 
Essa redução de velocidade faz com que o carreamento de partículas para 
o interior do tubo seja pequeno ou praticamente nulo. 
O envelope deve ter a função de permitir, pela sua permeabilidade, o 
movimento da água do solo para o dreno. Um envelope convenientemente 
selecionado impede que haja a liberação de partículas do solo e o conseqüente 
carreamento delas para o tubo. 
 
a) Materiais de envelope 
Para o enveloppamento dreno pode ser utilizado cascalho, brita ou areia 
grossa lavada, livre de matéria orgânica, argila ou outro material que possa 
alterar sua condutividade hidráulica com o tempo. 
O envelope também pode se constituir diretamente de material sintético 
(geotêxtil) ou orgânico natural (fibra de coco, palha, etc). 
A seleção do tipo de envelope depende de vários fatores, tais como, 
disponibilidade de material apropriado, condições climáticas e tipos de solos, 
indicado na tabela 2, nas recomendações de uso de envelope ou filtro do Soil 
Conservation Service: 
 
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118 
Tabela 2: Classificação para determinar a necessidade para filtros ou 
 
 
 
 
5.2 DRENO ESPINHA DE PEIXE 
 
São drenos destinados à drenagem de grandes áreas, pavimentadas ou não, 
normalmente usados em série, em sentido oblíquo em relação ao eixo 
longitudinal da rodovia ou área a drenar. 
Geralmente são de pequena profundidade e, por este motivo, sem tubos, 
embora possam eventualmente ser usados com tubos. 
Podem ser exigidos em cortes, quando os drenos longitudinais forem 
insuficientes para a drenagem da área. 
Podem ser projetados em terrenos que receberão aterros e nos quais o 
lençol freático estiver próximo da superfície. 
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119 
Podem também ser necessários nos aterros quando o solo natural for 
impermeável. 
Conforme as condições existentes podem desaguar livremente ou em 
drenos longitudinais (figura 58). 
 
 
 
Figura 58: Drenos em espinha de peixe 
 
5.2.1 Elementos de projeto 
Tratando-se de drenos a serem construídos à pequena profundidade, é 
conveniente que sejam adotados drenos do tipo cego ou com tubo dreno. Os 
materiais usados precisam atender às exigências dos materiais drenantes e 
filtrantes. 
Para o projeto há necessidade de ser calculada a descarga, de acordo com 
os métodos descritos para os tubos de dreno descritos anteriormente, ou seja, 
pela fórmula de Darcy.. 
 
 
5.3 COLCHÃO DRENANTE 
 
5.3.1 OBJETIVO E CARACTERÍSTICAS 
O objetivo das camadas drenantes (figura 59) é drenar as águas, situadas 
a pequena profundidade do corpo estradal, em que o volume não possa ser 
drenado pelos dreno "espinha de peixe". 
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120 
São usadas: 
a) nos cortes em rocha; 
b) nos cortes em que o lençol freático estiver próximo do greide da 
terraplenagem; 
c) na base dos aterros onde houver água livre próximo ao terreno natural; 
d) nos aterros constituídos sobre terrenos impermeáveis. 
A remoção das águas coletadas pelos colchões drenantes deverá ser feita 
por drenos longitudinais. 
 
5.3.2 DIMENSIONAMENTO 
Para o dimensionamento do colchão drenante, como se trata, ainda, de 
meio poroso, há necessidade das seguintes determinações: 
a) Volume de água a escoar pela camada numafaixa de 1,0 metro de largura 
e comprimento, na direção do fluxo, até o limite da bacia de contribuição 
(Q); 
b) Gradiente hidráulico do fluxo que poderá ser substituído pela declividade 
da camada. 
 
Além dessas determinações há necessidade de pesquisa no campo para 
obtenção do material drenante e filtrante, cujas granulometrias deverão 
obedecer, conforme o caso, aos critérios de Terzaghi, do Bureau of Reclamation e 
Soil Conservation Service e do Comitê Francês de Geotêxteis e Geomembranas 
ou literatura técnica especializada. 
Os coeficientes de permeabilidade das camadas deverão atender às 
necessidades da vazão. 
De posse destes elementos, o cálculo da espessura da camada não será 
difícil e vai depender do emprego da lei de Darcy: 
� = 6 ∗ � ∗ � 
 
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121 
 
Figura 59: Colchão drenante: Fonte: Construtora Terraço 
 
5.4 DRENO SUB HORIZONTAL 
 
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. 
 
 
São constituídos por tubos providos de ranhuras ou orifícios na sua parte 
superior, introduzidos em perfurações executadas na parede do talude, com 
inclinação próxima à horizontal. A figura 60 representa a ilustração de um dreno 
típico subhorizaontal e seus elementos e a figura 61 uma imagem de um dreno 
instalado. 
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122 
 
Figura 60: Ilustração de um dreno típico subhorizontal 
 
 
Figura 61: Dreno subhorizontal instalado 
 
 
 
Também podemos ter estes tubos com controle de saída da água, figura 62 
e na figura 63 apresenta-se a execução de um dreno subhorizontal. 
 
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123 
 
Figura 62: Dreno subhorizontal com controle de saída 
 
 
Figura 63: Execução de um derno subsuperficial 
 
Estes tubos drenam a água do lençol ou lençóis, aliviam a pressão nos 
poros. Considera -se mais importante que o alívio da pressão a mudança da 
direção do fluxo d'água, orientando-se assim a percolação para uma direção que 
contribui para o aumento da estabilidade. 
 
 
5.4.1 Elementos de projeto 
Anteriormente ao projeto é necessário alguns estudos preliminares, 
iniciando pela caracterização geotécnica do maciço, por meio de sondagens, do 
material do talude. 
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124 
Podemos classificar e três casos: 
a) rochas ou solos heterogêneos com relação à permeabilidade: a drenagem 
tem o objetivo de interceptar o maior número possível de veios 
permeáveis ou bolsões permeáveis. 
b) materiais essencialmente homogêneos com relação à permeabilidade: 
No caso de rochas ou solos homogêneos quanto à permeabilidade, podem-
se utilizar ábacos existentes para uma primeira estimativa do número, 
comprimento e espaçamento dos drenos, de modo a atingir-se a redução 
desejada das poro-pressões. 
c) escorregamentos relativamente "impermeáveis" cobrindo formações mais 
permeáveis e saturadas, com nível piezométrico elevado: neste caso o 
comprimento dos drenos deve ser tal que a camada saturada de alta 
permeabilidade seja interceptada ao longo de um trecho perfurado do 
tubo com comprimento razoável. 
5.4.2 Dimensionamento 
O dimensionamento leva em consideração o escoamento livre no interior 
dos tubos. As figuras 64 e 65 reproduzem os ábacos para verificação e 
dimensionamento. 
 
A condição inicial da pressão dos poros em talude (antes da colocação dos 
drenos) é caracterizada pela relação Hu/H, figura 63 e 64. Nas faixas de Hu/H 
entre 0,5 e 0,64 a melhora da estabilidade do talude expressa por ΔF/Fo (onde ΔF 
é o acréscimo do fator de segurança existente, Fo) é muito pouco influenciada 
pelas condições de pressões dos poros. 
Os ábacos proporcionam resultados aceitáveis para a faixa de Hu/H = 0,5 
a 0,7. Em taludes com relação superior a este os resultados ficam subestimados, 
e para relações menores os ábacos superestimam a influência dos drenos. 
A altura do talude H é definida como a altura entre o pé e a crista. Em 
alguns casos a área instável ou de instabilidade potencial poderá ser localizada 
ocupando apenas uma parcela da altura total. 
Em tais casos, a altura equivalente do talude a ser utilizada como entrada 
nos ábacos pode ser a distância vertical entre a base até a parte superior da área 
instável ou potencialmente instável, como mostra a figura 63. 
 
 
 
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125 
ROTEIRO 
Para estabilizar trechos com extensões maiores que 4H, em planta , deve 
usar-se os ábacos para estabilização geral, partes (a) apresentada nas figuras 63 e 
64, adotando-se o incremento de segurança desejado, ΔF/Fo. Com este valor 
busca-se a curva e, comprimento do dreno para a largura unitária do talude, de 
menor valor. Da interseção obtêm-se os valores ótimos de S/H e L/H, onde S é o 
espaçamento em planta dos drenos e L o seu comprimento. 
Na Fig. 64 (a), para o caso do valor desejado na melhoria do fator de 
segurança ΔF/Fo = 0,25, obtem-se, interpolando nas curvas e , o valor mínimo 
requerido para e (no caso, 0,7), e os valores ótimos de S/H e L/H são 2,5 e 3,6, 
respectivamente. 
Se, por alguma outra razão, for mais vantajoso usar drenos mais curtos, o 
mesmo aumento de segurança obtém-se para L/H = 2 e S/H = 2,9, para um mesmo 
comprimento total de drenos. 
Pode-se ainda, no mesmo gráfico, verificar que para drenos com relação 
L/H = 1 e S/H = 0,8 tem-se o mesmo acréscimo de segurança, porém com um 
comprimento unitário total de drenos, e, igual a 1,1. Neste caso, portanto, estarão 
sendo gastos mais drenos para obter um mesmo aumento de segurança. 
No entanto, as condições reais podem conduzir a esta última escolha, 
desde que a geologia do local não atenda às hipóteses de homogeneidade e de 
isotropia admitidas nos ábacos. Assim, os ábacos de Kenney devem ser usados 
com a devida cautela. 
 
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Figura 64: Noveiller (1981) 
 
 
 
 
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127 
 
Figura 65: Noveiller (1981) 
 
 
 
 
 
 
 
 
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128 
5.5 BUEIRO DE GREIDE 
 
Os bueiros de greide são dispositivos destinados a conduzir para locais de 
deságue seguro as águas captadas pelas caixas coletoras, com características 
diferentes quando de aterro (figura 66) e de corte (figura 67) . 
 
 
Figura 66: Bueiro de greide em aterro 
 
 
Figura 67: Bueiro de greide de corte 
 
 
5.5.1 Localização 
a) Nas extremidades dos comprimentos críticos das sarjetas; 
b) Nos pés das descidas d'água dos cortes, recebendo as águas das valetas de 
proteção de corte e/ou valetas de banquetas, captadas através de caixas coletoras; 
c) Nos pontos de passagem de corte-aterro, evitando-se que as águas 
provenientes das sarjetas de corte deságuem no terrenonatural com 
possibilidade de erodi-lo; 
d) Nas rodovias de pista dupla, conduzindo ao deságue as águas coletadas 
dos dispositivos de drenagem do canteiro central. 
 
Os bueiros de greide podem ser implantados transversal ou 
longitudinalmente ao eixo da rodovia, com alturas de recobrimento atendendo à 
resistência de compressão estabelecida para as diversas classes de tubo pela NBR-
9794 da ABNT. 
 
 
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129 
5.5.2 Geometria e elementos de projeto 
Os elementos constituintes de um bueiro de greide são: 
 
a) Caixas coletoras (figura 68): poderão ser construídas de um lado da pista, 
dos dois lados da pista e ainda no canteiro central. As caixas coletoras que 
atendem aos bueiros de greide, por estarem posicionadas próximo às 
pistas, são geralmente dotadas de tampa em forma de grelha. 
 
Figura 68: Caixa coletora para desague em bueiro de greide 
 
b) Corpo (figura 69): é constituído em geral de tubos de concreto armado ou 
metálicos, obedecendo às mesmas considerações formuladas para os 
bueiros de transposição de talvegues. 
 
Figura 69: Corpo de buiro 
 
c) Boca (figura 70): A boca será construída à jusante, ao nível do terreno ou 
no talude de aterro, sendo neste caso necessário construir uma descida 
d'água geralmente dotada de bacia de amortecimento. 
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130 
 
Figura 70: Boca de bueiro com dissipador de energia 
 
 
Para a execução de bueiros de concreto devem ser seguidas as Especificações 
de Serviço DNIT 023/2004. 
 
 
 
5.5.3 Dimensionamento hidráulico 
Para o dimensionamento hidráulico dos bueiros de greide devem ser 
obedecidas as seguintes recomendações: 
a) A descarga de projeto deverá ser obtida pela soma das descargas das obras 
de drenagem superficial afluentes às caixas coletoras ou pelo levantamento da 
bacia de contribuição ao bueiro de greide, aplicando-se o método de cálculo de 
descarga mais conveniente, fixando-se o tempo de recorrência, função do 
vulto econômico da obra; 
b) O bueiro de greide deve ser, sempre que possível, dimensionado sem 
carga hidráulica a montante, embora em ocasiões especiais possa ser 
dimensionado com carga hidráulica a montante, observando-se sempre, 
com muito rigor, a cota máxima do nível d'água a montante, função da 
altura da caixa coletora e policiando-se sempre a velocidade do fluxo a 
jusante; 
c) Tendo em vista maior facilidade de limpeza, o diâmetro mínimo a adotar 
para o bueiro de greide é de 0,80m. 
 
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131 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 6 
DRENAGEM PARA TRANSPOSIÇÃO DE 
TALVEGUES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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132 
6 DRENAGEM PARA TRANSPOSIÇÃO DE 
TALVEGUES 
 
 
6.1 INTRODUÇÃO 
 
A drenagem de uma rodovia deve eliminar a água que, sob qualquer forma, 
atinge o corpo estradal, captando-a e conduzindo-a para locais em que menos 
afete a segurança e durabilidade da via. 
 
As águas que escoam por um talvegue, originam-se de uma bacia ou sub 
bacia hidrográfica as quais devem passar sob as rodovias sem comprometer a 
estrutura do corpo da estrada. 
Para transpor estes atlvegues proporcionando segurança estrutural para as 
rodovias adotamos elementos de drenagem que podem ser bueiros, pontilhões 
ou ponte, dependendo da ordem de grandeza do talvgeue. 
 
Em termos hidráulicos os bueiros podem ser dimensionados como canais, 
vertedouros ou orifícios. A escolha do regime a adotar depende da possibilidade 
da obra poder ou não trabalhar com carga hidráulica a montante, que poderia 
proporcionar o transbordamento do curso d’água causando danos aos aterros e 
pavimentos e inundação a montante do bueiro. 
Para bueiros com carga a montante o escoamento é considerado como canal 
em movimento uniforme, à seção plena, sem pressão interna. 
 
 
6.2 BUEIRO 
 
Os bueiros são obras dispositivos de drenagem com o objetivo de permitir 
a passagem livre das águas que acorrem as estradas, sendo compostos de bocas 
e corpo (figura 71). 
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. 
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133 
 
Figura 71: Bueiro, com corpo e bocas (alas) 
 
6.2.1 Classificação 
Os bueiros podem ser classificados em quatro classes: quanto à forma da 
seção; quanto ao número de linhas; quanto aos materiais com os quais são 
construídos e quanto à esconsidade. 
 
a) Quanto à forma da seção 
I) São tubulares, quando a seção for circular (figura 72); 
II) celulares, quando a seção transversal for retangular ou quadrada 
(figura 73); 
III) especial, elipses ou ovóides, quando tiver seções diferentes das 
citadas anteriormente, como é o caso dos arcos, por exemplo (figura 
74). 
 
Para o caso dos bueiros metálicos corrugados, existe uma gama maior de 
formas e dimensões, entre elas: a circular, a lenticular, a elíptica e os arcos 
semicirculares ou com raios variáveis (ovóides), figura 75. 
 
 
 
 
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134 
 
Figura 72: Bueiro tubular 
 
 
Figura 73: Bueiro celular 
 
 
Figura 74: Bueiro especial em forma de arco (elipse) 
 
 
 
 
 
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135 
 
Figura 75: Bueiro metálico corrugado 
 
 
b) Quanto ao número de linhas 
São simples, quando só houver uma linha de tubos, de células etc; duplos 
e triplos, quando houver 2 ou 3 linhas de tubos, células etc. Não são 
recomendáveis números maiores de linhas por provocar alagamento em uma 
faixa muito ampla. As figura 76 e 77 apresentam bueiros duplos tubular e celular 
respectivamente. 
 
Figura 77: Bueiro celular duplo 
 
c) Quanto ao material 
Os materiais atualmente usados para a construção de bueiros no DNIT são 
de diversos tipos: concreto simples, concreto armado, chapa metálica corrugada 
ou polietileno de alta densidade, PEAD, além do PRFV – plástico reforçado de 
fibra de vidro. Na figura 78 apresenta-se um bueiro com PEAD e na figura 79 
tudos em PRFV. 
Nas bocas, alas e caixas coletoras usa-se alvenaria de pedra argamassada, 
com recobrimento de argamassa de cimento e areia, ou blocos de concreto de 
cimento, além de concreto pré-moldado. 
Figura 76: Bueiro tubular duplo 
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136 
 
Figura 78: Bueiro com PEAD 
 
Figura 79: Tubos em PRFV para bueiros 
 
 
d) Quanto à esconsidade 
A esconsidade é definida pelo ângulo formado entre o eixo longitudinal 
do bueiro e a normal ao eixo longitudinal da rodovia. Assim os bueiros podem 
ser: 
- normais: quando o eixo do bueiro coincidir com a normal ao eixo da rodovia. 
- esconsos (figura 80): quando o eixo longitudinal do bueiro fizer um ângulo 
diferente de zero com a normal ao eixo da rodovia. 
 
 
Figura 80: representação de um bueiro esconso 
 
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137 
6.2.2 Localização 
a) sob os aterros – em geral deve-se lançar o eixo do bueiro o mais próximo 
possível da linha do talvegue; não sendo possível, deve-se procurar uma 
locação esconsa que afaste o eixo o mínimo possível da normal ao eixo da 
rodovia, tomando-se precauções quanto aos deslocamentos dos canais nas 
entrada e saída d'água do bueiro; 
b) nas bocas dos cortes - quando o volume de água dos dispositivos de 
drenagem for tal que possa erodir o terreno natural nesses locais; 
c) nos cortes – quando for interceptada uma ravina e caso a capacidade de 
escoamento das sarjetas seja superada. 
 
6.2.3 Dimensionamento e elementos do projeto 
 
O projeto terá que ser precedido de um levantamento topográfico adequado, 
com curvas de nível, de metro em metro, para permitir seu detalhamento, de 
preferência com o eixo já localizado e levantado topograficamente. 
 
Algumas recomendações: 
a) a declividade de seu corpo deve variar entre 0,4 e 5%. Quando essa 
declividade for elevada, o bueiro deve ser projetado em degraus e deverá 
dispor do berço com dentes para fixação ao terreno; 
b) quando a velocidade do escoamento na boca de jusante for superior à 
recomendada para a natureza do terreno natural existente, devem ser 
previstas bacias de amortecimento; 
c) estudos geotécnicos para avaliação da capacidade de suporte do terreno 
natural, principalmente nos casos de aterros altos e nos locais de 
presumível presença de solos compressíveis. 
 
Para o dimensionamento hidráulico dos bueiros admite-se que eles possam 
funcionar como canais, vertedouros ou como orifícios. 
 
6.2.3.1 Como canais 
Como canais, o dimensionamento será feito baseado em duas hipóteses: 
a) Considerando o funcionamento do bueiro no regime supercrítico, 
limitando-se sua capacidade admissível á vazão correspondente ao 
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138 
regime crítico, com energia específica igual ao seu diâmetro ou altura, o 
que exige a proteção à montante e a jusante aos riscos de erosão. 
b) Considerando o funcionamento do bueiro no regime subcrítico. Nesse 
caso a capacidade máxima considerada para o projeto está definida pela 
vazão correspondente a uma energia específica igual à altura da obra, 
estabelecendo assim a condição do bueiro funcionar com a entrada não 
submersa. Este método não leva em conta as condições externas ao corpo 
do bueiro, sendo adequado apenas se a altura d'água a jusante ficar abaixo 
da altura crítica correspondente à descarga. 
 
6.2.3.2 Como vertedores 
Como vertedores, considera-se a obra como orifício, em que a altura 
d'água sobre a borda superior é nula. 
 
6.2.3.3 Como orifícios 
Dimensionar como orifícios utiliza-se a Equação de Torricelli e a equação 
da continuidade, considerando a opção do bueiro trabalhar com carga hidráulica, 
isto é, com a entrada submersa. Este método é limitado pois não leva em conta as 
condições externas ao corpo do bueiro, a rugosidade das paredes, o 
comprimento, e a declividade do mesmo. 
Tendo em vista as limitações dos métodos já citados, para um projeto final 
mais preciso, podem-se utilizar os estudos do "Bureau of Public Roads", Circular 
nº 05. Este método pode ser usado de uma forma geral, para qualquer tipo de 
funcionamento anteriormente citados, e leva em consideração os fatores externos 
e internos do conduto, sendo baseado em que o escoamento de um bueiro é 
controlado pela capacidade hidráulica de uma determinada seção de controle do 
fluxo. 
 
a) Bueiros trabalhando como canais 
Considerações gerais sobre a hidrodinâmica 
Toda a técnica de drenagem na construção rodoviária se apóia na 
hidrodinâmica, uma vez que seu objetivo é o de afastar, por meio de condutos 
livres, toda água prejudicial ao corpo estradal. 
Fundamentalmente o dimensionamento dos bueiros é feito usando a 
equação de Bernoulli(1700-1782) e a equação da continuidade. 
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139 
. + g
h + =(
�? = �$^ – Bernoulli 
 
� = � ∗ 4 , Equação da continuidade. 
 
b) O regime crítico 
 
b.1) As fórmulas que o definem 
Define-se a energia específica de um líquido como sendo a energia total 
por unidade de peso em relação ao fundo do canal. Deste modo, ela será a soma 
das energias cinética e de pressão, correspondendo, esta última, a profundidade 
do líquido; como melhor será entendido pela observação da figura 81. 
 
 
Figura 81: Linha de energia específica 
 
De forma geral, energia específica é dada pela equação: 
� = � + 4�
2< 
 
O fluxo crítico é aquele que se realiza com um mínimo de energia. 
 
Ao se traçar uma figura com estes elementos referidos a dois eixos 
cartesianos, a variação da energia consumida no escoamento, de acordo com a 
equação de energia específica E, verificase que a energia diminui com a redução 
de h, passando por um mínimo, seguida de elevação, embora o valor de h 
continue a decrescer (figura 82). 
 
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140 
 
Figura 82: variação da energia específica 
 
O ponto de energia mínima define a altura h do regime crítico. Os 
elementos altura crítica (hc), vazão crítica (Qc) e velocidade crítica (Vc), são dadas 
respectivamente pelas seguintes equações: 
 
�� = �J
YJ , onde Ac é área crítica molhada e Tc é a superfícia crítica livre do canal; 
 
�� = �� ∗ 4� , onde 4� = X< ∗ �� que também determina o número de Froude, 
sem igual a 1,0 para o regime crítico. 
 
Substituindo em E, a equação da energia específica fica: 
�� = 3 ∗ ��
2 
 
O gráfico da figura 83 apresenta a relação entre energia específica Ec e a altura 
crítuca hc. 
 
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141 
 
Figura 83: Relação entre Ec e hc 
 
 
A equação de Manning que é utilizada em todo mundo, também tem 
apresentado bons resultados, a qual considera o fluxo uniforme. 
 
� = �
& ∗ �'(
) ∗ �*/�, vazão; 
 
4 = *
& ∗ �'(
) ∗ �*/�, velocidade; 
 
� = =(∗&(
ijk/), declividade. 
 
 
-Da fórmula de manning 
D = 1,511 * (n * Q * I-1/2)3/8(mm) - para altura de lâmina de 0,90D 
D = 1,548 *(n * Q * I-1/2)3/8 (mm) - para seção plena. 
 
Nesses casos os valores de 1,511 e 1,548 são os fatores hidráulicos para seção 90% 
cheia e 100% cheia, respectivamente. 
 
No entanto, a fórmula de Manning é resultado das relações 
trigonométricas da seção circular apenas baseadas na relação entre a altura da 
lâmina de água (y) e o diâmetro (D), figura 84. 
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142 
 
Figura 84: Seções circulares e relações y/D. 
 
- Principais relações trigonométricas da seção circular com ângulo Ø em 
radianos. 
 Ø = 2 ∗ arc. cos (1 G �∗s
t ) 
 u
2 = 0,5 ∗ (1 G Jv%Ø
� ) 
 
 
�w
2( = Ø�xyzØ
V 
 
 
i\
2 = Ø�xyzØ
!Ø 
 
 
�w
u( = Ø�xyzØ
!∗(*�Jv%Ø
() 
 
 
i\
u = (Ø�xyzØ)
�∗(*�Jv%Ø
() 
 
 
 
 
 
 
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143 
 A partir da equação de Mannig: 
� = �
- ∗ ���/5 ∗ �*/� 
 
 Tem-se a equação, obtém-se um fator hidráulico (m) correspondente à 
relação y/D, resultando no quadro 10: 
$ = � ∗ -
V/5 ∗ �*/� 
 
 Assim da fórmula de Manning podemos apresentar da seguinte forma e 
genérica: 
 
 = $ ∗ (- ∗ � ∗ ��*/�)5/V 
Onde: 
t - fator hidráulico no quadro 12 (adimensional);n- coeficiente de rugosidade (adimensional; 
Q - vazão (m³/s); 
I - declividade em m/m. 
 
 Com esta equação basta aplicar o "m" referente à relação y/D. No quadro 
10 estão destacados os valores de "m" utilizados nas equações acima para 90% 
(Y/D=0,9) de ocupação da seção e 100% (seção plena com y/D=1).
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Quadro 12: Valores de m e T para a relação y/D. 
y/D m T y/D m T y/D m T y/D m T y/D m T 
0,01 0,000 31,622777 0,21 0,030 3,719954 0,41 0,109 2,295964 0,61 0,215 1,780586 0,81 0,308 1,554658 
0,02 0,000 24,384494 0,22 0,033 3,589752 0,42 0,115 2,251758 0,62 0,220 1,764377 0,82 0,312 1,548091 
0,03 0,001 17,293633 0,23 0,036 3,471237 0,43 0,120 2,216740 0,63 0,225 1,748697 0,83 0,315 1,541991 
0,04 0,001 13,872638 0,24 0,039 3,362706 0,44 0,125 2,182982 0,64 0,231 1,733798 0,84 0,318 1,536340 
0,05 0,002 11,454227 0,25 0,043 3,262793 0,45 0,130 2,150414 0,65 0,236 1,719353 0,85 0,321 1,531122 
0,06 0,002 9,921823 0,26 0,046 3,170386 0,46 0,135 2,119559 0,66 0,241 1,705341 0,86 0,324 1,526322 
0,07 0,003 8,724476 0,27 0,050 3,082239 0,47 0,140 2,089708 0,67 0,246 1,691996 0,87 0,326 1,521926 
0,08 0,004 7,856083 0,28 0,053 3,000351 0,48 0,145 2,061344 0,68 0,251 1,679277 0,88 0,329 1,518096 
0,09 0,005 7,186191 0,29 0,057 2,925913 0,49 0,151 2,034341 0,69 0,256 1,666902 0,89 0,331 1,514644 
0,10 0,007 6,609331 0,30 0,061 2,854311 0,50 0,156 2,008109 0,70 0,261 1,655092 0,90 0,332 1,511733 
0,11 0,008 6,143132 0,31 0,065 2,787132 0,51 0,161 1,983075 0,71 0,266 1,643584 0,91 0,334 1,509521 
0,12 0,010 5,732627 0,32 0,069 2,723929 0,52 0,167 1,958708 0,72 0,271 1,632816 0,92 0,335 1,507827 
0,13 0,011 5,371500 0,33 0,073 2,664318 0,53 0,172 1,935826 0,73 0,275 1,622303 0,93 0,335 1,506814 
0,14 0,013 5,081867 0,34 0,078 2,607966 0,54 0,177 1,913490 0,74 0,280 1,612465 0,94 0,335 1,506645 
0,15 0,015 4,818187 0,35 0,082 2,555751 0,55 0,183 1,892459 0,75 0,284 1,602843 0,95 0,335 1,507151 
0,16 0,017 4,578600 0,36 0,086 2,504998 0,56 0,188 1,871878 0,76 0,289 1,593842 0,96 0,334 1,508842 
0,17 0,020 4,369221 0,37 0,091 2,457755 0,57 0,193 1,852094 0,77 0,293 1,585024 0,97 0,332 1,511904 
0,18 0,022 4,183998 0,38 0,096 2,411728 0,58 0,199 1,833056 0,78 0,297 1,576780 0,98 0,329 1,516712 
0,19 0,025 4,012355 0,39 0,100 2,368711 0,59 0,204 1,815050 0,79 0,301 1,569083 0,99 0,325 1,524734 
0,20 0,027 3,858682 0,40 0,105 2,328381 0,60 0,209 1,797355 0,80 0,305 1,561713 1,00 0,312 1,548463 
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145 
Verificação quanto ao regime de escoamento e energia específica 
 
a) Altura crítica para bueiro circular: �� = 0,483 ∗ (K
2)(
) + 0,083 ∗ 
 
b) Altura crítica para bueiros retangulares: �� = { K(
?∗@(
)
 
c) Energia específica: �� = 5∗\J
� 
 
Regime de escoamento: 
a) Crítico a altura normal será igual a altura crítica (h=hc); 
b) Sub crítico ou lento a altura normal s erá maior que a altura crítica (h>hc); 
c) Super crítico quando a altura normal for menor que a altura crítica (h<hc). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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146 
6.3 PONTILHÕES PONTES 
 
6.4 Pontilhões 
Os pontilhões são obras usadas para a transposição de talvegues nos casos 
em que, por imposição da descarga de projeto ou do greide projetado, não 
possam ser construídos bueiros. 
 
6.4.1 Elementos de projeto 
Os elementos necessários ao projeto dos pontilhões (figura 85) são os 
mesmos das pontes com exceção do tempo de recorrência (período de retorno) 
que, no caso dos pontilhões, se considera em geral inferior ao das pontes. 
Esse valor está relacionado ao menor risco ocorrer chuva que possa causar 
a destruição da obra ou interrupção do tráfego. 
 
Figura 85: Pontilhão execuitado em madeira 
 
 
6.5 Pontes 
São obras-de-arte destinadas a vencer os talvegues formados pelos cursos 
d'água, cuja transposição não pode ser feita por bueiros e pontilhões (figura 86). 
Por sua maior importância e pelas suas extensões estas obras exigem 
estruturas mais complexas do que as usadas nos pontilhões e, por esta razão, no 
seu dimensionamento os procedimentos de cálculo deverão ser mais rigorosas. 
 
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147 
 
Figura 86: Ponte de concreto armado sobre rio de pequeno porte 
 
6.5.1 Elementos de projeto 
6.5.1.1 Tempo de recorrência 
O tempo de recorrência a adotar na determinação da descarga de projeto 
deve ser compatível com o porte da obra e sua vida útil, com a importância da 
rodovia e com o risco ocorrer sua interrupção ou destruição da obra, de vidas 
humanas e de propriedades adjacentes. 
A determinação do tempo de recorrência (período de retorno) deve seguir 
a forma como apresentado no capitulo 1, considerando também o risco de 
ocorrência. 
 
 
6.5.1.2 Dimensionamento hidráulico 
Inicialmente devem ser obtidos os seguintes elementos: 
 
a) Descarga do projeto, obtida pelos estudos hidrológicos, levando em conta 
o tempo de recorrência adotado e os métodos de cálculo recomendados 
para o caso, de preferência os estatísticos, sempre que possível (modelo 
hidrológico); 
b) Declividade do leito do rio, ou do seu gradiente, determinada entre dois 
pontos distantes no mínimo de 200m, sendo um a montante e outro a 
jusante do eixo da rodovia, do qual devem distar 100m cada um; 
c) Levantamento de seções normais ao curso do rio no local de sua travessia 
pelo eixo da rodovia a montante e jusante; 
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148 
d) Fixação do coeficiente de Manning (n) a adotar para o curso d`água após 
inspeção local e definição do matarial a adotar. 
 
6.5.1.3 Método de determinação da cota de máxima cheia e vão da obra. 
 
Para cada altura h do nível d´água, corresponde uma área molhada (A), 
figura 87, um perímetro molhado (P) e, em conseqüência, raio hidráulico (R) e 
velocidade (V), que, são relacionados através da fórmula de Manning: 
 
 4 = ij(/)∗|d/(
& 
Figura 87: Seção transversal típica de um Rio 
 
Aplicando a equação de Manning para a velocidade em cada nível, teremos: 
 
4 = ij*(/)∗|d/(
& , para o nível N1, 
 
4 = ij�(/)∗|d/(
& , para o nível N2 e assim sucessivamente até nível N, para 
quaquer nível da ponte aplica-se a mesma equação, com I e n constantes e 
podemos escrever a partir de Manning a seguinte equação: 
� ∗ �'(
) = K∗&
|d(
, com a vazão também considerada constante na seção 
transversal em análise. 
 
Variando-se, então, os valores de h entre os praticamente aconselháveis, 
traçam-se duas curvas referidas a dois eixos cartesianos (Figura 88), 
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149 
construiremos um gráfico com duas funções: uma em fução da área e raio 
hidráulico e outra em função da velocidade. 
 
Figura 88: Gráfico h=f(AR 2/3) e h=g(v) 
 
Com o valor do Qmáx, fornecido pelos estudos hidrológicos, obtém-se o 
valor da expressão: 
Kwá~∗&
|d/( , que é igual, em valor, a � ∗ �'�á��/5 
A partir deste vai se obter, no eixo das ordenadas, o valor de hmáx e na 
curva de V o valor da velocidade para a seção de cheia máxima prevista. 
Para obter o valor de hmáx diretamente na equação de Manning, basta 
substituir A e RH por L e h, como segue: 
��á� = " ∗ � 
�'�á� = ( " ∗ �
2 ∗ � + ")�/5 
 
��á� ∗-
�*/� � " ∗ � ∗ ( " ∗ �
2 ∗ � ∗ ")�/5 
Onde: 
Amáx – Área da seção transversal máxima (m²); 
RHmáx – Raio Hidráulico Máximo (m); 
L – Vão livre da ponte (m); 
h – Altura máxima do nível da água (m); 
n – coeficente de rugosidade de Manning (admensional); 
Qmáx – Vazão máxima definida no estudo hidrológico (m³/s); 
I – Declividade longitudinal (m/m). 
 
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150 
Entre estas vairáveis, precisa-se definir h e todas as outra já são 
conhecidas. Atribui-se valores para h até obter-se a igualdade dos dois membros 
da equação ou que o segundo seja ligeiramente maior, 
 
 
 
Considerações complementares 
a) Vão livre 
 
No caso dos rios espraiados, isto é, aqueles que não apresentam caixas 
definidas, a seção de vazão deve ser fixada, considerando-se: 
- a imposição do greide da rodovia; 
- o inconveniente da erosão dos aterros próximos à ponte, quando do 
abaixamento rápido das águas; 
- a pressão provável das águas sobre os aterros da rodovia. 
 
Nesses casos recomenda-se, se possível, a construção de bueiros de alívio 
calculados como orifício, no caso de aterros altos, e como vertedores no caso de 
aterros de baixa altura, adotando-se os procedimentos antes apresentados. 
 
b) Influência de remansos e marés 
Deve ser verificado se o rio para o qual se cogita a construção da ponte 
deságua em outro curso d´água ou barragem. Nesse caso necessita-se de estudo 
de remanso acrescentando-se ao nível de máxima cheia do rio, no qual a ponte 
está sendo projetada, 
a elevação do nível d'água devido ao remanso. 
Igual precaução deve ser tomada em relação à elevação das marés, no estudo das 
pontes em rios próximos ao litoral, pois poderá coincidir uma máxima cheia do 
rio com a 
maré no nível máximo. 
c) Verificação do vão 
Apôs a concepção estrutural, deve ser confirmada a seção de vazão 
considerando-se a 
largura e forma dos pilares, a fim de que se verifique a ocorrência de alguma 
variação 
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151 
apreciável na seção de vazão com comprometimento inclusive da velocidade da 
água. 
d) Verificação da velocidade 
Tendo em vista o comprimento das pontes, às vezes há necessidade de 
verificação das 
velocidades na "caixa do rio" dentro da pesquisa da probabilidade de ocorrência 
de 
erosão do terreno nas margens e no fundo do rio. 
A constatação da probabilidade de erosão nas margens do rio exigirá obras de 
proteção e 
a probabilidade de erosão no fundo do rio levará à estimativa da cota final da 
erosão, 
definindo assim o limite das fundações da ponte. 
e) Apresentação 
Além do projeto estrutural, as pontes são apresentadas no Projeto Geométrico, 
em planta 
e perfil, com as seguintes características: 
– estacas iniciais; 
– vão livre; 
– cota de máxima cheia; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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152 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CAPÍTULO 7 
DRENAGEM URBANA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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153 
 
7 DRENAGEM URBANA 
 
 
 
 
7.1 ENCHENTES X INUNDAÇÃO BRUSCA 
 
 É primordial estabelecer-se a diferença entre um evento de enchnete e um 
de inundação brucas. Não somente a aplicação correta dos recursos depende 
destas definições assim como as soluções de projeto, as quais estão intimamente 
relacionadas. 
 Tais quesitos estão ligados também a diferença entre conhecimento e 
domínio. Ter conhecimento não cumpre exatamente outra condição importante 
na engenharia que é o domínio destes conhecimentos. Dominar está relacionado 
a condição de cada profissional em saber apontar soluções de forma 
multidisciplinar adequando cada situação e cada local. 
 
7.1.1 Enchente ou inundação fluvial 
Alagamento de uma área provocada pela elavação gradual do nível do 
RIO em período de chuva de BAIXA intensidade mas de LONGA duração. O 
solo satura gradualmente e aos poucos o nível do Rio se eleva ocupando as 
planícies de inundação, área naturalmente ocupada em épocas de cheias. Se estas 
áreas estiverem ocupadas por atividades humanas, ou urbanizadas, serão 
tomadas pelas águas e não há o que se previnir para evitar tal evento. Neste caso 
não são as águas dos Rios que invadem as áreas urbanizadas, mas a urbanização 
que invade as planícies de inundação. 
 
A figura 89 iliustra a definição de enchente, mostrando a elevação gradual 
do rio inundando seus leitos de cheias naturalmente. 
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154 
 
Figura 89: Representação de uma enchente. 
 
 Os resultados de uma enchente com elevação gradual do Rio é mostrado 
nas figuras 90 e 91, indicando a ocupação do território pelas águas. Observa-se a 
presença do rio de dimensões importantes e com capacidade para alagar grandes 
extensões. 
 
Figura 90: Presença do Rio em meio a área urbana. (Blumenau - SC). 
 
Figura 91: Áreas alagadas pela expanção do Rio em meio urbano (Blumenau - SC). 
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155 
 As figuras 90 e 91 demosntram sem grandes necessidades de 
investigações, apenas por observar a dimensão do Rio e suas planícies que suas 
margens possuem grandes possibilidades de serem alagadas quando expostas à 
períodos de chuvas longos mesmo que de baixa intensidade. 
7.1.2 Inundação brusca 
 Alagamento de áreas urbanas provocada pela elavação BRUSCA das 
águas nas ruas em período de chuva de ALTA intensidade mas de BAIXA 
duração. Para a ocorrência de inundações bruscas, não precisa necssariamente da 
presença der um Rio na área urbana. O que provoca as inubdações bruscas é a 
existência de um sistema de drenagem implantado artificialmente (caso da 
drenagem urbana) sub dimensionado ou mau excutado, fatores que determinam 
estrangulamento de córregos e rios em pontos específicos tais como pontes e 
bueiros (figuira 92). 
 
 
Figura 92: Rua alagada por inindação brusca. 
 
 A figura 93 apresenta a presença de uma Rio de dimensões 
insignificantes e totalmente canalizado em meio a área densamente 
urbanizada. A figura 94 apresenta a mesma área já totalmente alagado 
atingida por uma inundação brusca provocada por uma chuva de 
altíssima intensidade e baixa duração. 
 
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156 
 
Figura 93: Presença de um Rio de pequenas dimensões em meio urbano. 
 
Figura 94: Inundaação brusca. 
 
 A conjugação de relevos acentuados com áreas planas nos centros urbanos 
aliados a obstrução ou confinamento da drenagem principal da bacia 
hidrográfica pode apresentar-se como cenário adequado para ocorrência de 
inundações bruscas. 
 A alta intensidade de chuvas cada vez mais frequente em qualquer 
parte do país, não é a única preocupação. Outros fatores contribuem muito para 
a ocorrência de inundações bruscas, praticamente todos relacionados com o 
comportamento humano dentro das áreas urbanizadas. São a impermeabilização 
do solo, as erosões, a disposição de lixos nas sarjetas, a falta de manutenção do 
sistema de drenagem, seja de responsabilidade do usuário ou do poder público. 
 A forma de urbanização proporciona impactos em uma bacia, sendo as 
inundações uma das mais problemáticas, podendo causar perdas materiais e até 
vidashumanas. 
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157 
 Devemos encontrar soluções que permitam a manutenção da vazão de 
pico em níveis relacionados a uma bacia pré-urbanizada. São medidas que 
permita controlar as vazões de pico como se a bacia não estivesse com a ocupação 
do solo avançada. É um controle para a preservação do ciclo hidrológico com as 
características de um território ainda não urbanizado. 
 O comportamento da população ou do usuário do sistema de drenagem 
tem influenciado fortemente para o aumento do escoamento superficial. São 
questões relacionadas à impermeabilização do solo, com a expansão urbana, 
ocupação de áreas de encostas, depósito e acumulo de lixos em sarjetas, e caixas 
coletoras (figuras 95, 96 e 97). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 96: Depósito irregular de areia com lançamento de 
sedimentos no sistema de drenagem 
 
Figura 95: Depósito de resíduos de construção civil - RCC 
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158 
 
Figura 97: Degradação dos dispositivos de drenagem 
 
 
Segundo Choudury et al (2004), as inundações podem ser classificadas em 
fluvial, brusca e costeira. A inundação fluivial ocorre quando o fluxo de água 
ultrapassa as margens de um rio. A inundação brusca ocorre com eventos de 
chuvas intensas e concentradas com rápida elevação do nível da água. A 
inundação costeira ocorre com a elevação do nível do mar. 
 
Para Marecelino et al (2004) 
"as inundações bruscas destacam-se dos demais fenômenos 
em virtude de seu potancial destrutivo e da elevada 
frequencia de ocorrências. São popularmente conhecidas 
como enxuradas, sendo gradualmente desencadeadas por 
chuvas convectivas intensas e concentradas, que ocorrem 
em curto espaço de tempo”. 
 
7.2 O SISTEMA URBANO DE DRENAGEM. IMPACTOS E MEDIDAS DE 
CONTROLE. 
7.2.1 Macro e Microdrenagem. 
 Paral elaboração de novos projetos e gestão de drenagem urbana é 
necessário diferenciar Macro Drenagem e Micro Drenagem, sendo o 
entendimento importante para a definição do projeto a propor. 
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159 
7.2.2 Macrodrenagem. 
 A macrodrenagem pode ser entendida como o sistema de drenagem de 
uma bacia hidrográfica na qual os ecoamentos ocorrem em fundos de vale, bem 
definidos mesmo que não corresponda a um curso d´água perene. Os canais de 
escoamento fazem parte de do sistema hidrográfico de uma bacia, contendo rios 
perenes, intermitentes e efêmeros, assim definidos: 
a) Perenes: são rios que contêm água todo o tempo, durante o ano inteiro. 
Eles são alimentados por escoamento superficial e subsuperficial. Este 
último proporciona a alimentação contínua, fazendo com que o nível do 
lençol subterrâneo nunca fique abaixo do nível do canal. A maioria dos 
rios do mundo é perene. 
b) Intermitentes (temporários): rios por onde escorre água por ocasião da 
estação chuvosa, porém, no período de estiagem, esses rios desaparecem, 
mas os canais por onde escoam permanecem. Os rios intermitentes, 
também chamados de temporários, são alimentados por escoamento 
superficial e subsuperficial. Eles desaparecem temporariamente no 
período de seca porque o lençol freático se torna mais baixo do que o nível 
do canal, cessando sua alimentação. 
c) Efêmeros: os rios efêmeros se formam somente por ocasião das chuvas ou 
logo após sua ocorrência. São alimentados exclusivamente pela água de 
escoamento superficial, pois estão acima do nível do lençol freático (água 
subterrânea). 
 
 No que diz respeito às relações da drenagem com as águas de 
subsuperfície os rios podem ser: 
a) Efluentes: rios que recebem contribuição de água do subsolo e aumentam 
sua vazão em direção à jusante. São característicos de regiões úmidas. 
b) Influentes: rios que perdem água para o subsolo (infiltração), além da 
perda por evaporação. Eles diminuem sua vazão em direção à jusante e 
podem secar antes de atingir o mar. São típicos de climas áridos. 
 
7.2.3 Micro Drenagem. 
 A microdrenagem pode ser definida como aquelas determinadas pela 
ocupação e uso do solo. Não ocorre naturalmente, é artificial, por esta razão 
necessita de dimensioanmentos baseados em conhecimentos científicos. O 
escoamento se dá pelas ruas que são as receptoras das áreas de contribuições. São 
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160 
definidas pelo sistema de drenagem urbana, composta pelas ruas, sarjetas, caixas 
coletoras, caixas de ligação e poços de visita. Todos dimensionados e construídos 
artificialmente. 
 A principal função do sistema de Microdrenagem é coletar e conduzir a 
água pluvial apenas de redes primárias de drenagem, como a drenagem das ruas 
urbanas e conduzirem até o sistema de Macrodrenagem. Possui importante papel 
na retirada de águas pluviais de pavimentos e vias públicas, evitar alagamentos, 
oferecer segurança aos pedestres e motorístas e evitar danos. 
 
 
7.3 POTENCIALIDADE E FRAGILIDADES ENCONTRADAS EM UMA 
BACIA HIDROGRÁFICA 
 
 Atualmente os modelos de drenagem urbana tem deixado a desajar 
quanto a sua eficiência e tem culminado com inundações urbanas bruscas com 
muita frequencia. Algumas soluções tem-se procurado para remediar o 
problema, no entanto, sabemos que é uma solução de alto custo, a qual poderia 
estar contemplada no projeto de drenagem. 
 
 Uma alternativa ao reforço, em pleno tecido urbano, dos coletores 
existentes pode estar na criação, a jusante dos novos loteamentos (figura 98), de 
reservatórios ou bacias de acumulação de águas pluviais, permitindo descarregar 
vazões que ultrapassem a capacidade de descarga da rede existente. Uma bacia 
de retenção é uma estrutura que tem por objetivo a regularização dos caudais 
pluviais afluentes, permitindo a restituição à jusante de caudais compatíveis com 
um limite previamente fixado ou imposto pela capacidade de vazão de uma rede 
ou curso de água existente. 
 
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161 
 
Figura 98: Ilustração de uma bacia de retenção. Frescoule, França. 
 
 O problema para a maioria dos municípios brasileiros quanto ao 
posicionamento deste tipo de bacia é justamente ficar a jusante das áreas 
urbanizadas, haja vista que na maioria dos casos as redes pluviais são utilzadas 
para coleta e transportes de esgoto (figura 99). Por ficar a jusante, e a rede de 
drenagem receber despejos domésticos, este local também será um grande 
depósito de esgoto cloacal, gerando um imenso universo de vetores de doenças. 
 
Figura 99: Presença de esgoto cloacal na rede pluvial. 
 
 Algumas alternativas podemos procurar e sempre motivada pela 
eficiência bem como por custos mais baixos. As alternativas de tamques de 
jusatnte são eficientes, mas apresentam problemas, devemos então estudar a 
bacia hidrográfica e avaliar suas pontecialidades. 
 
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162 
 Área da bacia de contribuição é a parcela que terá suas águas pluviais 
direcionadas para a estrutura (neste caso, o reservatório). No caso de 
reservatórios de detenção, a área da bacia de contribuição deve ser maior do que 
2 ha (20.000 m²). Em áreas menores que 2 ha, as medidas de controle do 
escoamento já são classificadas como de controle na fonte. 
 
 A seguir são listados e discutidos as potencialidade e fragilidades para 
implantação de uma bacia de retardo. 
 
a) Nível do lençolfreático: O nível do lençol freático influencia no 
desempenho dos dispositivos de infiltração. O nível máximo do lençol 
freático deve ser de até 1 m abaixo do fundo do dispositivo. No caso de 
nível do lençol freático estiver alto (acima de 1 m do fundo), a implantação 
de reservatórios de detenção com fundo permeável deve ser evitada, 
contudo a implantação de reservatórios com fundo impermeável é viável. 
Neste caso deve-se prover sistemas de drenagem de fundo para evitar 
pressão ascendente e danificar o fundo do dispositivo. 
b) Risco de contaminação de aquífero: Se o aquífero em questão for muito 
sensível à poluição, não se recomenda a utilização de medidas que 
promovam a infiltração, pois geralmente, as águas pluviais carregam 
esgoto e poluentes de origem difusa. Os reservatórios de detenção só 
poderão ser utilizados nesta situação se forem construídos com fundo 
impermeabilizado. 
 
c) Declividade do terreno: Altas declividades restringem a implantação de 
reservatórios de detenção na medida em que diminuem o volume de 
armazenamento e podem aumentar os custos. Ausência de local de 
destino para a descarga do volume regularizado de água: Esta condição 
ocorre quando não existe uma rede de drenagem ou um curso d’água nas 
proximidades em que se possa efetuar a descarga dos volumes 
armazenados, limitando, portanto, o uso de medidas de detenção. 
 
d) Disponibilidade de área: Medidas que necessitam de espaços amplos, 
como os reservatórios de detenção, podem ter sua implantação restrita 
pela disponibilidade de área. 
 
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163 
e) Presença de instalações subterrâneas: Instalações subterrâneas como rede 
de água, esgoto, luz, telefone, etc. podem causar interferências e 
impossibilitar a construção de algumas medidas. 
 
f) Restrição de urbanização: Áreas com alta densidade populacional ou vias 
com tráfego intenso podem ser restritivas na implantação de algumas 
medidas tais como os reservatórios de detenção. 
 
g) Afluência poluída: Em algumas áreas de contribuição, ocorrem afluências 
com altas concentrações de poluentes (esgotos e carga difusa). Nesta 
situação, recomenda-se a implantação de reservatórios que armazenem as 
águas de primeira chuva e as encaminhem para uma estação de 
tratamento. Os reservatórios de primeira chuva são estruturas que 
possuem a função de reter a primeira parcela do escoamento superficial, 
caracterizada por transportar a maior quantidade de poluentes do evento 
de chuva, e enviar o volume armazenado para estações de tratamento, 
reduzindo desta forma o impacto sobre o corpo hídrico receptor. 
 
h) Afluência com alta taxa de sedimentos e lixo: Se não for possível 
controlar a fonte de poluição, deve-se considerar a manutenção como 
rotina ou a implantação de estruturas de retenção a montante. Assim, 
pode-se projetar uma estrutura para a contenção dos sedimentos e 
resíduos sólidos. 
 
i) Risco sanitário por falha de operação: Medidas de porte maior, como os 
reservatórios de detenção, geralmente requerem o funcionamento de 
equipamentos como bombas e comportas. Em casos de falhas em sua 
operação podem ocorrer riscos sanitários como a geração de odores e 
disseminação de vetores de doenças (dengue e leptospirose, etc.). Para 
evitar tais falhas é essencial que se faça manutenção periódica. 
 
j) Risco sedimentológico por falha de operação: O risco sedimentólogico 
trata-se da possibilidade de assoreamento do reservatório por acúmulo de 
sedimentos como areia e argila. E, assim como no risco sanitário, o uso de 
reservatórios de detenção não é recomendado caso não existam meios de 
manter uma manutenção contínua dos equipamentos. 
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164 
k) Esforços e tráfego intensos: Os reservatórios de detenção devem ser 
projetados para receber esforços e tráfego de veículos pesados para evitar 
danificações estruturais Flexibilidade de desenho: Os reservatórios de 
detenção são medidas que podem ser desenhadas e projetadas de maneira 
que se adequem ao local de instalação. 
 
 
7.4 AVALIAÇÃO MODELOS DE SOLUÇÃO PARA REDUZIR O VOLUME 
DE ÁGUA EXCEDENTE DENTRO DE UMA BACIA OU SUB-BACIA. 
 
a) Dispositivos de retardo nos lotes. 
 Os dispositivos de dentro da unidade habitacional devem ser executados 
por seus proprietários e as dimensões devem atender ao mínimo estipulado pela 
taxa de infiltração específica. Os telhados e as lajes de cobertura devem ser 
utilizados para captação das águas pluviais para alimentar os dispositivos. 
 Estes dispositivos podem ser executados em concreto, blocos de concreto 
ou mesmo caixas em plásticos. Seu dimensionamento pode ser feito pela equação 
do método racional já estudada, considerando o coeficiente C=1, e a área de 
contribuição a área do telhado somando-se a outras áreas impermeabilizadas, 
como as pavimentações. 
 O dispositivo pode servir para o aproveitamento da água acumulada ou 
mesmo ser provido de aberturas que permita a esvaziamento gradual para o solo. 
 Como exemplo fictício, podemos aplicar a um lote de 360m² com taxa de 
ocupação de 80%, em um local com intensidade de chuva de 150 mm/h, o volume 
e dimensões de um reservatório seria assim calculado: 
 
� = i ∗ A
360 = 150 ∗ 5;/∗/,V
*/.///360 = 0,012m³/s 
 
 Se considerarmos a duração da chuva torrencial de 15 minutos 
poderíamos acumular 10,8m³, um dispositivo com dimensões de (2x3x1,8)m. 
 
b) Dispositivos de retardo em áreas públicas e APP´s. 
 São dispositivos de responsabilidade da gestão pública municipal quando 
em área públicas, mas também podem acontecer em áreas reservadas para 
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165 
Preservação Permanente. Neste caso o poder público poderá ter participação, 
podendo ser executados em duas modalidades: 
- sob praças, ruas, parques e jardins (figura 100 e 101), onde para estes casos o 
dispositivo também serve para escoamento das águas pluviais em grandes 
volumes. 
 
 
Figura 100: Modelo de amortecimento sob as ruas. 
 
 
 
Figura 101: Modelo de amortecimento sob praças (Canal Auxliar ao Rio Criciúma). 
 
 Em áreas de proteção permanente como nas vertentes dos morros, em 
grandes depressões e declividades, como ilustram as figuras 102 e 103, além de 
outras em área planas como mostra a figura 104. Na figura 105, apresenta-se um 
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166 
sistema de contenção com represamento do canal e controle de descarga na parte 
inferior da barragem. 
 
 
Figura 102: Área propícia à construção de amortecimento. 
 
 
 
Figura 103: Área propícia à construção de amortecimento. 
 
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167 
 
Figura 104: Bacias de amortecimento em APP. 
 
 
Figura 105: Sistema de construção de represas. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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168 
7.5 O SISTEMA DE DRENAGEM URBANA 
7.5.1 Sarjetas 
 São canais, em geral de seção transversal triangular, situados nas laterais 
das ruas, entre o leito viário e os passeios para pedestres, destinados a coletar as 
águas de escoamento superficial e transportá-las até as caixas coletoras. 
 São limitadas verticalmente pela guia do passeio, têm seu leito em 
concreto ou no mesmo material de revestimento da pista de rolamento. Em vias 
públicas sem pavimentação é freqüentea utilização de paralelepípedos na 
confecção do leito das sarjetas, sendo neste caso, conhecidas como linhas d'água. 
 
De acordo co m o tipo de via, o sistema de drenagem deve ser adequado 
ao uso e função de cada uma, assim tem-se a canaleta formada pela declvividade 
transversal da rua urna com o meio fio (figura 106) e a canaleta utilizada para 
vias expressas e rodovias, sejam elas municipais, estatduais ou federaiais (figura 
107). 
 
Figura 106: Canaleta de drenagem para vias urbanas. 
 
 
Figura 107: Canaleta de drenagem para rodovias e vias expressas. 
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169 
7.5.2 Capacidade de escoamento da via pública – 
sarjeta 
 Uma sarjeta pode transportar determinada vazão limitada sobre alguns 
aspectos de segurança, dirigibilidade dos veículos e conforto dos transeuntes. 
 O sistema de galeria (no caso da primeira boca de lobo) deverá iniciar-se 
no ponto onde é atingido o limite de capacidade de escoamento da rua. 
 Cada rua, de acordo com sua classificação possui uma faixa onde se pode 
admitir alguma parcela de inundação máxima, sem transtorno aos usuários e sem 
colocá-los em risco, o quadro 13, apresenta um resumo. 
 
Quadro 13: Faixas de inundações para classificação de ruas. 
Classificação da rua Inundação máxima admissível 
Rua secundária Até a crista da rua sem transbordar a guia 
Rua Principal Deve preservar pelo menos uma faixa livre 
para o trânsito, em torno de 1/3 na faixa 
central. 
Avenida Deve preservar pelo menos uma faixa livre 
para cada direção. 
Via expressa 
 
Nenhuma inundação é permitida em 
qualquer faixa de trânsito. Neste caso o 
sistema de coleta e transporte das águas 
pluviais não pode ocorrer por sarjetas, a 
exemplo das outras ruas. Para garantir que a 
pista não seja alagada, a calha deve ficar em 
cota abaixo da pista. 
 
 
7.6 DEFINIÇÃO DAS ÁREAS DE CONTRIBUIÇÃO 
 
 Diferentemente das áreas de contribuição das bacias hidrográficas onde 
todas as vertentes direcionam as águas para o rio principal obedecendo a 
declividade natural do terreno, as contribuições são determinadas pelas divisões 
das quadras, dos lotes e eixo das ruas. 
 Neste formato as curvas de níveis da área projetada nem sempre indica a 
direção de escoamento das águas, haja vista que a materialização das divisões 
dos lotes por muros impedem a o escoamento natural, proporcionando retenções 
nos lotes (figura 108). 
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170 
 
Figura 108: Retenção de água pela modificação topográfica do terreno. 
 
 As áreas de contribuição urbanas são bem diferentes daquelas que forma 
uma bacia ou sub bacia hidrográfica, por esta razão não devemos chamá-las de 
bacias, pois seus limites não são identificados pela linha de cumeada como nas 
bacias hidrográficas. 
 Isto se dá porque a ocupação urbana altera completamente as 
caracerísticas de uma bacia hidrográfica. Para tanto, basta lembrar que uma bacia 
hidrográfica é definida pelo seu rio principal, o qual é responsável pelo 
escoamento das águas de precipitações e também dos rios perenes. 
 A área urbanizada é dividida em lotes com demarcação por muros e 
dentro deste espaço, ocorre um alto grau de impermeabilização pelas construções 
e pavimentações. Na bacia hidrográfica o escoamento das águas para o rio 
principal ocorre pela declividade natural, enquanto que nas áreas de 
contribuições urbanas, as águas são coletadas nos telhados das edificações e 
pavimentações, dentro do lote delimitado por muros (figura 55) conduzindo-as 
vias canalizações até o sistema de drenagem constituído pelas ruas, sarjetas, 
caixas coletoras, poços de visita, galerias e canais. 
 Nas bacias naturais as águas de precipitação são distribuídas 
uniformemente, enquanto que nas áreas de contribuições urbanas, são 
armazenadas e concentradas em um único ponto, gerando desta forma gragalos 
de vazões com aumento de possibilidade de inundações. Nota-se na figura 53 
que as curvas de níveis não poderão ser seguidas no padrão de drenagem 
natural, o assentamento urbano fará com que o escoamento superficial ocorra, 
agora, pelas as ruas, transformando estas numa nova configuração hidrográfica, 
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171 
uma hidrografia artificial. A grande diferença está no dimensionamento, 
enquanto a natural foi esculpida pela natureza ao longo de anos, a artificial tem 
que ser estimada em tempo muito curto e com conhecimentos específicos. Estes 
dois fatores tem levado a muitos equivocos e problemas de dimensionamento, 
com cosequências desastrosas para o meio ambiente assim como para as pessoas 
com perdas materiais e até mesmo de vidas. 
 A coleta das águas pluviais pelas ruas acabam também se juntando 
aquelas já naturalmente existente, acumulando num mesmo ponto, onde deverá 
ser feito a descarga no ponto de desague. Neste ponto há a acumulação das 
vazões das águas das precipitações e também de nascentes e sub solo, podendo 
gerar inundações a montante deste ponto. 
 
Desta forma a distribuição das águas se faz artificialmente, conduzindo 
sistematicamente obedecendo a estrutura fundiária proposta para o local (figura 
109). 
 
 
Figura 109: Determinaçãp das áreas de contribuição urbanas. 
 
As áreas de contribuição serão coletadas e anotadas na planilha 2, para cálculo 
das galerias. 
 
 
 
 
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172 
7.7 DIMENSIONAMENTO DO SISTEMA URBANO DE DRENAGEM 
7.7.1 Sarjeta: Cálculo da capacidade teórica de 
descarga 
a) Fórmula de Manning modificada por Izzard 
� = 0,375 ∗ .
- ∗ �*/� ∗ NV/5 
Onde: 
Q – Descarga (m3/s); 
Z – Inverso da declividade transversal (1/Z); 
I – Declividade longitudinal (m/m); 
Y – Profundidade junto à linha de fundo (m); 
n – Coeficiente de Manning (n=0,016 na maioria dos casos) - Adimensional. 
 
b) Fórmula de Manning 
� = �
- ∗ ���/5 ∗ �*/� 
Onde: 
Q – Descarga (m3/s); 
A = área molhada da seção transversal (m²); 
n = Coeficiente de Manning (n=0,016 na maioria dos casos) - Adimensional 
(quadro 14). 
Rh = raio hidráulico (m); 
I = declividade longitudinal (m/m). 
No quadro 14 sãoapresentados alguns coeficientes de escoamento superficiais 
mais utilizados. 
 
Quadro 14: Coeficiente de rugosidade. 
Superfície “n” 
- sarjeta em concreto com bom de acabamento 0,012 
- revestimento de asfalto 
 (A) textura lisa 0,013 
(b) textura áspera 0,016 
- revestimento em argamassa de cimento 
 a) acabamento com espalhadeira 0,014 
 b) acabamento manual alisado 0,016 
 c) acabamento manual áspero 0,020 
-revestimento com paralelepípedos argamassados 0,020 
-sarjetas com pequenas declividades longitudinais (até 2%) sujeitas a assoreamento 0,002 
a 
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173 
0,005 
 Além da recomendação de que as entradas de veículos devam ficar para 
dentro da guia, uma série de recomendações práticas devem ser observadas na 
definição dos perfis longitudinais e transversais das pistas de rolamento, para 
escoamento superficial e a sua condução e captação sejam facilitadas. A tabela 3 
expõe uma série de valores limites e usuais, ou fatores de reduçãoque devem ser 
observados quando da elaboração de projetos de vias públicas. 
 
Tabela 3: Fatores de redução para escoamento nas sarjetas 
Fatores de redução de escoamento das sarjetas (DAEE/CETESB, 1980) 
Declividade da sarjeta - % Fator de redução 
0,4 0,50 
1 a 3 0,50 
5,0 0,50 
6,0 0,40 
8,0 0,27 
10,0 0,20 
 
 Para atender alguns requisitos mínimos, a tabela 4 apresenta sugestões de 
alguns valores para desenvolvimento de projetos com objetivo de criar condições 
favoráveis ao bom desempenho do sistema de drenagem projetado. 
 
Tabela 4: Valores de declividades para projetos de Ruas e Avenidas 
 
Dados característicos Usual 
Máximo 
 
Mínimo 
 
declividade longitudinal do pavimento - - 0,4% 
declividade transversal do pavimento 2% 2,5% 1,0% 
declividade transversal da sarjeta 5% 10% 2,0% 
coeficiente de Manning 0,016 0,025 0,012 
altura da guia 0,15m 0,2m 0,1m 
altura da água na guia - 0,13m - 
velocidade de escoamento na sarjeta - 3,0m/s 0,75m/s 
largura da sarjeta - 
a) sem estacionamento 0,6m - - 
b) com estacionamento 0,9m - - 
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174 
 
7.7.2 Caixas coletoras ou bocas-de-lobo 
 Boca-de-lobo ou caixa coletora (figura 110) é um dispositivo especial que 
tem por finalidade captar as águas pluviais que escoam pelas sarjetas, para em 
seguida conduzi-las às galerias ou tubulações subterrâneas e devem ser 
localizadas nos dois lados da rua. 
 
Figura 110: Tipos de boca-de-lobo. 
 
Basicamente podem ser classificadas em quatro tipos: 
a) Boca de lobo simples: é a caixa destinada a coletar águas superficiais com 
uma única entrada e posicionada na guia, com a abertura na vertical 
(figura 111). 
 
Figura 111: Boca-de-lobo simples. 
 
b) Boca de lobo com grelha: (figuras 112 e 113) é o dispositivo destinado a 
coletar as águas superficiais posicionada na sarjeta e abertura na 
horizontal. A grelha possui a função de proteção e segurança de pedestre, 
ciclistas e veículos. 
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175 
 
Figura 112: Dimensões da grelha. 
 
 
Figura 113: Boca-de-lobo com grelha. 
 
c) Boca de lobo combinada: (figura 114) é um dispositivo para coletar águas 
superficiais das ruas, combinando de guia e de sarjeta com grelha. 
 
Figura 114: Boca-de-lobo combinada. 
 
d) Boca de lobo múltipla: (figura 115) são caixas coletoras posicionadas e 
dimensionadas em conjunto e em sequência com a finalidade de aumentar 
a capacidade de captação das águas superficiais. 
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176 
 
Figura 115: Boco-de-lobo múltipla. 
 
 Além destes tipos podem ainda ser classificadas quanto à localização: 
a) Boca de lobo situada em pontos intermediários das sarjetas: localizam-se 
em trechos contínuos e de declividade constantes das sarjetas. A entrada 
das águas pluviais se dá através de apenas uma das extremidades da boca 
de lobo. 
b) Boca de lobo situada em pontos baixos das sarjetas: Localizam-se em 
pontos baixos das sarjetas, decorrentes da mudança de declividade a rua, 
ou junto da curvatura das vias, no cruzamento de duas ruas. A entrada 
das águas pluviais ocorre pelas duas extremidades da boca de lobo. 
 Devem ser localizadas de maneira a conduzirem adequadamente 
as vazões superficiais para as galerias. 
 Nos pontos mais baixos do sistema viário deverão ser 
necessariamente colocadas bocas-de-lobo com visitas a fim de se evitar a 
criação de zonas mortas com alagamentos e água parada. 
 
 
7.7.2.1 Recomendações gerais para a escolha das bocas de lobo 
 
a) Pontos intermediários das sarjetas: os espaçamentos devem ser 
projetados de modo que 90 a 95% da vazão pela sarjeta 
sejaminterceptadas, deixando a parcela restante para a boca de lobo de 
jusante, contando que a vazão excedente não seja muito alta. Para ruas 
com declividades suaves, de até 5%, recomenda-se a utilização de boca de 
lobo simples, com ou sem depressão, dependendo da vazão a ser captada. 
O uso de outros tipos depende de considerações a respeito dos seguintes 
fatores: 
• Vazão de projeto; 
• Possibilidade de obstruções, e; 
• Interferências com o tráfego de veículos. 
 
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177 
b) Pontos baixos das sarjetas: Nesse caso a boca de lobo deverá ser projetada 
cuidadosamente com o uso de preferência dos tipos simples ou 
combinadas, sendo conveniente prever uma segurança adicional, em face 
a possibilidade de obstrução das bocas de lobo de montante. 
 
 
7.7.2.2 Dimensionamento das bocas de lobo. 
 As caixas coletoras devem ser posicionadas de modo a oferecer o maior 
conforto e segurança aos usuários, seja eles pedestres, ciclistas ou motoristas. A 
figura 116 apresenta um exemplo esquemático de onde deve-se colocar as caixas 
coletoras em cruzamentos, que são pontos críticos em ruas urbanas. E a figura 
117 a distribuição na rua em projeto. 
 
Figura 116: Disposição das caixas coletoras visndo maoir conforto ao usuário. 
 
 
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178 
 
Figura 117: Distribuição em projeto das caixas coletoras. 
 
As bocas-de-lobo são dimensionadas de acordo com cada tipo, vistos a seguir: 
 
a) Boca-de-lobo de Guia sem grelha e sem depressão para pontos 
baixos: A capacidade hidráulica das bocas de lobo de guia pode ser 
considerada como um vertedor de parede espessa, cuja expressão 
é: 
Q = 1,71 * L * H3/2- em m3/s 
L – comprimento da abertura em metro; 
H – altura da água (m) – altura do meio fio. 
 
 
 
b) Boca-de-lobo de Guia sem grelha e com depressão para pontos 
intermediários e cruzamento: São caixas coletoras situadas sob 
passeios e com cobertura na guia, dotadas de depressão como 
mostrado a Figura 118. De posse da vazão de projeto a ser captada 
e da lâmina de água junto à guia, procura-se uma vazão, por metro 
linear, para uma depressão adequada, de modo que o comprimento 
da abertura não seja inferior a 0,60 m e nem superior a 1,50 m. 
A introdução de uma depressão calculada e executada 
adequadamente aumenta significativamente a capacidade de 
engolimento de uma boca-de-lobo quando comparada esta sem 
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179 
depressão. Isso pode levar a maiores espaçamentos além de 
melhorar a captação das águas das sarjetas. O método de cálculo é 
o chamado Método de Hsiung-Li. 
 
Figura 118: Caixa coletora de guia com depressão 
 
MÉTODO HSIUNG-LI 
Para bocas coletoras padrões com dimensões em função da 
depressão "a", conforme mostrado na Figura 40, a equação é: 
� = " ∗ (6 + �) ∗ (D5 ∗ <)/,1+ 
Onde: 
K = 0,23 se z = 12 e K = 0,20 se z = 24 e 48; 
C é determinado pela expressão: 
� = 0,45
1,12� 
Sendo "M" definido como: 
� = " ∗ I�
W ∗ tan � 
Sendotg �: 
tg � = �
� �
��z �v� + W 
Onde W é a largura do rebaixamento. 
Para definição de F a equação é: 
I = (2 ∗ O�
D G 1P)/,1 
O valor de "E" é calculado pela equação: 
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180 
� = 4��
2 ∗ < + D� + W 
e "y" em função de E e Qo 
 
 
 
c) Boca-de-lobo de Sarjeta sem grelha e sem depressão para pontos 
intermediários e cruzamentos: Para as bocas de lobo de sarjeta 
pode ser utilizada a mesma expressão, substituindo-se L pelo 
perímetro (P) da área livre do orifício. 
 Para bocas de lobo mista (sarjetae guia combinadas) a capacidade 
hidráulica é a soma das vazões calculadas para a guia e para a sarjeta. 
Q = 1,71 * P * H3/2- em m3/s 
 No entanto, caixas coletoras neste formato são inconvenientes pela 
abertura totalmente exposta, pois este tipo de caixa, a entrada é no nível do 
pavimento, ao contrário das de guia, que ficam com a abertura na vertical. 
 Neste caso, deve-se utilizar grelhas, quando os cálculos são diferenciados 
em consequência das barras que compõe a grelha. 
 
 
 
d) Boca-de-lobo de Sarjeta Intermediária e de Cruzamentos com 
grelha e sem depressão: 
EQUAÇÃO DE CHIN: Para as bocas de lobo de sarjeta (figura 119) 
pode ser utilizada a mesma expressão, substituindo-se L pelo 
perímetroConforme Chin, 2000 as grelhas funcionam como um 
vertedor de soleira livre, para profundidade de lâmina até 12 cm. 
As grelhas apresentam o grande inconveniente de entupirem e as 
pesquisas demonstraram que as melhores grelhas são aquelas que 
possuem as lâminas de ferro paralelas, o que é pior para quem anda 
de bicicleta. 
 
A vazão é calculada pela Equação: 
� = 1,66 ∗ � ∗ D*,1 
Onde: 
Q - vazão de engolimento da grelha (m3 /s); 
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181 
P -perímetro da boca de lobo (m); 
y -altura de água na sarjeta sobre a grelha (m) 
 
 Quando a grelha é adjacente a uma boca de lobo simples, para a contagem 
do perímetro é descontado o lado que está junto à boca de lobo. 
 
 Quando a lâmina de água for maior que 0,42m então teremos: 
� = 2,91 ∗ � ∗ D*/� 
 
Onde: 
Q -vazão (m3 /s); 
A -área da grade excluídas as áreas ocupadas pelas barras (m2); 
y - altura de água na sarjeta sobre a grelha (m). 
O DNIT, 2006 aconselha que na faixa entre 12cm e 42cm a escolha de y deve ser 
adotada pelo projetista dependendo da sua experiência. O comprimento mínimo 
L (m) da grelha paralela a direção do fluxo da água para permitir que a água caia 
pela abertura é determinado pela equação da ASCE, 1992. 
" = 0,91 ∗ 4 ∗ ($ + D)/,1 
Sendo: L= comprimento mínimo da grelha paralelo ao fluxo (m) 
V= velocidade média da água na sarjeta (m/s) 
t= espessura da grelha de ferro (m) 
y= altura da água sobre a grelha (m) 
 
 
 
EQUAÇÃO DE WEN-HSIUNG-LI 
Estudos realizados pelo Prof. Wen-Hsiung-Li, na Universidade Johns 
Hopkins, Baltimore, E.U.A., indicaram para o cálculo das dimensões de ralo 
grelhado a equação: 
" = 0,326 ∗ (� ∗ �d
(
- ))
k ∗ (��*/� ∗ (�� G �
� ))*/� 
onde, (Figura 50) 
L - comprimento total da grade, em m; 
z - inverso da declividade transversal; 
I - declividade longitudinal, em m/m; 
n - coeficiente de rugosidade de Manning; 
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182 
Qo - vazão de projeto, em m³/s; 
wo - largura do espelho d'água na sarjeta, em m; 
w - largura horizontal da grade, em m. 
 
Calculada a extensão pode-se agora verificar que tipo de gradeamento 
pode ou deve ser utilizado. Para isto empregam-se as seguintes 
equações: 
a) Lo = 4.vo.(yo/g)1/2, para barras longitudinais e 
b) Lo' = 2.Lo, para barras transversais, 
onde, 
Lo - comprimento necessário para captar toda a vazão inicialmente sobre a grade 
longitudinal; 
Lo' - idem para grade transversal; 
vo - velocidade média de aproximação da água na sarjeta; 
g - aceleração de gravidade. 
 
Figura 119: Caixa coletora com grelha e sem depressão 
 
 
 
 
 
 
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183 
7.7.2.3 Método tradicional 
 Pelos critérios adotados bem como as variáveis envolvidas 
correlacionando inclusive o espaçamento e posição da grelha, este método tem 
apresentado melhores resultados. Ao observarmos a figura 120, notaremos que o 
método estuda as correlações da largura da sarjeta com a largura da grelha, das 
águas que passam pelas talas da grelha, etc. 
 
Figura 120: Esquema de uma boca de lobo com grelha 
 
� A importância da profundidade y’: 
 Se considerarmos que a parcela d’água na sarjeta ao longo da largura W 
da grelha irá escoar longitudinalmente para seu interior, então a parcela restante, 
com lâmina de largura (T – W) e profundidade y’ escoará lateralmente em 
direção à grelha como se fosse uma boca-de-lobo simples. 
 
� Para que toda essa água seja esgotada longitudinalmente e lateralmente, a 
grelha deverá possuir um comprimento mínimo L’, calculado a partir da 
fórmula empírica seguinte: 
"´ = 1,2 ∗ 4� ∗ $<� ∗ (D´
< )/,1 
 
D´ = D0 G �
$<� 
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184 
� Se for adotado um valor de L menor que L’ haverá um excesso de água q2 
que não será esgotado pela grelha, sendo calculado como: 
H2 = 0,25 ∗ ("´ G ") ∗ </,1 ∗ D´
*,1 
 
� Por outro lado, o comprimento da grelha deverá ser maior ou igual a L0 
para que todo o escoamento longitudinal na sarjeta dentro da faixa W da 
grelha seja esgotado. Se L for menor que L0, as águas pluviais não 
esgotadas ultrapassam as grelhas. O valor de L0 é calculado por: 
"� = � ∗ 4� ∗ (D
<)/,1 
 
� O fator m é uma constante que depende da configuração da grelha e os 
seus valores são tabelados em função do tipo de boca-de-lobo (Tabela 5). 
Tabela 5: Valores de m. 
ESPAÇO LIVRE ENTRE BARRAS 3 A 4 cm 
Valores de m 
Boca-de-lobo 
simples 
Grelhas com barras longitudinais 4 
Grelhas com barras transversais 8 
Boca-de-lobo 
combinada 
Grelhas com barras longitudinais 3,3 
Grelhas com barras transversais 6,6 
 
� Em condições normais, as grelhas devem ser dimensionadas tal que 
 L ≥ L0. 
� Se, por algum motivo, L < L0, a vazão que ultrapassa a grelha pode ser 
calculada como: 
H3 = �� ∗ (1 G "�
"��)� 
 
Assim sendo, a vazão total que ultrapassa a grelha é calculada por: 
H = H2 + H3 
 
� Finalmente, a vazão esgotada pela grelha será: 
� = �� G H 
 
 
 
 
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185 
Símbolos empregados na formulação matemática: 
 
 
 
 
 
 
7.7.2.4 Eficiência das bocas-de-lobo 
 Na prática, a capacidade de escoamento das bocas de lobo é menor que a 
calculada, em razão de diversos fatores, entre os quais enumera-se: 
a) Obstrução por detritos carregados pelas águas; 
b) Irregularidades nos pavimentos das ruas junto às sarjetas e bocas de lobo; 
c) Hipótese de cálculo que nem sempre corresponde a realidade. 
 
 Assim sendo, para garantir maior segurança adota-seos valores do quadro 
15 como fatores de redução, o qual deverá ser multiplicado pela vazão 
encontrada para a caixa coletora. 
 
 
 
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186 
Quadro 15: fatores de redução. 
Fatores de redução 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 60 
 
Grelha transversal ou longitudinal com 
barras transversais 
60 
 Combinada 
110% dos valores 
indicados p/grelhas 
correspondentes 
 
 
7.7.2.5 Posicionamento das Bocas-de-Lobo 
- A melhor localização das bocas-de-lobo é em pontos um pouco à montante das 
esquinas; 
- Não se recomenda colocar bocas-de-lobo nas esquinas para que os pedestres 
não corram o risco de ter que passar por pontos onde a descarga superficial é 
máxima, formando nestes locais pequenas áreas alagadas na rua. 
 
 
7.7.2.6 Espaçamento de caixas coletoras. 
 O cálculo do espaçamento entrecaixas coletoras pode ser feito 
correlacionando-se as seguintes vazões: 
a) Capacidade teórica de descarga da sarjeta - Qst; 
b) Capacidade de engolimento da boca-de-lobo - Qbl; 
c) Vazão de projeto - Qp = C*i*A 
 Analisando o gráfico da figura 121, das vazões de projeto, da capacidade 
da sarjeta e da capacidade da boca-de-lobo, obesrva-se que: 
a) o ponto de intersecção entrea as vazões indica a posição de uma boca-de-lobo; 
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187 
a) a vazão de projeto aumenta linearmente de acordo com o aumento do 
comprimento do trecho L, atingindo seu valor máximo no final do trecho; 
b) a capacidade de descarga da sarjeta é constante, menor que a de projeto e maior 
que a da boca-de-lobo; 
c) a capacidade da boca-de-lobo também é constante, porém menor que as outras 
duas. 
 
 
Figura 121: Gráfico das vazões: Projeto, Sarjeta e Boca-de-lobo. 
 
 Observando o gráfico da figura 122, observa-se que se posicionarmos as 
bocas-de-lobo em função da capacidade da descarga da sarjeta teríamos o 
espaçamento "e1". 
 
 
Figura 122: Espaçamento das bocas-de-lobo em função da sarjeta. 
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188 
 Agora, observando o gráfico da figura 123, observa-se que se 
posicionarmos as bocas-de-lobo em função da capacidade da descarga da própria 
boca-de-lobo teríamos o espaçamento "e". 
 
 
Figura 123: Espaçamento de bocas-de-lobo em função de sua capacidade de descarga. 
 
 Não há erro algum em calcularmos os espaçamentos em função de uma 
ou de outra. O problema é que a sarjeta apresenta garnde capacidade de 
descarga, fator que gera grandes dimensões de bocas-de-lobo para engolimenhto 
de toda água carregada pela sarjeta, fugindo completamente dos padrões. 
 Desta forma, devemos por coerência calcular o espaçamento 
fundamentados na capacidade das bocas-de-lobo padrão, geralmente de 0,7m a 
1,00m de soleira para entrada da água. 
 
Observamos então a figura 124, a qual forma três triângulos semelhantes, pois 
possuem como hipotenusa a vazão de projeto Qp aumentando linearmente. 
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189 
 
Figura 124: Demonstração do cálculo do espaçamento 
 
 Por semelhança de triângulos, podemos calcular os espaçamentos "e" e 
"e1", no entanto a demonstração apresenta o cálculo do espaçamento "e" em 
função da capacidade de descarga de uma boca-de-lobo - Qbl. 
�3�
^ = ��
" 
^ = " ∗ �3�
�� 
 
7.7.3 Poços de visitas 
 São dispositivos localizados em pontos convenientes do sistema de 
galerias para permitirem mudanças de direção, mudança de dcelividade, 
mudança de diâmetro, inspeção e limpeza da canalização. Os espaçamentos 
devem ser o máximo possível para atender critérios econômicos (figura 125). 
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190 
 
Figura 125: Ilustração corte vertical de um poço de visita convencional. 
 
 Um poço de visita convencional possui dois compartimentos distintos que 
são a chaminé e o balão, construídos de tal forma a permitir fácil entrada e saída 
do operador e espaço suficiente para este operador executar as manobras 
necessárias ao desempenho das funções para as que a câmara foi projetada. 
 O balão ou câmara de trabalho é o compartimento principal da estrutura, 
de secção circular, quadrada ou retangular, onde se realizam todas as manobras 
internas, manuais ou mecânicas, por ocasião dos serviços de manutenção de cada 
trecho. Nele se encontram construídas em seu piso, as calhas de concordância 
entre as secções de entrada dos trechos a montante e de saída. 
 A chaminé, pescoço ou tubo de descida, consiste no conduto de ligação 
entre o balão e a superfície, ou seja, o exterior. Convencionalmente inicia-se num 
furo excêntrico feito na laje de cobertura do balão e termina na superfície do 
terreno fechado por um tampão de ferro fundido. 
 O movimento de entrada e saída dos operadores é feito através de uma 
escada de ligas metálicas inoxidáveis, tipo marinheiro afixada degrau em degrau, 
na parede do poço ou, opcionalmente, através de escadas móveis para poços de 
pequenas profundidades. 
As calhas do fundo do poço são dispostas de modo a guiar as correntes líquidas 
desde as entradas no poço até o início do trecho de jusante do coletor principal 
que atravessa o poço, e de tal maneira a assegurar um mínimo de 
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191 
turbilhonamento e retenção do material em suspensão, devendo suas arestas 
superiores ser niveladas com a geratriz superior do trecho de saída. 
 No caso de trechos de coletores chegarem ao PV acima do nível do fundo 
são necessários cuidados especiais na sua confecção a fim de que haja 
operacionalidade do poço sem constrangimento do operário encarregado de 
trabalhar no interior do balão. Para desníveis abaixo de 0,50m não se fazem 
obrigatórias medidas de precaução, considerando-se a quantidade mínima de 
respingos e a inexistência de erosão, provocados pela queda do líquido sobre a 
calha coletora. Para desníveis a partir de 0,50m serão obrigatoriamente instalados 
os chamados "poços de queda" (Figura 126). 
 
Figura 126: Corte vertical de um poço de visita de queda. 
 
 Quando o poço de visita com quada estiver entre dois diâmetros diferentes 
e no mesmo alinhamento, estes devem ser alinhados pelas suas geratrizes 
superiores (figura 127). 
 
Figura 127: Poço de visiat com queda alinhados pela geratriz superior. 
 
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192 
 A localização pode ser nos pontos de deflexão (mudança de direção), 
cruzamentos de ruas, conexão com vários coletores, mudança de cota e de 
diâmetro. 
 Se o poço de visita for para atender a uma diferença de cota (nível) de mais 
de 70 cm, é denominado de Queda - PV-Queda. 
O espaçamento máximo recomendado para os poços de visita é: 
a) para diâmetro entre 30 cm e 40 cm - espaçamento máximo de 120m; 
b) para diâmetro entre 50 cm e 90 cm - espaçamento máximo de 150m; 
c) para diâmetro 1,00m ou mais - espaçamento máximo de 180m. 
 
 A fim de permitir o movimento vertical de um operador, a chaminé, bem 
como o tampão, terão um diâmetro mínimo útil de 0,60m. O balão, sempre que 
possível, uma altura útil mínima de 2,0 metros, para que o operador maneje com 
liberdade de movimentos, os equipamentos de limpeza e desobstrução no 
interior do mesmo. 
 A chaminé, não deverá ter altura superior a 1,0 m, por recomendações 
funcionais, operacionais e, até, psicológicas para o operador. 
 
A Tabela 6. mostra as dimensões mínimas recomendáveis para chaminé e balão 
em função da profundidade e do diâmetro "D" da tubulação de jusante, ou seja, 
a que sai do poço de visita. 
 
Tabela 6: Dimensões mínimas para PV´ s. 
Profundidade h do PV e 
diâmetro D de saída (m) 
Altura hc da chaminé 
(m) 
Diâmetro Db do balão 
(m) 
h<=1,5 e qualquer D hc=0,30 Db=D 
1,5<h<2,5 e D<=0,60 hc=0,30 Db=1,20 
1,5<h<2,5 e D>0,60 hc=0,30 Db=D+1,20 
h>2,5 e D<=0,60 0,30<hc<1,00 Db=1,20 
h>2,5 e D>0,60 0,30<hc<1,00 Db=D+1,20 
 
7.7.4 Caixas de ligação ou passagem 
 São utilizadas para junção de bocas-de-lobo intermediárias ou de modo a 
evitar a chegada em um mesmo PV de mais de quatro tubulações (por exemplo). 
Possui função similar a de um PV, diferenciando-se apenas por não terem 
entradas para visita (figura 128). 
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193 
 
Figura 128: Caixa de ligação ou passagem. 
 
7.7.5 Galerias. 
7.7.5.1 Generalidades 
 São os condutos subterrâneosprojetados para coletar e conduzir as 
descargas resultantes da chuva inicial de projeto, para um ponto de lançamento 
dentro de um sistema geral de macro drenagem. 
 Diferente de outras áreas da engenharia, não existe norma da ABNT sobre 
galerias de águas pluviais urbanas, assim como para todos os outros 
componentes do sistema de drenagem. 
 Em 1986 foi lançado pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica 
(DAEE) e Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (CETESB), o livro 
Drenagem Urbana- manual de projeto, elaborado pela equipe técnica do DAEE. 
Este livro tornou-se o padrão brasileiro de drenagem sendo usado até hoje. 
 No Brasil as galerias de águas pluviais são calculadas como condutos 
livres com os tubos trabalhando a seção plena ou em proporções variadas tais 
como 2/3D, 0,80D, 0,83D ou 0,90D. Para um melhor aproveitamento das galerias, 
é comum utilizar-se 0,90D, assim garante-se o escoamento livre sem deixar em 
demasiado as tubulações ociosas. 
 Existem regiões como o County Clark nos Estados Unidos, que usam a 
água pluvial como rede pressurizada até o máximo de 1,5m acima da geratriz 
superior da tubulação. Para a pressurização é necessário que as juntas sejam 
estanques ao vazamento ou que pelos menos suporte até 1,5m de pressão, além 
dos cuidados projeto no tocante às cotas das caixas coletoras e poços de visita, de 
modo a evitar o transbordamento. Assim são usadas juntas elásticas ou juntas 
especiais. Nestas redes é comum se calcular os dois gradientes, o hidráulico e de 
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194 
energia de modo que o gradiente de energia não saia do perfil da vala de 
escavação. 
 No Brasil, com o dimensionamento como escoamento livre, torna-se mais 
fácil os métodos de cálculos, sem necessidade de controle do gradiente hidráulico 
e de energia (figura 129). Isto ocorre principalmente pelo material comumente 
utilizado para os tubos, concreto com juntas sem vedação, ou com vedação em 
argamassa. Este tipo de junta não resiste a pressões. 
 
Figura 129: Linha de carga e energia em tubulações. 
 
7.7.5.2 Tubos de PEAD 
 Atualmente está sendo difundido o uso de tubos de PEAD - Polietileno de 
Alta Densidade (figura 130), este tipo de material apresenta algumas vantagens 
sobre os tradicionais de concreto, tais como: 
a) Peças com 6m de comprimento e muito leves; 
b) Coeficiente de rugosidade n = 0,009, enquanto que o concreto varia de 
0,014 a 0,018; 
c) Rapidez na execução, sem necessidade de berço de concreto para 
diâmetros maiores; 
d) Conexão das juntas (PBA-Ponta, Bolsa e Anel) com anel de borracha, mais 
estanqueidade; 
e) Custo equivalente considerando todas as etapas. 
 Como desvantagem pode-se citar o número de diâmetro disponível, que 
são: 
 
 
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195 
a) DN 375mm (DI 382mm); 
b) DN 450 mm (DI 460 mm); 
c) DN 600 mm (DI 614 mm); 
d) DN 750 mm (DI 774 mm); 
e) DN 900 mm (DI 900 mm); 
f) DN 1050 mm (DI 1060 mm); 
g) DN 1200 mm (DI 1204 mm); 
h) DN 1500 mm (DI 1500 mm). 
 
DN - Diâmetro Nominal: nome de identificação do diâmetro da tubulação; 
DI - Diâmetro Interno: medida de referência da tubulação. 
 
 
Figura 130: Tubos em PEAD - Criciúma-SC: TEMA. 
 
 Descrição do fabricante: tubos corrugados de polietileno de alta 
densidade de dupla parede, parte interna lisa, para aplicações de drenagem. 
Sistema de conexão mecânica, tipo bolsa-ponta integrada com vedação 
elastomérica. 
 
7.7.5.3 Diretrizes gerais 
 Inicialmente o projetista deve obter todas as informações relativas à área 
em estudo, que possam apresentar interesse para o desenvolvimento do projeto. 
A topografia de precisão é de fundamental importância para o sucesso não 
somente do projeto, mas tabém para a eficiência do sistema. Os dados básicos 
são: 
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196 
a) Planta da área a ser drenada em escala 1:500 ou 1:1000, com curvas de nível 
de 0,50m ou 1,00m; 
b) Mapa geral da bacia de drenagem em escala de 1:5000 ou 1:10000; 
c) Planta da área a ser drenada com indicação das ruas existentes e 
projetadas, intersecção com obras de utilidade pública e tipos de ocupação 
existentes e previstas para as áreas anda não urbanizadas; 
d) Seções transversais típicas das ruas e avenidas; 
e) Perfis longitudinais das ruas e avenidas das áreas; 
f) Informações geotécnicas sob o lençol freático. 
g) Localização e elevação (cota) do ponto final do lançamento do sistema de 
galerias; 
h) Curvas de intensidade de duração e freqüência da chuva da região. 
 
7.7.5.4 Dimensionamento hidráulico das galerias 
 
a) Hipótese de Cálculo: Princípios Técnicos para Eaboração de Projetos de 
Microdrenagem 
 Admite-se um escoamento em conduto livre e em regime permanente e 
uniforme. Isto quer dizer admitir-se que de cada trecho de galeria não haverá 
variação de velocidades de escoamento e de lâmina de água no tempo, enquanto 
este trecho funcionar com a vazão de projeto. 
 Seu cálculo obedecerá, pois, as fórmulas clássicas 
Q = A.V, clássica equação da continuidade e que é conhecida como teorema de 
Bernouilli (Daniel Bernouilli, cientista suíço criador da Física Matemática, 1700-
1782) para fluidos reais, onde 
 
 
 
P = pressão, Kgf/m² 
γ = peso específico, Kgf/m 
V = velocidade do escoamento, m/s 
 g = aceleração da gravidade, m/s² 
Z = altura sobre o plano de referência, m 
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197 
hf= perda de energia entre as seções em estudo, devido à turbulência, atritos, etc, 
denominada de perda de carga, m 
α = fator de correção de energia cinética devido às variações de velocidade na 
seção, igual a 2,0 no fluxo laminar e 1,01 a 1,10 no hidráulico ou turbulento, 
embora nesta situação, na prática, sempre se tome igual a 1,00. 
 A Figura 75 ilustra os elementos componentes da equação. 
 
b) Dimensões 
 O diâmetro mínimo recomendado para galerias pluviais é de 400 mm no 
sentido longitudinal e 300 mm nas transversais, ou seja, nas ligações das bocas-
de-lobo com as galerias. 
 As dimensões das galerias são sempre crescentes para jusante não sendo 
permitida a redução da seção no trecho seguinte mesmo que, por um acréscimo 
da declividade natural do terreno, o diâmetro até então indicado passe a 
funcionar superdimensionado. 
 
 
c) Velocidades 
 Para que não haja sedimentação natural do material sólido em suspensão 
na água, principalmente areia, no interior das canalizações, a velocidade de 
escoamento mínima é de 0,75 m/s para que as condições de autolimpeza sejam 
assim preservadas. 
 Por outro lado, grandes velocidades acarretariam danos às galerias, tanto 
pelo grande valor de energia cinética como poder abrasivo do material sólido em 
suspensão. O valor limite de velocidade máxima é função do material de 
revestimento das paredes internas dos condutos. Em geral, velocidades de 
escoamento superiores a 5,0 m/s carecem de informações técnicas adicionais, 
justificando sua adoção pelo projetista. 
 A declividade mínima deve ficar em torno de 2% a 3% para evitar 
ssoreamentos e como a declividade é fixada neste valor não possui riscos de 
desgastaes e erosões. 
 
 
 
 
 
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Fórmula de Manning para obter a velocidade: 
4 = 0,397 ∗ 
�/5 ∗ �*/�
- 
Onde: 
V - velocidade média (m/s); 
D - Diâmetro interno da tubulação (m); 
I - Declividade (m/m); 
n - coeficiente de rugosidade do concreto - entre 0,014 a 0,016. 
 
d) Declividade 
 A declividade de cada trecho é estabelecida a partir da inclinação média 
do terreno ao longo do trecho, do diâmetro equivalente e dos limites de 
velocidade. Na prática os valores empregados variam normalmente de 0,3% a 
4,0%, pois para declividades fora deste intervalo é possível a ocorrência de 
velocidades incompatíveis com os limites recomendados. 
 Terrenos com declividades superiores a 10% normalmente requerem dos 
projetistas soluções específicas para a situação. Em terrenos planos são 
freqüentes problemas de lançamento final de efluentes. 
 Hidraulicamente tem-se que quanto maior a declividade das galerias 
maior será a velocidade de escoamento e quanto maior as dimensões transversais 
dos condutos, menor será a declividade necessária. 
 
e) Recobrimento da Canalização 
 Dependendo da função da estrutura da canalização adota-se como 
recobrimento mínimo 1,0 m e como limite máximo 4,0 m. Valores fora do 
intervalo citado, normalmente requerem tubos ou estruturas reforçadas e 
análises especiais que justifiquem a opção do projetista. 
 
Critério 1: Profundidades mínimas na geratriz inferior tabelada. 
a) Tubo D = 30 cm - 1,20m; 
b) Tubo D = 40 cm - 1,50m; 
c) Tubo D = 50 cm - 1,60m; 
d) Tubo D = 60 cm - 1,70m; 
e) Tubo D = 80 cm - 1,90m; 
f) Tubo D = 100 cm - 2,10m; 
g) Tubo D = 120 cm - 2,30m; 
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199 
 
Critério 2: Pode-se também determinar profundidade mínima (h) admissível 
para a geratriz inferior interna do tubo é definida da seguinte maneira: 
onde: 
h = profundidade mínima admissível (m); 
∅ = diâmetro da tubulação (m). 
 
f) Velocidade média, tempo de entrada e tempo de percurso para as 
sarjetas 
 
 Velocidademédia:Estabelecida a capacidade de descarga da sarjeta, 
calcula-se o tempo de percurso do escoamento, a partir de sua velocidade média, 
pela equação: 
4� = 0,958 ∗ 1
./,�1 ∗ (�/,1
- )5/! ∗ �,$/,�1 
Onde: 
Vo -velocidade média (m/s); 
Z - inverso da declividade transversal (m/m); 
I - declividade longitudinal )m/m); 
n - coeficiente de rugosidade de Manning; 
Qst - vazão da sarjeta - capacidade teórica da sarjeta (m³/s). 
Ou pela clássica equação de Manning: 
4� = 1
- ∗ ���/5 ∗ �/,1 
Onde: 
Vo -velocidade média (m/s); 
I - declividade longitudinal )m/m); 
n - coeficiente de rugosidade de Manning; 
Rht - raio hidráulico (m). 
 
g) Tempo de entrada: tempo gasto pelas chuvas caídas nos pontos mais 
distantes, a montante da bacia, para atingirem a seção considerada no 
projeto. Em projetos de micro drenagem, quando a área a montante for 
urbanizada ou estiver em processo de urbanização, o tempo de 
40,0
2
++= φφh
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200 
concentração não necessita ser calculado, este pode ser igual ao tempo de 
entrada. O tempo de entrada varia entre 5 minutos, no mínimo, e 20 
minutos no máximo. 
Até a primeira seção de drenagem tc=te. 
 A partir da primeira seção considerada, o tempo de concentração vai 
aumentado conforme o tempo gasto para as águas coletadas nesta seção, 
percorrerem a sarjeta. Desta forma o tempo de concetração - tc passa a ser somado 
com o tempo de percurso, em cada trecho, sucessivamente. 
 Na segunda seção de drenagem: 
$� = $^ + $� 
onde: 
tp = tempo de percurso calculado por: 
$� = "
60 ∗ 4� 
te = tempo de entrada – tempo gasto pelas chuvas caídas nos pontos mais 
distantes da bacia para atingirem o primeiro ralo ou seção considerada; 
Vo - velocidade média de percuso. 
 E assim sucessivamente. 
 
h) Intensidade de chuva (i) 
A quantidade de águas pluviais a ser prevista, depende das condições 
hidrológicas locais, em particular da escolha da chuva crítica e do 
coeficiente de escoamento superficial. 
 
A intensidade de chuva a ser utilizada para os dimensionamentos é calculada 
pela equação 
( )c
a
bt
TK
i
+
= *
 
onde: 
i - intensidade máxima média (mm*h-1); 
T - período de retorno (anos) 
t - tempo de duração da chuva (min) 
 K, a, b e c - coeficientes locais ajustados pelo método dos mínimos quadrados, 
coeficientes são encontrados na tabela 6 referente ao estado de Mato Grosso do 
Sul. 
 
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201 
 
 
 
i) Vazão (m³/s) 
 A vazão é dada pelo método racional: 
 = � ∗ � ∗ �
360 
Onde: 
Q - vazão (m³/s); 
i - intensidade da precipitação (mm/h); 
A - área da bacia (ha). 
 
j) Cálculo das galerias 
- Fórmula de manning 
D = 1,511 * (n * Q * I-1/2)3/8(mm) - para altura de lâmina de 0,90D 
D = 1,548 *(n * Q * I-1/2)3/8 (mm) - para seção plena. 
 No entanto, a fórmula de Manning é resultado das relações 
trigonométricas da seção circular apenas baseadas na relação entre a altura da 
lâmina de água (y) e o diâmetro (D), figura 131. 
 
Figura 131: Seções circulares e relações y/D. 
 
- Principais relações trigonométricas da seção circular com ânguloØ em radianos. 
 Ø = 2 ∗ arc. cos (1 G �∗s
t ) 
 u
2 = 0,5 ∗ (1 G Jv%Ø
� ) 
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 �w
2( = Ø�xyzØ
V 
 i\
2 = Ø�xyzØ
!Ø
 
 
 �w
u( = Ø�xyzØ
!∗(*�Jv%Ø
( ) 
 i\
u = (Ø�xyzØ)
�∗(*�Jv%Ø
( ) 
 A partir da equação de Mannig: 
� = �
- ∗ ���/5 ∗ �*/� 
 
 Tem-se a equação, obtém-se um fator hidráulico (m) correspondente à 
relação y/D, resultando na tabela 18: 
� = K∗&
2�/)∗|d/(, tabelado no quadro 16 
 
E com o valor de m calacula-se t pela equação: 
 $ = ( *
w)5/V, tabelado no quadro 16. 
 
 Valores intermediários de “m” e “t” não encontrados na tabela poderão 
ser encontrados por interpolação. 
Assim da fórmula de Manning podemos apresentar da seguinte forma e 
genérica: 
 = $ ∗ (- ∗ � ∗ ��*/�)5/V 
Onde: 
t - fator hidráulico na tabela 16 em função de m (adimensional); 
n- coeficiente de rugosidade (adimensional; 
Q - vazão (m³/s); 
I - declividade em m/m. 
 
 Com esta equação basta aplicar o "t" referente à relação y/D. No quadro 16 
estão destacados os valores de "m" utilizados nas equações acima para 90% 
(Y/D=0,9) de ocupação da seção e 100% (seção plena com y/D=1).
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Quadro 16: Valores de m para a relação y/D. 
y/D m T y/D m T y/D m T y/D m T y/D m T 
0,01 0,000 31,622777 0,21 0,030 3,719954 0,41 0,109 2,295964 0,61 0,215 1,780586 0,81 0,308 1,554658 
0,02 0,000 24,384494 0,22 0,033 3,589752 0,42 0,115 2,251758 0,62 0,220 1,764377 0,82 0,312 1,548091 
0,03 0,001 17,293633 0,23 0,036 3,471237 0,43 0,120 2,216740 0,63 0,225 1,748697 0,83 0,315 1,541991 
0,04 0,001 13,872638 0,24 0,039 3,362706 0,44 0,125 2,182982 0,64 0,231 1,733798 0,84 0,318 1,536340 
0,05 0,002 11,454227 0,25 0,043 3,262793 0,45 0,130 2,150414 0,65 0,236 1,719353 0,85 0,321 1,531122 
0,06 0,002 9,921823 0,26 0,046 3,170386 0,46 0,135 2,119559 0,66 0,241 1,705341 0,86 0,324 1,526322 
0,07 0,003 8,724476 0,27 0,050 3,082239 0,47 0,140 2,089708 0,67 0,246 1,691996 0,87 0,326 1,521926 
0,08 0,004 7,856083 0,28 0,053 3,000351 0,48 0,145 2,061344 0,68 0,251 1,679277 0,88 0,329 1,518096 
0,09 0,005 7,186191 0,29 0,057 2,925913 0,49 0,151 2,034341 0,69 0,256 1,666902 0,89 0,331 1,514644 
0,10 0,007 6,609331 0,30 0,061 2,854311 0,50 0,156 2,008109 0,70 0,261 1,655092 0,900,332 1,511733 
0,11 0,008 6,143132 0,31 0,065 2,787132 0,51 0,161 1,983075 0,71 0,266 1,643584 0,91 0,334 1,509521 
0,12 0,010 5,732627 0,32 0,069 2,723929 0,52 0,167 1,958708 0,72 0,271 1,632816 0,92 0,335 1,507827 
0,13 0,011 5,371500 0,33 0,073 2,664318 0,53 0,172 1,935826 0,73 0,275 1,622303 0,93 0,335 1,506814 
0,14 0,013 5,081867 0,34 0,078 2,607966 0,54 0,177 1,913490 0,74 0,280 1,612465 0,94 0,335 1,506645 
0,15 0,015 4,818187 0,35 0,082 2,555751 0,55 0,183 1,892459 0,75 0,284 1,602843 0,95 0,335 1,507151 
0,16 0,017 4,578600 0,36 0,086 2,504998 0,56 0,188 1,871878 0,76 0,289 1,593842 0,96 0,334 1,508842 
0,17 0,020 4,369221 0,37 0,091 2,457755 0,57 0,193 1,852094 0,77 0,293 1,585024 0,97 0,332 1,511904 
0,18 0,022 4,183998 0,38 0,096 2,411728 0,58 0,199 1,833056 0,78 0,297 1,576780 0,98 0,329 1,516712 
0,19 0,025 4,012355 0,39 0,100 2,368711 0,59 0,204 1,815050 0,79 0,301 1,569083 0,99 0,325 1,524734 
0,20 0,027 3,858682 0,40 0,105 2,328381 0,60 0,209 1,797355 0,80 0,305 1,561713 1,00 0,312 1,548463 
 
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k) Traçado das galerias 
 Preliminarmente, o traçado das galerias deve ser 
desnvolvidosimultaneamente com o projeto das vias públicas e parques, para 
evitar imnposições ao sistema de drenagem que geralmente conduzem a soluções 
mais onerosas. 
 Deve haver homogeneidade na distribuição das galerias para que o 
sistema possa proporcionar condições adequadas de drenagema todas às áreas 
da bacia. 
 Para aplicar todos os conhecimentos expostos aqui acerca de drenagem 
urbama, passa-se a seguir para um exercício prático, um projeto de uma área a 
ser urbanizada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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