UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – CCET
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
LEVANT AMENT O DE DISPOSIT IVOS DE DRENAGEM
DE VIAS URBANAS COM F UNCIO NAMENT O
COMPROMET IDO: EST UDO DE CASO (BEL ÉM/PA)
JAQUELINE BO IADE IRO AYRES NEG RÃO
VIT OR HUGO M ENEZES GEM AQUE
Belém - PA
2010
1
UNIVERSIDADE DA AMAZÔNIA – UNAMA
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLOGIA – CCET
CURSO DE ENGENHARIA CIVIL
LEVANT AMENT O DE DISPOSIT IVOS DE DRENAGEM
DE VIAS URBANAS COM F UNCIO NAMENT O
COMPROMET IDO: E ST UDO DE CASO (BEL ÉM/PA)
JAQUELINE BO IADE IRO AYRES NEG RÃO
VIT OR HUGO M ENEZES GEM AQUE
Trabalho
de
apresentado
obtenção
Engenharia
conclusão
como
do
exigência
título
Civil,
de
de
Curso
para
bacharel
submetido
a
a
em
banca
examinadora do Centro de Ciências Exatas
e Tecnologia da Universidade da Amazônia.
Orientador: Dr. Benedito Coutinho Neto.
Belém - PA
2010
2
Trabalho de conclusão de Curso apresentado como exigência para a obtenção do
título de bacharel em Engenharia Civil, submetido a banca examinadora do Centro
de Ciências Exatas e Tecnologia da Universidade da Amazônia. Os graduandos
deverão entregar o TCC final com as alterações/correções exigidas pela banca no
prazo
estipulado
pela
Instituição,
caso
automaticamente,
Reprovados.
Belém-PA
2010
contrário,
serão
considerados,
3
AGRADECIMENTOS
Agradecemos primeiramente a Deus, que vem iluminando todo o nosso
caminho, pela oportunidade que tive de escolher esta profissão, pelas pessoas que
foram colocadas em nossas vidas ao longo desses cinco anos, as quais
aprendemos muito.
Agradecemos a todos nossos familiares por terem contribuído direta e
indiretamente na nossa jornada, nos tranqüilizando nos momentos de fraqueza
transmitindo alegria e nos dando força. Em especial aos nossos pais que mesmo
ausentes estavam em suas cidades torcendo por nós e acreditando na nossa vitória.
Aos nossos amigos que estiveram presente sempre que precisamos ao longo
dessa temporada em Belém e não pouparam esforços sempre que precisamos.
Agradecemos ao empenho de todos os professores, que contribuíram com
seus conhecimentos para a nossa formação e a todos os colegas de turma, com os
quais podemos sorrir, aprender, discutir e viver cinco anos preciosos e maravilhosos
que serão lembrados com muito carinho e saudades.
Agrademos enfim, ao nosso orientador, professor Coutinho, a todo esforço
dedicado a nos orientar, sendo paciente ao longo desse ano, e nos transmitindo
palavras de incentivo, conselhos. A ele nossa admiração por ser tão bom
profissional, e uma pessoa íntegra. Contribuindo para nosso sucesso e por sermos
pessoas melhores.
4
Suba o Primeiro degrau com fé.
Não é necessário que você veja toda a escada.
Apenas dê o primeiro passo.
Martin Luther King
5
RESUMO
NEGRÃO, Jaqueline Boiadeiro Ayres (2010), GEMAQUE, Victor Hugo Menezes
(2010), Levantamento de dispositivos de Drenagem de vias urbanas com
funcionamento comprometido: estudo de caso (Belém/PA). 77p. TCC – Centro
de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade da Amazônia, Belém, PA, 2010.
O sistema de drenagem é o principal meio de escoar a água da chuva, que é
freqüente em nossa região. Seu estado de conservação é precário, não havendo
manutenção na maior parte das ruas e canais de Belém, isso pode provocar uma
redução na qualidade de vida da população e aumentar a transmissão de doenças
provocadas por ratos, baratas, etc. Diante disso, es te trabalho tem como objetivo
fazer um levantamento dos dispositivos de drenagem para saber onde estão
ocorrendo as falhas no escoamento das águas pluviais e o porquê. Para tanto, foram
feitas medições das dimensões dos dispositivos de drenagem, bem como obtidas
fotos para avaliar os problemas e compará-las com a forma correta de
execução/manutenção, no final deste trabalho foram apresentados problemas e
algumas soluções.
Palavras-chave: Drenagem urbana. Dispositivos de drenagem. Impermeabilização
do solo. Vias urbanas.
6
ABSTRACT
NEGRÃO, Jaqueline Boiadeiro Ayres (2010), GEMAQUE, Victor Hugo Menezes
(2010) Survey of Drainage devices of urban streets with impaired operation: a
case study (Belém / PA). 77p. TCC - Center for Science and Technology, University
of Amazonia, Belém, PA, 2010.
The drainage system is the main way of draining rainwater, which is frequent in our
region. Its conservation status is precarious, without maintenance in most of Belém’s
streets and canals, this may cause a reduction in quality of life and increase the
transmission of diseases caused by rats, cockroaches, etc. Therefore, this work aims
to survey the drainage devices to know where the faults are occurring over the
rainwater’s flow and why this is happening. Thereby, measurements of the drainage
devices were made, and were also obtained photos to value the problems and they
were later compares them with the correct way of execution/maintenance, at the end
of
this
work
were
presented
problems
and
some
Keywords: Urban drainage. Drainage devices. Soil sealing. Urban streets.
solutions.
7
LISTA DE FIGURAS
Figura 1:
Rio do Pó na Itália
16
Figura 2:
Países Baixos
17
Figura 3:
Dique Afsluit
18
Figura 4:
Belém do Pará em 1996
19
Figura 5:
Área ocupada x cobertura vegetal do Município de Belém
20
Figura 6:
Mapa das Bacias Hidrográficas da Costa Atlântica Nordeste do
22
Estado do Pará
Figura 7:
Vazões máximas em vários tipos de cobertura
Figura 8:
Esquema de uma estrutura de Plano Diretor de Drenagem Urbana 28
Figura 9:
Microdrenagem tradicional Localização
23
33
Figura 10: Seção da sarjeta
34
Figura 11: Localização de bocas-de-lobo
36
Figura 12: Boca-de-lobo de guia
37
Figura 13: Boca-de-lobo de guia
37
Figura 14: Boca-de-lobo combinada
37
Figura 15: Boca-de-lobo combinada
37
Figura 16: Elementos da seção transversal de uma sarjeta
38
Figura 17: Cálculo do espaçamento entre bocas-de-lobo
42
Figura 18: Tubos de Ligação
45
Figura 19: Poço de Visita
46
Figura 20: Esquem a de m icrodrenagem demonstrando as galerias
48
Figura 21: Canal aberto natural
49
Figura 22: Canal aberto artificial
50
Figura 23: Concepção de canal aberto revestido
50
Figura 24: Concepção de canal fechado
51
Figura 25: Canal fechado, em situação de enchente
52
Figura 26: Demonstrativo de Escoamento Permanente e Uniforme em
conduto livre
Figura 27: Demonstrativo de Escoamento Permanente e Uniforme em
conduto forçado
Figura 28: Boca-de-lobo entupida na Av. Duque de Caxias
53
Figura 29: Boca-de-lobo, Rua dos Pariquis, esquina com Trav. 14 de Março
60
54
59
8
Figura 30: Boca-de-lobo, Passagem Gaspar Dutra
61
Figura 31: Boca-de-lobo simples
61
Figura 32: Boca-de-lobo colocada na esquina
62
Figura 33: Boca-de-lobo com falta de tampa, Av. Pedro Álvares Cabral
63
Figura 34: Boca-de-lobo com falta de tampa, Travessa Apinagés
63
Figura 35: Boca-de-lobo com falta de tampa, Rua dos Pariquis
64
Figura 36: Boca-de-lobo simples
64
Figura 37: Poço de visita com tampa deteriorada, Rua dos Mundurucus
65
Figura 38: Poço de visita em planta baixa
66
Figura 39: Canal poluído, Avenida Bernardo Sayão
67
Figura 40: Canal poluído, Avenida Bernardo Sayão
67
Figura 41: Canal poluído da Generalíssimo, Avenida Fernando Guilhon
68
Figura 42: Canal poluído, Rua 9 de Janeiro
68
Figura 43: Alagamento na Vila Lusitana
69
Figura 44: Alagamento Rua dos Pariquis
70
Figura 45: Alagamento Rua dos Mundurucus esquina com Av. Alcindo
Cacela
Figura 46: Travessa Quintino Bocaiúva alagada
70
72
9
LISTA DE TABELAS
Tabela 01:
Fatores de redução de escoamento das sarjetas
35
Tabela 02:
Coeficientes de redução das capacidades das bocas-de-lobo
40
Tabela 03:
Espaçamento dos poços de visita em metros
47
10
SUMÁRIO
CAPÍTULO I – INTRODUÇÃO
12
1.1
PROBLEMA E JUSTIFICATIVA
12
1.2
OBJETIVOS DE PESQUISA
13
1.2.1
Objetivo Geral
13
1.2.2
Objetivos Específicos
13
1.3
ESTRUTURAÇÃO DO TRABALHO
13
CAPÍTULO II – REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
15
2.1
HISTÓRICO
15
2.2
BELÉM E O SISTEMA DE DRENAGEM
18
2.3
HIDROLOGIA DA REGIÃO
21
2.4
CLIMA E CONDIÇÕES METEROLÓGICAS
22
2.5
ESTUDO DAS CHUVAS
23
2.5.1
Método Racional
24
2.6
DRENAGEM URBANA SUSTENTÁVEL
25
2.6.1
Sistemas de Microdrenagem e Macrodrenagem
28
2.6.2
Midrodrenagem
29
2.6.2.1
Diretrizes para execução de uma rede pluvial
32
2.6.2.2
Sarjetas
33
2.6.2.3
Bocas-de-Lobo
35
2.6.2.3.1 Eficiência de uma Boca-de-Lobo
38
2.6.2.3.2 Espaçamento entre Bocas-de-Lobo
41
2.6.2.3.3 Bocas-de-Lobo em áreas planas
42
2.6.2.3.4 Determinação do comprimento
43
2.6.2.4
Tubos de ligação
44
2.6.2.5
Poços de visita
45
2.6.2.6
Galerias
47
2.6.3
Macrodrenagem
48
2.6.3.1
Canais
49
2.6.3.1.1 Canal Aberto Natural
49
2.6.3.1.2 Canal Aberto Artificial
50
11
2.6.3.1.3 Canal Aberto Revestido
50
2.6.3.1.4 Canal Fechado
50
CAPÍTULO III – METODOLOGIA
55
3.1
56
Pesquisa de campo
CAPÍTULO IV – APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
58
4.1
Boca-de-Lobo mal executada
58
4.2
Boca-de-Lobo mal dimensionada
60
4.3
Boca-de-Lobo com falta de tampa de concreto
61
4.4
Poço de visita com tampa de concreto deteriorada
65
4.5
Obstrução de Canal ou poluição
66
4.6
Alagamento por falta de planejamento ou deteriorização dos
69
dispositivos
4.7
Excesso de áreas impermeabilizadas
71
CONCLUSÃO
73
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
75
12
CAPÍTULO 1: INTRODUÇÃO
1.1 Problema e Justificativa
O descaso da população em geral, e a ocupação desordenada das cidades
comprometem os fatores ambientais, que conseqüentemente causam transtornos
urbanos. É comum o lançamento de resíduos industriais, esgotos sanitários, e lixos
em geral, nos canais que cortam as cidades. A pavimentação e as construções nas
cidades tornam menor a possibilidade de infiltração das águas da chuva no solo, ou
seja, impermeabiliza o solo, dificultando assim, a formação do ciclo das águas das
chuvas, tornando os canais saturados e ocasionando enchentes.
O problema é de tal ordem que se torna difícil a previsão de sistemas, o
planejamento e o controle, a avaliação dos impactos ambientais e a previsão de
possibilidades de melhoria das condições de urbanização das cidades.
A conscientização da população é de extrema importância para um controle
da poluição/doenças, pois a falta de informação do prejuízo acarretado por ligações
clandestinas de esgoto na rede de águas pluviais causam o comprometimento da
13
drenagem urbana e a contaminação dos mananciais, trazendo sérios problemas
para toda a cidade.
Diante do que foi explanado, esse trabalho tem como objetivo fazer o
levantamento desses dispositivos que estão comprometidos com a finalidade de
saber, dentre os locais estudados, os pontos que necessitam de intervenção mais
urgente. Para tanto, foi feito um levantamento fotográfico e medições das dimensões
dos dispositivos de drenagem.
1.2 Objetivos de Pesquisa
1.2.1 Objetivo Geral
Este trabalho tem como objetivo avaliar o estado de conservação/manutenção
dos dispositivos de drenagem e o impacto gerado pela poluição de vias e canais,
que se encontram na cidade de Belém do Pará de acordo com as normas do DNIT
(Departamento Nacional de Infra -estrutura de Transportes).
1.2.2 Objetivos Específicos
Estudar as normas do DNIT e as normas específicas da ABNT (Associação
Brasileira de Normas Técnicas) e suas aplicações;
Fazer o levantamento fotográfico de dispositivos de drenagem de vias
urbanas com o funcionamento comprometido;
Comparar dispositivos executados de forma incorreta ou com falta de
manutenção com a forma correta de execução e de manutenção;
1.3 Estruturação do Trabalho
No Capítulo 2, relata-se a história da drenagem no mundo, no Brasil e na
cidade de Belém, em seguida é feito uma breve revisão de Drenagem Urbana
Sustentável, do sentido de ter um plano diretor em cada cidade, dos estudos
hidrológicos necessários para elaboração de um projeto. Referencia-se por vez
microdrenagem, abordando os dispositivos tais como sarjeta, boca-de-lobo poço de
14
visita, galeria. E uma leve abordagem de macrodrenagem, destaca ndo os tipos de
canais e escoamento necessários. No Capítulo 3, apresentam-se a metodogia
adotada, os materiais utilizados para pesquisa e a descrição do problema. No
Capítulo 4, relata-se a discussão dos resultados obtidos, por intermédio dos dados
coletados, fazendo-se uma análise técnica de como os dispositivos de drenagem
deveriam estar funcionando, considerando a execução, quando for o caso, e a
manutenção. Baseando-se nas normas do DNIT (Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes). E por fim o Capítulo 5 versa sobre as conclusões.
15
CAPÍTULO 2: REVISÃO BIBLIOGRÁFICA
2.1 Histórico
Segundo Fernandes (2002), a drenagem deu-se por intermédio de técnicas
de manejo da água sobre o solo e processos de irrigação, objetivando a produção
de alimentos, independentemente, se o período era de chuva ou de seca.
No começo das civilizações, a drenagem contribuiu para grandes expansões
de terra, esta era composta de valas a céu aberto que atravessavam a terra e com o
passar do tempo foi surgindo a idéia de dutos cobertos para drenagem urbana, onde
o gesso e o barro eram os aglomerantes (ligantes) e os blocos eram de argila
cozido.
Com o passar do tempo as coisas foram se aprimorando e obras de grande
porte foram realizadas no tempo do Império Romano, como as do Vale do Pó, na
Itália. Onde em Novembro de 1951, excesso de precipitação e altas marés
destruíram diques, causando prejuízos de um terço do PIB da Itália da época,
despertando o interesse de autoridades para projetos ambiciosos para regularização
16
do Rio do Pó, considerado o maior rio da Itália. Na figura 1, uma parte do Rio do Pó
em Turim.
Figura 01: Rio do Pó, na Itália (MORGADO, 2007).
Tratando-se dos tempos modernos, um exemplo notável da prática da
drenagem em grande escala é a dos países baixos, formados por 12 províncias:
Holanda do Norte, Holanda do Sul, Drenthe, Fevolândia, Frieslândia, Gelderlândia,
Groningen, Limburg, Brabant do Norte, Overijssel, Utrecht e Zelândia, destacados na
Figura 2 em vermelho. Onde aproximadamente um quarto desse território encontrase abaixo do nível do mar, os quais são todos denominados de Holanda, o termo
Holanda origina-se de houtland, a floresta pantanosa que se estendia ao longo do
curso inferior do rio Reno.
Estando localizado nessa região o grande projeto do dique Afsluit executado
em 1954, Figura 3, unindo as duas províncias neerlandesas Holanda do Norte e
Frísia, o dique de fechamento, tem 32 quilômetros de extensão e 5,50m de altura, na
foz de um rio, com o objetivo de impedir o acesso das águas do mar do Norte.
Isolada, a área passou a ser dessecada por meio de um sistema de canais e
bombas, o que permitiu o aproveitamento de novas terras aráveis, em um total de
mais de dois mil quilômetros quadrados.
Os holandeses tornaram-se mestres na arte de resgatar grande parte das
terras baixas do mar ou de lagos, por meio da utilização racional de técnicas de
17
drenagem. Assim, uma área de mais de 180 km2, anteriormente coberta pelas águas
do lago Haarlem, tornou-se arável (BARSA CD-ROM, 1998).
Legenda:
Cota abaixo do nível do mar.
Figura 02: Países Baixos, (TERRITÓRIO GEOGRÁFICO ONLINE, 2000).
Segundo Fernandes (2002), no Brasil o grande desenvolvimento urbano
ocorreu no final dos anos 1960 à 1990, quando o país passou de 55% de população
urbana para 76%. Esta concentração de população ocorreu principalmente em
grandes metrópoles, a taxa de população urbana brasileira é de 80%, próxima a
saturação. Este processo descontrolado atuou diretamente nas condições de infraestrutura reduzida, causando certo caos em relação aos recursos hídricos:
abastecimento de água, transporte e tratamento de esgotos e drenagem.
18
Figura 03: Dique Afsluit, (LORENTZ, 2009).
Mas somente em algumas metrópoles a drenagem urbana foi considerada um
fator preponderante, tendo como marco a inauguração da cidade de Belo Horizonte
(1897), fundada para ser a capital do estado mineiro, obedecendo a um traçado
urbanístico predefinido, e servida com serviços de água e esgotos projetados por
Saturnino de Brito, engenheiro civil e o mais notável sanitarista nacional. A cidade de
Santos também foi campo de serviço para esse notável engenheiro em 1912, com a
abertura de canais destinava-se a drenagem das águas estagnadas dentro do
perímetro urbano.
A drenagem urbana tornou-se um elemento obrigatório dos projetos de
urbanização, após a adoção do sistema separador absoluto no Brasil, sistema onde
passou a ser obrigatoriamente separados o esgoto sanitário e a drenagem pluvial,
sendo também obrigatório o emprego de tubos de concreto para projetos de
urbanização.
Não se sabe os dados exatos em relação à drenagem urbana, porém se sabe
que com o crescimento populacional acelerado o padrão de vida dos brasileiros vem
decaindo rapidamente, o sistema de saneamento básico é precário.
2.2 Belém e o sistema de drenagem
Segundo COHRE (2006) a capital paraense, constitui uma metrópole com
cerca de 2,15 milhões de habitantes. É o local da bela presença das maiores
densidades demográfico da Amazônia e um dos maiores índices de renda per capita
19
e de desenvolvimento humano. No entanto, é a capital com maior desigualdade
social, pois os serviços e equipamentos urbanos não são acessíveis a todos e
grandes parcelas da população vivem em áreas periféricas e insalubres e exercem
atividades no setor informal da economia gerando movimentos reivindicatórios de
cidadania.
Figura 04: Belém do Pará em 1996(SKY SCRAPER CITY, 2010).
Como se pode ver na Figura 04, Belém é uma capital cercada por águas,
localizada na embocadura de um braço do delta Amazônico, na baia do Guajará,
cortada por vários canais, igarapés e rios. Com seu relevo plano e pouco variado
encontram-se diversos pontos baixos em diversas áreas da cidade com cota inferior
a 4 metros, alagada permanentemente ou sujeitas a inundações periódicas, mais
conhecidas como baixadas. Tendo como exemplo na região central da cidade as
partes baixas das ruas: dos Pariquís, 14 de março e redondezas do canal da
Tamandaré.
Coberta por uma extensa rede de canais, rios, a região possui como
destaques demográficos as bacias do Una, Tucunduba, Val-de-Cães e do Furo do
Maguari. Na figura 5 é possível ver a área ocupada da cidade e a área coberta pela
vegetação amazônica.
De acordo com COHRE (2006), a ocupação na cidade de Belém não ocorreu
de maneira contínua, com o aterramento de algumas áreas nas proximidades dos
igarapés do Reduto a cidade e das Armas a cidade foi se populando aos poucos.
Junto ao processo de ocupação, o sistema de drenagem veio se desenvolvendo,
começando através da área que se estende do igarapé do Tucunduba ao de Val de
20
Cães. Também vinha se desenvolvendo a construção do dique da “Estrada Nova” e
da abertura da Avenida Bernardo Sayão já no início do séc ulo XX.
O crescimento inicial em Belém expandiu-se através do núcleo de dois pontos
principais: um que acompanhava o Rio Guamá e outro ao longo da Baía do Guajará.
A partir dos anos 50, as baixadas começaram a ser ocupadas pela população de
baixa renda, pelo fato das terras mais altas estarem escassas e mais caras, mas até
então não eram feitos registros de inundações.
LEGENDA:
Área ocupada
Área de vegetação amazônica
Figura 05: Área ocupada x cobertura vegetal do Município de Belém (GOOGLE
MAPS, 2010).
Já nos dias de hoje, há muitos alagamentos e muito se foi feito para tentar
acabar com isso, mas embora algumas dessas ações possam ter contribuído para
melhorias nas condições de moradia de algumas parcelas da população, elas foram
insuficientes para resolver ou para conter o avanço do crescimento habitacional
desordenado.
Apesar das dificuldades de implantação, Belém é pioneira na adequação do
Plano diretor o qual foi elaborado em meados de 1993 incorporando o conjunto de
instrumentos e regulamentado pelo Estatuto da Cidade.
21
2.3 Hidrologia da região
Segundo a SECTAM (Secretaria de Estado de Meio Ambiente), a região
hidrográfica da costa Atlântica Nordeste do Estado do Pará é formada por quatro
bacias hidrográficas principais: Bacias do Rio Acará, do Rio Mojú, do Rio Capim e do
Rio Guamá.
A Bacia Hidrográfica da Estrada Nova, componente da Bacia Hidrográfica do
Rio Guamá, uma das mais populosas, abrangendo uma área de 958 hectares, o que
corresponde a 16% da área urbana do Município de Belém. A Bacia Hidrográfica do
Rio Guamá tem área de drenagem de 87.389,542 km², que equivale a 7% da área
do estado, abrangendo vários municípios como, por exemplo:
Goianésia do Pará, Rondom do Pará, Paragominas, Tailândia, Breu-Branco, ToméAçu, Ananindeua, Belém e Ipixuna do Pará.
O Rio Guamá, nasce em cotas inferiores a 100 m, percorrendo cerca de 400
km, até lançar suas águas na Baía de Guajará, em Belém. A foz do Rio Guamá,
juntamente com a foz do Acará, forma a Baía de Guajará, apresentando 900 metros
de largura de margem a margem, Belém à direita e ilha do Cumbu à esquerda.
O mapa a seguir (figura 6) apresenta as 4 principais bacias hidrográficas da costa
Atlântica Nordeste do Estado do Pará.
Os estudos de drenagem urbana envolvem, geralmente, c ursos d'água de
pequeno ou médio porte desprovidos de registros fluviométricos, nos quais a
estimativa das vazões de projeto é feita com base nos dados de chuvas intensas
que ocorrem nas respectivas bacias.
22
Figura 06: Mapa das Bacias Hidrográficas da Costa Atlântica Nordeste do Estado
do Pará (SECTAM, 2007).
2.4 Clima e condições meteorológicas
A situação climática de hoje reflete as modificações já sofridas pela área
ocupada das cidades. Se forem observados os diferentes parâmetros climáticos
regionais, a Cidade de Belém destaca-se como um ponto onde a temperatura, a
umidade e a precipitação têm valores distintos dos constantes nas isolinhas gerais
para a região.
Isso se deve às características de um fenômeno denominado de “clima
urbano”, já que não há alteração maior do meio ambiente do que a urbanização,
com os processos simultâneos de eliminação da cobertura vegetal, pavimentação,
mudanças dos critérios de escoamento d´água, verticalização das construções e
outros fatores.
MONTEIRO (1976) afirma que “o clima urbano é modificação substancial de
um clima local, não sendo possível ainda decidir sobre o ponto de concentração
populacional ou densidade de edificações em que essa mudança principia”.
23
2.5 Estudos das chuvas
Segundo o IBGE (Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística), a região do
Município de Belém abrange uma área aproximadamente de 1.064,918 km², com o
clima quente úmido, tipicamente tropical, possui um índice pluviométrico de 2889
mm (ano), onde as chuvas são constantes, a uma temperatura média anual de 26ºC.
O tipo e a extensão da cobertura vegetal predominante na bacia têm uma
influência considerável nos parâmetros geomorfológicos. Segundo Couto, mais de
98% dos fatores responsáveis pela degradação ambiental da água dos lagos
provém da bacia hidrográfica do seu entorno, seja por fenômenos naturais
(enxurradas) ou antrópicos
(desmatamentos,
agricultura, impermeabilização,
poluição, etc.). Os outros 2% são trazidos pelas correntes aéreas das bacias
vizinhas.
Conforme Tucci (2000), nas cidades, a forma de ocupação da bacia influencia
nas descargas máximas e no tempo decorrido, desde o início das chuvas até a
vazão máxima, período esse conhecido como tempo de concentração da bacia.
Observando a Figura 07 a primeira curva à esquerda da figura, verifica-se
que é justamente nas cidades onde ocorrem as maiores cheias e estas acontecem
logo após o início das chuvas, justamente por não haver a oportunidade de
infiltração nos terrenos impermeabilizados, devido a influência na degradação
ambiental. Já nas áreas de agricultura, agro-florestal, e florestas a vegetação alem
de funcionar como benefício considerável para o ecossistema, age como filtro para
os sedimentos trazidos pelas chuvas. Ou seja, ao contrario da urbanização as áreas
com vegetação e solos permeáveis atingem a uma cobertura ideal de uma bacia.
Figura 07: Vazões máximas em vários tipos de cobertura (ALBERT, 2000).
24
A intensidade de chuva em Belém, segundo Souza (1985) apud Viana (2010) ,
pode ser determinada pela expressão 01.
i
( 2300 xT
(t
20 )
0 , 20
)
(01)
0 , 91
Onde:
i = intensidade (mm/h),
T = tempo de recorrência (anos).
t = tempo de duração (min).
Os estudos hidrológicos exigem a coleta diária e sistemática de dados: do
tempo, de níveis d´água e das vazões ou descargas, em pontos estratégicos da
bacia. Na sua ausência, utilizam-se estudos hidrológicos simplificados, que exigem
apenas um mapa plani-altimétrico
e instrumentos como curvímetro, planímetro,
para a determinação das características fisiográficas das bacias) e/ou a procura
indagativa (entre os moradores mais idosos do local) de marcas nas paredes e
pontes, das enchentes anteriores.
2.5.1 Método Racional
De acordo com Tucci (2005), para bacias de drenagem que não apresentam
complexidade e que tenham áreas de drenagem inferiores a aproximadamente 3
km2 é recomendado que a descarga de projeto seja analisada pelo denominado
Método Racional. Embora criticado por sua simplicidade, é um método aceito e
conduz a resultados satisfatórios, quando aplicado dentro de seus limites de
validade.
A seguinte expressão define o método:
Q
0 , 278
C
i
A
Onde:
Q - vazão de pico (m³/s);
C - coeficiente "runoff", de escoamento ou de deflúvio (adimensional);
(02)
25
i - intensidade média da chuva, em mm/h, para uma duração da chuva igual ao
tempo de concentração da bacia em estudo. Esse tempo é, usualmente, o requerido
pela água para escoar desde o ponto hidraulicamente mais remoto da bacia até o
ponto de controle (local de interesse);
A - área da bacia (km²).
O método racional deve ser aplicado, quando:
As condições de permeabilidade da superfície da bacia permanecem constantes
durante a ocorrência da chuva;
O pico relativo a um dado local de estudo, é função do respectivo tempo de
concentração, assim como da intensidade da chuva, cuja duração é suposta
como sendo igual ao tempo de concentração;
Toda a área de drenagem, a montante do local em estudo, passa a contribuir no
escoamento.
Segundo Tucci (2005), o volume de água presente em um dado instante
numa área urbana não pode ser comprimido ou diminuído. É uma demanda de
espaço que deve ser considerada no processo de planejamento.
Se o armazenamento natural é reduzido pela urbanização ou outros usos do
solo sem as adequadas medidas compensatórias, as águas das cheias buscarão
outros espaços para seu trânsito, podendo atingir inevitavelmente locais em que isso
não seja desejável.
2.6 Drenagem Urbana Sustentável
Os sistemas de drenagem urbana fazem parte do conjunto de melhoramentos
públicos existentes em uma área urbana, quais sejam: redes de água, de esgotos
sanitários, de cabos elétricos, de iluminação pública, de pavimentação de ruas,
guias e passeios, parques, áreas de recreação e lazer, entre outros (MEDEIROS
FILHO, 2004).
Segundo Francisco Diogo (2008), a existência de redes de drenagem nas
cidades está relacionada ao escoamento das águas pluviais com eficiência sem
26
contato com os esgotos sanitários. O lançamento de esgotos e de resíduos nas
redes de drenagem compromete o seu funcionamento.
O processo de urbanização impermebiliza o solo, dificultando a infiltração
das águas pluviais e acelerando o seu escoamento superficial mais
volumoso. Nessas situações faz-se necessário o controle do escoamento
das águas de chuvas, para se evitar os seus efeitos adversos que podem
representar sérios prejuízos à saude, segurança e bem estar da sociedade.
(CHERNICHARO; COS TA, 1995, p.161).
Visando
melhorar
esses
problemas
urbanos
existem
considerações
ordenadas de planejamento, que envolvem desde a concepção inicial até um
programa de obras. Levando em consideração um espaço determinado e fixando um
certo período para seu desenvolvimento, sendo esses estabelecidos por uma
política de administração pública apoiada em regulamentos adequados, projetos e
técnicas economicamente eficientes. A obtenção de menores custos e melhores
resultados estão ligados como principais vantagens do planejamento inseridos no
sistema de drenagem urbana.
Diogo (2008), diz que um plano diretor se estrutura em quatro instâncias, a
saber:
Fundamentos
É realizado um estudo das macrobacias de forma integrada a outros planos
municipais, são estabelecidos fundamentos de drenagem sustentável pelos
princípios da drenagem urbana moderna, pela legislação sobre o uso do solo, meio
ambiente e recursos hídricos e pelos objetivos do saneamento básico. Onde o
município estabelece seus princípios orientadores e as metas a alcançar, para que
essas estratégias sejam efetivadas,
Desenvolvimento
Definida a direção, são propostas as obras e serviços e realizados
anteprojetos. São apresentadas propostas de legislação e de organização municipal
voltada para a gestão da drenagem urbana. Os custos financeiros de implantação e
manutenção de obras da gestão municipal são estimados. É realizada a avaliação
ambiental, econômica e social das medidas a serem adotadas para horizontes de 10
a 20 anos.
27
Produtos
As propostas positivas são ligadas a um plano de melhor expressão,
contendo mapas por bacia hidrográfica, assinalando os recursos hídricos, o uso do
solo (atual planejado), áreas de preservação, áreas inundáveis (várzeas), área de
risco da população, locação dos sistemas de saneamento (atual e planejado), zonas
especiais
(com potencial de degradação ambiental, carência social, etc), obras
previstas, pontes, estações de tratamento, áreas públicas, sistema viário, e o que
mais importar para o planejamento e a gestão municipal da drenagem.
São efetivadas as leis municipais para dar suporte institucional as medidas
contidas no plano diretor de drenagem. O município adota ou adapta manual de
projetos, álbum de padrões tipo de dispositivos de drenagem (desenhos) e
especificações técnicas de materiais e serviços de órgão e municípios que dispõem
desses e que melhor atendam as características locais ou desenvolve os seus
próprios documentos. Com isso, passa a ter um padrão para a conformação dos
logradouros públicos, para realizar licitações tendo referência clara para fiscalizar e
aceitar obras e serviços.
Programas
E por fim, são estabelecidos programas que indiquem quando os elementos
do plano devem ser implementados tendo como principal responsabilidade para a
implementação
de
cada
elemento
e
como
esses
elementos
devem ser
implementados (financiamentos).
Na Figura 8, apresenta-se um exemplo da estrutura de Plano Diretor de
Drenagem Urbana.
É importante ressaltar que Plano diretor não é um projeto de engenharia no
sentido tradicional, e sim um processo social. A implantação das medidas
recomendadas num plano diretor requer a consecução das outras fases de projeto
até a elaboração final do projeto executivo, incluindo a obtenção das licenças
necessárias e outros requisitos exigidos em projetos de obras públicas.
No caso da inexistência de um Plano Diretor, convém que a solução
considere seus efeitos em toda a bacia, diante de um cenário mais restri tivo, no
sentido de viabilizar a elaboração de um futuro Plano Diretor com soluções eficientes
e realistas.
28
Figura 08: Esquema de uma estrutura de plano Diretor de Drenagem Urbana
(Adaptado de SILVEIRA, 2002).
2.6.1 Sistemas Microdrenagem e Macrodrenagem
As estruturas hidráulicas, dimensionadas a partir das vazões de projeto,
determinadas pela Hidrologia, iniciam-se nas edificações com os coletores das
águas pluviais ligados à rede pública. Na seqüência, os escoamentos superficiais
das águas pluviais, nas redes de microdrenagem e macrodrenagem urbana,
respectivamente.
A Drenagem Urbana é dimensionada hidraulicamente em dois níveis
principais : Microdrenagem e Macrodrenagem. A distinção entre as duas situações
nem sempre é muito clara, entretanto, carac teriza-se como Macrodrenagem os
escoamentos pluviais nos fundos de vale e várzeas de inundação, enquanto
Microdrenagem é, basicamente, definida pelo traçado das vias públicas.
A Microdrenagem Urbana é composta dos seguintes elementos hidráulicos:
Sarjetas e Sarjetões; Bocas de Lobo; Caixas de Ligação; Galerias de Águas
Pluviais; Poços de Queda e Poços de Visita.
29
A Macrodrenagem Urbana é composta de uma gama variada de estruturas
hidráulicas, as quais compreenderiam: Emissários em Condutos Circulares ou
Canais com outra Geometria; Obras de Extremidade Para Dissipação de Energia
Hidráulica em Regiões Suscetíveis a Erosão Acelerada; Reservatórios de Detenção
Para Amortecimento de Cheias; Retificação e Dragagem de Córregos e Rios;
Diques e Polders nas Zonas Inundáveis de Rios Urbanos; Barragens Para
Estabilização de Vales Receptores em Regiões com Erosão Acelerada; etc.
2.6.2 Microdrenagem
Uma obra de microdrenagem faz-se necessária para criar condições
razoáveis de circulação de veículos e pedestres, por ocasião de ocorrência de
chuvas freqüentes (precipitação com período de retorno de 2 a 10 anos). A
microdrenagem urbana, ou o sistema inicial de drenagem, é constituído pelo sistema
de condutos pluviais relacionados aos espaços dos loteamentos ou rede primaria
urbana.
Um sistema de galerias, por sua vez, compreende a parte subterrânea da
microdrenagem iniciada na boca-de-lobo e contendo condutos de ligação; poços de
visita; caixas de ligação; e ramais. Elementos esses que vão ser explicados a seguir.
(DIOGO, 2008).
Segundo Diogo (2008), o dimensionamento de uma rede de águas pluviais é
baseado nas seguintes etapas:
 subdivisão da área e traçado;
 determinação das vazões que afluem à rede de condutos;
 dimensionamento da rede de condutos.
Os principais termos utilizados no dimensionamento de um sistema pluvial
são:
Pista de rolamento
Parte da via normalmente utilizada para a circulação de veículos, identificada
por elementos separadores ou por diferença de nível em relação às calçadas,
ilhas ou aos canteiros centrais.
30
Meios fios
Os meios fios são elementos utilizados entre o passeio e a calçada, dispostos
paralelamente ao eixo da rua, construídos geralmente de pedra ou concreto
pré-moldados, e que formam um conjunto com as sarjetas. A altura do meio
fio é de aproximadamente 15cm em relação ao nível superior da sarjeta. Uma
altura maior dificultaria a abertura das portas dos automóveis, e uma altura
menor diminuiria os benefícios da capacidade de conduzir as águas nas ruas.
Coletores
Existem duas hipóteses para a locação da rede coletora de águas pluviais: (1)
sob a guia(meio-fio), a mais utilizada, (2) sob o eixo da via pública. O
recobrimento mínimo deve ser de um metro sobre a geratriz superior do tubo.
Além disso, deve possibilitar a ligação das canalizações de escoamento
(recobrimento mínimo de 0,60 m) das bocas-de-lobo.
Galerias:
Canalizações públicas usadas para conduzir as águas pluviais provenientes
das bocas de lobo e das ligações privadas;
Poço de Visita:
Dispositivos localizados em pontos convenientes do sistema de galerias para
permitirem mudanças de direção, mudança de declividade, mudança de
diâmetro e inspeção e limpeza das canalizações;
Trecho:
Porção da galeria situada entre dois poços de visita;
Boca-de-lobo:
Dispositivos localizados em pontos convenie ntes, nas sarjetas, para captação
das águas pluviais;
Tubos de ligação:
São tubulações destinadas a conduzir as águas pluviais captadas nas bocasde-lobo para as galerias ou poços de visita;
Sarjetas:
Faixas de via pública paralelas e vizinhas ao meio-fio. A calha formada é a
receptora das águas pluviais que incidem sobre as vias públicas;
31
Sarjetões:
Calhas localizadas no cruzamento de vias públicas formadas pela sua própria
pavimentação e destinadas a orientar o escoamento das águas sobre as
sarjetas;
Condutos forçados:
Obras destinadas à condução das águas superficiais coletadas de maneira
segura e eficiente, sem preencher completamente a seção transversal do
conduto;
Estações de bombeamento:
Conjunto de obras e equipamentos destinados a retirar água de um canal de
drenagem quando não mais houver condições de escoamento por gravidade,
para um outro canal em nível mais elevado ou receptor final da drenagem em
estudo.
Para elaboração de um projeto de rede pluvial de microdrenagem é
necessário plantas de situação e localização dentro do Estado, planta de
contribuição das Bacias, no caso de não existir planta plani-altimétricada da bacia,
deve ser considerado o delimitado o divisor topográfico por poligonal nivelada, planta
plani-altimétrica da área de projeto, com pontos cotados notáveis nas esquinas.
Um levantamento topográfico, nivelamento geométrico em todas as esquinas,
mudanças de direção e mudanças de greides nas vias públicas. Obter um cadastro
de redes de esgotos pluviais ou de outros serviços que possam interferir na área de
projeto.
Além do mais também deve ser levado em consideração os elementos
relativos à urbanização da bacia contribuinte, nas situações atual e previstas no
plano direto (tipo de ocupação das áreas, porcentagem de ocupação dos lo tes,
ocupação e recobrimento do solo nas áreas não urbanizadas pertencentes a bacia).
São necessários dados relativos ao curso de água receptor contendo
informações do nível de água máxima do rio que irá receber o lançamento final .
32
2.6.2.1 Diretrizes para execução de uma rede pluvial
Conforme Tucci (1995), a rede coletora deve ser lançada em planta baixa de
acordo com as condições naturais de escoamento superficial. Algumas regras
básicas para o traçado da rede são:
os divisores de bacias e as áreas contribuintes a cada trecho deverão ficar
convenientemente marcadas nas plantas;
os trechos em que o escoamento se dê apenas nas sarjetas devem ficar
identificados por meio de setas;
as galerias pluviais, sempre que possível, deverão ser lançadas sob os
passeios;
o sistema coletor em uma determinada via poderá constar de uma rede única,
recebendo ligações de bocas-de-lobo de ambos os passeios;
a solução mais adequada em cada rua é estabelecida economicamente em
função da sua largura e condições de pavimentação.
As áreas contribuintes de cada trecho das galerias, entre 2 poços de visita
consecutivos e os divisores das bacias devem ser assinalados de maneira adequada
e conveniente
nas plantas. Os
trechos
nos quais o escoamento ocorre
exclusivamente pelas sarjetas devem ser identificados por meio de setas. Sempre
que for possível, as galerias devem ser situadas sob os passeios. É permitido que
em uma determinada via pública, o sistema coletor seja composto por uma rede
única ligada às bocas-de-lobo de ambos o passeio. Deve-se estabelecer a solução
economicamente mais viável, sempre que possível. É possível a visualização na
Figura 09 de um sistema de microdrenagem.
33
Figura 09: Microdrenagem tradicional (TUCCI , 1995).
2.6.2.2 Sarjetas
O escoamento das áreas urbanas é iniciado pelos terrenos até chegar às
ruas, as ruas com declividade transversal e tendo inclinação longitudinal terão maior
facilidade para essas águas pluviais serem direcionados às sarjetas.. Se a vazão for
excessiva poderá ocorrer alagamentos, inundação das calçadas, e erosão do
pavimento devido a velocidade exagerada.
A capacidade de condução da rua ou da sarjeta pode ser calculada a partir de
duas hipóteses:
a água escoando por toda a calha da rua; ou
a água escoando somente pelas sarjetas.
Para a primeira hipótese, admite-se a declividade transversal da rua a 3%, e a altura
da água na sarjeta de 0,15 m. Para a segunda hipótese, admite -se declividade
transversal também de 3% e altura de água na sarjeta de 0,10 m. É possível ver a
ilustração na Figura 10.
34
Com estes dados a verificação da vazão máxima escoada pode ser calculada
utilizando a equação de Manning, expressão 03.
Q
1
n
2/3
Rh
A
i
1/ 2
(03)
Onde:
Q - vazão escoada (m3 /s);
A - área da seção da sarjeta (m2);
R h- raio hidráulico (m);
I - declividade longitudinal da rua;
n - coeficiente de Manning que, para concreto liso, pode-se adotar o valor de 0,018.
Figura 10: Seção da sarjeta (TUCCI, 1995).
É importante lembrar que, quando a vazão for maior que a capacidade da
sarjeta, é necessário que se seja levado em consideração as bocas-de-lobo para
escoar o excesso, evitando assim que se causem os transtornos, decorrentes do
excesso de águas pluviais.
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. Estes fatores podem ser vistos na Tabela 01.
35
Tabela 01: Fatores de redução de escoamento das sarjetas (adaptada,
DAEE/CETESB,1980)
Declividade da Sarjeta
Fator de Redução
0,40
0,50
1a3
0,80
5,0
0,50
6,0
0,40
8,0
0,27
10
0,20
2.6.2.3 Bocas-de-lobo
Colocados nas sarjetas, as bocas-de-lobo tem a finalidade de captar o
excesso das águas veiculadas, para que desta forma, não venham a invadir a pista
de rolamento, causando complicações para o tráfego de veículos e pedestres. Além
disto, devem conduzir adequadamente as águas até as galerias ou tubulações
subterrâneas que as levarão até os rios.
Nos pontos mais baixos do sistema viário deverão ser necessariamente colocadas
bocas-de-lobo com visitas a fim de se evitar a criação de zonas mortas com
alagamento e águas paradas. Chama-se de depressão um rebaixamento feito na
sarjeta junto a entrada da boca coletora, com a finalidade de aumentar a capaci dade
de captação desta.
Alguns autores recomendam um par de bocas-de-lobo por 500 m² de rua,
tolerando, porém, a variação de 300 a 800 m2, recomendam também que não deve
haver afastamento maior que 40m entre duas bocas-de-lobo consecutivas.
Segundo Tucci (2005), a melhor solução para a instalação de bocas-de-lobo é
que esta seja feita onde tem início o escoamento sub-superficial das águas de
chuva, em rebaixamento situados nas sarjetas, geralmente devem ficar próximas
aos cruzamentos de ruas, um pouco a montante das faixas destinadas à travessia
de pedestres para evitar que estes pisem dentro d'água durante os temporais,
beneficiando, por outro lado, a movimentação dos veículos em sua passagem, de
uma rua para outra, rente à curvatura do meio-fio, como mostra a Figura 11.
Considerando como nomenclatura:
36
BL: Boca de lobo;
BLM: Boca de lobo de montante;
BLM: Boca de lobo de jusante.
Figura 11: Localização de bocas-de-lobo (Adaptado, TUCCI, 1995).
A classificação depende da estrutura, localização ou do funcionamento, as
bocas coletoras recebem várias qualificações agrupadas como segue:
Boca-de-lobo simples, (de guia):
A boca-de-lobo simples é constituída de uma abertura vertical no meio-fio
denominada guia-chapéu, através da qual se permite a entrada da água
pluvial que escoa sobre as sarjetas.
37
Figura 12: Boca-de-lobo de guia (DAEE, 1980).
Boca-de-lobo com grelha:
Destinada a sarjetas com limitação de depressão, inexistência de materiais
obstrutivos, ou pontos intermediários em ruas com alta declividade longitudinal (1 a
10%), Figura 13.
Figura 13: Boca-de-lobo de guia (DAEE, 1980).
Boca-de-lobo combinada:
Destinada a pontos baixos de ruas, pontos intermediários da sarjeta com
declividade média entre 5 e 10% ou até mesmo onde ocorra presença de detritos,
Figura 14.
Figura 14: Boca-de-lobo combinada (DAEE, 1980).
Boca-de-lobo múltipla
Destinada a pontos baixos ou sarjetas com grandes vazões, Figura 15.
Figura 15: Boca-de-lobo combinada (DAEE, 1980).
38
Obs.: As paredes das Bocas de Lobo devem ser revestidas internas e externamente
em argamassa impermeabilizante.
2.6.2.3.1 Eficiência de uma Boca-de-Lobo
A vazão captada por uma boca de lobo depende, dentre outros fatores, da
geometria da sarjeta nas suas proximidades. Os elementos mais significativos numa
sarjeta podem ser vistos na Figura 16.
Figura 16: Elementos da seção transversal de uma sarjeta (DAEE, 1986).
Segundo Departamento de Águas e Energia Elétrica (1986), a eficiência de uma
boca-de-lobo obtida pela Equação 04, pode ser determinada por uma lei que seja
função dos parâmetros obtidos da Equação 05.
Q
(04)
E
Q0
Q
E
L
.
Q0
y0
tg
i
f
Onde:
Q = vazão captada pela boca-de-lobo;
Q0 = vazão imediatamente a montante da boca;
L = comprimento da boca;
y0 = profundidade;
(05)
39
q = corresponde ao ângulo da sarjeta;
i = declividade longitudinal da sarjeta;
f = fator de atrito;
A = área;
B = largura superficial do escoamento;
B0 = largura da sarjeta.
Após o estudo em modelos reduzidos em escalas 1:3 e 1:1 Souza (1986)
chegou às equações 06 e 07 para determinar as eficiências de bocas-de-lobo
simples com e sem depressão:
Q
L
0 , 247
Q0
y0
1
tg
(06)
i
f
Q
L
0 , 336
Q0
y0
1
tg
(07)
i
f
Onde o fator de atrito f pode ser calculado a partir da fórmula de ColebrookWhite que, sendo apresentada aqui de forma a ser calculado explicitamente, sem
precisar de iterações como na forma original.
Esta equação foi proposta por Swamee ( 1995 ), sendo apresentada a seguir:
2
f
64
Re
6
5 , 74
9 ,5 . ln
3, 7 D
Re
0 ,9
16
0 ,125
2500
Re
(08)
Onde:
= rugosidade das paredes da sarjeta (
= 0,002 m );
R e = número de Reynolds calculado por R = VD/v;
V = velocidade do escoamento em m/s;
D = diâmetro hidráulico (D = 4 × Rh)
A = área do escoamento;
P = perímetro molhado;
40
n = viscosidade cinemática da água que pode ser aproximada por 10 -6 m2/s.
Observa-se que as eficiências dadas nas equações 06 e 07 dependem da
vazão na sarjeta próxima a boca-de-lobo. Portanto, se este escoamento for
considerado permanente, é possível calcular a vazão pela equação 09.
2
Q0
y0
2
tg
8g
cos
2
2 .(1
tg ). cos
y0
(09)
i/ f
Caso sejam utilizadas sarjetas com o padrão tgq = 12, a vazão de
aproximação será dada pela equação 10.
Q0
36 , 424
5/2
y0
(10)
i/ f
Como a capacidade de esgotamento das bocas-de-lobo é menor que a
calculada devido a vários fatores, entre os quais a obstrução causada por detritos,
irregularidades nos pavimentos das ruas junto às sarjetas e ao alinhamento real. Na
Tabela 02 são propostos alguns coeficientes para estimar a redução.
Tabela 02: Coeficientes de redução das capacidades das bocas-de-lobo. (DNIT, 2006)
Localização
Sarjeta
Ponto Baixo
Ponto
intermediário
Tipo de Boca-de-Lobo
% Permitida sobre o
valor teórico.
De Guia
80
Com grelha
50
Combinada
65
De guia
80
Grelha longitudinal
60
Grelha transversal ou longitudinal com barras
transversais combinadas.
50
110% dos valores
Combinada
indicados para a grelha
correspondente.
41
2.6.2.3.2 Espaçamento entre Bocas-de-Lobo
Segundo Ramos, em áreas urbanas, o critério que deve nortear o
espaçamento entre bocas-de-lobo baseia-se na fixação de uma largura máxima de
escoamento na sarjeta que seja compatível com o conforto dos pedestres. A largura
superficial do escoamento na sarjeta depende da geometria da sua seção
transversal e da vazão. Esta última por sua vez depende da intensidade de chuva
adotada no projeto.
A partir destas premissas, e utilizando o esquema da Figura 17, pode-se
calcular o espaçamento entre duas bocas-de-lobo seguindo o seguinte roteiro:
1 ) calcular a vazão imediatamente a montante da boca i + 1 (Q0);
2 ) calcular a eficiência da boca i + 1 (E = Q /Q0);
3 ) determinar o valor da vazão engolida pela boca i + 1 (Q = E ×Q0);
4 ) Como a vazão proveniente da área A vinda da rua é igual à vazão engolida pela
boca i + 1, pode-se utilizar o Método Racional para calcular esta área A, utilizandose a equação 11.
1000
A
60
Q
C
(11)
i
Onde:
Q = vazão em m3 /s;
I = intensidade dada em mm/min;
A = área em m2
C = coeficiente "runoff", de escoamento ou de deflúvio (adimensional);
Como A L x R
2000
x
60
C
2
,tem-se que o valor de
Q
Lr
Onde:
x = distância entre as bocas;
Lr= largura da rua.
x é dado pela equação 12.
(12)
42
Figura 17: Cálculo do espaçamento entre bocas-de-lobo (DAEE, 1980).
2.6.2.3.3 Bocas-de-Lobo em Áreas Planas
Em áreas com pequena declividade, cuidados especiais devem ser tomados
para a drenagem da via pública. Recomenda-se, neste caso, manter o topo da rua a
um nível constante, enquanto a declividade transversal vai variando de um valor
mínimo de aproximadamente 1:60 no ponto médio entre duas bocas de lobo
consecutivas até um valor da ordem de 1:30 em frente à boca, de modo que a água
convirja para a boca de ambos os lados. A declividade longitudinal formada por este
procedimento não deve ser menor que 1:250, uma vez que o espaçamento das
bocas pode ser limitado por uma restrição da altura da guia.
Como já foi dito anteriormente, a altura mínima da sarjeta em zona urbana é
de 0,10 m e o máximo de 0,15 m. Em certas circunstâncias são usadas guias com
0,20 m que causam desconforto aos pedestres e atrapalham os motoristas ao
abrirem as portas dos carros. O espaçamento entre as bocas-de-lobo ( x), pode ser
calculado pela expressão 13.
x
2
d
m
(13)
Onde:
m = inclinação longitudinal induzida ( m> 1:250 ).
d = diferença de altura da guia (m).
Para bocas-de-lobo com alimentação simétrica (de ambos os lados) e sem
depressão na sarjeta a lei de captação pode ser obtida teoricamente a partir do
conceito de profundidade crítica e é dada por:
43
Q
0 ,544
g
L
3/2
y0
(14)
Onde:
Q = vazão a ser calculada (m3/s)
y0
=
largura do escoamento na sarjeta, sendo fixada a partir do critério de largura
máxima para que não cause desconforto ao pedestre.
L = comprimento da boca (m)
2.6.2.3.4 Determinação do Comprimento
Caso seja conhecida a eficiência da boca, a vazão, a montante da mesma, a
rugosidade da sarjeta e o fator de atrito, pode-se partir das equações: 04 e 05, para
determinar o comprimento L da boca necessário para engolir esta vazão.
Se as bocas forem de tamanhos padronizados ( 1 m por exemplo ) e o cálculo
de L indicar um valor superior a este padrão, deve -se indicar a construção de bocas
em série.
O tubo de queda só deverá ser usado se a diferença de nível entre a chegada
da tubulação no poço e o fundo deste for superior a 0,75m. Se a diferença não
atingir 0,40m, a tubulação deverá ter a declividade aumentada para que sua
extremidade de jusante fique ao nível do fundo do poço. A declividade deverá
também ser aumentada se a diferença estiver entre os limites de 0,75 e 0,40m, a fim
de ser adotada a solução da junta associada ao joelho.
As bocas-de-lobo são ligadas as galerias tubulares obedecendo os seguintes
critérios:
Quando a rede principal for de diâmetro igual ou inferior a 900mm, a ligação
deve ser efetuada usando caixas de passagem ou poços de visita;
Quando a rede principal por de diâmetro igual ou superior a 1000mm, a
ligação pode ser feita diretamente na rede.
Segundo a Norma DNIT 030/2004-ES, as bocas-de-lobo assim como as
caixas de visita e saídas deverão obedecer as indicações de projeto. As escavações
deverão ser feitas de modo a permitir a instalação dos dispositivos previstos,
adotando-se uma sobrelargura conveniente nas cavas de assentamento.
44
Concluída a escavação e preparada a superfície do fundo, deverá ser feita a
compactação para fundação da boca-de-lobo. Essas serão assentes sobre uma
base de concreto dosado com resistência de 15Mpa. As paredes deverão ser
executadas em alvenaria com tijolo maciço ou bloco de concreto, assentes com
argamassa de cimento-areia com traço de 1:3 em massa, sendo internamente
revestidas com a mesma argamassa, desempenada e alisada a colher. A parte
superior a alvenaria será fechada com uma cinta de concreto simples, dosado para
uma resistência de 15Mpa. Sobre a qual será fixado o quadro para assentamento da
grelha. A grelha poderá de ferro fundido ou de concreto armada e devera ter as
dimensões e formas fixadas no projeto. Sendo a grelha de concreto armado este
deverá ser dosado resistência a compressão mínima (Fck).
2.6.2.4 Tubos de ligação
Os tubos de ligação são condutos que levam as águas captadas pelas bocasde-lobo as galerias ou diretamente aos canais. Embora sejam aparentemente
considerados elementos de menor importância num sistema de drenagem, estes
devem ser merecedores de uma analise detalhada pelo projetista. Mesmo que as
sarjetas, bocas-de-lobo e galerias sejam corretamente dimensionadas o conjunto
poderá não funcionar adequadamente por insuficiência de capacidade dos tubos de
ligação. O diâmetro mínimo usualmente padronizado é igual a 400 mm. A Figura 18
destaca os tubos de ligação em um sistema de microdrenagem urbana.
Segundo a Norma DNIT 030/2004-ES, os tubos de concreto deverão ser do
tipo e dimensões indicadas no projeto e serão de encaixe do tipo ponta e bolsa,
devendo obedecer as exigências das Normas 9793/87 e 9794/87.
45
Figura 18: Tubos de Ligação (adaptado BARROS, 1995).
2.6.2.5 Poços de Visita
O poço de visita tem a função primordial de permitir o acesso às canalizações
para limpeza e inspeção, de modo que se possa mantê -las em bom estado de
funcionamento. Sua locação é sugerida nos pontos de mudanças de direção,
cruzamento de ruas, onde há reunião de vários coletores, mudanças de declividade
e mudanças de diâmetro. Ou em pontos que reduzam as distâncias entre dois poços
de visita consecutivos, de forma que a distância máxima entre eles não ultrapassem
100 metros para canalizações com diâmetro igual ou inferior a 600mm, 200 metros
para canalizações com diâmetro superior a 600mm, valores estes necessários a
manutenção das canalizações.
Os poços de visita deverão ser constituídos de duas componentes: a câmara
de trabalho, na parte interior e a chaminé que dá acesso a superfície na parte
superior.
Segundo a Norma DNIT 030/2004-ES, os poços de visita deverão ser
executados com as dimensões e características fixadas pelos projetos específicos
ou de acordo com o álbum de projetos-tipo de dispositivos de drenagem do DNER.
Os poços deverão ser executados sobre um lastro de concreto armado o qual
deverá ser dosado e obter resistência de 11 Mpa. Após a execução do lastro deverá
ser executado a alvenaria da câmara de trabalho (caixa de concreto armado), e os
tubos convergentes ao poço deverão ser assentados. Em seguida procede-se a
colocação da armadura e a concretagem do fundo da caixa, com resistência de 15
Mpa. Concluída a concretagem das paredes será feita a desmoldagem seguindo-se
a colocação da laje de cobertura da caixa, a qual poderá ser moldada “in loco”
utilizando concreto com resistência de 22Mpa, sendo esta provida de uma abertura
46
circular com a dimensão da chaminé. Sobre a Laje será executada paredes de
alvenaria de tijolos maciços (pescoço em alvenaria), rejuntados e revestidos de
argamassa de cimento e areia no traço de 1:3. Alternativamente a chaminé poderá
ser executada com anéis de concreto armada, de acordo com os procedimentos
fixados na norma NR 9794/97. Internamente será fixada na chaminé a escada de
marinheiro para acesso à câmera de trabalho, com degraus feitos em aço CA25 de
16mm, chumbados a alvenaria. Na parte superior da chaminé será executada cinta
de concreto onde será colocada a laje de redução, pré moldada, ajustada para
recebimento do caixilho do tampão de ferro fundido. A instalação do poço de visita
será concluída com a colocação do tampão especificado, geralmente em ferro
fundido. A figura 19 ilustra um poço de visita em corte transversal.
Figura 19: Poço de Visita (adaptado, BARROS, 1995).
O espaçamento máximo recomendado para os poços de visita é apresentado
na Tabela 03. Quando a diferença de nível do tubo afluente e o efluente for superior
a 0,70 m o poço de visita será denominado de queda.
47
Tabela 03: Espaçamento dos poços de visita em m (DAEE/CETESB, 1980)
Diâmetro (ou altura do conduto) (m)
Espaçamento (m)
0,30
120
0,50 – 0,90
150
1,00 ou mais
180
2.6.2.6 Galerias
As galerias são canalizações destinadas a receber as águas pluviais captadas
na superfície e encaminhá-las ao seu destino final, seja ele para os rios ou para os
canais.
Normalmente são localizadas na rua,como ilustrado na Figura 20, no eixo ou
em seus terços. Estas tubulações devem ter um recobrimento mínimo de 1,00m não
sendo necessário seu dimensionamento estrutural para tal profundidade. As galerias
mais utilizadas são de concreto pré-fabricado com secção circular, e seus dímetros
comerciais são: 400 a 1500 mm. O diâmetro mínimo das alrias não deve ser inferior
a 400mm.
Para diâmetro acima de 1500 mm, utilizam-se galerias moldadas “in loco”,
com diferentes secções. Quando possível, é indicado o uso da “forma pneumática”,
executada em dois estágios (berço e teto) com a grande vantagem, do ponto de
vista hidráulico, de apresentar internamente secção plena em regime de escoamento
permanente e uniforme, dando uma pequena folga de modo a garantir que o
escoamento não ocupe mais do que 90% da secção do tubo.
Segundo a Norma DNIT 030/2004-ES, em geral os coletores urbanos são
constituídos por galerias com tubos de concreto, exigindo para a sua execução o
atendimento à norma DNIT 023/2004–ES. Os tubos deverão satisfazer as
especificações da NBR 9794/87.
No caso de galerias celulares, em geral de forma retangular, serão atendidas
as prescrições da norma DNIT 025/2004 ES. As escavações deverão ser
executadas de acordo com as cotas e alinhamentos indicados no projeto e com a
largura superando o diâmetro da canalização, no mínimo de 60 cm. O fundo das
cavas deverá ser compactado mecanicamente até atingir a resistência prevista em
projeto. Nas áreas trafegáveis a tubulação será assente em berço de concreto. O
assentamento dos tubos poderá ser feito sobre berços de concreto ciclópico com
30% de pedra-de-mão, lançando sobre o terreno natural, quando este apresentar
48
condições de resistência de 15 Mpa. No caso de execução de bases em concreto
armado, ou berços de concreto simples, deverá ser adotado concreto com
resistência a compressão de 15 Mpa. Quando o material local for de baixa
resistência deverá ser prevista a sua substituição ou a execução de camada de
reforço com colocação de pedra-de-mão ou rachão. As juntas dos tubos serão
preenchidas com argamassa de cimento e areia com traço de 1:3, em massa,
cuidando-se de remover toda a argamassa excedente no interior da tubulação. Os
tubos terão suas bolsas assentadas no lado de montante para captar os deflúvios no
sentido descendente das águas. O assentamento dos tubos deverá obedecer as
cotas e ao alinhamento indicados no projeto. O reaterro poderá ser executado
somente depois de fixadas as tubulações, e deverá ser feito, de preferência com o
material da própria escavação, desde que este seja de boa qualidade, em camadas
com espessura máxima de 15 cm, sendo compactado com equipamento manual até
uma altura de 60 cm acima da geratriz superior da tubulação. Somente após esta
altura será permitida a compactação mecânica, que deverá ser cuidadosamente de
modo a não danificar a canalização.
Figura 20: Esquema de microdrenagem, demonstrando as galerias. (MARTINS, 2008).
2.6.3 Macrodrenagem
A macrodrenagem é composta de dispositivos responsáveis pelo escoamento
final das águas pluviais, provenientes da microdrenagem. (BARROS, 1995).
49
As estruturas de macrodrenagem destinam-s e a condução final das
águas captadas pela drenagem primária, dando prosseguimento ao
escoamento proveniente das ruas, sarjetas, valas e galerias, que são
elementos englobados como estruturas de microdrenagem. De fato, a
macrodrenagem de uma zona urbana corresponde à rede de drenagem
natural pré-existente nos terrenos antes da ocupação, sendo constituída
pelos córregos, riachos e rios localizados nos talvegues e vales.
(Drenagem: Manual de projetos/ Francisco Jos é d´Almeida Diogo; Co autoria de José Carlos Sciammarella. –Rio de Janeiro: Associação
Brasileira de Pavimentação, 2008).
Segundo Tucci (1995), é importante ressaltar que a rede física de
macrodrenagem, ou seja, aquela constituída pelos principais talvegues (fundos de
vales, córregos e demais cursos d´água) sempre existe, independente da execução
de obras especificas e tampouco da localização de extensas áreas urbanizadas, por
ser o escoadouro natural das águas pluviais.
Embora independentes, as obras de macrodrenagem mantém um estreito
relacionamento com o sistema de microdrenagem urbano, devendo ser planejadas
conjuntamente no estudo de uma determinada área.
2.6.3.1 Canais
Canais são obras destinadas a conduzir a água com superfície livre, isto é,
sem preencher completamente a seção transversal dos condutos fechados. Quanto
à conformação, os canais podem ser naturais, revestidos ou impermeabilizados.
Os canais naturais podem ser revestidos ou impermeabilizados, geralmente,
empregados como canais de drenagem em zonas urbanas.
2.6.3.1.1 Canal Aberto Natural
Os canais abertos naturais, Figura 21, visam a preservação do leito, esses
são geralmente encontrados em zona rurais. São aqueles que sofreram poucas
alterações.
Figura 21: Canal aberto natural (FENDRICH, 2000).
50
2.6.3.1.2 Canal Aberto Artificial
Segundo Chernicharo (1995), o canal aberto artificial, Figura 22, é aquele
canal que já existia natural, mas sofreu alargamentos na profundidade ou largura.
São canais cujo cortam bairros, mas não sofreram nenhuma agressão quanto a
revestimento ou impermeabilização, procurando preservar o meio.
Figura 22: Canal aberto artificial (FENDRICH, 2000).
2.6.3.1.3 Canal Aberto Revestido
Existem também os canais abertos revestidos, Figura 23, constituídos de
avenidas sanitárias ao longo de canalizações abertas, esses podem ser revestidos
em concreto ou preservar o leito.
Figura 23: Concepção de canal aberto revestido (FENDRICH, 2000 apud
CHERNICHARO; COSTA, 1995).
2.6.3.1.4 Canal Fechado
Segundo Barros (1995), há uma certa predominância no país de privilegiar as
intervenções em fundos de vales com obras de canalização de cursos d´água em
estruturas de concreto, muitas vezes constituídas de canais fechados margeados
por interceptores de esgotos sanitários de ambos os lados. São executados por
baixo de pistas, geralmente com o objetivo de preservar vias para melhor fluidez do
51
trânsito de veículos, mas por outro lado descaracteriza por completo o ambiente
natural.
Na figura 24, é possível visualizar o refluxo pelas galerias de águas pluviais,
e, em um primeiro momento, observar jatos das águas pluviais como verdadeiros
“chafarizes” jorrando pelas bocas de lobo, e pelos poços de visita e inspeção da
rede de galerias de águas pluviais. Neste caso, não terá o engolimento, ou ainda, o
retardamento do escoamento das águas de chuva remontantes, incrementando
sobremaneira os níveis da enchente, além daqueles que seriam atingidos caso o
canal de macrodrenagem fosse construído aberto.
Figura 24: Concepção de canal fechado (adaptado BARROS, 1995).
Na ocorrência de uma chuva intensa sobre uma bacia hidrográfica, cujo
tempo de recorrência (Tr) seja superior ao utilizado para a determinação da vazão
de projeto Q, utilizada no dimensionamento do canal de macrodrenagem urbana,
teremos como conseqüência a extravasão (enchente). No caso dos canais fechados
é considerado conduto forçado.
Desta maneira, se desenvolverá pressões internas nas paredes do canal,
ocasionadas pelo afogamento total da seção transversal. As situações de enchentes
urbanas estão ilustradas na Figura 25.
Com o afogamento da seção transversal do canal, Figura 25, pelo
desenvolvimento das pressões internas na totalidade das paredes do canal, teremos
o efeito de controle do escoamento de jusante, e portanto, potencializando a
situação da enchente.
Esta potencialização é representada pelo represamento e propagação do
remanso para montante imediatamente, afogando todas as saídas dos emissários
que descarregam águas pluviais no canal de macrodrenagem.
52
Figura 25: Canal fechado, em situação de enchente. (FENDRICH, 2000).
Segundo FENDRICH (2000) quanto ao regime de escoamento nos canais,
podem ocorrer as seguintes formas:
Escoamento Permanente: Quando a vazão permanece constante numa
seção transversal. O escoamento em canais de drenagem e rios tende a
ser permanente,exceto durante as cheias e enchentes.
Escoamento não Permanente: Quando a vazão é variável numa seção
transversal. Os escoamentos intermitentes nas saídas de terraços, canais
de desvio, vertedores de reservatórios, etc, são escoamentos não
permanentes.
Escoamento Uniforme: Quando o escoamento é permanente e a
velocidade média é a mesma nas sucessivas seções transversais.
Escoamento Variado: Quando o escoamento é permanente e a
velocidade média é variável de uma seção transversal para outra.
As características fundamentais do regime de escoamento permanente e
uniforme são:
 A profundidade e velocidade do escoamento, seção molhada e a vazão, a
cada seção transversal do canal, devem ser constantes;
 As linhas de energia, da água e do fundo do canal são paralelas, isto é, as
declividades são iguais (Figura 26).
53
Figura 26: Demonstrativo Escoamento Permanente e Uniforme em conduto livre
(FENDRICH, 2000).
No Escoamento Permanente e Uniforme em conduto livre:
2
z1
2
v1
y1
2g
z2
y2
v2
hf
cons tan te
(15)
2g
Onde:
z = cota topográfica;
v = velocidade do escoamento;
y = profundidade do escoamento
v2/2g = energia cinética.
Para escoamento permanente e uniforme, em canais com superfície livre,
existem várias fórmulas práticas para a determinação das dimensões geométricas,
destacando-se a equação de Manning:
Q
1
.R
2/3
.I
1/ 2
.A
n
Onde:
Q = vazão de projeto (m3 /s); (Para um determinado Tr);
R = raio hidráulico (m);
I = declividade do canal (m/m);
A = área da seção molhada (m2 );
n = coeficiente de rugosidade (ou de Manning) (Adimensional).
(16)
54
SILVESTRE (1979) define condutos forçados como sendo aqueles em que a
pressão interna é diferente da atmosférica, com as seções transversais sempre
fechadas e o fluido as preenche completamente.
As características do escoamento em condutos forçados, aplicando o teorema
de Bernoulli, estão indicadas na Figura 27.
Figura 27: Características do Escoamento Permanente e Uniforme em Conduto
Forçado (FENDRICH, 2000).
No Escoamento Permanente e Uniforme em conduto forçado os movimentos
uniformes v1=v2, e hf
(z 1
p1 /
)
Onde:
z = cota topográfica
p/y = energia de pressão interna
v = velocidade do escoamento
v2/2g = energia cinética
(z 2
p 2 / y) .
55
CAPÍTULO 3: METODOLOGIA
Este trabalho teve início com a revisão bibliográfica peculiar aos temas
relacionados com interação do problema dissertado, para isso, foram utilizados
livros, artigos, dissertações, leis e manuais publicados, tradicionalmente ou por meio
digital.
Como metodologia, foi realizado um levantamento fotográfico, cujo critério de
escolha foi focar dispositivos, visualmente deteriorados, em diversas vias e lugares
passíveis a alagamento.
As principais vias, de acordo com a utilização, onde foram realizados os
levantamentos, são as seguintes:
Rua dos Pariquis;
Av. Pedro Álvares Cabral;
Av. Bernardo Sayão;
Av. 14 de Março;
Tv. Quintino Bocaiúva;
Rua dos Mundurucus;
Tv. Apinagés;
Av. Governador José Malcher;
56
Os instrumentos utilizados na pesquisa de campo foram:
máquina fotográfica, para comparar as vias e os dispositivos com problemas
com os colocados corretamente,
trena, para fazer as medições de bocas-de-lobo e poços de visita;
agenda; para anotar os resultados obtidos.
3.1 PESQUISA DE CAMPO
Iniciou-se a pesquisa de campo em agosto de 2009, onde ao longo do
trabalho, levantaram-se os dados em períodos chuvosos e não chuvosos.
Para a ilustração dos problemas encontrados foram feitas fotografias de
dispositivos de drenagem do tipo: bocas-de-lobo, poços de visita, sarjetas, canais e
vias alagadas. Bem como foram feitas medições quando possível dos dispositivos, e
essas comparadas com as Normas de Especificação de Serviço aprovadas pelo
DNIT e DNER, essas baseadas em normativas da ABNT. Dentre as normas
estudadas estão:
Álbum de Projetos –Tipo de Dispositivos de Drenagem, sendo composto
por dispositivos de Drenagem: Superficial, Subterrânea, Subsuperficial, Taludes e
Encostas, Pluvial Urbana, Transposição de Talvegues.
DNER-ES 287/97, a sistemática a ser adotada na execução de caixas
coletoras de concreto.
DNER-ES 288/97 , a sistemática a ser adotada na execução de sarjetas e
valetas de drenagem destinadas a conduzir as águas que incidem sobre o corpo
estradal.
DNER-ES 290/97, a sistemática a ser adotada na execução de meios-fios e
guias de drenagem.
DNER-ES 297/97, recomendada para a limpeza e desobstrução de
dispositivos de drenagem, possibilitando um continua escoamento das águas que
incidem sobre o corpo estradal ou que se deslocam de um lado para o outro através
dos mesmos.
Onde em todas as normas apresentam requisitos concernentes a materiais,
equipamentos, execução, manejo ambiental, controle da qualidade condições,
condições de conformidade e não-conformidade e os critérios de medição de
serviços, referente a cada caso.
57
As soluções encontradas para os problemas encontrados foram baseados em
referenciadas citadas no Capítulo 2 e nas Normas de Especificação citadas acima.
58
CAPÍTULO 4: APRESENTAÇÃO E DISCUSSÃO DOS RESULTADOS
Neste capítulo, serão apresentados e analisados os resultados obtidos por
meio do levantamento fotográfico e com as medições das dimensões dos
dispositivos de drenagem. Primeiramente será apresentado o problema e depois
será dada uma solução para cada tipo de problema descrito.
4.1 Boca-de-lobo executada
Como mostra a Figura 28, a boca-de-lobo abaixo encontra-se de maneira
inadequada, causando entrada de lixos grandes, há, dentre outro, garrafas plásticas,
sacos de lixo. Esse tipo de problema causa diminuição ou até mesmo interrupção da
vazão do sistema causando pontos de inundação isolados, mas que podem alcançar
grandes
extensões
e
causar grandes
prejuízos
congestionamento, proliferação de doenças e etc.
em imóveis, automóveis,
59
Figura 28: Boca-de-lobo entupida na Avenida Duque de Caxias.
Solução:
A solução sugerida, conforme os tipos de boca-de-lobo citadas por Tucci, esta
se enquadraria no perfil da boca-de-lobo combinada: destinada a pontos baixos de
ruas, pontos intermediários da sarjeta com declividade média entre 5 e 10% ou até
mesmo onde ocorra presença de detritos conforme já citada a Figura 14, no Capítulo
2.
Figura 14: Boca-de-lobo combinada (DAEE, 1980).
Neste caso a colocação de uma grelha, resolveria o problema em parte. Além
disso, a conscientização da população como um todo é muito importante para que
esses resíduos não cheguem até os dispositivos.
Para restauração dos dispositivos, deve-se seguir a Norma DNER- 298/97,
das condições gerais:
60
As obras de restauração dos dispositivos de drenagem somente poderão ser
autorizadas após sua vistoria e constatação efetiva da necessidade dos
serviços e avaliação previa dos trabalhos envolvidos.
Para tanto deverão ser previamente planejadas e programadas as atividades
a serem desenvolvidas, inclusive, a elaboração de projetos para que realize o
trabalho no menor prazo e custo possíveis.
Deverá, também ser feita a avaliação de capacidade de escoamento do
dispositivo mediante a caracterização da suficiência hidráulica, ou a
necessidade de substituição por outra obra mais adequada.
4.2 Boca-de-lobo mal dimensionada
Algumas ruas e avenidas alagam devido o ma l dimensionamento e da má
execução dos dispositivos colocados. A Figura 29 ilustra como a abertura para a
água escoar pequena, causando seu funcionamento inadequado.
Figura 29: Boca-de-Lobo, Rua dos Pariquis, esquina com Trav. 14 de Março.
61
Figura 30: Boca-de-Lobo, Passagem Gaspar Dutra.
Solução:
De acordo com a Norma do DNIT 023/2006 - ES, os dispositivos de drenagem
devem ter certas medidas para que seu funcionamento ocorra de for ma correta. A
Figura 30 encontra-se com a depressão inferior a 10 cm, sendo que a dimensão
considerada pela Norma para Boca-de-lobo Simples seria de 25 cm como mostra a
figura abaixo.
Figura 31: Boca-de-Lobo Simples, (DNIT 2010).
4.3 Boca-de-lobo colocada em lugar impróprio
Na Figura 32 é possível ver a má localização de uma boca-de-lobo.
Problemas podem causar alagamentos nos passeios, causando complicações para
os pedestres e tráfego de veículos.
62
Figura 32: Boca-de-lobo colocada na esquina.
Solução:
Segundo Tucci (2005), a melhor solução para a instalação de bocas-de-lobo é
que esta seja feita onde tem início o escoamento sub-superficial das águas de
chuva, em rebaixamento situados nas sarjetas, geralmente devem ficar próximas
aos cruzamentos de ruas, e não nas esquinas. Um pouco a montante das faixas
destinadas à travessia de pedestres para evitar que estes pisem dentro d'água
durante os temporais, beneficiando, por outro lado, a movimentação dos veículos em
sua passagem, de uma rua para outra, re nte à curvatura do meio-fio, como mostra a
Figura 11.
4.4 Boca-de-lobo com falta de tampa de concreto
Na Figura 32, Figura 33 e Figura 34, mostra o descaso com os dispositivos
de drenagem. A falta da tampa, acarreta danos no escoamento das águas pluviais
para a galeria, causando comprometimento da rede de drenagem urbana, danos a
passagem de moradores pelos passeios, além de um aspecto visual poluidor.
63
Figura 33: Boca-de-lobo com falta de tampa, Av. Pedro Álvares Cabral
Figura 34: Boca-de-lobo com falta de tampa, Travessa Apinagés.
64
Figura 35: Boca-de-lobo com falta de tampa, Rua dos Pariquis
Solução:
A solução para tal problema seria a colocação imediata da grelha, e uma
manutenção periódica, para o não entupimentos dessas.
Como mostra a Figura 35, do Álbum de Projetos –Tipo de Dispositivos de
Denagem, esta seria a forma correta de ser executada.
Figura 36: Boca-de-lobo simples, (DNIT 2010).
65
4.4 Poço de visita com tampa de concreto deteriorada
Na Figura 36, a tampa de concreto armado deteriorada causa sérios
transtornos aos usuários das vias como carros, bicicletas.
Além do escoamento
indesejável através dos buracos para a rede de drenagem.
Figura 37: Poço de visita com tampa deteriorada, Rua dos Mundurucus.
Solução:
Conforme a Norma DNIT 030/2004-ES, os poços de visita deverão ser
executados com as dimensões e características fixadas pelos projetos específicos
ou de acordo com o Álbum de Projetos-tipo de dispositivos de drenagem do DNER,
como mostra a Figura 37. A instalação do poço de visita será concluída com a
colocação do tampão especificado, geralmente em ferro fundido.
66
Figura 38: Poço visita em planta baixa, (DNIT 2010).
4.5 Obstrução de Canal ou Poluição
O lançamento de esgotos e outros diversos tipos de lixo, jogados nos canais
de Belém, é cada vez mais comum, como mostra as Figuras: 38, 39, 40, 41.
Moradores e empresas jogam resíduos prejudicando sua funcionalidade do canal e
causam mal a si mesmo, trazendo problemas como enchentes, proliferando doenças
como: leptospirose, hantavírus, toxoplasmose, e insetos para seus lares. Isso se
deve ao fato da falta de consciência dos próprios moradores, um sistema de coleta
de lixos adequado e redes de tratamento de esgotos.
67
Figura 39: Canal Poluído, Avenida Bernardo Sayão
Figura 40: Canal Poluído, Avenida Bernardo Sayão.
68
Figura 41: Canal Poluído da Generalíssimo esq. Com Av. Fernando Guilhon.
Figura 42: Canal Poluído, Rua 9 de Janeiro.
Solução:
É necessário campanhas com o objetivo de sensibilizar a população sobre
como evitar a poluição de canais e ta mbém reaproveitar o lixo reciclável.
69
Uma rede coletora de lixos e estações de tratamento de esgoto, para não
poluição com coliformes fecais são condições essenciais para a qualidade de vida
da população.
4.6 Alagamentos por falta de planejamento ou deteriorização dos dispositivos:
Quando um sistema de drenagem não é considerado desde o início da
formação do planejamento urbano, é bastante provável que esse sistema, ao ser
projetado, revele-se, ao mesmo tempo, de alto custo e deficiente, principalmente em
baixadas. E com os dispositivos comprometidos fica ainda pior a drenagem nesse
local. De tal forma mostra a Figura 42, 43,44.
Figura 43: Alagamento na Vila Lusitana.
70
Figura 44: Alagamento Rua dos Pariquis.
Figura 45: Alagamento Rua dos Mundurucus esquina com Av. Alcindo Cacela.
Solução:
Todo plano urbanístico de expansão deve ter em seu conteúdo um plano de
drenagem urbana, visando delimitar as áreas mais baixas potencialmente inundáveis
a fim de diagnosticar a viabilidade ou não da ocupação destas áreas de ponto de
vista de expansão dos serviços públicos.
71
Um adequado sistema de drenagem quer de águas superficiais ou
subterrâneas, onde esta drenagem for viável, proporcionará uma série de benefícios,
tais como:
- desenvolvimento do sistema viário;
- redução de gastos com manutenção das vias públicas;
- valorização das propriedades existentes na área beneficiada;
- escoamento rápido das águas superficiais, facilitando o tráfego por ocasião das
precipitações;
- eliminação da presença de águas estagnadas e lamaçais;
- rebaixamento do lençol freático;
- recuperação de áreas alagadas ou alagáveis;
- segurança e conforto para a população habitante ou transeunte pela área de
projeto.
Em termos genéricos, o sistema da microdrenagem faz-se necessário para criar
condições razoáveis de circulação de veículos e pedestres numa área urbana, por
ocasião de ocorrência de chuvas freqüentes, sendo conveniente verificar-se o
comportamento do sistema para chuvas mais intensas, considerando-se os
possíveis danos às propriedades e os riscos de perdas humanas por ocasião de
temporais mais fortes.
4.7 Excesso de áreas impermeabilizadas
Na Figura 45, o excesso de áreas impermeabilizadas causa uma diminuição
muito acentuada do tempo de concentração o que, em casos críticos, sobrecarrega
o sistema de microdrenagem que, como é dimensionado para pequenos períodos de
retorno, tem sua eficiência comprometida.
72
Figura 46: Travessa Quintino Bocaiúva alagada.
Solução:
Neste caso as soluções viáveis são: a utilização de uma lei de zoneamento
bastante rígida e fiscalização do uso e ocupação do solo de forma a tentar controlar
o avanço do índice de impermeabilização do solo nas grandes cidades e a utilização
de pavimentos permeáveis. Poderia também, dimensionar os bueiros com uma
capacidade maior que
a
de
planejamento, já
que
impermeabilização esses bueiros ficam sobrecarregados.
com o
aumento
da
73
CONCLUSÃO
Tendo em vista a importância de uma rede de drenagem urbana para a
população, essa pesquisa abordou um problema que precisa ser melhorado pelo
Estado.
O mal funcionamento dos dispositivos e a falta de manutenção dos mesmos,
acarreta em problema como alagamentos e enchentes, afetando diretamente a
qualidade de vida da população como um todo, desde doenças transmitidas pela
contaminação da água, comprometimento de vias, causando congestionamentos,
perda de bens materiais e até de vidas, como já foi noticiado em alguns jornais.
De acordo com o que foi pesquisado, o sistema de drenagem urbana de
Belém não é satisfatório. A conservação e a manutenção dos dispositivos como
bocas-de-lobo, galerias e canais é precário. As bocas-de-lobo vivem entupidas com
lixos, assim como as galerias, e canais poluídos visívelmente, contudo traz a
ocorrência de alagamentos.
Mas esses problemas não são os únicos, Belém tem certas áreas que são
muito baixas, e com o sistema de drenagem precário, apenas 6% da capital tem
saneamento básico, elas sempre alagam quando há a incidência de chuvas, mesmo
sendo de pouca intensidade, e em nossa região as chuvas são muito freqüentes e
algumas vezes com vazões muito elevadas.
74
A melhor solução, para começo, é a utilização dos estudos hidrológicos para
definir as diretrizes de ocupação. Desta forma minimizam-se ou evitam-se os
problemas relacionados aos efeitos da urbanização na questão da drenagem, pois o
crescimento desordenado da cidade faz com que essas áreas fiquem sem
saneamento.
Há vários projetos de infra-estrutura entre a Prefeitura e o Governo Federal
que estão em andamento na cidade. Os projetos estão voltados para criação, ou
recuperação de redes de drenagem urbana sendo micro e macrodrenagem, redes
de esgoto, os quais hoje na maioria da cidade são lançados em uma só rede.
Ainda há muito a ser feito, mas com a conclusão desses projetos, esses
representam um salto na qualidade de vida da população, reduzindo enchentes e
criando infra-estrutura urbana e sanitária adequada a vários bairros da capital.
75
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
BARROS, Raphael T. de V. Manual de saneamento e proteção ambiental para os
municípios. 2 Ed. Belo Horizonte: Escola de engenharia da UFMG, 1995.
CANHOLI, Aluísio Pardo. Drenagem urbana e controle de enchentes. São Paulo:
Oficina de Textos, 2005.
CHERNICHARO, C. A. de L.; COSTA, A. M. L. M. da . Drenagem Pluvial. In:
Manual de Saneamento e Proteção Ambiental Para os Municípios. Vol. 2 –
Saneamento. Belo Horizonte: Escola de Engenharia da UFMG, 1995. p.: 161 – 179.
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