exemplo de aplicação dreno subt 16-23-06-2015 (1)

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Exemplo de dimensionamento Equação de Donnan 
400 m 
1200 m 
Características da área 
•Plana: 48 ha 
•Cultivo anual; 
sistema radicular 
efetivo: 80 cm 
•Recarga: chuvas de 
verão 
•Solo textura média 
Outras características observadas: 
•Nível máximo observado: 40 cm ( NF1) 
•Profundidade do solo até a camada 
impermeável: 2,1 m 
•Condutividade hidráulica média: 4 cm/h 
•Limite de tolerância da cultura : 3 dias 
a 
d S 
c 
b 
NF1 
NF2 
40 cm 
210 cm 
80 cm 
Camada impermeável 
Solução do problema 
Condições exigidas: O nível do lençol freático NF1está a 40 cm da 
superfície, sistema radicular exige uma camada ( c) de 80 cm. O 
rebaixamento deve ocorrer em 3 dias 
1.Cálculo do coeficiente( q ) de 
drenagem ou quantidade a ser 
drenado: 
q = ( 800 -400 )x 0,09 / 3 = 12 mm/dia ou 0,05 cm/h 
) dias remoção( de tempo=t
) θ-θ ( drenável porosidade =α
lençol do torebaixamen=hΔ
t
α x hΔ
=q
s
Textura a( % ) 
Arenosa 15-10 
Média 9-6 
Argilosa 5-3 
 
hΔ
2. Calculo das cotas b e d 
Norma recomendada SCS-USDA: 
Máxima recuperação do lençol ( b ) acima dos drenos, na parte central de seu espaçamento 
seja (0,3-0,5m). Adotando-se 0,5 m temos a profundidade dos drenos ( c+b) de 1,3 m e 
portanto temos d= 0,8 m 
Predominância de fluxo ; 
radial e horizontal fluxo = a > d
horizontal tementepredominan fluxo = a < d
0,8 < 1,3 m 
a 
d S 
c 
b 
80 + 50= 130 
80 cm = 
B 
D = d 
130 cm 
( a ) 
80 cm 
( d ) 
Esquema com as cotas definidas 
S 
80 cm 
(C ) 
50 cm 
( b ) 
NF1=40 cm 
NF2 
Camada impermeável 
3. Calculo do espaçamento entre 
drenos de alivio 
Admitindo-se: 
•Equilibrio entre descarga e recarga 
•Fluxo predominantemente horizontal 
•Regime permanente 
Equação de 
Donnan 
q
bdbK
S
q
DBK
S
)2(4)(4 22
22
2 


mSmS 18336
05,0
)8,0.5,0.25,0(4.4 2
2
2 


Dreno 
coletor Canal ou dreno principal 
Drenos de 
alivio 
1200 m 
4
0
0 
m 
N= números de drenos por coletor= 600/18=33 ou 132 drenos de alivio 
18 
4. Lay out e números de drenos de alivio 
5.Comprimento efetivo do dreno de alivio ( L ) 
L 
S/2 
S
/2
 
S
/2
 
Faixa da área drenada é um retângulo 
dado pela área = S. ( L+S/2 ) 
L=200-9=191m 
L+S/2 
S 
6.Capacidade e dimensionamento dos drenos 
A capacidade de um dreno de alivio pode ser calculada pela 
relação: 
sl
SLSq
Qa /5,0
86400
)9191(18.12
86400
)2/(.





Vazão do dreno coletor = 0,5x 33= 17 l/s 
Qt=Vazão Total = 17x4= 68 l/s Ou Qt= q x At 
Qt= 0,012m/dia x 400 x 1200 = 5760m3/dia= 67 l/s 
Condutos circulares parcialmente cheios: 
• Conquanto o escoamento ocorra com superfície livre, ou seja, à 
pressão atmosférica, o conduto é operacionalmente um canal ou 
um conduto livre, independente de sua forma. 
• Os condutos circulares parcialmente cheios são de interesse por 
terem vasta aplicação para esgotos, bueiros, galerias pluviais e 
drenos. 
 
As equações usadas para dimensionamentos são duas formas 
derivadas da equação de Manning, apropriada para esses casos, 
conforme descrição a seguir: 
 Seção cheia 
 Seção cheia 
Da mesma forma , deduzimos a expressão para meia seção 
 
7. Dimensionamento dos diâmetros dos drenos de alivio 
375,0
5,0.156,0
.







I
nQ
D
D = diâmetro da do dreno, m 
Q = vazão do dreno, m3/s 
n = coeficiente de Manning, decimal 
I = 0,2 % declive dos drenos, decimal 
 
 derivado da equação de 
Manning com 50 % da 
secção de descarga 
mD 073,0
002,0.156,0
013,0.0005,0
375,0
5,0







ou 3” 
Dreno coletor ( I=0,3% ) temos 
analogamente: 
mDc 250,0
003,0.156,0
013,0.017,0
375,0
5,0







ou 10” 
18 
Vazão Total da área, pode ser estimada pelo produto da 
área pelo coeficiente de drenagem (Q )= 67 l/s com declive 
entre 0,4 a 0,6%, com velocidade de escoamento entre 0,9 a 
1,2 m/s 
15” 
 
375,0
5,0
005,0.156,0
013,0.067,0






D
I= 0,5% 
n Q 
Constante para 
50% da seção 
RESUMO DO DIMENSIONAMENTO 
Drenos de 
alivio 
18 
 Ø3” 
Dreno coletor Ø10” 
 
Adutora Ø15” 
Drenos Diâmetro ( Pol ) Quantidade(un) Dimensão ( m) 
Alivio 3 132 191 
Coletor 10 4 200 
Adutora 15 1 200