5 aula teorica

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• Controle de enxurrada em estradas ruraisControle de enxurrada em estradas rurais
• 5a AULA TEORICA
Prof. Geraldo César de Oliveira
I SEMESTRE/2011
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EROSAO EM ESTRADAS
Bacias de contenção
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PERDA DE AGUA EM ESTRADAS
• MUNICIPIO DE LAVRAS = 500 KM DE ESTRADAS RURAIS
• CONDIDERANDO LARGURA MEDIA DE 5 m= 2.500.000 m2 DE AREA 
EXPOSTA A PERDAS DE AGUA
•
• CONSIDERANDO PRECIPITACAO MEDIA = 1.400 mm = 1,4 m • CONSIDERANDO PRECIPITACAO MEDIA = 1.400 mm = 1,4 m 
• VOLUME DE AGUA PERDIDA = 3.500.000.000 litros
• CONSIDERANDO CONSUMO DE 200 LITROS/PESSOA/DIA
• = 48.000 PESSOAS/ANO 
CONTROLE DA EROSÃO EM ESTRADAS 
RURAIS
Camalhão de terra
para direcionar a água
para a bacia
Canal de terra
para conduzir a água
até a bacia
(Declividade 1%)
1
1
EV = 0,4518 * k * D 0,58
Bacia de captação 
em semi-círculo
Bacia de captação 
em formato circular
EV = 0,4518 * k * D 0,58
EH = 45,18 * k * D–0,42
V = I * EH * L
O volume da enxurrada a ser retido pela bacia, é calculado em função do espaçamento 
entre bacias, da largura da estrada e da precipitação diária da região em questão
I = 43,95 * TR 0,14/ t 0,77
Onde I: intensidade da chuva máxima diária;
TR: período de retorno em anos; t: tempo (24 h)
ESPAÇAMENTO ENTRE BACIAS E O VOLUME DE ENXURRADA PARA UMA ESTRADA DE 4 METROS DE LARGURA
COM 7,5% DE DECLIVIDADE, EM SOLO RESISTENTE A EROSÃO (K = 1,25) E A PRECIPITAÇÃO MÁXIMA DIÁRIA IGUAL A 126mm/24H 
(0,126m/24H) EM UM PERÍODO DE RETORNO DE 10 ANOS.
EH = 45,18 X 1,25 X 7,5 -0,42 = 24,2m
VOL = 0,126m X 24,2m X 4m = 12,2m3
ESSE SERÁ, PORTANTO, O VOLUME DE ENXURRADA QUE A BACIA DEVERÁ RETER. 
h= (V/6,52)1/3
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r= 2,41 * h 
SE BACIA TERÁ DE COMPORTAR 12,2m3 DE ENXURRADA,
A PROFUNDIDADE E O RAIO DE UMA BACIA CIRCULAR SERÃO:
h= (12,2/6,52)1/3 = 1,23m
r = 2,41 X 1,23m = 2,96m
A CONSTRUÇÃO DA BACIA PODERÁ SER FEITA COM RETRO-ESCAVADEIRA, NO CASO 
DAS BACIAS CIRCULARES. A TERRA DO CORTE SERÁ EMPREGADA PARA FORMAÇÃO 
DO ATERRO.
É RECOMENDÁVEL ADICIONAR-SE A ALTURA DO ATERRO, CERCA DE 20%, PARA COMPENSAR
O ABATIMENTO DO MESMO. O CANAL DE ACESSO À BACIA DEVE APRESENTAR CERCA DE 1 METRO DE LARGURA,
COM DECLIVE MÁXIMO DE 1% NO SEU LEITO, E COM DISSIPADORES DE ENERGIA PARA A ENXURRADA.
EXEMPLO
• Calcular a distância entre bacias e o volume de 
enxurrada que chega na bacia para um trecho de 
estrada com 15% de declividade e largura de 4m, 
em área de Cambissolo. Considerar chuva máxima 
diária no município de Coqueiral-MG como 120 
mm (0,12m).
Distância= 45,18 * K * D-0,42
K= resistência do solo à erosão
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Latossolo K= 1,25
Argissolos
Cambissolos
K= 0,90
K= 0,75
Distância=12,90m
Volume de enxurrada = área de contribuição * altura de chuva
Volume de enxurrada = (distância entre bacia * largura estrada) * altura de chuva
Volume de enxurrada = 6,19 m3
Conclusão: construir um piscinão para comportar > 6,19 m3
DIMENSIONE ESTE PISCINAO!
2D Graph 3
55
Profundidade da bacia (m)
0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0
D
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i
d
a
d
e
 
(
%
)
0
5
10
15
20
25
30
35
resistência m. baixa (k = 0.75) 
resistência baixa (k = 0.9)
resistência moderada (k = 1.1)
resistência alta (k = 1.25)
Curvas de resistência 
do solo a erosão
No exemplo (setas), tem-se 
uma estrada com declividade 
de 7,5%, solo de resistência elevada 
a erosão, que leva a uma distância 
de 24,2m entre bacias (EH), 12,2m3 de 
enxurrada (4m de largura da estrada) 
e uma bacia com 3m de raio 
e 1,24m de profundidade.
EH = 45,18 x k x D-0,42
5 10 15 20 25 30 35 40
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Raio da bacia (m)
1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
V
o
l
u
m
e
 
d
a
 
e
n
x
u
r
r
a
d
a
 
(
m
3
)
Distância horizontal entre bacias (m)
2 m
3 m
4 m
5 m
6 m
7 m
8 m
9 m
10 mLargura da estrada (m)
Vol = EH x L x I
Onde: 
EH = distância entre bacias (m),
L = largura da estrada (m),
I = chuva máxima diária
 (126mm para região 
de Lavras-MG)
p = (Vol/6,52)1/3
r = 2,41 p
Para bacias circulares, 
com inclinação 
máxima do aterro igual a 45°
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A CONSTRUÇÃO DA BACIA PODERÁ SER FEITA COM LÂMINAS OU PÁ 
CARREGADEIRAS, NO CASO DAS SEMICIRCULARES
NOME CIENTÍFICO NOME COMUM
BRACCHIARIA ARRECTA TANNER GRASS
BRACCHIARIA DECUMBENS DECUMBENS
BRACCHIARIA HUMIDICULA HUMIDÍCULA
BRACCHIARIA MUTICA CAPIM ANGOLA OU CAPIM FINO
PANICUM REPENS GRAMA COSTELA
PASPALUM DILATATUM GRAMA GORDA
PASPALUM NOTATUM GRAMA BATATAIS
TABELA. GRAMÍNEAS RECOMENDADAS PARA REVESTIMENTO DE CANAIS
ESCOADOUROS E BACIAS DE CONTENÇÃO DE ENXURRADA, PARA REGIÕES COM ESTAÇÃO
CHUVOSA NO VERÃO E INVERNO MODERADAMENTE SECO (BERTOLINI ET AL., 1992)
PARA MELHOR DESENVOLVIMENTO DA VEGETAÇÃO EM BACIAS DE CONTENÇÃO E 
EM CANAIS ESCOADOUROS, SÃO RECOMENDADAS A CALAGEM E A ADUBAÇÃO DA 
ÁREA, DE ACORDO COM RESULTADOS DE ANALISE DO SOLO.
Bacia de contenção de enxurrada em estrada
(Foto: Jose M. Lima)
P
r
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n
d
i
d
a
d
e
 
(
m
)
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
6m
5m
4m3m2m
pz:0,5 = Vol / (0,64 r
2)
pz:1 = Vol / (0,74 r
2)
p = Vol / (0,91 r2)
Equações:
Volume da bacia (m3)
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75
0,4
0,6
0,8
z = 1
z = 0,5
z = 2
pz=2 = Vol / (0,91 r
2)
Onde: 
p=prof. (m)
z = talude
r = raio da bacia (m)
Legenda:
RELAÇÃO ENTRE VOLUME E PROFUNDIDADE DE BACIAS SEMICIRCULARES, 
PARA DIFERENTES RAIOS DE BACIA