Águas Pluviais

Prévia do material em texto

HIDROLOGIA
Prof. Me. Luiz Teixeira
Universidade Veiga de Almeida
Sistema de águas pluviais nas cidades
Instalando uma cidade
A urbanização e o loteamento de uma área implicam:
- Retirar considerável parte da vegetação do local;
Abrir ruas, fazendo cortes e aterros;
Criar plateau para as edificações,
Edificar nos lotes;
Pavimentar ruas,
Alocar pessoas na área.
A cidade
Assim, o ambiente natural é modificado, criando-se uma nova situação, que nada tem a ver com a situação de equilíbrio anterior. 
Porém, as águas da chuva continuarão a cair no local e escoarão por ele.
Essas águas de chuva, ao escoarem, seguirão caminhos próprios e independentes dos desejos dos novos ocupantes da região.
A cidade
Se não forem tomados cuidados na área recém-urbanizada poderão acontecer:
Erosões nos terrenos;
Desbarrancamentos;
Altas velocidades das águas nas ruas, danificando pavimentos;
Criação de pontos baixos, onde a água acumulará;
Ocupação por prédios de locais de escoamento natural das águas (pontos baixos e fundos de vale). A ocupação desses locais impede a água de escoar, exigindo obras posteriores de correção;
Assoreamento dos córregos pelo acúmulo de material erodido dos terrenos.
A cidade
Todos esses fenômenos são agravados pela impermeabilização da área. As vazões pluviais (superficiais), que ocorrerão, serão então maiores que as que antes ocorriam, pois antes significativa parte das águas se infiltrava no terreno, e agora, com a impermeabilização, a maior parte das águas corre pela superfície, sem poder infiltrar.
A cidade
Dependendo do tipo de urbanização adotado, poderemos ter as seguintes alternativas:
Alternativa A: Projetar-se um tipo de urbanização que “respeite” as características topográficas e geológicas da área, resultando que, com pequenas obras de correção e direcionamento, se evitem danos maiores.
Alternativa B: Adota-se um tipo de urbanização sem atender às características naturais do terreno e ao mesmo tempo fazem-se custosas obras de proteção (muros de arrimo, complexo sistema pluvial, canalização de córregos). As consequências não são danosas, mas o custo das obras é vultoso.
Alternativa C: Adotar-se um tipo de urbanização sem atender às vocações do terreno, não se fazendo as obras de contenção. As consequências são danosas e perigosas.
A cidade
Infelizmente, a alternativa C tem sido a prática mais adotada pelos gestores públicos.
Portanto, a gerência das águas pluviais urbanas devem levar em conta:
- A topografia e geologia da área;
- Os tipos de urbanização das ruas a implantar;
- A proteção contra erosão;
- A proteção aos pavimentos;
- A redução do alagamento das ruas pela passagem das águas;
Eliminação de pontos baixos de acumulação de água;
Diminuição das inundações.
A cidade
Deve-se levar em conta que rios e riachos sempre terão enchentes periódicas. Só ocorrem inundações quando a área natural de passagem da enchente de um rio foi ocupada para conter uma avenida (avenida de fundo de vale) ou se foi ocupada por prédios.
Podemos então dizer que todo curso de água tem enchente. A inundação só ocorre quando a urbanização é falha.
A cidade
A cidade
Quando uma cidade cresce e tem-se que planejar a melhor forma de ocupação de seus fundos de vale, normalmente surgem duas opções:
Opção 1: Retificar o rio, canalizá-lo e aproveitar as áreas inundáveis para fazer um sistema viário;
Opção 2: Retificar o mínimo do traçado do rio e deixar as margens inundáveis para ocupação com parques públicos, campos de futebol, etc.
Traçado correto das cidades
Quando se vai projetar a ocupação urbana de uma área, deve-se levar em conta:
1 – A topografia da área. Evitar urbanizar áreas excessivamente escarpadas. Áreas com trechos em declividade superior a 30 % devem ser deixadas como área livre, com vegetação protetora, ou então a sua urbanização exige minucioso estudo;
2 – A geologia da área. O conhecimento geotécnico da área é fundamental. Esse conhecimento orientará as obras, diminuindo as erosões, e dará critérios para os cortes e aterros na área, evitando futuros desmoronamentos.
Traçado correto das cidades
3 – O traçado das ruas. O traçado das ruas será o grande elemento definidor do sistema de esgotamento pluvial. É ele que definirá as larguras das ruas, suas declividades longitudinais e transversais, as características dos lotes resultantes, a liberação ou não de pontos baixos (fundos de vale).
4 – O sistema pluvial. Abrange a calha das ruas, galerias, escadarias, rampas. Até a chegada das águas aos córregos, riachos e rios. O sistema pluvial terá em vista: Evitar erosão do terreno, evitar erosão do pavimento; evitar alagamento da calha viária; eliminar pontos baixos sem escoamento, chegada ordenada das águas aos cursos de água da região.
Traçado correto das cidades
Liberação do fundo de vale
Calha viária
Calha viária - elementos
Elementos da calha viária
Guias: Tem a função de definir os limites do passeio e do leito carroçável. As guias são feitas de granito ou concreto simples. Quando colocadas são chamadas de “meio-fio”.
Sarjetas: Feitas de concreto simples, moldado in loco, ou são feitas de paralelepípedos argamassados. São usadas para fixar as guias e para formar o piso de escoamento de água. Para ruas asfaltadas as sarjetas são essenciais, pois a máquina de asfaltamento teria dificuldades para chegas até a guia ou mesmo poderia danificar as guias.
Sarjetas
Elementos da calha viária
Sarjetões e rasgos: Por vezes, na implantação das ruas, surgem pontos baixos, localizados (A), que se situam próximos a outros pontos baixos (B). Uma solução econômica e prática é ligar esses pontos baixos através de soluções superficiais (sem boca de lobo ou galerias enterradas).
Normalmente o sarjetão é construído transversalmente à rua de menor fluxo de veículos.
Sarjetão
Captação e direcionamento das águas pluviais
O caminho natural para o escoamento das águas pluviais urbanas é a calha da rua. Temos agora que captar essa parcela das águas pluviais.
Os dispositivos de captação são:
Bocas de lobo – bocas de Leão;
Grelhas e ralos
Bocas de lobo contíguas;
Canaletas de topo e de pé de talude
Boca de lobo
Mais comum das captações. Consiste de:
- Rebaixamento da sarjeta (para facilitar a captação);
- Guia chapéu (de concreto armado ou granito);
- Caixa de captação (alvenaria de tijolo ou bloco de concreto);
- Tampa de cobertura (concreto armado)
- Conexão da caixa à galeria pluvial (por meio de tubos de concreto ou manilha cerâmica)
Boca de lobo
Caixas com grelhas. Ralos.
São captações verticais de água. São usadas em locais planos (sem declividade transversal), no meio do leito carroçável.
Compõe-se de:
- Grelha de ferro fundido
- Caixa de recepção (de alvenaria de tijolo ou bloco);
- Tubo de ligação de água ao sistema principal.
Caixas com grelhas. Ralos
Vantagens:
Podem ser utilizadas em locais planos,
Permitem a passagem de rodas de carro sobre elas.
Desvantagens:
Retém sujeiras;
Problemas com roubo.
Caixas com grelhas. Ralos.
Bocas de lobo contínuas
São geralmente mais caras que a construção de uma série de bocas de lobo. 
Mas possui a vantagem de proporcionar melhor e mais confiável captação de águas, pois pelo seu comprimento de captação são praticamente a prova de entupimento. 
Boca de lobo contínuas
Canaletas de topo e de pé de talude
São utilizadas na interceptação e direcionamento de águas pluviais para proteção de topo e de pé de talude de solos. Ao interceptar e direcionar as águas pluviais, impedem que as mesmas erodam a face do talude (é recomendável que a face do talude esteja coberta por vegetação ou por camada asfáltica).
O destino das águas interceptadas superiormente será finalmente uma rampa, uma escada ou uma tubulação de águas pluviais.
Canaleta de topo e de pé de talude
Poços de visita. Tampões e grelhas
A norma para tampões e grelhas é a NBR 10160/2005 (tampões e grelhas de ferro fundido dúctil. Requisitos e métodos de ensaio).
A função dos poços de visita(P.V.) é permitir a inspeção, limpeza e desobstrução de galerias enterradas por funcionários que entram nessas instalações ou utilizando equipamento mecânico.
Instalação das P.V.s
Normalmente os PVs são instalados:
- cruzamento de ruas;
- quando a galeria tem o diâmetro de um de seus tubos aumentado;
- quando ocorre mudança de direção de galeria;
- a montante da rede (quando a rede nasce);
Trechos muito longos de galerias de inspeção.
P.V.s
Em cidades planas, onde a ocorrência de entupimentos tende a ser maior devido às menores velocidades da água, deveria haver uma maior densidade de poços de visita. Em cidades de alta declividade essa densidade de P.Vs pode diminuir.
P.V.s
Considerações sobre os P.V.s
- Não exagere o número de P.V.s na sua rede, por conta dos custos;
- Não coloque estribo no P.V. (escada), pois enferrujam e podem causar acidentes. Os operadores devem utilizar escada portátil;
- Teoricamente, só ocorre vazão na rede pluvial na época de chuva. Não acredite nisso. Muitas outras situações podem lançar águas nas redes de captação pluvial (uma piscina, por exemplo), podendo colocar em risco os operadores.
Estrutura dos P.V.s
Rampas e escadarias hidráulicas
Rampas:
São canais usados para conduzir águas de posições altas para posições mais baixas, com pequena extensão. Sua declividade é alta.
Importante lembrar que o escoamento de água da chuva não se dá apenas em dias de chuva, pois é comum que nas sarjetas e pelas rampas, além de água, correm também:
Esgotos sanitários em bairros sem canalização de esgotos;
Águas de rebaixamento de lençol freático de prédios em construção ou em prédios com garagens profundas e que exigem constante bombeamento de água;
Efluentes diversos, despejados pela população em geral.
Rampas e escadarias hidráulicas
Como a velocidade nas rampas são sempre altas, a chegada dessas águas em pontos mais baixos pode provocar ressaltos (elevação de água). Dispositivos de amortecimento de chegada dessas águas podem ser úteis para evitar a saída de água do sistema.
Rampa
Escadarias hidráulicas
Quando há necessidade de conduzir água de pontos altos para pontos baixos podemos usar:
Rampas (já vistas e utilizadas em locais com rampas curtas).
Escadarias hidráulicas, onde a descida é descontínua, usando degraus para diminuir a velocidade da água.
Escadarias hidráulicas
São em geral muito usadas em loteamentos urbanos em áreas íngremes ou em taludes e estradas/rodovias.
Há dois tipos básicos de escadarias hidráulicas:
Tipo 1: com colchão de água;
Tipo 2: sem colchão de água.
Escadarias com colchão de água
A água vai caindo, não sobre o piso da escada, mas sobre um colchão formado pela água.
A vantagem é fazer com que diminua a erosão no piso do pavimento.
Há o interesse que, finda a chuva, a água represada no colchão escoe, evitando a formação de locais de proliferação de mosquitos. Para isso é preciso que a escada hidráulica tenha:
TUBOS DRENANTES;
RASGOS DE CIMA A BAIXO NO VERTEDOR.
Escadarias sem colchão de água
É a mais simples das escadarias. São pisos sucessivos que vão recebendo as águas que vão rolando e caindo.
Possui como desvantagem o aumento da ação erosiva das águas sob a base da escadaria.
Modelos de escadas hidráulicas
Observações importantes
As escadas hidráulicas são muitas vezes usadas de erroneamente pela população para vencer desníveis, ou seja, transformam em escadas humanas.
Pode-se evitar este comportamento:
- fazendo, próximo à escada hidráulica, uma escada humana confortável, com corrimão.
- Fazendo a escada hidráulica desconfortável e de difícil acesso.
Revestimento de talude
Os taludes são, em geral, superfícies de terreno de grande ângulo com a horizontal. As águas, ao chegarem nos taludes, escoam por sua superfície em grande velocidade, provocando erosão. Como evitar isso?
1- Não deixar as águas de áreas próximas escoarem pelo talude. Consegue-se isso criando as canaletas de topo de talude. Essa canaleta impede a chegada de água de regiões próximas. Mas não impede a chegada de água que cai no talude.
2- Revestir o talude ou com asfalto ou com grama ou com outro material qualquer.
Revestimento de talude