8_Microdrenagem (3)

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DRENAGEM URBANA 
Sistema de Microdrenagem 
1 
Microdrenagem 
Macrodrenagem 
Sistema de drenagem tradicional 
2 
Sistema de microdrenagem 
3 
A principal função do sistema de 
Microdrenagem é coletar e conduzir a água 
pluvial apenas de redes primárias de 
drenagem municipal, como ruas e 
loteamentos que envolvem a parte da 
drenagem urbana, até o sistema de 
Macrodrenagem, além de retirar a água 
pluvial dos pavimentos das vias públicas, 
evitar alagamentos, oferecer segurança aos 
pedestres e motoristas, e evitar ou reduzir 
danos. 
Sistema de microdrenagem 
Estruturas que coletam as águas da chuva nas áreas 
urbanas: 
4 
http://www.fau.usp.br/cursos/graduacao/arq_urbanismo/disciplinas/aut0192/Aula_aut-0192-microdrenagem.pdf 
• Sarjetas 
• Bocas de lobo 
• Caixas de ligação 
• Galerias 
• Poços de queda 
• Poços de visita 
Sarjetas 
São as calhas formadas por 
faixas da via pública e o meio-
fio (guia), ou somente por 
faixas nos cruzamentos de 
ruas (sarjetões) e que são 
coletoras das águas caídas ou 
lançadas nessas vias. 
 
5 
Tipos de sarjetas 
Convencionais Sem Meio-Fio 
Sarjetões 
7 
Sarjetas e sarjetões 
• Comportam-se como canais de seção triangular; 
• Dimensionamento: capacidade hidráulica (máxima vazão de 
escoamento) para comparação com a chuva de projeto e 
decisão sobre a locação das bocas-de-lobo; 
 
 
Largura da via 
Sarjeta 
Calçada 
Guia Guia 
Calçada 
Fonte: MORAES, A. P. 2015 
Sarjetas 
Pode-se calcular a capacidade de condução das ruas e sarjetas 
sob duas hipóteses: 
– Água escoando por toda a calha da rua: Admite-se que a 
declividade transversal da via seja de 3% e que a altura da 
água na sarjeta seja de 15 cm. 
– Água escoando somente pelas sarjetas: Admite-se que a 
declividade da via seja também de 3%, porém com 10 cm 
de altura da água na sarjeta. 
 
 
 
Dimensionamento hidráulico 
Fonte: Tucci, 2001 
A capacidade hidráulica das sarjetas pode ser calculada, 
usando-se a fórmula de Manning modificada por Izzard: 
Onde: 
Q: capacidade da sarjeta (m3/s) 
z: inverso da declividade transversal (m/m) ((z = tgθ = [Itransversal]
-1) 
i: declividade longitudinal (m/m) 
y: profundidade junto à linha de fundo (m) 
n: coeficiente de rugosidade 
Sarjetas 
Q = 0,375
z
n
∙ i1/2 ∙ y8/3 
Dimensionamento hidráulico 
n: coeficiente de Manning 
Dimensionamento hidráulico 
Sarjetas 
A fórmula de Izzard pode ser simplificada: 
 
MÉTODO DE IZZARD PARA CAPACIDADE DE SARJETAS 
Largura da via (m) 3 4 5 6 7 8 9 10 
K 0,539 0,718 0,898 1,077 1,257 1,436 1,616 1,795 
 i KQ0 
Q: capacidade de escoamento (m³/s) 
K: coeficiente de simplificação (adimensional) 
i: declividade da via (m/m) 
Dimensionamento hidráulico 
Sarjetas 
 Uma vez calculada a capacidade 
teórica, multiplica-se o seu valor por 
um fator de redução que leva em 
conta a possibilidade de obstrução da 
sarjeta de pequena declividade por 
sedimentos. 
 
Declividade 
da sarjeta (%) 
Fator de 
redução 
0,4 0,5 
1-3 0,5 
5 0,5 
6 0,4 
8 0,27 
10 0,20 
Dimensionamento hidráulico 
Considerações importantes: 
 
 Caso a vazão da enxurrada seja maior que a capacidade da 
sarjeta, é necessário a utilização de bocas-de-lobo para retirar 
o excesso de água. 
Sarjetas 
 A capacidade de escoamento superficial da via é diretamente 
proporcional a sua declividade; 
 A declividade da via é a relação entre a variação de altura 
(Cota) pela distância percorrida; 
 Declividade média (Não considera variações no greide da via): 
 
i =
Cota maior − Cota menor
Distância
 
i =
Cota montante − Cota jusante
Comprimento 
 
Dimensionamento hidráulico 
15 
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. 
• De acordo com a necessidade de drenagem, podem ser 
simples, múltiplas e equipadas com grelhas pré-moldadas de 
concreto ou de ferro fundido dúctil. 
 
 
 
16 
Bocas de lobo 
Boca de lobo 
de guia 
Boca de lobo 
de sarjeta 
Bocas de lobo 
Boca de lobo de guia Boca de lobo de sarjeta 
http://ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm 
Bocas de 
lobo 
Localização 
Bocas de lobo 
Localização: 
• Ao final de um trecho de rua antes do cruzamento. As águas 
pluviais não devem cruzar a via transversal; 
• Antes da faixa de travessia de pedestres. O pedestre ao 
atravessar a faixa de segurança não deve enfrentar enxurrada na 
sarjeta; 
• Na parte mais baixa do quarteirão; 
• O espaçamento recomendado entre bocas de lobo é de 60 m. 
 
 
http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm 
http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm 
Bocas de lobo 
• Lateral: indicada para instalação em pontos intermediários em sarjetas com 
pequena declividade longitudinal (1% a 5%); quando há presença de 
materiais obstrutivos nas sarjetas; em vias de tráfego intenso e rápido; e em 
montante dos cruzamentos. 
• Com grelha: indicada para sarjetas com limitação de depressão; quando não 
há materiais obstrutivos; para instalação em pontos intermediários em ruas 
com alta declividade longitudinal (1% a 10%). 
• Combinada: adequada para pontos baixos de ruas e pontos intermediários 
da sarjeta com declividade média entre 5% e 10%. 
• Múltipla: também recomendada para pontos baixos e para sarjetas com 
grandes vazões. 
 
 
Bocas de lobo 
Boca de lobo de guia (y0 ≤ h) 
Quando a água acumulada sobre a boca de lobo gera uma 
lâmina inferior a da altura da abertura na guia (h), a boca de 
lobo funciona como um vertedouro. 
Q = 1,7 ∙ L ∙ y0
3/2
 
onde: 
Q é a capacidade de “engolimento” da boca de lobo (m³/s); 
L é o comprimento de abertura da guia (m); 
y0 é a altura da lâmina d’água imediatamente antes da abertura 
da guia (m) 
Dimensionamento hidráulico 
Bocas de lobo 
Boca de lobo de guia (y0 > h) 
Quando a água acumulada sobre a boca de lobo gera uma 
lâmina maior que a da altura da abertura na guia (h), a boca 
de lobo funciona como um orifício. 
Q = 3,01 ∙ h3/2
y0
h
1/2
 
onde: 
h é a altura da abertura da guia. 
Dimensionamento hidráulico 
Bocas de lobo 
Boca de lobo com grelha (y0 ≤ 12 cm) 
Para essa profundidade a boca de lobo funciona com um 
vertedouro de soleira livre com equação semelhante a boca de 
lobo de guia, porém com L sendo substituído pelo perímetro da 
boca de lobo. Caso um dos lados da boca de lobo seja 
adjacente à guia, esse lado deve ser suprimido do perímetro. 
Q = 1,7 ∙ P ∙ y0
3/2
 
onde: 
P é o comprimento do perímetro da boca de lobo. 
Dimensionamento hidráulico 
Bocas de lobo 
Boca de lobo combinada 
A capacidade de “engolimento” das bocas de lobo 
combinadas é aproximadamente a soma das 
capacidade de “engolimento” pela grelha e pela 
abertura da guia, isoladamente. 
Dimensionamento hidráulico 
Bocas de lobo 
Fator de redução 
Localização da 
Sarjeta 
Tipo de Boca de 
Lobo 
% Q 
 
Ponto baixo 
De guia 80 
Com grelha 50 
Combinada 65 
 
Ponto 
intermediário 
De guia 80 
Com grelha 60 
Combinada 70 
Dimensionamento hidráulico 
Bocas de lobo 
• Evitar acidentes; 
• Evitar entupimentos; 
• No caso das grelhas, as restrições deverão ser maiores entre 5 
centímetros e de no mínimo 3 centímetros (para evitar que a 
grelha entupa à toa.) 
Dimensões máximas e mínima das aberturas 
Boca de lobo de guia 
http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm 
Boca de lobo de grelha 
Dimensionamento hidráulico 
Bocas de lobo 
Detalhes construtivos 
• Confeccionadas na obra ou adquiridas no 
comércio; 
• Dimensões preestabelecidas. 
Dimensionamento hidráulico 
Poço de visita 
São câmaras visitáveis cuja função principal é permitir o 
acesso às galerias para inspeção e desobstrução. 
https://pt.wikipedia.org/wiki/Tampão_de_poço_de_visita 
Poço de visita 
Dimensões mínimas recomendáveis para chaminé e 
balão em função da profundidade e do diâmetro"D" da 
tubulação de jusante. 
Poço de visita 
Dimensões recomendadas: 
• A fim de permitir o movimento vertical de um operador, a 
chaminé, bem como o tampão, terá um diâmetro mínimo útil 
de 0,60 metros. 
• O balão, sempre que possível, uma altura útil mínima de 2,0 
metros, para que o operador maneje com liberdade de 
movimentos, os equipamentos de limpeza e desobstrução no 
interior do mesmo. 
• A chaminé, não deverá ter altura superior a 1,0 m, por 
recomendações funcionais e operacionais. 
Poço de visita e boca de lobo não são “bueiros”! 
Bueiros: obras destinadas a permitir a passagem livre das 
águas que acorrem as estradas e através destas, permitindo 
a continuidade do escoamento natural. (DNIT) 
http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm 
Caixas de ligação 
• São utilizadas quando se faz necessária a locação de bocas de lobo 
intermediárias ou para se evitar a chegada, em um mesmo poço de visita, 
mais de quatro tubulações. 
• Sua função é similar ao do poço de visita, porém, não são visitáveis. 
• O desenho das caixas de ligação assemelha-se ao do balão do poço de 
visita, porém, normalmente é de seção quadrada e suas dimensões variam 
conforme o diâmetro dos tubos da rede. 
Caixas de 
ligação 
Maior 
diâmetro 
coletor (m) 
Diâmetro do 
tubo de 
ligação com a 
BL (m) 
Dimensões (m) 
L h H 
0,40 
 
 
0,40 
0,80 0,60 1,00 
0,60 1,00 0,70 1,10 
0,80 1,20 0,80 1,20 
1,00 1,30 1,00 1,40 
1,20 1,40 1,20 1,60 
BL = boca de lobo 
Exercícios 
1. Calcule a capacidade máxima admissível de uma sarjeta 
localizada em uma via de 10 metros de largura situada entre 
as cotas topográficas 780 e 779 metros e possuindo 45 
metros de comprimento. Considere o fator de redução de 
0,8. Utilizar a fórmula de Manning simplificada por Izzard. 
 
 
 
36 
MÉTODO DE IZZARD PARA CAPACIDADE DE SARJETAS 
Largura da via (m) 3 4 5 6 7 8 9 10 
K 0,539 0,718 0,898 1,077 1,257 1,436 1,616 1,795 
 i KQ0  i =
Cota montante − Cota jusante
Comprimento 
 
Q = 214 l/s 
2. Determine o tipo de boca de lobo para uma vazão de 94 l/s na 
sarjeta e uma lâmina de água de 0,10 m. 
a) Boca de lobo guia (tamanho padrão) 
 h = 0,15 m e L = 1,0 m 
 
b) Boca de lobo grelha (sarjeta) 
 a = 0,87 m e b = 0,29 m 
 
 
 
37 
Q = 1,7 ∙ L ∙ y0
3/2
 
Q = 1,7 ∙ P ∙ y0
3/2
 
= 54 l/s 
= 78 l/s 
Como um dos lados da boca de lobo é adjacente à 
guia, esse lado deve ser suprimido do perímetro: 
P = a+ 2.b 
0,29 m 
0,87 
Exercícios 
3. Qual a vazão de engolimento de uma boca de lobo de 
guia com comprimento de 0,80 m e altura do nível de 
água y = 0,13m. Adotar o fator de redução de 0,8. 
 
 
38 
Q = 51,2 l/s 
Exercícios 
São as canalizações públicas destinadas a escoar as águas pluviais 
oriundas das ligações privadas e das bocas de lobo. 
 As redes deverão ser projetadas e locadas no eixo da pista. No caso de 
avenidas, as redes deverão preferencialmente ser projetadas sob o 
canteiro central; 
 Para redes em concreto armado, o cobrimento mínimo recomendado 
sobre a geratriz superior será de 1,00 m; 
 As conexões dos ramais poderão ser feitas em PV’s, em número 
máximo de 4 (quatro); 
 Os pontos baixos nos greides das vias devem ser providos de 
dispositivos de captação, obrigatoriamente. 
 
Galerias de águas pluviais 
Determinação da vazão 
Método Racional – para bacias de até 2 km² 
• A duração da chuva que resulta na vazão máxima é igual ao 
tempo de concentração; 
• A intensidade permanece constante na duração da chuva; 
• A impermeabilidade da superfície não se altera na duração 
da chuva; 
• O escoamento nas galerias é o de conduto livre em regime 
permanente e uniforme. 
Galerias de águas pluviais 
Critérios de projeto 
Estabelecidos pelo contratante ou experiência do projetista, uma 
vez que inexiste norma brasileira com recomendações específicas. 
• Diâmetro mínimo (seções circulares) = 300 mm; 
• Dimensão mínima (seções retangulares) = altura = 0,50 m 
• Seções circulares são dimensionadas à seção plena ou y = 0,95 d 
e as retangulares com altura livre mínima 0,10 H, sendo H = 
altura; 
• Velocidade mínima = 0,75 m/s 
• Velocidade máxima = 5,0 m/s 
Galerias de águas pluviais 
Critérios de projeto 
• A declividade econômica é igual a do terreno, mas limites de 
recobrimento e profundidade devem ser fixados (recobrimento 
mínimo = 1 m e profundidade máxima = 3,5 m); 
• Os diâmetros (ou dimensões) não devem decrescer de montante 
para jusante; 
• Nas mudanças de diâmetro (ou dimensões), as geratrizes 
superiores internas devem estar alinhadas. 
Galerias de águas pluviais 
Áreas de contribuição: 
Após o lançamento dos 
poços de visita e bocas de 
lobo, inicia-se a delimitação 
da bacia de contribuição a 
cada poço de visita, 
formando um mosaico de 
áreas de influência. 
 
Galerias de águas pluviais 
Dimensionamento hidráulico 
Áreas de contribuição: 
 
Galerias de águas pluviais 
Dimensionamento hidráulico 
Coeficiente de escoamento superficial 
ou de “Runoff” 
A estimativa do coeficiente de 
escoamento superficial das áreas de 
contribuição a um determinado PV 
pode ser feita utilizando valores 
tabelados, ou ainda havendo a 
caracterização de mais do que um tipo 
de solo e uso, o valor de “C” adotado 
será o resultado de uma ponderação: 
 
Galerias de águas pluviais 
C =
C1A1 + ⋯ CnAn
A1 + A2
 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Tempo de concentração (tc) 
• Para os PV’s iniciais de uma rede de drenagem, adota-se um 
tempo de concentração de 5 minutos, enquanto que para os 
demais PV’s os tempos de concentração correspondentes são 
obtidos acrescentando o tempo de percurso de cada trecho. 
• Quando existir mais de um trecho afluente a um PV, adota-se 
para este PV o maior valor do tempo de concentração dentre os 
trechos afluentes, em conformidade com a definição de tempo 
de concentração. 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Intensidade pluviométrica (i) 
A intensidade da precipitação pode ser obtida com o emprego 
das equações de chuva: 
 
 
 
Onde: 
I = intensidade média máxima de precipitação (mm/h) 
T = período de retorno (anos) 
t = tempo de duração da precipitação (min) 
K, a, b e c = parâmetros regionais. Para Rio Branco K = 1868; a = 0,21; b = 
21; c = 0,86 
 
𝑖 =
𝐾𝑇𝑎
(𝑡 + 𝑏)𝑐
 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Vazão superficial local (Q) “vazão do trecho” 
Obtida pelo Método Racional: 
 
 
Q: vazão superficial local (m³/s) 
C: coeficiente de escoamento superficial 
i: intensidade da chuva (mm/h) 
A: área da bacia contribuinte local (km²) 
 
Vazão total 
Corresponde ao somatório de vazões afluentes ao PV que 
chegam através de galerias, além da vazão superficial local em 
estudo. Esta vazão “Q” será utilizada no dimensionamento da 
galeria a jusante do PV. 
 
 
 
Q = 0,278 C . i . A 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Diâmetro (d) 
Inicialmente adota-se o diâmetro mínimo e a declividade 
econômica (do terreno) 
 São admitidos os seguintes diâmetros comerciais para as 
galerias: 300, 400, 500, 600, 800, 1000, 1200 e 1500 mm. 
 Acima de 2000 mm, a praxe é de moldar a galeria in loco. 
 
 
 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Declividade do terreno (It) 
Representa a razão entre a diferença das cotas de montante e 
jusante, nas tampas dos PV’s, e a extensão do trecho: 
 
 
 
Onde: 
I = declividade do terreno no trecho (m/m) 
CM = cota do terreno no PV montante (m) 
CJ = cota do terreno no PV jusante (m) 
L = extensão da galeria (m) 
 
 
 
I =
CM − CJ 
L
 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Cotas inferiores da galeria 
Correspondem às cotas relativas à geratriz inferior da 
tubulação. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
CIM = CM − (Recob + D) 
CIJ = CIM − (Ig ∙ L) 
It 
Ig 
Ig =
CIM − CIJ
L
 
Ig=It 
Onde: 
CIM= cota inferior da galeria a montante (m) 
CM=cota do terreno no PV a montante (m) 
Recob = recobrimento mínimo (m) 
D = diâmetro (m) 
Onde: 
CIJ = cota inferior da galeria a jusante (m) 
CIM = cota inferior da galeria a montante (m) 
Ig = declividade da galeria (m/m), dada por: 
L = extensão da galeria 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Profundidade da galeria 
Corresponde à soma do recobrimento mais o diâmetro da 
galeria. 
 
 P = Recobrimento + Diâmetro 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Velocidade do escoamento 
 
 
Onde: 
V = velocidade do escoamento (m/s); 
Q = vazão (m³/s); 
A = área molhada (m²) 
 
 
 
 
 
A
Q
V 
Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Tempo de percurso (tp) 
É a razão entre a extensão e a velocidade do 
escoamento na galeria. 
 
 
 
Onde: 
tp = tempo de percurso (min) 
L = extensão do trecho (m) 
V = velocidade do escoamento (m/s); 
 
 
60V
L
tp


Dimensionamento hidráulico 
Galerias de águas pluviais 
Faz-se o dimensionamento inicial com Ig= It 
E verifica-se se atende aos limites estabelecidos 
pelo projeto 
 Caso necessário aumenta-se o diâmetro ou a 
declividade 
 
 
 
 
Dimensionamento hidráulico 
Projeto de 
Microdrenagem 
Estudos de 
drenagem 
urbana 
Fonte: Tucci, 2005 
Microdrenagem Urbana 
Subdivisão da área e traçado da rede 
Determinação das vazões afluentes à rede 
Dimensionamento da rede 
Elementos físicos do projeto 
• Bacia hidrográfica: escala 1: 5000 ou 1: 
10000 
• Projeto: 1: 2000 ou 1:1000 
Plantas 
• Esquinas, mudanças de direção 
Levantamento 
topográfico 
• Redes existentes (água, esgoto e drenagem) Cadastro 
• Tipos de ocupação (residencial, comercial...) 
• Densidade populacional 
Urbanização 
• Nível máximo do rio que receberá o 
lançamento final 
• Topografia do local de descarga 
Curso d’água 
receptor 
Definição do esquema geral do Projeto 
• Traçado da Rede Pluvial: a rede deve ser lançada em 
planta na escala adequada de acordo com as 
condições naturais do escoamento: 
 Indicar os divisores de bacia e as áreas 
contribuintes; 
 Setas para indicar o escoamento nas sarjetas; 
 Sistema coletor com rede única recebendo 
contribuição das bocas de lobo de ambos os lados 
da via; 
Definição do esquema geral do Projeto 
• Bocas de lobo: localizadas 
de maneira a conduzir 
adequadamente as vazões 
para as galerias. 
Necessariamente utilizadas 
em pontos baixos do 
sistema. 
Definição do esquema geral do Projeto 
• Poços de visita: acesso para manutenção. Utilizar 
em mudanças de seção. Direção e/ou declividade. 
Referências 
• AZEVEDO NETTO, J. M. Manual de hidráulica. 8ª. ed. São Paulo. Ed. 
Edgard Blucher, 2003. 
• CASTRO, A. S. Drenagem Urbana. Material da disciplina. 
Universidade Federal de Pelotas. 2016. 
• KNAPIK, H. G. Drenagem urbana. Material da disciplina Saneamento 
Urbano do curso de Arquitetura e Urbanismo. Universidade Federal 
do Paraná. 
• SILVEIRA, A. Microdrenagem. Material da disciplina Sistemas de 
Esgoto e Drenagem Urbana. Universidade Federal de Alfenas. 2014. 
• SOARES, A. K. Aula 1 – Drenagem urbana. Material da disciplina do 
curso Engenharia de Edificações e Ambiental. Universidade Federal 
de Mato Grosso. 2009. 
• Tucci, C. E. M (org). Hidrologia: ciência e aplicação. Editora da 
UFRGS / ABRH. Porto Alegre, 2001. 
 
 
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