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Disciplina: Obras Hidráulicas
Aula 5: Sistemas de microdrenagem no controle de cheias
Apresentação
A drenagem urbana eficiente é um problema antigo. Se em outros tempos havia a preocupação com o saneamento da cidade em
desenvolvimento, hoje esse crescimento acelerado e desordenado exige que os sistemas de drenagem funcionem bem, pois sua
ineficiência, muitas vezes, colapsa toda uma cidade.
O trânsito se torna caótico por conta do excessivo volume de água e em alguns casos mais críticos ocorre o isolamento de
comunidades inteiras. Não é possível sequer sair de casa devido ao volume de água presente nas ruas, que demora horas para
escoar.
No Brasil, cada região tem um órgão específico para tratar a questão das enchentes urbanas e esta falta de homogeneidade faz
com que determinadas regiões não evoluam em seu planejamento urbano quanto à questão do escoamento, enquanto outras
regiões sofrem com a falta de investimento por parte dos governantes.
O que se entende, afinal, é que é muito importante dimensionar adequadamente os sistemas de drenagem, de modo que as
inundações, alagamentos e enchentes sejam evitados, porque são nocivos nos aspectos econômicos, sociais e de saúde.
Objetivos
Discutir os aspectos fundamentais para um sistema de drenagem urbana;
Descrever período de retorno;
Esclarecer os aspectos ligados ao projeto e dimensionamento hidráulico de microdrenagem urbana.
Pilares do saneamento
A Lei 11.445 <http://www.planalto.gov.br/CCIVil_03/_Ato2007-2010/2007/Lei/L11445.htm> de 2007
estabelece que cada município elabore seu Plano Municipal de Saneamento Básico (PMSB), pois sem ele os municípios
não poderiam receber nenhum recurso do Governo Federal para saneamento — abastecimento de água, drenagem,
esgotamento sanitário e resíduos. A drenagem e o manejo de águas pluviais fazem parte de uma política pública que visa
à saúde e o bem-estar da população como um todo.
O desenvolvimento do país depende da correta implantação e administração dos planos de drenagem urbana, uma vez
que o planejamento urbano implica na efetividade dos projetos de drenagem.
RESÍDUOS SÓLIDOS
DRENAGEM URBANA
ÁGUA
ESGOTAMENTO SANITÁRIO
 Quatro pilares do PMSB.
A drenagem urbana é um dos quatro pilares do saneamento básico.
?
Você consegue imaginar toda uma cidade um sistema de drenagem eficiente?
?
Quais são as consequências de não haver um sistema de drenagem urbana em uma cidade populosa?
?
Você já ficou com medo da chuva porque sabe que sua rua vai ficar alagada?
Centros urbanos alagados após a chuva mostrando que tanto na região norte do país, onde chove mais, quando no
sudeste o problema é o mesmo:
Manaus <http://www.redetiradentes.com.br/drenagem-urbana-em-manaus-e-insuficiente-
aponta-relatorio-da-comissao-de-geodiversidade-da-ale/>
Volta Redonda – Rio de Janeiro <http://www.focoregional.com.br/Noticia/rio-paraiba-
transborda-e-causa-alagamentos-em>
Belém <http://azevedoambiental.com.br/enchentes-e-alagamentos-da-cidade-de-belem-a-
estrategia-da-padaria/>
Caso a drenagem urbana seja ineficiente, as condições após a chuva serão as mesmas: enchentes, inundações e
alagamentos. A eficiência da drenagem urbana necessita ser uma realidade muito próxima no desenvolvimento das
cidades.
Sistemas de drenagem pluvial urbana
O crescimento da urbanização implica no crescimento da impermeabilização do solo e em um aumento do volume
escoado que deverá ser drenado. Os sistemas de drenagem urbana devem ser planejados em conjunto com o
planejamento urbano, de modo que os planos de urbanização prevejam um projeto de drenagem urbana eficiente.
Em geral, nas áreas urbanizadas, o mau funcionamento dos sistemas de drenagem urbana é a principal causa de
inundações, fazendo com que as enchentes urbanas se tornem um problema crônico. A drenagem urbana deve ser
baseada em projetos hidráulicos, bem como em critérios ambientais, sociais e econômicos.
Os projetos de drenagem urbana devem prever ainda medidas de controle que visem ao
controle do aumento da vazão máxima e à melhoria das condições ambientais. São
classificados de acordo com suas dimensões em sistemas de microdrenagem — também
denominados de sistemas iniciais de drenagem —, e de macrodrenagem.
Microdrenagem
Os sistemas de microdrenagem compreendem um conjunto de obras em cujo projeto são adotadas vazões produzidas
por eventos hidrológicos com até 25 anos de período de retorno.
As áreas envolvidas na microdrenagem têm, em sua maioria, menos de 2,0 quilômetros quadrados (km2) ou 200
hectares (ha), compreendendo trechos de ruas ou quarteirões inteiros, que são influenciados pela arquitetura urbana.
As vazões são especificadas em projeto, de acordo com a malha urbana, criando-se minicursos artificiais (canais de
contorno fechado e pequenos canais a céu aberto), que drenam chuvas de risco moderado.
As principais características dos componentes de um sistema de Microdrenagem implicam que sejam verificados os
seguintes itens:
Sarjeta
A sarjeta é um canal que pode ser a céu aberto situado entre a guia (ou meio-fio) e a via, ou de contorno fechado, como
as utilizadas em projetos de drenagem de estradas. Podem ser dimensionadas de acordo com a profundidade da lâmina-
d’água (profundidade normal), y, por meio da equação de Manning, influenciando velocidade e vazão de escoamento de
acordo om sua rugosidade.
Geralmente, utilizam-se limitadores, como a altura máxima da lâmina-d’água na sarjeta y=0,13 m e a largura máxima
da lajeta de 0,45 m, de modo a não impactar negativamente no trânsito de pedestres, pois uma sarjeta muito profunda
pode ocasionar acidentes. Recomenda-se que nas sarjetas, a velocidade máxima deve ser menor que 3 m/s e a
velocidade mínima deve ser maior que 0,5 m/s.
Há duas maneiras de calcular a vazão em sarjetas:
01
Compreende que se adote o canal como uma seção que se estende até o centro da via;
02
Compreende apenas a própria seção transversal da sarjeta.
Essa escolha dependerá da caraterística de cada projeto em particular.
Pensemos na seguinte situação, em que você, como engenheiro, revisa um projeto de drenagem urbana. No projeto em
análise, você examina o dimensionamento das sarjetas de um quarteirão de casas.
As vias (ruas) têm 6,00 m de largura e possuem uma inclinação transversal de 3,33%. De acordo com os dados de
projeto, as sarjetas são construídas em concreto (n=0,012) e possuem uma declividade de fundo igual a 0,01m/m. As
dimensões da sarjeta estão de acordo com a figura apresentada no projeto:
Inicialmente, calculamos a vazão do escoamento na sarjeta, considerando a seção transversal até o eixo da rua:
Para tanto, determinamos o raio hidráulico de acordo com a área molhada e o perímetro molhado, que extraímos de
acordo com a equação:
Se convertermos essa medida para litros, a fim de termos uma noção do que representa, poderíamos dizer que essa
vazão representa 166 l/s, ou seja, aproximadamente 9960 l/min.
O cálculo de vazão na sarjeta pode ser feito por meio de uma simplificação da equação de Manning, proposta por Izzard,
que é a seguinte:
Onde:
Q = Vazão de escoamento;
y = Altura da lâmina-d’água na sarjeta;
z = O inverso da declividade transversal da via;
n = Coeficiente de Manning;
S = Declividade de fundo.
Podemos calcular o escoamento em uma sarjeta como:
Apesar do método de Izzard ser mais direto em relação à sarjeta, o valor da vazão é maior que o obtido por Manning.
Bocas-de-lobo
De acordo com a necessidade de drenagem, as bocas-de-lobo podem ser simples, múltiplas e equipadas com grelhas
pré-moldadas de concreto ou de ferro fundido dúctil.
Q = × × ×
1
n
R
2
3
/
h
S
1
2
/
0
A
m
= → = = 0, 15A
m
b×y
n
2
A
m
3,00×0,10
2
m
2
= + ( )→ = 0, 10 + ( ) = 3, 10mP
m
y
n
+b
2
y
2
n
− −−−−−
√
P
m
+ 0,3
2
10
2
− −−−−−−−

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