201831 94050 DrenagemUrbanaProjetoDeRede

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Planejamento dos sistemas de drenagem 
urbana: redes de drenagem. 
 
Prof. Joãozito Amorim 
Conceito tradicional: sistema de 
drenagem urbana é 
 “Conjunto de elementos destinados a 
recolher as águas pluviais precipitadas sobre 
uma determinada região e que escorrem 
sobre sua superfície, conduzindo-as a um 
destino final” 
A melhor drenagem... 
 “a melhor drenagem é aquela que escoa a 
água da chuva o mais rápido possível para 
jusante”; 
 “uma boa solução para integração urbana é 
através de avenidas de fundo de vale, 
associadas à canalização dos corpos 
d’água”; 
 “o fechamento do canal permite ganhar 
espaço sobre o rio, esconde a poluição e 
promove a melhoria urbana local, a partir de 
obras de urbanização dos corpos d’água” 
Objetivos de um programa de 
drenagem 
 redução da exposição da população e das 
propriedades ao risco de inundações; 
 conservação dos logradouros; 
 preservação do tráfego (veículo e pedestres); 
 controle da erosão em áreas urbanas e suburbanas; 
 proteção das várzeas não urbanizadas e sua 
utilização para atividades de lazer; 
 assegurar que as medidas corretivas sejam 
compatíveis com as metas e objetivos globais da 
região; 
 proteção da qualidade ambiental e do bem estar 
social. 
Definição clássica: estrutura do 
sistema de drenagem 
 Microdrenagem: composta pelos pavimentos das ruas, 
sarjetas, bocas de lobo, galerias de águas pluviais e 
canais de pequenas dimensões. Geralmente se utiliza 
Tr entre 2 e 10 anos. Quando bem projetado, e com 
manutenção adequada, elimina praticamente as 
inundações na área urbana, evitando as interferências 
entre as enxurradas e o tráfego de pedestres e veículos 
e danos às propriedades. 
 
 Macrodrenagem: é constituído por canais de maiores 
dimensões, que recebem as contribuições do sistema 
de microdrenagem e as lançam no corpo receptor. Do 
seu funcionamento adequado depende a prevenção ou 
minimização dos danos às propriedades, à saúde e as 
perdas de vida das populações atingidas, seja em 
consequência direta das águas, seja por doenças de 
veiculação hídrica. 
Definição clássica: estrutura do 
sistema de drenagem 
 Na prática, não é muito nítido o limite entre 
os dois sistemas, havendo aqueles que 
consideram como de macrodrenagem os 
canais que transportam vazões iguais ou 
superiores a 6.0 m3/s. 
 Como a macrodrenagem atende a um 
contingente populacional maior, utilizam-se 
parâmetros que conduzam a uma segurança 
maior (Tr superiores a superiores a 20 anos) 
 
Elementos para projeto de rede 
 Plantas topográficas 
 Características da urbanização 
 Cadastro de redes 
 Hidrografia local: características físicas, 
hidrológicas e hidráulicas 
Elementos para o projeto de sistemas 
de drenagem 
 Descrição da concepção do sistema: tradicional (????) 
 Delimitação das bacias e sub-bacias 
 Traçado do sistema de drenagem 
 Trechos existentes 
 Trechos propostos 
 Escoamento superficial ou em galeria 
 Interligação do sistema existente 
 Determinação de vazões afluentes: método racional 
 Verificação da capacidade da rede a ser aproveitada e condições de 
funcionamento 
 Definição dos parâmetros de cálculo e dimensionamento 
 Cálculo e verificação das seções, declividades, degraus e outros 
elementos de projeto 
 Projeto executivo dos componentes do sistema 
 Especificações e quantitativos de materiais e serviços 
 Orçamento 
Documentos de projeto (mínimo) 
 Para análise do projeto: 
 Planta de situação da área 
 Planta da bacia drenada 
 Planta de situação da rede 
 Greides e perfis 
ESQUEMA GERAL DE PROJETO 
 Traçado da rede pluvial: lançada em planta 
baixa, seguindo características da hidrografia 
local. 
 assinalar nas plantas os divisores de bacias e 
as áreas contribuintes a cada trecho; 
 identificar, por meio de setas, os trechos em 
que o escoamento se dê pelas sarjetas. 
 
Dispositivos de drenagem 
 Sarjeta 
 Bocas de lobo 
 Poços de visita 
 Galerias e canais: 
 Circulares e retangulares 
 Artificiais, naturais 
 
 
Sargetas 
Bocas de lobo 
 
PV’s 
 
Galerias 
 
Canais: GeoWeb e Geotextil bidim 
 
Exercício: 
Construir uma curva IDF para a equação de chuvas 
intensas abaixo. Considerar Tr e duração conforme quadro 
abaixo. 
Passar valores para o Excel em casa e gerar a curva IDF. 15 30 45 60 75 90 120
2
5
10
15
20
25
30
50
100
Duração (minutos)Tr
(Anos)
Micro Drenagem 
Efeito da Urbanização Sobre 
o Comportamento Hidrológico 
Efeito da Urbanização Sobre o 
Escoamento Superficial 
O Problema dos Mananciais 
 a bacia hidrográfica é ocupada de forma 
desordenada, processo favorecido por legislação 
omissa/equivocada ou por falta de planejamento 
urbano ou controle de ocupação; 
 nos mananciais superficiais, o impacto se agrava 
pela falta de tratamento de esgotos e pela poluição 
difusa rural, etc; 
 nos mananciais subterrâneos, ocorre contaminação 
e perda de áreas de recarga; 
 reservatórios urbanos: eutrofização e contaminação; 
 redução da disponibilidade de água devido à 
qualidade. 
Abastecimento 
Carga doméstica 
e industrial 
Drenagem Urbana 
Mananciais 
Ciclo de inundação e contaminação 
Inundações 
 Drenagem urbana: escoamento em áreas 
urbanizadas, geralmente pequenas bacias (a 
urbanização amplia as vazões devido à 
canalização e à impermeabilização); 
 Inundação ribeirinha: processos naturais 
resultado do aumento da vazão dos rios 
durante os períodos secos e chuvosos (as 
inundações podem ser ampliadas ou terem 
maiores efeitos em função da ação do 
homem). 
 uso do sistema de drenagem para esgotamento 
sanitário doméstico e industrial; 
 ocupação das áreas de inundação pela população 
depois de anos de cheias menores; 
 aumento da produção de sedimentos; 
 geralmente, as áreas mais atingidas são de 
populações pobres; 
 não existe tradição em medidas preventivas nas áreas 
de inundação; 
 concepção antiquada nos projetos de drenagem. 
Drenagem e Inundações: questões associadas 
 bacias de pequeno porte, onde se concentra a área 
impermeabilizada; 
 aumento do pico e antecipação da ocorrência; 
 aumento do volume do escoamento superficial; 
 diminuição da evaporação e da recarga; subterrânea; 
 aumento da poluição de origem pluvial; 
 aumento da produção de sedimentos. 
Impactos 
 Aumento da vazão média de cheia ( 6 a 7 vezes) 
DEVIDO À IMPERMEABILIZAÇÃO 
 Redução do tempo de concentração e aumento das 
áreas impermeáveis DEVIDO À CANALIZAÇÃO 
Vazão e Volumes 
 Fase 1 : crescimento da urbanização: grande 
produção de sedimentos (construções, 
superfícies desprotegidas); 
 Fase 2 : transição com sedimentos e 
resíduos sólidos; 
 Fase 3: quando a área urbana está 
estabelecida, a veiculação de resíduos 
sólidos na drenagem é alta. 
Fator agravante: resíduos sólidos 
Fatores Agravantes das Inundações 
 Canalização de córregos sem a devida análise de 
impactos a jusante (transferência de inundações de 
um ponto a outros); 
 
(SEMADS, 2001) 
Poluição das Águas Pluviais 
 Carga equivalente ao 
esgotamento sanitário 
 composição orgânica: 
DBO, N, P 
 composição com metais: 
Chumbo, Ferro, etc; 
 grande carga no início 
da precipitação 
A Atual Política de Controle da Drenagem 
“a melhor drenagem é a que escoa o mais rapidamente 
possível a precipitação “ 
 
conseqüência direta = inundações 
 
A política se baseia nacanalização do escoamento, apenas 
transferindo para jusante as inundações. A população perde 
duas vezes: custo mais alto e maiores inundações. 
 
è Canais e condutos podem produzir custos 10 vezes maiores 
que o controle na fonte; 
è a canalização aumenta os picos para jusante 
 
Típica Evolução 
na Drenagem 
Efeitos (sobre ou de) novas urbanizações 
 Se a nova urbanização está a jusante em 
bacias urbanizadas – ela pode sofrer 
inundações 
 Se a nova urbanização está a montante – ela 
pode causar inundações a jusante 
 Se na nova urbanização há pequenas bacias 
– a implantação da nova urbanização pode 
acarretar problemas na própria área 
Princípios Modernos do Controle da Drenagem 
 novos desenvolvimentos não podem aumentar ou acelerar a 
vazão de pico das condições naturais (ou prévias aos novos 
loteamentos); 
 considerar o conjunto da bacia hidrográfica para controle da 
drenagem urbana; 
 buscar evitar a transferência dos impactos para jusante; 
 valorizar as medidas não-estruturais (educação tem papel 
fundamental); 
 implementar medidas de regulamentação; 
 Implementar instrumentos econômicos. 
Controle da Drenagem Urbana 
 controle na fonte: = OSD (on site 
detention); planos de infiltração e 
trincheiras, pavimentos permeáveis e 
detenção. 
 na micro e macrodrenagem: detenção 
ou retenção no sistema de drenagem; 
 aumento da capacidade de drenagem, 
minimizando os impactos de jusante. 
Controle na Fonte 
 pavimento 
permeável 
 trincheiras e planos 
de infiltração 
 detenção 
 sem ligação direta 
com o pluvial 
 
Estruturas de Armazenamento 
 
Características de uma Estrutura 
de Armazenamento 
Pavimentos Permeáveis 
Dimensionamento da Micro 
Drenagem 
Utilizar o da região específica 
Rh é o raio hidráulico (m) 
S é a declividade (m/m) 
V é a velocidade do escoamento (m\s) 
n é o coeficiente de Manning 
 
Concreto polido 0,013 
Concreto não-polido 0,015 
Gabião 0,035 
 
 
Fórmula de Manning 
V = (Rh
2/3 Sb
1/2 ) / n 
Equação da continuidade 
Q= A.v 
Exercício 
Calcule a vazão máxima que escoa pela sarjeta e por toda a rua, segundo 
os parâmetros normais de via pública. Para uma declividade longitudinal de 
0,005 m/m, quais são as vazões em 0,1m e 0,15m, com declividade em 
3%? 
Capacidade de engolimento da 
boca de lobo 
Bocas-de-Lobo: devem captar e conduzir as vazões superficiais 
para as galerias. Nos pontos mais baixos do sistema viário, 
deverão ser colocadas com vistas a se evitar a criação de zonas 
mortas com alagamentos e águas paradas. 
 
 A localização das bocas-de-lobo deve considerar as seguintes 
recomendações: 
• Em ambos os lados da rua, quando a saturação da sarjeta 
assim o exigir ou quando forem ultrapassadas as suas 
capacidades de engolimento; 
• Nos pontos baixos da quadra, a montante das esquinas; 
• As canalizações de ligação entre bocas-de-lobo e destas aos 
poços de vista deverão ter diâmetro de 0,40 m e declividade 
mínima de 15 %. Quando não existir possibilidade dessas 
ligações serem feitas diretamente, as bocas-de-lobo deverão ser 
ligadas em caixas de ligações acopladas ao coletor; 
 
• Recomenda-se adotar um espaçamento máximo de 60 m entre 
as bocas-de-lobo, caso não seja analisada a capacidade de 
escoamento da sarjeta, visando evitar o escoamento superficial 
em longas extensões das ruas; 
 
• A melhor solução para a instalação de bocas-de-lobo é que 
esta seja feita em pontos pouco a montante de cada faixa de 
cruzamento usada pelos pedestres, junto às esquinas; 
 
• Não é conveniente a sua localização junto ao vértice de ângulo 
de interseção das sarjetas de duas ruas convergentes. 
Locação da caixa de ligação 
Capacidade de engolimento: Quando a água acumula sobre a 
boca-de-lobo, gera uma lâmina com altura menor do que a 
abertura da guia. Esse tipo de boca-de-lobo pode ser 
considerado um vertedor, e a capacidade de engolimento 
(esgotamento) será: 
Onde: Q é a vazão de engolimento em m3 /s; y é a altura de 
água próxima à abertura na guia em m; L é o comprimento da 
soleira em m. Nas figura 4.11, são apresentados gráficos que 
permitem determinar a vazão total, com base na altura e 
largura da depressão do bueiro, declividade transversal e 
altura projetada de água. 
Observação 
As bocas-de-lobo com grelha funcionam como um 
vertedor de soleira livre para profundidade de lâmina 
de até 12 cm. Se um dos lados da grelha for adjacente 
à guia, este lado deverá ser excluído do perímetro L 
da mesma. A vazão é calculada pela mesma equação, 
substituindo-se L por P, onde P é o perímetro do 
orifício em m. 
Exercício 
Dimensione uma boca-de-lobo para uma vazão de 94 
l/s na sarjeta e uma lâmina de água de 0,10 m. 
L = Q/(1,7y3/2 ) 
Trabalhando como boca-de-lobo combinada: 
a) boca-de-lobo guia padrão (h = 0,15 m e L =1,0 m) 
b) boca-de-lobo grelha padrão (a = 0,87 e b = 0,29m, 
conforme esquema ) 
 
O dimensionamento atende às necessidades de 
drenagem do local? 
GLOSSÁRIO 
 
• Avenida Canal - via de circulação ao longo do curso d´água projetada de 
modo a permitir o acesso para manutenção e limpeza da calha do rio. 
 
• Bacia de Contribuição - área que direciona os deflúvios, nela precipitados, 
para um único ponto de saída. 
 
• Boca de Lobo - estrutura de captação, com abertura livre, localizada junto 
ao meio-fio que capta as águas superficiais e as conduz as galerias ou canais. 
 
• Borda Livre - altura a ser somada ao nível d’água de projeto, definindo 
assim a cota do muro do canal ou a cota interna da laje superior da galeria, ou a 
cota do infradorso de viga de ponte ou a cota de qualquer outra estrutura que 
atravesse o canal. 
 
• Bueiro - estruturas hidráulicas, construídas nos pontos baixos dos vales e 
nas travessias sob as obras de terraplenagem. 
 
• Calha de Tempo Seco - rebaixo na parte central de uma seção revestida 
destinada a conduzir as águas de períodos não chuvosos com a finalidade de 
proporcionar velocidade de auto-limpeza na calha. 
 
• Caixa de Ralo - dispositivo de captação, composto por uma caixa com 
grelha, que conduz as águas superficiais às galerias ou canais por intermédio do 
ramal de ralo. 
 
• Curvas Intensidade-Duração-Frequência (IDF) - equação de chuva obtida 
através de estudos estatísticos da base de dados referente a uma série histórica, 
com medições através de pluviógrafos ou pluviômetros. 
 
• Chuva de Projeto - chuva de referência utilizada para obter as vazões de 
projeto no sistema de micro e macrodrenagem, por meio de modelos hidrológicos. 
 
• Coeficiente de Escoamento Superficial (Runoff) - relação entre a 
precipitação efetivamente ocorrida em uma determinada área e o volume escoado 
durante o período considerado. 
 
• Corpo Receptor - corpo hídrico que recebe o deságüe do sistema 
projetado. 
 
• Divisor de Águas - linha limite de uma bacia de contribuição. 
 
• Escoamento ou Deflúvio Superficial – é a parte da precipitação que escoa 
pelo terreno, descontando-se as parcelas devidas a detenção, evaporação, 
infiltração, que escoa sobre os terrenos sob a ação da gravidade, buscando as 
linhas de talvegue, alcançando os rios, lagos e oceanos. 
 
• Tempo de Percurso - tempo de escoamento dentro da galeria ou canal, 
calculado pelo Método Cinemático. 
 
• Tempo de Percurso em terreno natural - tempo de escoamento das águas 
sobre o terreno natural, fora dos sulcos,até alcançar o ponto considerado do 
talvegue. 
 
• Tirante hidráulico - ver lamina d’água. 
 
• Vazão de Tempo Seco – é a vazão que escoa pelo talvegue em tempo 
não chuvoso, relativa ao escoamento de base. 
 
• Vazão máxima - é o valor associado a um risco de ser igualado ou 
superado. A vazão máxima para um determinado tempo de retorno é utilizada no 
projeto de obras hidráulicas tais como: canais, galerias de águas pluviais, bueiros, 
etc. 
 
• Via de Manutenção – via ao longo de cursos d’água ou acesso a 
reservatórios de acumulação, larga o suficiente para permitir acesso aos 
equipamentos de manutenção e limpeza 
 Macrodrenagem - é o sistema constituído por canais de maiores 
dimensões, que recebem as contribuições do sistema de microdrenagem e as 
lançam no corpo receptor; geralmente dimensionado para o período de retorno de 
25 anos, veiculando vazões superiores a 10m³/s. 
 
• Microdrenagem - é o sistema composto pelo pavimento das ruas, sarjetas, 
caixas de ralo, galerias de águas pluviais, canaletas e canais de pequenas 
dimensões, veiculando vazões inferiores ou iguais a 10m³/s; geralmente, 
dimensionado para um período de retorno de 10 anos. 
 
• Projeto Aprovado de Alinhamento (PAA) - instrumento de intervenção 
urbanística, instituído legalmente por decreto, destinado ao planejamento e 
implantação de logradouros na cidade. PAA´s oriundos da iniciativa pública 
representam a intenção de atuar em determinadas áreas, urbanizadas ou semi-
urbanizadas, visando a alteração do traçado de vias existentes ou a abertura de 
novas vias. 
 
• Projetos Aprovados de Loteamento (PAL) – são projetos de 
desmembramento (subdivisão), remembramento (junção) e loteamento. 
 
• Planta Aerofotogramétrico-Cadastral – planta em escala elaborada através 
da reconstituição de fotos aéreas. 
• 
• Perda de carga- é a energia dissipada no conduto devido ao próprio escoamento 
(perda de carga contínua) ou devido à mudança brusca de seção presença de 
conexões e etc. (perda de carga localizada). 
 
• Poço de Visita (P.V.) – é o dispositivo componente das redes de drenagem, 
localizado em pontos convenientes do sistema de drenagem, que intercepta as 
galerias e ramais de ralo, sendo um ponto de inspeção e limpeza. 
 
• Profundidade da rede – é a diferença de nível entre a superfície do terreno e 
a geratriz inferior interna da galeria ou tubo. 
 
• 
Recobrimento – é a diferença de nível entre a superfície do terreno e a geratriz 
superior externa da galeria ou tubo. 
 
• Ressalto Hidráulico: é o resultado da passagem brusca de uma corrente 
torrencial para o regime fluvial (escoamento supercrítico para o subcrítico). Esta 
passagem é acompanhada de grande turbulência e formação de vórtices e grande 
parte da energia hidráulica inicial é dissipada. 
 
• Routing: é o processo que determina espacialmente e no tempo as variações 
de vazões ao longo de um curso d’água. 
 
• Sarjeta - é o canal longitudinal, geralmente de formato triangular, delimitado 
pelo meio- fio e a faixa pavimentada da via pública, destinado a coletar e conduzir as 
águas superficiais aos ralos e bocas de lobo. 
 
• Sarjetão - canais auxiliares utilizados para guiar o fluxo de água na travessia 
de ruas transversais ou desviar o fluxo de um lado para outro da rua. 
 
• Sistema de Drenagem – é um conjunto de galerias e canais, obras e 
dispositivos necessários ao adequado escoamento e condicionamento do deflúvio 
superficial até seu destino final. 
 
• Talvegue – é a linha sinuosa que se desenvolve no fundo dos vales, por onde 
escoam as águas e que divide os planos de escoamento de duas encostas. 
 
• Tempo de Concentração – corresponde ao tempo necessário para que toda 
área de drenagem passe a contribuir efetivamente na seção ou ponto do projeto. É o 
tempo em minutos, que uma gota d’ água teórica leva para ir do ponto mais afastado da 
bacia de contribuição, até o ponto de concentração considerado. É a soma do tempo de 
entrada com os tempos de percurso em galerias e sarjetas. 
 
• Tempo de Recorrência ou Período de Retorno – é o número médio e provável 
para a repetição de um evento chuvoso, ou sua superação, em uma determinada 
escala de tempo, normalmente anos. É o período de tempo médio que um determinado 
evento hidrológico é igualado ou superado pelo menos uma vez. 
 
• Vazão de Projeto - é a vazão máxima para qual o sistema de drenagem será 
projetado, em função do tempo de recorrência admitido para projeto. 
• Tempo de Entrada – é o tempo gasto pelas chuvas caídas nos pontos mais 
distantes da bacia para atingirem o primeiro ralo ou seção considerada. 
 
. Estruturas de dissipação de energia - são dispositivos destinados a dissipar 
energia do escoamento, reduzindo a velocidade da água para a proteção de trechos a 
jusante e taludes de modo a evitar a erosão. 
 
• Faixa Non Aedificandi (FNA) – faixa onde não é permitida edificação (sobre e 
sob), visando a proteção e manutenção das calhas dos cursos d’água e galerias de 
drenagem. 
 
• Faixas Marginais de Proteção (FMP) - de rios, lagos, lagoas e reservatórios 
d’água são faixas de terra necessárias à proteção, à defesa, à conservação e operação 
de sistemas fluviais e lacustres, determinadas em projeção horizontal . A FMP é 
considerada como Área de Preservação Permanente (APP). 
 
 
 
•• Galerias de águas pluviais – é o conjunto dos condutos, abertos ou 
fechados, de formas geométricas variáveis, que veiculam por gravidade as águas 
recebidas pelas estruturas de captação até um corpo receptor. 
 
• Greide – é o perfil longitudinal da via. 
 
• Lâmina d’água - é a diferença entre a cota do nível d’água e a cota de 
fundo do canal. 
 
• Hidrograma de projeto - é uma seqüência temporal de vazões 
relacionadas a um risco de ocorrência. Relaciona volume no tempo e vazão 
máxima. 
 
• Nível d´água (N.A.) - é a cota da superfície livre da lâmina d’água 
georeferenciada. 
 
•