Projeto de Drenagem Urbana

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ROTEIRO DE PRÁTICA LABORATORIAL Nº 918087-2 
 
 
1. Componente curricular: Projeto de Infraestrutura Urbana 
 
 
2. Título do roteiro de aula prática: 
 
PROJETO DE DRENAGEM URBANA. 
 
 
3. Tempo previsto: 3 horas-aula 
 
 
4. Objetivos 
 
 Construir conhecimentos referentes à elaboração de projetos de drenagem urbana. 
 
 
5. Referencial teórico 
 
O correto dimensionamento do sistema de drenagem em uma cidade é muito importante 
para que não ocorram enchentes e, consequentemente, prejuízos para a população. É 
responsabilidade do engenheiro civil projetar e executar esses sistemas. 
 
Figura 1 – Exemplo de sistema de drenagem urbana em uma via 
 
 
 
 
 
No dimensionamento do sistema de drenagem urbana, deve-se seguir uma metodologia, 
que será exposta a seguir. 
 
a) Para o cálculo da vazão da chuva de cada área de contribuição da cobertura, será utilizado o 
Método Racional, conforme fórmula apresentado a seguir. O método racional é utilizado para 
áreas urbanas de até 5 km² : 
 
 
Sendo: Q – Vazão (m³/s) 
 I – Intensidade Pluviométrica (m/s) 
 A – Área de Contribuição em m² 
 C – coeficiente de runoff 
 
b) O passo seguinte é dimensionar as sarjetas. O cálculo da capacidade das sarjetas será através 
da fórmula de Maning 
 (
 
 
) ( 
 
 ) 
 
Sendo: Q – vazão da capacidade da calha (m³/s) 
A – Área da seção – 
 
 
 (m²), 
 Sendo y a altura da água na sarjeta e L a largura da faixa de inundação na via. 
Rh – Raio Hidráulico - 
 
 
 (m), 
P – Perímetro Molhado – – (m) 
I – Declividade do conduto (m/m) 
n – coeficiente de rugosidade de maning 
 
c) O próximo passo é dimensionar as bocas de lobo. Para dimensionar boca de lobo do tipo 
grelha será utilizada a seguinte fórmula: 
 
Sendo: Qbl = Capacidade de captação de água da boca de lobo 
 P = Perímetro da boca de lobo – 
 Sendo a largura da boca de lobo e b o comprimento. 
 
d) O próximo passo é dimensionar as galerias, lembrando que a vazão da chuva deve ser inferior 
à capacidade da galeria. A máxima altura da lâmina de água na seção do tubo é igual a 0,8D. 
Portanto, a área da seção de escoamento será inferior à seção do tubo. Para determinar a área 
da seção de escoamento da água e o raio hidráulico, utiliza-se a Tabela 1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1 – Elementos geométricos da seção circular 
 
 
 
 
 
Sendo: y – altura da lâmina de água 
 A – área da seção molhada 
 D – Diâmetro do tubo 
 Rh – Raio Hidráulico 
 Q – Vazão da chuva 
 Qp = Vazão à seção plena (seção cheia do tubo) 
 
Para determinar a vazão à seção plena utiliza-se a fórmula de maning : 
 (
 
 
) ( 
 
 ) 
 
Sendo: Q – vazão da capacidade da calha (m³/s) 
 A – Área da seção do tubo – 
 
 
 (m²), 
 Sendo D o diâmetro do tubo. 
Rh – Raio Hidráulico - 
 
 
 (m), 
P – Perímetro Molhado – – (m) 
I – Declividade do conduto (m/m) 
n – coeficiente de rugosidade de maning 
O próximo passo é determinar a relação : 
 
 
 
Com o valor da relação de Q/Qp extrai da tabela os valores de 
Y/D = s 
A/D² = t, 
O valor da área da seção molhada ou área da seção do escoamento (A molhada) será : 
A molhada = t*D² 
 
 
6. Equipamentos necessários 
 
6.1 Para as aulas ministradas com projeto impresso 
 
Tabela 1 – Relação de equipamentos utilizados na aula prática com projeto impresso 
 
Item Quant. Descrição 
1 1 / aluno * Calculadora científica 
2 1 / aluno * Escalímetro 
3 1 / aluno ** Prancheta 
(*) Material a ser trazido pelos alunos 
(**) Quantidade determinada pela diretriz institucional. Equipamento a ser fornecido pelo polo. 
 
 
 
6.2 Para as aulas ministradas com projeto digital 
 
Tabela 2 – Relação de equipamentos utilizados na aula prática com projeto digital 
 
Item Quant. Descrição 
1 1 / aluno * Computador pessoal 
2 1 / computador * Programa CAD 
3 1 / computador * Programa MS Excel 
(*) Quantidade determinada pela diretriz institucional. 
 
 
7. Insumos necessários 
 
Tabela 3 – Relação de insumos utilizados na aula prática (para cada grupo de até 3 alunos, 
segundo diretriz institucional) 
 
Item Quant. Descrição 
1 1 Projeto Urbanístico de um loteamento, preferencialmente, em formato A1 
 
 
8. Procedimentos experimentais 
 
O professor deverá dividir os alunos em grupos de até 3 alunos, que receberão a folha 
com o projeto urbanístico. Para melhor rendimento da aula e correção das atividades dos alunos, 
a planta urbanística deve conter as declividades das ruas e as direções delas. 
A seguir, é descrito o processo a ser desenvolvido para a elaboração do projeto. 
a) O primeiro passo é dividir a planta urbanística em bacias de drenagem, para determinar a 
vazão da chuva que será conduzida pela sarjeta de cada rua. Neste exemplo será considerada 
uma precipitação igual a 100 mm/h. O Coeficiente de runoff adotado será igual a 0,65. 
b) O segundo passo é determinar a vazão das chuvas nas sarjetas e a sua capacidade. O ponto de 
instalação de boca de lobo ocorrerá no instante em que a capacidade da via igualar-se com a 
vazão da chuva. No dimensionamento, utilizar a inclinação no sentido longitudinal da via. A 
seção da sarjeta será triangular, sendo a faixa de inundação igual a 6,00m. A altura da água na 
sarjeta igual a 12cm e o valor do coeficiente de maning igual a n = 0,016 (asfalto). 
c) O próximo passo é dimensionar o comprimento das bocas de lobo, de acordo com as vazões 
captadas por elas. Neste exemplo, as bocas de lobos do projeto serão do tipo grelha, com 
largura igual a 40cm. 
d) O último passo é dimensionar as galerias. A vazão da chuva será a soma das vazões da água 
oriundas das bocas de lobos somada com a vazão a montante. Neste projeto, adotar o valor do 
coeficiente de rugosidade de maning igual a n = 0,013 (tubo de Concreto). A velocidade 
máxima de escoamento na galeria será igual a 5,00 m/s e a máxima altura da lâmina de água 
será igual a 0,8D. 
 
 
 
d.1) Caso o diâmetro adotado não atenda a uma destas condições, o trecho deve ser 
recalculado com um diâmetro comercial acima. 
d.2) O dimensionamento será finalizado quando todos os trechos da instalação forem 
dimensionados e atendidas as condições simultaneamente. 
 
 
9. Cálculos e análises de resultados 
 
Seguindo os procedimentos descritos no tópico 8, os alunos terão feito o dimensionamento de 
toda a instalação predial de água pluvial. Os valores calculados devem ser preenchidos na Tabela 
4. 
 
Tabela 4 – Dimensionamento de Drenagem Urbana 
 
MEMÓRIA DE CÁLCULO DA REDE PLUVIAL 
Trecho 
Área 
(m²) 
C 
Int. 
Pluv. 
Vazão 
Chuva 
(m³/s) 
Diâmetro 
(m) 
Declividade 
(m/m) 
Capacidade 
da galeria 
Y/D 
Área da 
seção 
molhada 
Veloc. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. Referências 
 
AZEVEDO NETO, JOSÉ M.D. Manual de Hidráulica. São Paulo: E. Blücher, 1982. 
PORTO, RODRIGO DE MELO. Hidráulica Básica. São Paulo. Edusp. 2001 
BAPTISTA, MÁRCIO. Fundamentos de Engenharia Hidráulica. Belo Horizonte. UFMG. 
2016 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Elaboração do roteiro: Prof. Me. Cristiano Dorça Ferreira Data: 17/02/2018 
 
 
 
Revisão: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 05/03/2018 
Organização: Prof. Me. Plauto Riccioppo Filho Data: 05/03/2018