MEMORIAL DRENAGEM URBANA AV PRINCIPAL PAULA E KEMEL

Prévia do material em texto

SISTEMA DE DRENAGEM URBANA PLUVIAL 
DE UM LOTEAMENTO 
NO MUNICÍPIO DE SOBRAL – C 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
 
1 – INTRODUÇÃO ................................................................................................................ 3 
2 – OBJETIVO ....................................................................................................................... 4 
3 – NORMAS TÉCNICAS ..................................................................................................... 4 
4 - ESTUDOS HIDROLÓGICOS ........................................................................................... 5 
4.1 – OBJETO .................................................................................................................... 5 
4.2 - MÉTODO DE CÁLCULO ................................................................................................. 5 
4.2.1 - MÉTODO RACIONAL CÁLCULO DA VAZÃO ............................................... 5 
4.2.2 - ÁREA DRENADA .............................................................................................. 6 
4.2.3 - COEFICIENTE DE DEFLÚVIO ......................................................................... 6 
4.2.4 - INTENSIDADE MÉDIA DE PRECIPITAÇÃ0 PLUVIAL ...................................6 
4.2.5 - TEMPO DE CONCENTRAÇÃO ........................................................................ 7 
4.2.6 - PERÍODO DE RECORRÊNCIA ......................................................................... 8 
4.2.7 - DETERMINAÇÃO DO DIÂMETRO .................................................................. 9 
4.2.8 - PARÂMETRO DO DIMENSIONAMENTO ....................................................... 9 
5 - ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS ..................................................................................... 10 
5.1 – EXECUÇÃO DE OBRAS ........................................................................................ 10 
5.2 – ESCAVAÇÃO DA VALA ............................................................................................... 10 
5.3 – ASSENTAMENTO DOS TUBOS ............................................................................ 10 
5.4 – REATERRO DA VALA .................................................................................................. 11 
6 - OBRAS COMPLEMENTARES ...................................................................................... 11 
6.1 - CAIXA DE LIGAÇÃO ............................................................................................. 11 
6.2 - POÇO DE VISITA.................................................................................................... 11 
6.4 – DESCIDA D`ÁGUA EM DEGRAU........................................................................ 12 
 
 
 
1 – INTRODUÇÃO 
 
 
O acelerado processo de urbanização é considerado fator responsável pelo agravamento 
dos problemas relacionados às inundações nas cidades, aumentando assim a frequência e os 
níveis das cheias, as quais ocorrem em razão do nível elevado de impermeabilização de bacias 
hidrográficas assim como a ocupação indevida das regiões ribeirinhas. A crescente urbanização 
tem potencial para aumentar tanto o volume quanto as vazões do escoamento superficial direto 
basta pensarmos na área de influência gerada pela sobrecarga de ocupação em uma determinada 
região. O sistema de drenagem de águas pluviais urbanas se configura como um dos mais 
sensíveis aos problemas oriundos da crescente urbanização, tanto em razão das modificações dos 
processos do ciclo hidrológico por causa do crescimento das cidades como devido à interferência 
com os demais sistemas de infraestrutura. 
Um sistema geral de drenagem urbana é constituído pelos sistemas de micro e 
macrodrenagem. A microdrenagem urbana é definida pelo sistema de bocas de lobo, de sarjetas 
e de condutos pluviais ao nível de loteamento ou de rede primária urbana. Por sua vez, a 
macrodrenagem é formada pelos eixos principais de escoamento de forma a atenuar os 
problemas de erosões, de assoreamento e de inundações ao longo dos principais talvegues (fundo 
de vale, galerias de grandes dimensões, estruturas auxiliares, canais e riachos). 
 O sistema de drenagem se configura como parte do conjunto de melhoramentos públicos 
que existem em uma determinada área urbana, assim como as redes de água e esgoto, rede elétrica, 
pavimentação de ruas, guias e passeios, parques, áreas de lazer, dispositivos de drenagem e outros. 
Para execução de um projeto de drenagem são necessários levantamentos topográficos, 
projeto geométrico dos trechos rodoviários e principalmente os estudos hidrológicos. No sistema 
de drenagem o escoamento das águas das tormentas sempre irá acontecer, independente de existir 
ou não sistema de drenagem adequado. Então, podemos dizer que os estudos hidrológicos são 
importantes, visto que através da hidrologia é possível subsidiar o projeto como um todo, assim 
como especificar parâmetros de modo a obter a caracterização climática e pluviométrica da região 
em estudo, sendo assim possível estabelecer as correlações de precipitação-escoamento 
possibilitando a determinação das vazões máximas das bacias hidrográficas, com o objetivo de 
 
 
realizar o correto dimensionamento de todo sistema. 
Diante do exposto, verifica-se que a urbanização de uma bacia altera a sua resposta à 
ocorrência de chuvas. Com isso, percebe-se as reduções da infiltração e o tempo de trânsito das 
águas, que resultam em picos de vazão muito maiores ocasionando inundações. Cabe destacar que 
também será maior em decorrência da impermeabilização e aumento superficial de circulação de 
água, no entanto, o estudo da hidrologia é o primordial para a execução de obras de drenagem 
urbana. 
É necessário a riqueza de detalhes com relação aos estudos hidrológicos que vão desde a 
delimitação da bacia, o clima, a vegetação, o solo até a vazão, para que os profissionais possam 
realizar e dimensionar corretamente o manejo das diversas águas a fim de tornar o estudo viável 
e dimensionado para as características do local do estudo. 
 
2 – OBJETIVO 
 
 
O presente memorial descritivo tem como objetivo demonstrar o procedimento 
metodológico considerado para a elaboração do projeto de drenagem pluvial, para o 
Loteamento de Interesse Social da Sede do Município de Sobral - CE, com a finalidade de 
captar a água precipitada e escoar os deflúvios oriundos da urbanização até a destinação final 
mais adequada, evitando dessa forma riscos de inundações, alagamentos e proliferação de 
doenças. 
O objetivo apresentado será atingido através do dimensionamento de um sistema de 
drenagem urbana composta por poços de visita, galerias de concreto, bocas de lobo, tubulações, 
dissipadores de energia no final da rede, entre outros elementos que compõem o sistema. 
 
3 – NORMAS TÉCNICAS 
 
NBR 12266 – Projeto e execução de valas para assentamento de tubulação de água, 
esgoto ou drenagem urbana; 
NBR15645 – Execução de obras de esgoto sanitário e drenagem de águas pluviais 
 
 
utilizando- se tubos e aduelas de concreto. 
 
4 – PARÂMETROS HIDROLÓGICOS 
 
4.1 – OBJETIVO 
 
O levantamento técnico apresentado na elaboração desse projeto vem acompanhado de 
plantas, perfis e topografia tendo assim como principal objetivo fornecer subsídios necessários 
para a construção dos dispositivos de drenagem da área em estudo. 
O projeto foi elaborado com base em estudos hidrológicos presentes neste memorial 
acompanhado de conceitos e parâmetros relativos aos cálculos das galerias de águas pluviais 
para período de recorrência, conforme tabela normatizada. 
 
4.2 - MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO 
 
4.2.1 - ÁREA DRENADA 
 
A área de drenagem, para efeito de aplicação do Método Racional, fora obtida, a 
partir da medição direta através da planta topográfica, conforme projeto adotado. 
 
4.2.2 - TEMPO DE CONCENTRAÇÃO 
 
Tempo de concentração é a soma dos temposde entrada e de percurso; o tempo de 
entrada é o tempo decorrido entre o início da chuva e a formação do escoamento superficial (e 
a sua entrada na extremidade de montante do conduto). 
A avaliação do tempo de concentração envolve inúmeros condicionantes, existindo uma 
grande variedade de expressões. Para a determinação dos tempos de concentração foi utilizada 
a fórmula de Dooge (Equação 1) 
 
 
 
𝑇𝑐 = 21,88 𝑥 
𝐴0,41
𝑆 0,17
 
onde: 
 
Tc = tempo de concentração em min 
A = Àrea da bacia em km² 
S = Declividade em m/m 
Os dados de área da bacia fora calculado conforme previsto em perfil topográfico. 
A declividade do terreno, calculamos através da (equação 2). Assim temos: 
 
𝑆 =
𝐶𝑀 − 𝐶𝑚
𝐷
 
onde: 
 
S = declividade do terreno em m/m 
CM = cota maior em m 
Cm = cota menor em m 
D = distância do curso principal 
 
4.2.3 - INTENSIDADE MÉDIA DE PRECIPITAÇÃO PLUVIAL 
 
 
A intensidade a ser considerada para a aplicação do Método Racional é a máxima média 
observada para a aplicação do tempo que corresponde à situação crítica, ou seja, a duração de 
chuva a considerar será igual ao tempo e concentração da bacia. 
Para o cálculo da intensidade de precipitação de chuva do Município de Sobral, Ceará 
foi utilizada a fórmula: 
 
 
𝑖 =
14,914 𝑥 (𝑡𝑟 − 2,140)0,143
( 𝑡 + 13,800) 0,768
 
 
5.0 PERÍODO DE RECORRÊNCIA OU RETORNO 
 
Tempo ou período de recorrência se refere ao espaço de tempo em anos onde 
provavelmente ocorrerá um fenômeno de grande magnitude, pelo menos uma vez. No caso dos 
dispositivos de drenagem, este tempo diz respeito a enchentes de projeto que orientarão o 
dimensionamento, de modo que a estrutura indicada resista a essas enchentes sem risco de 
superação, resultando dessa forma a designação usual de descarga de projeto. 
Para o projeto em questão, de acordo com as orientações do DNIT e as características 
da região considerou-se um tempo de recorrência igual a 15 anos, visto que se trata de uma 
macrodrenagem. 
Tabela 01: Tempo de Recorrência - Tr 
 
 
6.0 - COEFICIENTE DE DEFLÚVIO 
 
O coeficiente de deflúvio, ou coeficiente de runnof, é a relação entre o volume de água 
escoado e o volume precipitado em uma superfície de terreno. Este coeficiente pode ser relativo 
a uma chuva isolada ou relativo a um intervalo de tempo onde várias chuvas ocorreram. O 
mesmo também depende de vários outros fatores como: o tipo de solo; cobertura do terreno; 
 
 
tipo de ocupação, tempo de retorno, intensidade da precipitação. 
De acordo com a tabela abaixo e considerando as características do terreno para o 
projeto elaborado assim como a urbanização futura, foi considerado um coeficiente de deflúvio 
igual a C = 0,90. 
 
Tabela 02 - Coeficiente de Deflúvio- C 
 
 
 
7.0 - MÉTODO RACIONAL CÁLCULO DA VAZÃO DE PROJETO 
 Existem vários métodos disponíveis para o dimensionamento de coletores de águas 
pluviais, no entanto, escolhemos o Método Racional para ser aplicado neste trabalho, uma vez 
que o mesmo avalia a maior vazão em uma seção da bacia contribuinte dada, em função das 
características da própria bacia e da quantidade de chuva precipitada. Sua expressão é a seguinte: 
 
 
onde: Q = vazão de escoamento superficial em m³/s 
i = intensidade média de precipitação em mm/h 
A = área drenada em km² 
C = coeficiente de deflúvio 
 
Este método se aplica para pequenas bacias hidrográficas com área de até 2,0 km² 
(TUCCI, 2004) e pressupõe que a concepção fundamental de que a máxima vazão, provocada 
por uma chuva de intensidade uniforme, ocorre quando todas as partes da bacia passam a 
 
 
contribuir na secção ou ponto de coletor. 
 
 
8.0 - DETERMINAÇÃO DO RAIO HIDRAÚLICO (RH) 
 
 
O raio hidráulico está intimamente relacionado ao diâmetreo e escolha da seção dos 
condutos. Consideramos para o cálculo, a seção plena, cujo diâmetro é obtido pela expressão 
𝑅ℎ = 𝐷/4 
Onde: 
 Rh = Raio hidráulico em m 
 D = diâmetro da tubulação em m 
Adotamos para a tubulação, o diâmetro mínimo previsto em norma, o qual é de 0,60 m. 
 
9.0 – DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE (V) 
 
Para a elaboração do sistema de galerias de águas pluviais, foi levado em consideração a 
expressão: 
 
 
 𝑉 =
1
𝑛
 × 𝑅ℎ
2
3 √𝑖 
Onde: 
 
 Rh = raio hidráulico em m 
 V = velocidade escoamento na tubulação em m/s 
 n = Coeficiente de rugosidade para o concreto s/m 
 i = inclinação do terreno em m/m 
 
 
 
 
 A norma prevê a velocidade de escoamento entre 0,75 a 5 m/s no máximo. 
 
10.0 – DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE REDE (Q ) 
 
 Após a verificação do valor da velocidade, devemos calcular a vazão de rede com o 
objetivo de saber se a tubulação mínima adotada suportará a vazão. 
 
𝐐 = 𝐕 𝐱 𝐀𝐦 
 
 
Onde: 
 Q = vazão de rede em m³/s 
 V = velocidade de escoamento na tubulaçaõ em m/s 
 Am = Área molhada em m ( tabela 3) 
 
Os dados de área molhada são retirados conforma está configurado na tabela abaixo: 
 
 
Tabela 03- Tabela geometria da seção
 
 
11.0 – DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE DISPOSITIVOS ( N disp) 
 
 O número de dispositivos se relaciona com a vazão de projeto em m³/s e a vazão do tipo 
de dispositivo que melhor atenda a necessidade prevista em projeto. 
 Temos a expressão (4) 
 
𝑵 𝒅𝒊𝒔𝒑 =
𝑸 𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒊𝒃𝒖𝒊çã𝒐
𝑸𝒅𝒊𝒔𝒑𝒐𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐𝒔
 
 
 
Onde: 
 
 𝑵 𝒅𝒊𝒔𝒑 = Número de dispositivos 
 Q = Vazão de contribuição ou projeto em m³/s 
 Q = Vazão de capacidade do dispositivo em m³/s 
 
 
4.3 – EXECUÇÃO DE OBRAS 
 
As obras de execução das redes de drenagem de água pluvial devem obedecer 
rigorosamente às normas técnicas pertinentes. Antes de se iniciar as obras, é necessário a 
determinação ou locação das coordenadas de projeto, assim como medidas de proteção e 
sinalização. 
 
4.4 – ESCAVAÇÃO DA VALA 
 
Quando os tubos forem assentados, as valas deverão ter dimensões compatíveis com seu 
diâmetro permitindo a montagem, rejuntamento no caso de junta rígida e reaterro compactado 
da vala. As valas deverão ser abertas com acompanhamento topográfico e seguindo as cotas, 
alinhamentos e perfis longitudinais estipulados em projeto. 
Se houver necessidade de reabertura da vala, antes do recebimento definitivo da rede, 
 
 
esse serviço deverá ser efetuado por conta da contratada. O fundo das valas deverá ter 
declividade de acordo com o projeto em anexo. A profundidade será de acordo com o projeto 
em anexo. 
 
4.5 – ASSENTAMENTO DOS TUBOS 
 
Deverá seguir paralelamente à abertura da vala, de jusante para montante, com a bolsa 
voltada para montante. A descida dos tubos na vala deve ser feita cuidadosamente, 
manualmente ou com o auxílio de equipamentos mecânicos. Os tubos devem estar limpos 
internamente e sem defeitos. Cuidado especial deve ser tomado principalmente com as bolsas 
e pontas dos tubos, contra possíveis danos na utilização. No momento do acoplamento os tubos 
devem ser suspensos por cabos de aço ou cinta, sempre pelo diâmetro externo, verificando-se 
o alinhamento dos extremos a serem acoplados. 
 
 
Em todas as fases de transporte, inclusive manuseio e empilhamento, deverão ser 
tomadas medidas especiais para evitar choque que afetem a integridade do material. Antes da 
colocação dos tubos, o fundo da vala deverá ser uniformizado. 
 
4.6 – REATERRO DA VALA 
 
Deverá ser feito com material compatível e com o nível de compactação adequado. 
Cuidados especiais deverãoser tomados com o reaterro inicial ao lado dos tubos, pois 
normalmente o local é de difícil acesso, dificultando a compactação do solo. O material do 
reaterro deverá ser lançado em camadas de no máximo 20 cm, com umidade próxima da ótima 
e compactado com equipamento apropriado, evitando a presença de detritos vegetais, pedras e 
corpos estranhos. Antes de iniciar a compactação mecânica do reaterro com equipamento de 
grande porte, é importante que o engenheiro responsável verifique se o tubo foi dimensionado 
para aquela determinada solicitação de carga. 
 
5 - OBRAS COMPLEMENTARES 
 
5.1 - CAIXA DE LIGAÇÃO 
Os tubos de ligação das bocas de lobo à galeria, deverão ser conectados em uma caixa 
de ligação. Sua função é similar ao poço de visita e diferenciam-se destes por não serem 
visitáveis. 
 
5.2 - POÇO DE VISITA 
O poço de visita tem a função primordial de permitir o acesso às canalizações para efeito 
de limpeza e inspeção, de modo que se possam mantê-las em bom estado de funcionamento. 
Deverão atender as mudanças de direção, de diâmetro e de declividade, a coleta das águas das 
bocas de lobo, ao entroncamento das diversas tubulações. 
Serão colocados em quantidades de acordo com o projeto. Será utilizado para 
canalizações de diâmetro igual a 60 cm ou 80 cm conforme demonstrado em projeto. 
 
 
5.3 - BOCAS DE LOBO 
 
São dispositivos em forma de caixas coletoras construídas em alvenaria. Sua função é 
receber as águas pluviais que correm pelas sarjetas e direcioná-las à rede coletora. 
Durante a execução deve-se observar dois quesitos importantes: 
 Cota: verifica-se topograficamente as cotas de entrada e saída dos tubos de drenagem, 
cota da grelha e profundidade da caixa. 
 Dimensões: verifica-se de forma visual todas as dimensões se estão de acordo com o 
projeto. 
 
5.4 – DESCIDA D`ÁGUA EM DEGRAU 
 
Nas extremidades de cada emissário/lançamento deverão ser executadas descidas 
d`água em degrau, que são dispositivos que possibilitam o escoamento das águas que se 
concentram em talvegues interceptados pela terraplanagem, e que vertem sobre os taludes de 
cortes ou aterros. Nestas condições, para evitar os danos da erosão, torna-se necessária à sua 
canalização e condução através de dispositivos, adequadamente construídos, de forma a 
promover a dissipação das velocidades e com isto, desenvolver o escoamento em condições 
favoráveis até os pontos de deságue, previamente escolhidos. 
Na ausência de projetos específicos deverão ser utilizados os dispositivos 
padronizados pelo DER/ES que constam do álbum de projetos-tipo de dispositivos de 
drenagem. Todo material utilizado na execução deverá satisfazer aos requisitos impostos pelas 
normas vigentes da ABNT e do DNIT. 
O concreto de cimento, quando utilizado nos dispositivos, conforme especificação, 
deverá ser dosado racional e experimentalmente para uma resistência característica à 
compressão mínima (fck) mín., aos 28 dias, de 15 Mpa. O concreto utilizado deverá ser 
preparado de acordo com o prescrito na norma NBR 6118/80. 
 
 
 
6 - OBSERVAÇÕES GERAIS 
 
Quaisquer modificações que por ventura sejam propostas, deverão ter aprovação prévia 
da fiscalização, mediante apresentação de justificativas da necessidade ou conveniência das 
mesmas. A fiscalização reserva-se o direito de fazer alterações no plano proposto para execução 
das obras de águas pluviais desde que não venham a prejudicar os serviços em andamento. 
 
 
 
	SUMÁRIO
	1 – INTRODUÇÃO
	2 – OBJETIVO
	3 – NORMAS TÉCNICAS
	4 – PARÂMETROS HIDROLÓGICOS
	4.1 – OBJETIVO
	4.2 - MÉTODO DE DIMENSIONAMENTO
	4.2.1 - ÁREA DRENADA
	4.2.2 - TEMPO DE CONCENTRAÇÃO
	4.2.3 - INTENSIDADE MÉDIA DE PRECIPITAÇÃO PLUVIAL
	5.0 PERÍODO DE RECORRÊNCIA OU RETORNO
	6.0 - COEFICIENTE DE DEFLÚVIO
	7.0 - MÉTODO RACIONAL CÁLCULO DA VAZÃO DE PROJETO
	8.0 - DETERMINAÇÃO DO RAIO HIDRAÚLICO (RH)
	9.0 – DETERMINAÇÃO DA VELOCIDADE (V)
	10.0 – DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE REDE (Q )
	Após a verificação do valor da velocidade, devemos calcular a vazão de rede com o objetivo de saber se a tubulação mínima adotada suportará a vazão.
	𝐐=𝐕 𝐱 𝐀𝐦
	Onde:
	Q = vazão de rede em m³/s
	V = velocidade de escoamento na tubulaçaõ em m/s
	Am = Área molhada em m ( tabela 3)
	11.0 – DETERMINAÇÃO DO NÚMERO DE DISPOSITIVOS ( N disp)
	O número de dispositivos se relaciona com a vazão de projeto em m³/s e a vazão do tipo de dispositivo que melhor atenda a necessidade prevista em projeto.
	Temos a expressão (4)
	𝑵 ,𝒅𝒊𝒔𝒑 .=,𝑸 ,𝒄𝒐𝒏𝒕𝒓𝒊𝒃𝒖𝒊çã𝒐.-𝑸,𝒅𝒊𝒔𝒑𝒐𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐𝒔..
	Onde: (1)
	𝑵 ,𝒅𝒊𝒔𝒑 = . Número de dispositivos
	Q = Vazão de contribuição ou projeto em m³/s
	Q = Vazão de capacidade do dispositivo em m³/s
	4.3 – EXECUÇÃO DE OBRAS
	4.4 – ESCAVAÇÃO DA VALA
	4.5 – ASSENTAMENTO DOS TUBOS
	4.6 – REATERRO DA VALA
	5 - OBRAS COMPLEMENTARES
	5.1 - CAIXA DE LIGAÇÃO
	5.2 - POÇO DE VISITA
	5.3 - BOCAS DE LOBO
	5.4 – DESCIDA D`ÁGUA EM DEGRAU
	6 - OBSERVAÇÕES GERAIS