Universidade Federal de Ouro Preto
Escola de Minas
Departamento de Engenharia Civil
CIV 640 – Saneamento Urbano
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Objetivos da aula 17
Ao final desta aula as (o) alunas (o) deverão conhecer
os principais conceito de drenagem urbana.
Conceito
Drenagem urbana é o conjunto de elementos destinados a
recolher as águas pluviais precipitadas sobre uma determinada
região e que escorrem sobre sua superfície, conduzindo-as a um
destino final.
Drenagem urbana, no seu sentido mais amplo, pode ser definida
como o conjunto de medidas que tem por objetivo minimizar os
riscos a que as populações estão sujeitas, diminuir os prejuízos
causados por inundações e possibilitar o desenvolvimento urbano
de forma harmônica, articulada e sustentável.
Efeitos adversos de escoameno de
água de chuva
•
•
•
•
Empoçamentos
Inundações
Erosões
assoreamentos
Objetivos do sistema de drenagem
• Proteger e preservar os fundos de vale e curos
d´água;
• Proteger as propriedades
• Controlar erosões
• Assegurar o transito
• Eliminar a proliferação de doenças
Sistemas de Drenagem Urbana
O sistema de drenagem urbana deve ser considerado como
composto por dois sistemas distintos, que devem ser
planejados e projetados sob critérios diferenciados.
Microdrenagem é aquele composto pelos pavimentos das
ruas, sarjetas, bocas de lobo, galerias de águas pluviais e
canais de pequenas dimensões.
Macrodrenagem, destinam-se à condução final das águas
captadas pela drenagem primária, dando prosseguimento
ao escoamento dos deflúvios oriundos das ruas, sarjetas,
valas e galerias.
Erosão
• Remoção contínua da camada de solo
promovida pelo escoamento superficial das
águas de chuva;
Chuva - precipitação
• Conceito
• Precipitação x Escoamento
• Infiltração de água no solo
Bacia hidrográfica
• Unidade de planejamento;
• Área receptora das chuvas que alimentam
parte ou todo o sisetema de escoamento;
• Características
– Forma geométrica
– Revelo
– Geomorfologia
– Geologia
Ocupação de uma bacia hidrográfica
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
MEIO-FIO: São constituídos de blocos de concreto ou de
pedra, situados entre a via publica e o passeio, com sua face
superior nivelada com o passeio, formando uma faixa paralela
ao eixo da via publica.
SARJETAS: São as faixas formadas pelo limite da via publica
com os meio-fios, formando uma calha que coleta as águas
pluviais oriundas da rua.
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Meio fio
Sarjeta
Foto 1. Rua Imperatriz, Bairro São Vicente – Belo Horizonte.
Fonte:
http://portalpbh.pbh.gov.br/pbh/contents.do?evento=conteudo&idConteudo=33138&chPlc=33138
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
SARJETÕES: São formados pela própria pavimentação nos
cruzamentos das vias publicas, formando calhas que servem para
orientar o fluxo das águas que escoam pelas sarjetas.
Foto 2. Sarjetão rua Araguari x ru Periquito, São Paulo.
Fonte: http://www.prefeitura.sp.gov.br/cidade/secretarias/subprefeituras/vila_mariana/noticias/?p=18184
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
BOCAS-DE-LOBO: São dispositivos de captação das águas das
sarjetas.
Foto 3A. Boca-de-lobo guia.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Foto 3B. Boca-de-lobo guia.
Fonte: http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm
Foto 3C. Boca-de-lobo guia.
Fonte: http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoes-tecnicas/8/artigo239376-1.asp
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
BOCAS-DE-LOBO: São dispositivos de captação das águas das
sarjetas.
Foto 3A. Boca-de-lobo com grelha.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Foto 3B. . Boca-de-lobo com grelha.
Fonte: http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm
Foto 3C . Boca-de-lobo com grelha.
Fonte: http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoes-tecnicas/8/artigo239376-1.asp
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
BOCAS-DE-LOBO: São dispositivos de captação das águas das
sarjetas.
Foto 3A. Boca-de-lobo combinada.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Foto 3B. . Boca-de-lobo combinada.
Fonte: http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm
Foto 3C . Boca-de-lobo combinada.
Fonte: http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoes-tecnicas/8/artigo239376-1.asp
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
BOCAS-DE-LOBO: São dispositivos de captação das águas das
sarjetas.
Foto 3A. Boca-de-lobo combinada.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Foto 3B. . Boca-de-lobo combinada.
Fonte: http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm
Foto 3C . Boca-de-lobo combinada.
Fonte: http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoes-tecnicas/8/artigo239376-1.asp
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
BOCAS-DE-LOBO: São dispositivos de captação das águas das
sarjetas.
Foto 3A. Boca-de-lobo Múltipla.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Foto 3C . Boca-de-lobo Múltipla.
Foto 3B. . Boca-de-lobo Múltipla.
Fonte: http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm Fonte:http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoe
s-tecnicas/8/artigo239376-1.asp
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
BOCAS-DE-LOBO: São dispositivos de captação das águas das
sarjetas.
Foto 3A. Boca-de-lobo com Fenda Horizontal Longitudinal.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Localização das Bocas-de-Lobo (Tucci et al. 1995):
 Ambos os lados da rua, quando a saturação da sarjeta
assim o exigir ou quando forem ultrapassadas as suas
capacidades de engolimento;
 Pontos baixos da quadra;
 Recomenda-se adotar um espaçamento máximo de 60m
entre as bocas-de-lobo, caso não seja analisada a capacidade
escoamento da sarjeta.
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Localização das Bocas-de-Lobo (Tucci et al. 1995):
 Pontos pouco a montante de cada faixa de cruzamento
usada pelos pedestres, junto às esquinas;
 Não é conveniente a sua localização junto ao vértice de
ângulo de interseção das sarjetas de duas ruas
convergente.
Foto x. Inundação de sarjetas.
Fonte: http://www.ebanataw.com.br/drenagem/bocadelobo.htm
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Localização das Bocas-de-Lobo
Foto x. Localização das bocas-de-lobo.
Fonte http://www.infraestruturaurbana.com.br/solucoes-tecnicas/8/artigo239376-1.asp
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Caixa Coletora:
Foto x. Esquema de Caixa Coletora.
Fonte:http://www.ebanataw.com.br/drenagem/caixa.htm
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Limpeza de Bocas-de-lobo
Foto 3A. Boca-de-Lobo entupida na rua Xavantes,
no bairro São José em Tramandaí,
Fonte:http://www.jornaldimensao.com.br/?id=4&n
=37771
Foto 3A. Desentupimento de Boca-de-Lobo,
Ribeirão Preto.
Fonte:http://darcyvera.blogspot.com.br/2011/05/o
s-bueiros-e-o-barquinho.html
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
POÇOS DE VISITA: São dispositivos colocados em pontos
convenientes do sistema para permitir o acesso às
canalizações para limpeza e inspeção.
Foto x. Poço de Visita.
Fonte:http://www.joaocarloscascaes.c
om/2009/04/poco-de-visita.html
Foto x. Modelo convencional de Poço de Visita e Poço de Visita com tubo de queda.
Fonte: http://www.dec.ufcg.edu.br/saneamento/ES08_01.html
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
Localização de Poços de Visita:
 Pontos de mudanças de direção;
 Cruzamentos de ruas (reunião de vários coletores);
 Mudanças de declividade;
 Mudança de diâmetro.
Diâmetro (m)
Espaçamento (m)
0,30
120
0,50-0,90
150
1,00 ou mais
180
Foto x. Espaçamento de poços de
visita.
Fonte: DAEE/CETESB (1980).
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
POÇOS DE VISITA:
Foto x. Funcionário retirando areia que está
entupindo as manilhas que chegam ao Poço de
Visita na rua Valdomiro Alcebíades, em Vale
Dourado, Natal
Fonte:http://tribunadonorte.com.br/noticia/mo
radores-reclamam-de-problemas-em-obra-nazn/137456
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
GALERIAS. São as canalizações públicas destinadas a escoar as
águas pluviais oriundas das ligações privadas e das bocas-delobo.
Foto x. Construção de galerias de águas pluviais no entorno das ruas
Tabelião João Tomaz de Aquino, Largo da Avenida Getúlio Vargas e
áreas contribuintes – Rio Grande do Norte.
Fonte:
http://blogdocapote.blogspot.com.br/2009/01/o-ritmo-daexecuo-dos-servios-do-beco.html
Foto x. Galeria de águas pluviais na RJ 216 – Rio de
Janeiro.
Fonte:http://www.praiafaroldesaothome.com.br/2012/04
/galerias-de-aguas-pluviais-vao-garantir.html
Microdrenagem
Elementos que compõem um sistema de microdrenagem
CONDUTOS FORÇADOS E ESTAÇÕES DE BOMBEAMENTO:
Quando não ha condições de escoamento por gravidade para
a retirada da água de um canal de drenagem para um outro,
recorre-se aos condutos forçados e as estações de
bombeamento.
Macrodrenagem
As estruturas de macrodrenagem destinam-se à condução
final das águas captadas pela drenagem primária, dando
prosseguimento ao escoamento dos deflúvios oriundos das
ruas, sarjetas, valas e galerias, que são elementos
anteriormente
englobados
como
estruturas
de
microdrenagem.
Macrodrenagem
Obras usuais de macrodrenagem:
 Retificação e ampliação das seções de canais naturais;
 Construção de canais artificiais;
 Galerias de grandes dimensões;
 Estruturas auxiliares de controle
• dissipação de energia
• amortecimento de picos
• proteção contra erosões e assoreamento
• travessias e estações de bombeamento.
Macrodrenagem
Foto x. canalização, retificação e requalificação urbana e paisagística do Canal do Cohatrac/Cohab , São Luís –Maranhão.
Foto: Honório Moreira. .Fonte: http://www.geraldocastro.com.br/2012_02_01_archive.html
Macrodrenagem
Foto x. Obra de construção de galerias em Guarus, na confluência das
ruas Walter Kramer e Humberto de Campos- Campos.
.Fonte: http://www.blogdopudim.com.br/?p=4321
Foto x. Canal artificial recebendo águas de galerias.
.Fonte:
Macrodrenagem
Foto x. Duplicação da ligação Itupeva – Itú. .Fonte: http://www.fermixtubos.com.br/obras.php
Macrodrenagem
Foto x. Construção de galerias.
.Fonte: http://www.goiarte.com.br/aduela.asp
Escoamento Superficial
Fatores que afetam o escoamento superficial:
Para microdrenagem
Natureza da precipitação;
 Duração;
 Intensidade;
 Frequência.
Escoamento Superficial
Fatores que afetam o escoamento superficial:
Para microdrenagem
Características da área em estudo;
 Dimensões;
 Forma;
 Topografia;
 Permeabilidade
Escoamento Superficial
Fatores que afetam o escoamento superficial:
Para Macrodrenagem
Obras hidráulicas construídas na bacia
 Unidades de retenção ou detenção de água;
 Condutos;
 Retificações.
Escoamento Superficial
Grandezas características do escoamento superficial:
 Vazão(Q) – [m3/s], [l/s];
 Tempo de recorrência – T (anos);
 Tempo de concentração – [min]
 Nível de água na seção de projeto – NA [m]
 Coeficiente do escoamento superficial – C
Relação entre o volume de água que escoa sobre a bacia e
o volume total precipitado
Escoamento Superficial
Período de Retorno
Tabela 1. Períodos de retorno para diferentes ocupações da área.
Ocupação da Área
T (anos)
Residencial
2
Comercial
5
Com edifícios de atendimento público (hospitais, postos de saúde, prefeitura, bancos, etc.)
5
Aeroportos
2a5
Áreas de grandes riscos e de intenso movimento de pedestres e veículos (terminais rodoviários,
avenidas, etc.)
5 a 10
Macrodrenagem
Áreas comerciais e residenciais
50 – 100
Áreas de importância específica
500
Fonte: Tucci et al. (1995).
Escoamento Superficial
Risco:
É a probabilidade de uma determinada obra vir a falhar, pelo
menos uma vez, durante sua vida útil.
R = 100 x [1-(1-1/T)N]
R – risco em porcentagem;
T – período de retorno em anos;
N – vida útil da obra em anos.
Escoamento Superficial
Risco:
Tabela 2. Risco em função da vida útil e do período de retorno.
T
(anos)
Vida útil da obra (anos)
2
5
25
50
100
2
75
97
99,9
99,9
99,9
5
36
67
99,9
99,9
99,9
10
19
41
93
99
99,9
25
25
18
64
87
98
50
40
10
40
64
87
100
2
5
22
39
63
500
0,4
1
5
9
18
Fonte: Tucci et al. (1995).
Escoamento Superficial
Análise da tabela anterior
 O objetivo principal das obras de microdrenagem é esgotar
as vazões oriundas das chuvas mais frequêntes e,
implicitamente, admite-se a ocorrência de alagamentos
com frequência alta;
 As obras de macrodrenagem não constituem solução
definitiva pra os problemas de inundações, e é
conveniente que sejam complementadas por outras
medidas que visem a aumentar a proteção oferecida pelas
obras.
Escoamento Superficial
Tempo de Concentração
Conceito - tempo necessário para que toda a bacia passe a
contribuir para a seção de medição de vazão, contado a partir
de um determinado instante da ocorrência de escoamento.
 A partir do instante em que toda a bacia passa a contribuir
para a seção de medição, teoricamente a vazão medida
para de crescer e torna-se constante (vazão de equilíbrio)
ate que a chuva cesse;
 Depende de diversas características fisiográficas da bacia
e, portanto, esta sujeito a incertezas;
 Para macrodrenagem (extensão, declividade media do
talvegue principal);
Escoamento Superficial
Tempo de Concentração
Existem várias equações para o cálculo do tempo de
concentração. Uma das mais utilizadas para pequenas bacias
rurais é a seguinte:
tc = 57(L3/H)0,385
Onde:
tc – tempo de concentração em minutos;
L – comprimento do rio em km;
H – diferença de elevação entre o ponto mais remoto da
bacia e a seção princiapl.
Escoamento Superficial
Coeficiente de
características:
escoamento
 solo;
Cobertura;
Tipo de ocupação;
Tempo de retorno;
Intensidade da precipitação.
depende
das
seguintes
Escoamento Superficial
Tabela 3. Valores do coeficiente C com base em superfícies
Superfície
C
Intervalo
Valor esperado
Asfalto
0,70-0,95
0,83
Concreto
0,80-0,95
0,88
Calçadas
0,75-0,85
0,80
Telhado
0,75-0,95
0,85
Plano (2%)
0,05-0,10
0,08
Médio (2ª 7%)
0,10-0,15
0,13
Alta (7%)
0,15-0,20
0,18
Plano (2%)
0,13-0,17
0,15
Médio (2ª 7%)
0,18-0,22
0,20
Alta (7%)
0,25-0,35
0,30
Pavimento
Cobertura: grama, arenoso
Grama, solo pesado
Fonte: ASCE (1995).
Escoamento Superficial
Tabela 3. Valores do coeficiente C por tipo de ocupação
Descrição da área
C
Área Comercial
Descrição da área
C
Área industrial
Central
0,70-0,90
Indústrias leves
0,50-0,80
Bairros
0,50-0,70
Indústrias pesadas
0,60-0,90
Área Residencial
Residências isoladas
0,35-0,50
Unidades múltiplas
(separadas)
0,40-0,60
Unidades múltiplas
(conjugadas)
0,60-0,75
Parques, cemitérios
0,10-0,25
playgrounds
0,20-0,35
Pátios ferroviários
0,20-0,40
Áreas sem melhoramento
0,10-0,30
Fonte: ASCE (1995).
Lotes com >2.000m2
0,30-0,45
Áreas com apartamentos
0,50-0,70
Equações de Chuvas Intensas
As equações de chuva, que são expressões empíricas das
curvas
intensidade/duração/frequência,
apresentam-se
normalmente nas seguintes formas:
Onde:
1) i = a / ( t + b ),
i - intensidade media em milímetros por minutos ou
milímetros por hora;
2) i = c / tm,
t - tempo de duração da chuva em minutos;
T - tempo de recorrência em anos;
3) i = a .T n/ ( t + b )r,
a, b, c, d, e, m, n e r - parâmetros definidos a partir das
observações básicas para elaboração da equação.
Determinação da Vazão: Método Racional
O método racional é largamente utilizado na determinação da
vazão máxima de projeto para bacias pequenas (< 2 km2). Os
princípios básicos dessa metodologia são:
 A duração da precipitação máxima de projeto é igual ao
tempo de concentração da bacia;
 Adota um coeficiente único de perdas, denominado C,
estimado com base nas características da bacia;
 Não avalia o volume da cheia e a distribuição temporal das
vazões.
Determinação da Vazão: Método Racional
A equação do modelo é a seguinte:
Q = 0,278.C.I.A
Onde:
Q - obtido em m3/s;
C - coeficiente de escoamento;
I - intensidade em mm/h; e
A – área da bacia em km2.
Medidas não convencionais
Contenção na fonte
Contenção na fonte
Contenção na fonte
Contenção na fonte
Contenção na fonte
Contenção na fonte
Contenção na fonte
Trincheira de Percolação
Contenção à jusante
Contenção à jusante
Canal com revestimento de grama
Referência interessante para
aprofundar os estudos
• Obrigado!
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