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Pontifícia Universidade Católica de Goiás Departamento de Engenharia Civil Professora: Viviane Vaz Monteiro Drenagem Urbana Integrantes: Paulo Panisi Ricardino Arruda Vinícius Vilela Drenagem Urbana • Muitas cidades vem sofrendo com o crescimento desordenado e rápido. Isso vem provocando um choque brusco nos sistema de drenagem ou de captação das águas pluviais; • Recentemente várias cidades sofrem com a “força” das águas das chuvas como, por exemplo, São Paulo, Rio de Janeiro, Goiânia e etc; Drenagem Urbana Drenagem Urbana • Os Pv’s são instalados nas mudanças de direção, de declividade ou de diâmetro das galerias e servem para dar acesso à inspeção e limpeza das canalizações; • A porção entre dois Pv’s é denominado de trecho; • Diversas são os critérios e parâmetros adotados para o dimensionamento de uma rede de águas pluviais, podendo-se citar alguns deles como: 1. Tempo de concentração; 2. Velocidade mínima e máxima; 3. Tipo de escoamento considerado no cálculo; 4. Remanso; 5. Dentre outros fatores. Drenagem Urbana • Tendo em vista a diversidade observada, é preciso analisar os critérios e fixá-los dentro de certas restrições para se dimensionar as galerias de águas pluviais; • Adotaremos os valores sugeridos por Costa et. Al.(2007); • Importante destacar o tipo de regime de escoamento. Deve-se adotas o escoamento em regime permanente com as tubulações funcionando como condutos livres, minimizando possíveis transtornos com sobre pressão nas tubulações; • Construtivamente deve-se posicionar, de praxe, às galerias de águas pluviais no eixo de vias, adotando 1,0 m como recobrimento mínimo das tubulações; Drenagem Urbana • O tempo de concentração inicial ou tempo de entrada nos poços de inicio de rede, é há vários deles em um mesmo projeto, será tomado, aqui, como 5 minutos para áreas urbanizadas; • O remanso deverá ser levado em conta para áreas baixas, principalmente para aquelas próximas ao deságue da tubulação, e que possivelmente seriam afetadas pela variação do nível de algum curso de água de ordem superior; • Sob o ponto de vista de projeto, há recomendações para se aplicar dois métodos para estimar a vazão de projeto, em função do tamanho da área drenada 1. Método racional para áreas até 2 km²; 2. Método do hidrograma unitário para áreas acima de 2 km². Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 1. Delimitação da bacia de contribuição: a presença de equipe topográfica in loco para delimitação da bacia contribuinte, assim como para identificar o sentido do escoamento em cada rua ou lote. Drenagem Urbana 2. Boca de lobo e PV’s: Para loteamentos com esquinas sem chanfros, as bocas de lobo, devem estar um pouco a montante por motivos de segurança necessária á travessia dos pedestres. Para loteamento com chanfros, devem-se locar as bocas de lobo junto aos vértices dos chanfros, possibilitando ligações dessas bocas de lobo ao PV. - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 3. Mosaico : Após o lançamento dos PV’s e bovas de lobo, inicia-se a delimitação da bacia de contribuição para cada poço de visita, formando um mosaico de áreas de influência, conforme a figura a baixo. Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 4. Trecho : Corresponde à denominação dada à tubulação existente entre dois PV’s. O primeiro número corresponde ao elemento de montante e o segundo corresponde ao elemento de jusante. Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 5. Extensão da galeria (L) : Refere-se à distância entre dois PV’s 6. Área : Há a necessidade de se considerar dois tipos de área para dimensionar as galerias. Uma refere-se à área contribuinte local a cada PV. Já a outra, denominada área total, corresponde à soma da área local com toda a área drenada a montante. 7. Coeficiente de escoamento superficial : A estimativa do coeficiente de escoamento superficial das áreas de contribuição a um determinado PV pode ser feita utilizando os coeficiente já estudados. Havendo a caracterização de mais do que um tipo de solo e uso, o valor de “C” adotado será o resultado de uma ponderação : Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 9. Intensidade Pluviométrica (i) : A intensidade pode ser obtida com o emprego das equações de chuva já estudadas, para Goiás e sul do Tocantins, ou para a localidade do Brasil por meio do trabalho de Ofastetter (1982). Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 10. Vazão Superficial local (Qloc) : Seu cálculo é realizado por meio da equação racional, para áreas locais: QLOC=CxIxA Onde: • Qloc - vazão superficial local (m³/s) • C - coeficiente de escoamento superficial • I - intensidade de chuva (m/s) • A – área da bacia de contribuição local (m²) O emprego do método racional é recomendado para áreas até 2 km². Para áreas superiores a 2 km², estima-se a vazão pelo método do hidrograma unitário do NCRS. Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 11. Vazão Total: Corresponde ao somatório de vazões afluentes ao PV que chegam através de galerias, além da vazão superficial local em estudo. Esta vazão “Q” será utilizada no dimensionamento da galeria a jusante do PV. 12. Diâmetro : A prefeitura de Goiânia adota os seguinte diâmetros comerciais para galerias : 400, 600, 800, 1000, 1200 e 1500 mm. Tubos com diâmetro comerciais de 300 mm podem ser utilizados como ramais entre as bocas de lobo e os PV’s. 13. Declividade do terreno no trecho (ST) : Representa a razão entre a diferença das cotas de montante e jusante, nas tampas dos PV’s, e a extensão do trecho Equação 1 . St=cm-cj L Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 14. Cotas inferiores da galeria: Correspondem às cotas relativas à geratriz inferior da tubulação. São calculadas através das equações : • Cim=Cm-(rm+D) • Cij=Cim-(Sg x L) • Sg=(Cim – Cij) L 15. Profundidade da galeria : Correspondem à soma do recobrimento mais o diâmetro da galeria. 16. Constante K : Pode ser calculada em função do ângulo ou em função da vazão, coeficiente de Manning, diâmetro e declividade. Drenagem Urbana - Etapas e conceitos para dimensionamento de galerias de águas pluviais. 17. Ângulo central da superfície; 18. Profundidade da galeria : Conhecido o ângulo centra da superficie livre, pode-se obter a relação altura da lâmina d’água. 19. Área molhada (A) em função do ângulo central; 20. Velocidade de escoamento (V); 21. Tempo de percurso (tp) : E a relação entre a extensão e a velocidade do escoamento na galeria;x Drenagem Urbana - Dissipação de energia hidráulica • A dissipação de energia visa a diminuição da velocidade do escoamento nas estruturas hidráulicas e nas saídas de galerias de águas pluviais, principalmente nas situações de chuvas intensas e enchentes, para que seja minimizada a ocorrência de desgaste ou erosão dos canais. • Diversas estruturas hidráulicas foram desenvolvidas para o controle do fluxo d’água,como: Degraus; Rampas dentadas; Blocos de impacto. Drenagem Urbana - Degraus: • Este tipo de estrutura para dissipação de energia está vinculado à existência de um ressalto hidráulico a jusante, de modo a torná-la mais eficiente. • Os degraus são dissipadores de energia e podem ser construídos em concreto, gabiões ou pedra assentada com cimento e areia e possuem uma altura de aproximadamente 1,50m de altura. Drenagem Urbana - Degraus: Drenagem Urbana - Degraus: Drenagem Urbana - Rampas dentadas : • O conceito hidráulico dessa solução consiste em colocar repetidas obstruções (blocos dissipadores), que são de uma altura nominal equivalente à profundidade crítica. Além da dissipação de energia proveniente da turbulência devida a estes blocos, outra parcela é dissipada através da rampa pela perda do momento associada à reorientação do escoamento. Drenagem Urbana - Rampas dentadas : Drenagem Urbana - Blocos de impacto : • Nas saídas de tubulações que apresentam escoamentos velozes, a forma mais eficiente de dissipação de energia é com o uso de bacias de dissipação com enrocamento, ou de blocos de impacto. Embora o uso de bacia com enrocamento represente uma possibilidade atraente de solução, em situações de escoamento muito veloz apresenta limitações de dimensionamento. Para estes casos é recomendável o uso dos blocos de impacto. Além da versatilidade, em muitos casos, são mais econômicos do que as bacias de enrocamento, proporcionando também uma solução que dispensa maiores cuidados com manutenção. Drenagem Urbana - Blocos de impacto : Drenagem Urbana - Blocos de impacto : Drenagem Urbana - A LEI Nº 9.511, DE 15 DE DEZEMBRO DE 2014, Estabelece regras de Controle de Águas Pluviais e Drenagem Urbana em Goiânia. • Dos Objetivos: • Estabelece normas de Controle de Captação de Água Pluvial do Município, com o objetivo de promover a retenção e infiltração das águas superficiais, de forma a manter o hidro grama natural, a reposição do lençol freático, bem como sua disposição para o reuso, adotando, de forma sustentável, as estruturas de drenagem alternativas ou compensatórias. Drenagem Urbana - Seção I - Normas para Loteamento e Projetos Urbanísticos: • Art. 6º. Os projetos de loteamentos do solo e os projetos urbanísticos a serem aprovados pelos órgãos da administração pública municipal deverão apresentar projeto complementar de drenagem pluvial, sendo que as descargas em fundos de vale devem conter sistemas de dissipação de energia ou sistemas de múltiplos lançamento para evitar concentração dos fluxos de água no corpo hídrico, a fim de reduzir os impactos sobre essas áreas. Drenagem Urbana • Art. 7º. Os projetos de loteamento do solo e os projetos urbanísticos deverão garantir a condição sustentável de descarga pluvial de sua respectiva área por meio da implantação de estruturas de retenção e/ou detenção e infiltração. • Art. 8º. Será permitida a formação de parcerias entre a iniciativa privada e o poder Público, para execução das obras de drenagem pluvial nos casos em que houver influência externa ao empreendimento. Drenagem Urbana • Art. 9º. A manutenção das estruturas de retenção, detenção e/ou infiltração implantadas ficará a cargo: I - dos possuidores, a qualquer título, e dos condôminos dos respectivos imóveis, quando estiverem localizadas no perímetro de seus estabelecimentos. II - do Poder Público Municipal, quando estiverem localizadas nas Áreas Públicas Municipais – APM’s. • Art. 10. A manutenção dos condutos que formam o sistema de galerias pluviais ficará a cargo do Poder Público. Drenagem Urbana • Art. 11. Todo projeto urbanístico que resulte em modificação das condições naturais de permeabilidade superficial do terreno deverá promover o controle de vazão de pico do hidrograma natural relativo às águas pluviais para a macrodrenagem. • Art. 12. Ao Município caberá fornecer ao usuário o Estudo Hidrológico da microbacia hidrográfica onde o empreendimento será implantado. Drenagem Urbana • Sistemas de infiltração de águas pluviais poderão ser implantados dentro de Áreas Públicas Municipais – APM’s, e sistemas de retenção de águas pluviais poderão ser implantados dentro de Áreas de Preservação Permanente – APP’s, desde que ambas seja demonstrada a viabilidade técnica e ambiental por meio de estudos técnicos hidrológicos e ambientais específicos, a ser avaliados pelo órgão municipal de obras e infraestrutura em conjunto com o órgão municipal do meio ambiente.
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