[30268-145580]040513_Aula_10_Drenagem_Urbana (2)

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DRENAGEM URBANA 
 
Prof.: Edwin Fabiano 
Aula 10 – 04/05/13 
 
MICRODRENAGEM 
EXEMPLO DE DIMENSIONAMENTO 
 Cálculo de galerias em uma área urbana com as seguintes 
características: 
 
• Quadras com largura de 80 m. 
• Ocupação das quadras residencial com coeficiente de deflúvio C = 0,60. 
• Todas as vias secundárias com largura de 10 m, declividade transversal z = 48. 
• Lâmina d'água admissível até a crista do pavimento das ruas. 
• Coeficiente de rugosidade de Manning das sarjetas e pavimentos igual a 0,015. 
• Equação de chuvas intensas de Florianópolis. 
• Período de retorno T= 4 anos. 
• Tempo de entrada inicial te = 10 minutos. 
 
DELIMITAÇÃO DA BACIA URBANA 
36,90 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Para organização do trabalho de 
cálculo do sistema de galerias, os 
procedimentos podem ser 
subdivididos em etapas: 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
A identificação da bacia implica no traçado de seus divisores, de forma a 
destacá-la como unidade hidrológica. 
 
Para facilidade da organização de planilhas de cálculos, é importante que se 
estabeleça um sistema de convenções para identificação de ruas e 
cruzamentos. 
• cruzamento de ruas ou nó: 1,2,3, ...i...n 
• trecho da rua entre os nós 'p' e 'q': trecho p-q 
• área de contribuição: A1, A2, A3, ...Aj...Am 
 
IDENTIFICAÇÃO DA BACIA 
38,12 36,53 36,90 37,42 38,21 
36,79 34,57 32,85 34,63 37,70 
37,91 35,26 32,38 33,46 37,12 
36,28 32,17 33,21 37,10 38,32 
RUA 1 
RUA 2 
RUA 3 
RUA 4 
R
U
A
 5
 
R
U
A
 6
 
R
U
A
 7
 
R
U
A
 8
 
R
U
A
 9
 
R
U
A
 1
0
 
- Identificação das ruas 
- Definição de pontos de cruzamento 
- Identificação dos nós 
1 2 3 4 5 
6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 17 18 19 20 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Considera-se que a precipitação sobre um lote é descarregada na sarjeta à 
frente do mesmo, ou seja, uma sarjeta recebe contribuição diretamente da 
quadra a ela adjacente. 
 
Com a definição das áreas de contribuição do escoamento superficial são 
estabelecidos os sentidos de escoamento nas sarjetas. 
 
DIVISÃO DAS SUB-BACIAS 
RUA 1 
RUA 2 
RUA 3 
RUA 4 
R
U
A
 5
 
R
U
A
 6
 
R
U
A
 7
 
R
U
A
 8
 
R
U
A
 9
 
R
U
A
 1
0
 
1 2 3 4 5 
6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 17 18 19 20 
A1 A2 A3 A4 
A10 A11 A12 A13 
A18 A19 A20 A21 
A27 A28 A29 A30 
A5 A6 A7 A8 A9 
A14 A15 A16 A17 
A22 A23 A24 A25 A26 
- Traçado das áreas de contribuição 
- Identificação das áreas 
- Definição do escoamento 
38,12 36,53 36,90 37,42 38,21 
36,79 34,57 32,85 34,63 37,70 
37,91 35,26 32,38 33,46 37,12 
36,28 32,17 33,21 37,10 38,32 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
As capacidades das sarjetas serão necessárias para verificação da 
necessidade de galerias ao longo das vias. 
A definição da máxima lâmina d’água é feita em função do tipo de via, da 
sua largura e declividades transversais da sarjeta e da via. 
Tipo de via: secundário com inundação máxima até a crista do pavimento. 
Largura da via B=10 metros 
Declividade transversal única da sarjeta e da via z=48 
𝑦0 =
𝐵
2 
𝑧
= 
10
2 
48
= 0,104𝑚 𝑦0 =? 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
A análise do escoamento permite estabelecer a composição das 
contribuições do escoamento aos nós e definição dos tempos de 
concentração dos mesmos. 
 
O tempo de concentração de um nó é o tempo que o escoamento leva para 
chegar a ele pelo caminho mais distante. Assim, quando a montante de um 
nó existem apenas um ou mais nós iniciais, o tempo de concentração deste 
nó é o maior dos tempos de entrada para os trechos correspondentes. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
RUA 1 
RUA 2 
RUA 3 
RUA 4 
R
U
A
 5
 
R
U
A
 6
 
R
U
A
 7
 
R
U
A
 8
 
R
U
A
 9
 
R
U
A
 1
0
 
1 2 3 4 5 
6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 17 18 19 20 
A1 A2 A3 A4 
A10 A11 A12 A13 
A18 A19 A20 A21 
A27 A28 A29 A30 
A5 A6 A7 A8 A9 
A14 A15 A16 A17 
A22 A23 A24 A25 A26 
38,12 36,53 36,80 37,42 38,21 
36,79 34,57 32,85 34,63 37,70 
37,91 35,26 32,38 33,46 37,12 
36,28 32,17 33,21 37,10 38,32 
nó inicial 
nó de passagem 
nó cego 
 
38,12 36,53 36,90 37,42 38,21 
36,79 34,57 32,85 34,63 37,70 
37,91 35,26 32,38 33,46 37,12 
36,28 32,17 33,21 37,10 38,32 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
RUA 1 
RUA 2 
RUA 3 
RUA 4 
R
U
A
 5
 
R
U
A
 6
 
R
U
A
 7
 
R
U
A
 8
 
R
U
A
 9
 
R
U
A
 1
0
 
1 2 3 4 5 
6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 17 18 19 20 
A1 A2 A3 A4 
A10 A11 A12 A13 
A18 A19 A20 A21 
A27 A28 A29 A30 
A5 A6 A7 A8 A9 
A14 A15 A16 A17 
A22 A23 A24 A25 A26 
nó inicial 
nó de passagem 
nó cego 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Composição das contribuições do escoamento aos nós 
Nó 
Área diretamente 
contribuinte 
Nós 
contribuintes 
Observações 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Composição das contribuições do escoamento aos nós 
Nó 
Área diretamente 
contribuinte 
Nós 
contribuintes 
Observações 
1 nó inicial 
2 A1,A2 
3 A3 
4 A4 
5 nó inicial 
6 A5 
7 A6, A10 2,6 
8 A7, A11, A12, A16 3,9 nó cego 
9 A8, A13, A17 4,10 
10 A9 
11 nó inicial 
12 A14, A18 
13 A15, A19, A20, A24 7,14 nó cego 
14 A21, A25 15 
15 A26 
16 A22 
17 A23, A27, A28 12, 16, 18 nó cego 
18 A29 19 
19 A30 
20 nó inicial 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Análise dos tempos de concentração 
Nó Tempos de concentração* Observações 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
*O tempo de concentração de cada nó será o valor máximo entre as alternativas possíveis. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Análise dos tempos de concentração 
Nó Tempos de concentração* Observações 
1 nó inicial 
2 te1-2; te3-2 
3 te4-3 
4 te5-4 
5 nó inicial 
6 te1-6 
7 tc2+tp2-7; tc6+tp6-7 
8 tc3+tp3-8; te7-8; tc9+tp9-8; te14-8 nó cego 
9 tc4+tp4-9; tc10+tp10-9; te15-9 
10 te5-10 
11 nó inicial 
12 te6-12; te11-12 
13 tc7+tp7-13; te12-13; tc14+tp14-13; te18-13 nó cego 
14 tc15+tp15-14; te19-14 
15 te20-15 
16 te11-16 
17 tc12+tp12-17; tc16+tp16-17; tc18+tp18-17 nó cego 
18 tc19+tp19-18 
19 te20-19 
20 nó inicial 
*O tempo de concentração de cada nó será o valor máximo entre as alternativas possíveis. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
A composição das contribuições do escoamento aos nós apresentados na 
tabela anterior permite identificar três nós cegos, 8, 13 e 17. O nó 17 está 
situado no limite da bacia e poderá ser considerado como a saída natural do 
sistema de drenagem. Os outros dois nós necessitam de bocas de lobo e 
galerias para prover saída ao escoamento superficial. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
As alternativas de traçados de galerias que obrigatoriamente deverão ser 
instaladas para prover drenagem a estes pontos são diversas. 
 
A alternativa escolhida para o traçado da rede será aquela com menor 
volume de escavação para assentamento das galerias em cada trecho. 
 
38,12 36,53 36,90 37,42 38,21 
36,79 34,57 32,85 34,63 37,70 
37,91 35,26 32,38 33,46 37,12 
36,28 32,17 33,21 37,10 38,32 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
RUA 1 
RUA 2 
RUA 3 
RUA 4 
R
U
A
 5R
U
A
 6
 
R
U
A
 7
 
R
U
A
 8
 
R
U
A
 9
 
R
U
A
 1
0
 
1 2 3 4 5 
6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 17 18 19 20 
nó cego 
Trechos com galerias 
obrigatórias 
 
38,12 36,53 36,90 37,42 38,21 
36,79 34,57 32,85 34,63 37,70 
37,91 35,26 32,38 33,46 37,12 
36,28 32,17 33,21 37,10 38,32 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
RUA 1 
RUA 2 
RUA 3 
RUA 4 
R
U
A
 5
 
R
U
A
 6
 
R
U
A
 7
 
R
U
A
 8
 
R
U
A
 9
 
R
U
A
 1
0
 
1 2 3 4 5 
6 7 8 9 10 
11 12 13 14 15 
16 17 18 19 20 
nó cego 
Trechos com galerias 
obrigatórias A1 A2 A3 A4 
A10 A11 A12 A13 
A18 A19 A20 A21 
A27 A28 A29 A30 
A5 A6 A7 A8 A9 
A14 A15 A16 A17 
A22 A23 A24 A25 A26 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
 
Observando a declividade da superfície em cada trecho, o traçado da rede 
deverá passar pelos nós: 8, 14, 13, 18 e 17. 
 
Na fase posterior de cálculos poderão ainda ser identificadas necessidades 
de galerias em outros trechos. O traçado final da rede deverá ser feito 
somente após a análise das alternativas resultantes destes cálculos. 
 
A necessidade obrigatória de galerias em alguns trechos implica em revisão 
da composição dos escoamentos e dos tempos de concentração, incluindo-
se os caminhos criados por estas galerias. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Análise dos tempos de concentração 
*O tempo de concentração de cada nó será o valor máximo entre as alternativas possíveis. 
Nó 
Área diretamente 
contribuinte 
Nós 
contribuintes 
Galerias 
contribuintes 
Tempos de concentração* 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Análise dos tempos de concentração 
*O tempo de concentração de cada nó será o valor máximo entre as alternativas possíveis. 
*O índice g indica galeria no trecho. 
Nó 
Área diretamente 
contribuinte 
Nós 
contribuintes 
Galerias 
contribuintes 
Tempos de concentração 
1 
2 A1,A2 te1-2; te3-2 
3 A3 te4-3 
4 A4 te5-4 
5 
6 A5 te1-6 
7 A6, A10 2,6 tc2+tp2-7; tc6+tp6-7 
8 A7, A11, A12, A16 3,9 tc3+tp3-8; te7-8; tc9+tp9-8; te14-8 
9 A8, A13, A17 4,10 tc4+tp4-9; tc10+tp10-9; te15-9 
10 A9 te5-10 
11 
12 A14, A18 te6-12; te11-12 
13 A15, A19, A20, A24 7,14 14-13 tc7+tp7-13; te12-13; tc14+tp14-13g ;te18-13 
14 A21, A25 15 8-14 tc15+tp15-14; te19-14; tc8+tp8-14g 
15 A26 te20-15 
16 A22 te11-16 
17 A23, A27, A28 12, 16, 18 18-17 tc12+tp12-17; tc16+tp16-17; tc18+tp18-17g 
18 A29 19 13-18 tc13+tp13-18g; tc19+tp19-18 
19 A30 te20-19 
20 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Áreas de contribuição 
Nó 
Área diretamente 
contribuinte 
A1 (km²) 
Nós contribuintes à 
montante 
A2 (km²) A1+A2 (km²) 
1 
2 
3 
4 
5 
6 
7 
8 
9 
10 
11 
12 
13 
14 
15 
16 
17 
18 
19 
20 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Áreas de contribuição 
Cada área de contribuição foi adotada com A = 0,00405km² 
Nó 
Área diretamente 
contribuinte 
A1 (km²) 
Nós contribuintes à 
montante* 
A2 (km²) A1+A2 (km²) 
1 
2 A1,A2 0,00810 0,00810 
3 A3 0,00405 0,00405 
4 A4 0,00405 0,00405 
5 
6 A5 0,00405 0,00405 
7 A6, A10 0,00810 2,6 0,01215 0,02025 
8 A7, A11, A12, A16 0,01620 3,9 0,02430 0,04050 
9 A8, A13, A17 0,01215 4,10 0,00810 0,02025 
10 A9 0,00405 0,00405 
11 
12 A14, A18 0,00810 0,00810 
13 A15, A19, A20, A24 0,01620 7,14g 0,07290 0,08910 
14 A21, A25 0,00810 15,8g 0,04455 0,05265 
15 A26 0,00405 0,00405 
16 A22 0,00405 0,00405 
17 A23, A27, A28 0,01215 12, 16, 18g 0,10935 0,12150 
18 A29 0,00405 19, 13g 0,09315 0,09720 
19 A30 0,00405 0,00405 
20 
*O índice g indica galeria no trecho. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Tempos de concentração e áreas de contribuição 
*O índice g indica galeria no trecho. 
*O tempo de concentração de cada nó será o valor máximo entre as alternativas possíveis. 
Nó Tempos de concentração 
A1+A2 
(km²) 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Tempos de concentração e áreas de contribuição 
*O índice g indica galeria no trecho. 
*O tempo de concentração de cada nó será o valor máximo entre as alternativas possíveis. 
Nó Tempos de concentração 
A1+A2 
(km²) 
3 te4-3 0,00405 
4 te5-4 0,00405 
6 te1-6 0,00405 
10 te5-10 0,00405 
15 te20-15 0,00405 
16 te11-16 0,00405 
19 te20-19 0,00405 
2 te1-2; te3-2 0,00810 
12 te6-12; te11-12 0,00810 
7 tc2+tp2-7; tc6+tp6-7 0,02025 
9 tc4+tp4-9; tc10+tp10-9; te15-9 0,02025 
8 tc3+tp3-8; te7-8; tc9+tp9-8; te14-8 0,04050 
14 tc15+tp15-14; te19-14; tc8+tp8-14g 0,05265 
13 tc7+tp7-13; te12-13; te18-13; tc14+tp14-13g 0,08910 
18 tc19+tp19-18; tc13+tp13-18g 0,09720 
17 tc12+tp12-17; tc16+tp16-17; tc18+tp18-17g 0,12150 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
O dimensionamento da rede de drenagem é realizado para cada trecho, de 
montante para jusante. Os cálculos são organizados da seguinte forma: 
 
• Para cada nó calcula-se a vazão de projeto Qp correspondente à sua área 
de contribuição e seu tempo de concentração; 
• Verifica-se a capacidade das sarjetas Qadm no trecho de rua a jusante 
deste nó; 
• Caso Qp>Qadm, será necessário dimensionar galeria no trecho; 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
• Quando a galeria tiver declividade contrária ao trecho de rua, busca-se 
que o valor desta declividade seja tal que a velocidade do escoamento no 
interior da galeria esteja entre os limites 0,75 - 5,00 m/s, evitando-se 
também profundidades excessivas para os poços de visita. 
 
ETAPAS DO DIMENSIONAMENTO 
Para o dimensionamento das galerias devem ser avaliados diferentes 
cenários com a variação das declividades, verificando-se os diâmetros 
resultantes, as profundidades de assentamento das galerias e os volumes 
de escavação. 
 
Outras alternativas podem ser igualmente soluções aceitáveis. A definição 
de uma alternativa deve, neste caso, ser baseada em uma análise dos 
custos de implantação. 
 
OBRIGADO! 
 
 
DRENAGEM URBANA 
Prof. Edwin Fabiano 
edwin.alves@unisul.br