Projeto de Dimensionamento de Dranagem Urbana

Estudos Hidrológicos Aplicados a Drenagem Urbana Não Convencional e Macrodrenagem Profª Sabrina A Vieira 2 Aula passada Capacidade do sistema m³s Volume de déficit m³ Aula passada tr 06 tc ta D2 06 tc SCS Natural Resources Conservation Service antigo Soil Conservation Service Departamento de Recursos Naturais dos Estados Unidos V esd Qp tb2 tb ta X ta 1 X ta HIDROGRAMA TRIANGULAR DO SCS X 167 método SCS ou Cp 075 4 Exemplo Um empreendimento industrial será implantado em um terreno de dimensões 400m x 250m com talvegue no sentido da maior dimensão e declividade de 05 O terreno original constituise de campo sem pavimentação O projeto prevê a implantação de galpões com cobertura em telha galvanizada ocupando 35 da área e pátio de manobras em concreto ocupando 55 da área A área restante deverá ser mantida com a vegetação natural Para a aprovação do licenciamento o projeto deverá adotar o critério de impacto hidrológico zero ou seja todo o escoamento superficial que excede a capacidade atual no cenário futuro deverá ser armazenado infiltrado ou aproveitado Assim determine o volume de armazenamento necessário Adotar IDF de LagunaSC duração de chuva de 1h e TR 100 anos Método dos blocos alternados 5 Uma dessas regras impõe que a parcela mais intensa da precipitação seja coloca entre 13 e ½ da duração da chuva Os demais blocos podem ser colocados alternadamente à esquerda e à direita do pico para a composição do hietograma de projeto Aula passada 6 Com base no hietograma de chuva discretizado conseguese obter o valor da Chuva Efetiva Chuva Efetiva Aquela chuva que efetivamente é responsável pela geração de escoamento superficial 7 E se considerarmos apenas a chuva efetiva para cada hidrograma unitário 8 Método de Horton Infiltração Método da Razão Constante Método Racional Método SCS 𝐹𝑡 𝑓𝑐 𝑓𝑜 𝑓𝑐 𝑒𝑘𝑡 𝜑 𝑃 𝑅 𝐷 𝑄𝑝 0278 𝐶 𝑖 𝐴 𝑅 𝑃 02𝑆2 𝑃 08𝑆 𝑆 25400 254𝐶𝑁 𝐶𝑁 Tabela 1 Valores de CN para áreas urbanas e suburbanas Tucci 1993 Utilização ou cobertura do solo Grupo hidrológico de solos A B C D Zonas cultivadas sem conservação do solo 72 81 88 91 Zonas cultivadas com conservação do solo 62 71 78 81 Pastagens ou terrenos em más condições 68 79 86 89 Terrenos baldios em boas condições 39 61 74 80 Prado em boas condições 30 58 71 78 Bosques ou zonas com cobertura ruim 45 66 77 83 Floresta com cobertura boa 25 55 70 77 Zonas comerciais e de escritórios 89 92 94 95 Zonas industriais 81 88 91 93 Zonas residenciais 77 85 90 92 Parques de estacionamentos telhados viadutos etc 98 98 98 98 Vias asfaltadas e com drenagem de águas pluviais 98 98 98 98 Arruamentos em paralelepípedos 76 85 89 91 Terra exposta 72 82 87 89 Tipos de solos do SCS A arenosos e profundos B menos arenosos ou profundos C argilosos D muito argilosos e rasos 10 𝑄𝑢𝑝 208𝐴𝑑 𝑡𝑝 𝑡𝑙 06𝑡𝑐 𝑡𝑝 𝑡𝑟 2 𝑡𝑙 𝑡𝑏 267𝑡p q1 m³s q2 m³s q3 m³s q4 m³s q5 m³s q6 m³s q7 m³s q8 m³s q9 m³s q10 m³s Hidrograma m³s Vazão m³s tempo h 12 Exemplo Obter o hidrograma final de projeto pelo método do SCS de uma bacia de drenagem de 3km² dominada por solos muito argilosos e rasos e por áreas campestres e pastagens com tempo de concentração de 06h Utilizar chuva de 1h de duração para a cidade de Lages com TR de 50 anos Dúvidas Estudos Hidrológicos Aplicados a Drenagem Urbana Não Convencional e Macrodrenagem Profª Sabrina A Vieira 2 Nas últimas aulas Sistemas de Drenagem Urbana Convencionais Não Convencionais 3 Nas últimas aulas Sistemas de Drenagem Urbana Convencionais Não Convencionais 4 Nas últimas aulas Sistemas de Drenagem Urbana Convencionais Não Convencionais 5 Traçado da rede de drenagem Dimensionamento das sarjetas Dimensionamento dos bueiros Dimensionamento da tubulação Material da tubulação Sistemas de manutenção e limpeza Local do reservatório Área e profundidade do reservatório Volume do reservatório Sistema extravasor Tipo de reservatório Sistemas de manutenção e limpeza Convencionais Projetos de canalização Não Convencionais Projetos de reservação 6 Local do reservatório Área e profundidade do reservatório Volume do reservatório Sistema extravasor Tipo de reservatório Sistemas de manutenção e limpeza Não Convencionais Projetos de reservação Hidrograma de projeto 7 MICRODRENAGEM MACRODRENAGEM TR 2 a 10 anos 10 a 100 anos Chuvas frequentes que ocorrem diversas vezes por ano Chuvas menos frequentes com maiores volumes de escoamento e maior potencial de dano Princípios Condução de vazões Amortecimento de volumes Condução de vazões excedentes Variáveis de Projeto Vazão de pico Q m³s Volume de cheia V m³ Vazão de pico Q m³s Estratégias Dimensionar condutos sarjetas bocas de lobo galerias para transportar as vazões Dimensionar estruturas para amortecer armazenar retardar ou infiltrar os volumes de escoamento das chuvas menos frequentes e mais volumosas Dimensionar condutos canais e galerias de grande porte para transportar as vazões de base e fluxos excedentes ao volume amortecido Método de Cálculo Obtenção das vazões de pico método racional Obtenção dos volumes de cheia Cálculo dos hidrogramas de projeto Dimensionamento das estruturas complementares equação de Manning sarjetas bocas de lobo Identificação da vazão de restrição capacidade do sistema que não deverá ser excedida Dimensionamento das galerias para transportar a vazão de cheia equação de Manning Dimensionamento das estruturas para armazenar e infiltrar as vazões excedentes e volumes de déficit nos lotes eou na bacia hidrográfica Dimensionamento dos canais de macrodrenagem sem levar problema para jusante 8 Capacidade do sistema m³s Volume de déficit m³ 9 Capacidade do sistema m³s Volume de déficit m³ DIAGNÓSTICO E PROJETO DA MACRODRENAGEM DETERMINAÇÃO DA CHUVA DE PROJETO CÁLCULO DO HIDROGRAMA DE PROJETO DETERMINAÇÃO DA CAPACIDADE DO SISTEMA VAZÃO DE RESTRIÇÃO CÁLCULO DO VOLUME DE DÉFICIT DIMENSIONAMENTO DE ESTRUTURAS PARA AMORTECER O VOLUME DE DÉFICIT E DE CONDUTOS PARA TRANSPORTAR A VAZÃO REMANESCENTE 11 Sou responsável por elaborar um projeto de macrodrenagem para resolver o problema de inundações em uma determinada localidade Por onde começo Que caminho seguir CHUVA DE PROJETO DEFINIR HIETOGRAMA TRAÇADO DA BACIA ORTOFOTO SISTEMA VIÁRIO CURVAS DE NÍVEL PONTOS COTADOS USO E OCUPAÇÃO DO SOLO VAZÃO DE PROJETO MODELAGEM DEFINIR HIDROGRAMA CAPACIDADE DO SISTEMA CALCULAR VAZÃO DE RESTRIÇÃO VOLUME DE DÉFICIT DIMENSIONAR ESTRUTURAS DE AMORTECIMENTO DIMENSIONAR CANAIS E GALERIAS DE MACRODRENAGEM 13 1 Chuva de Projeto IDF local TR 10 a 100 anos Duração da chuva 60 min até 24h Discretizar a chuva no tempo A precipitação não ocorre de maneira uniforme ao longo da duração É preciso discretizar a intensidade em intervalos menores Espacializar a chuva no território Obter o hietograma do projeto 14 Brasil Pluviômetros Chuvas de 1 dia Muitas vezes Tc 1 dia Discretização da chuva Métodos de discretização da chuva Método dos blocos de tormenta Método de Sifalda Método de Chicago Método dos blocos alternados Método de Yen e Chow Método de Huff 15 Método dos blocos alternados 16 Aproximação do método de Chicago Considera que uma chuva de projeto sintética pode ser construida com base nas curvas IDF a partir da hipótese de que o somatório dos volumes de precipitação à medida que se acrescentam blocos coincide com o valor definido pelas curvas IDF para cada duração parcial Nesse método a colocação dos blocos no hietograma é arbitrária e pode conduzir a diversas configurações Método dos blocos alternados 17 Uma dessas regras impõe que a parcela mais intensa da precipitação seja coloca entre 13 e ½ da duração da chuva Os demais blocos podem ser colocados alternadamente à esquerda e à direita do pico para a composição do hietograma de projeto Método dos blocos alternados 18 Exemplo Equação IDF Td min I mmh 10 15000 20 1125 30 875 40 750 50 650 60 575 19 Exemplo Equação IDF Cálculo para transformação Td min I mmh P itd 10 15000 250 20 1125 375 30 875 438 40 750 500 50 650 540 60 575 575 1 Obtenção da Precipitação i td Método dos blocos alternados 20 Exemplo Equação IDF Cálculo para transformação Td min I mmh P itd P mm 10 15000 250 2500 20 1125 375 125 30 875 438 63 40 750 500 62 50 650 540 40 60 575 575 35 2 Obtenção do P diferença entre as chuvas Método dos blocos alternados Método dos blocos alternados 21 Exemplo Equação IDF Cálculo para transformação Td min I mmh P itd P mm Pt mmh 10 15000 250 2500 15000 20 1125 375 125 750 30 875 438 63 375 40 750 500 62 375 50 650 540 40 240 60 575 575 35 210 3 Calculo da Pt mmh Método dos blocos alternados 22 Exemplo Equação IDF Cálculo para transformação Bloco alternados Td min I mmh P itd P mm Pt mmh T min I mmh 10 15000 250 2500 15000 10 375 20 1125 375 125 750 20 750 30 875 438 63 375 30 1500 40 750 500 62 375 40 375 50 650 540 40 240 50 240 60 575 575 35 210 60 210 4 Distribuição alternada dos blocos 23 2 Hidrograma de Projeto Mapa da bacia hidrográfica Obtenção da vazão de pico e hidrograma Para bacias pequenas de 2km² a 3km² podese utilizar como método simplificado o método racional e depois aplicar essa vazão em um hidrograma simplificado triangular tr 06 tc ta D2 06 tc SCS Natural Resources Conservation Service antigo Soil Conservation Service Departamento de Recursos Naturais dos Estados Unidos Vesd Qp tb 2 tb ta X ta 1 X ta HIDROGRAMA TRIANGULAR DO SCS X 167 método SCS ou Cp 075 Diagram of a triangular hydrograph with labels ta x x ta tb V esd ap tempo and vazão 26 3 Cálculo da capacidade do sistema Determinação da vazão de restrição Equação de Manning Modelagem HidráulicaHidrodinâmica Dados necessários Geometria e material de revestimento do canal Déficit hidráulico Área do hidrograma acima da capacidade do sistema FONTE MANUAL DE DRENAGEM E MANEJO DE ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS PREFEITURA DE SÃO PAULO 2013 ADAPTADO 28 4 Estudo de Alternativas Qual o conjunto de estruturas que melhor atende ao déficit hidráulico na bacia Objetivo achatar a curva de vazão hidrograma Considerar todas as medidas possíveis calcular pré dimensionar orçar avaliar selecionar Canalização Reservação Deflúvio direto Dispositivos de controle nos telhados Superfícies impermeáveis Bacias de infiltração Chuva excedente Tubo de drenagem Retençãodetecção Colectores Galerias Superfícies permeáveis Pavimentos p Canaletas permeáveis Picos elevados Picos reduzidos Corpo receptor 30 5 Orçamentos e Plano de Implantação Quantificar os itens necessários ao projeto quantidades e unidades Ações imediatas 0 2 anos Ações de curto prazo 2 4 anos Ações de médio prazo 4 8 anos Ações de longo prazo 8 12 anos 31 6 Apresentação do Projeto Planta de implantação geral das intervenções Plantas de cada intervenção Memorial descritivo contendo Diagnóstico estudos hidráulicos hidrológicos hidrograma volume de déficit Estudo de alternativas Alternativa selecionada Plano de implantação Dúvidas Dimensionamento de Sistemas de drenagem urbana convencionais Profª Sabrina A Vieira Recursos naturais da bacia vegetação GESBA36 Aula 5 Prof Eder Sá Últimas aulas Q00375y0ẑn83i W0y0 tgθ0 y0 ztgθ0 4 Últimas aulas 𝑁𝐵𝐿 𝑄á𝑟𝑒𝑎 𝑄𝐵𝐿 𝑄 17 𝐿 𝑦 3 2 𝑡i 𝑡i1 𝑡i2 Delimitação das Áreas de contribuição Definiçao dos pontos trechos Determinação das declividades Vazão das Sarjetas Bocas de lobo Poços de visita e galerias 5 Etapas do Dimensionamento Poços de visita Permitir o acesso de pessoas às galerias para a inspeção e desobstrução além de receber ligações de bocas de lobo Costumam ser alocados nos pontos de reunião dos condutos Devem atender às mudanças de direção de diâmetro e de declividade à ligação das bocas de lobo ao entroncamento dos diversos trechos e ao afastamento máximo admissível que deve ser em média de 100 m 6 Galerias 7 A rede de drenagem urbana pode ser alocada no eixo das vias ou junto ao meio fio O diâmetro mínimo da canalização principal será de 300 mm Para a cidade de São Paulo o diâmetro mínimo é de 500 mm O recobrimento mínimo de 10 m em relação às arestas superiores externas Profundidade máxima de 350 m em relação às arestas inferiores externas Galerias 8 Sempre que possível as declividades do tubo se combinam com as declividades sobrejacentes do solo para facilitar a manutenção e minimizar os custos em escavação reposição compactação e escoramento de valas A velocidade mínima de escoamento é de 075 ms evitar a sedimentação e a velocidade máxima é de 50 ms Os diâmetros dos tubos nunca são reduzidos a jusante mesmo se as declividades acentuadas oferecerem a capacidade de fluxo ideal Ao fazer a transição de um tubo de menor diâmetro para outro de maior diâmetro o alinhamento deve ser feito pela geratriz superior e não pelas soleiras Greide da via Entrada boca de lobo 700 mm 600 mm 500 mm 400 mm 300 mm Igualar as coroas Geratriz superior Geratriz inferior ou soleira 500 mm 400 mm Tubo Recobrimento m Concreto Simples 06 Concreto Armado DN 700 mm 07 DN 800 mm 1 DN 1000 mm 1 DN 1200 mm 12 DN 1500 mm 15 Recobrimento h D NT Diâmetro mm Declividade mínima mm 300 00030 350 00023 400 00019 500 00014 600 00011 700 00009 800 00007 900 00006 1000 00005 1200 00004 Dados Tr T IDF I 197315 x Tr0178 t2208577 Eq 01 Resultado IDF Tr Tempo de retorno em anos t duração em minutos I intensidade em mmh Dados IDF C A Método Racional Q 0278 x C x I x A Eq 03 Resultado Q Q m³s C coeficiente de runoff I Intensidade em mmh A Área em km² m²km² ESCOLA Dados Q T n Dnec 155 x n x QT³8 Eq16 Resultado Dnec Q vazão descarregada em m³s T Raiz da declividade mm n coeficiente de rugosidade Manning Diâmetros comerciais tubo Ø 030m tubo Ø 040m tubo Ø 050m tubo Ø 080m tubo Ø 100m Transformar para diâmetro comercial Dnec Dcom Diâmetro Nominal DN Perfil Utilizado Diâmetro Interno DI mm Diâmetro externo DE mm Peso aproximado Kgm Ovalização máxima mm 300 112 BR 300 327 38 76 400 112BR 400 427 50 101 400 140BR1 400 434 58 101 500 140BR1 500 534 72 126 600 140BR1 600 634 86 151 700 140BR1 700 734 101 176 700 140BR2 700 739 148 176 800 140BR2 800 839 168 201 900 140BR2 900 939 188 226 900 168BR2 900 946 291 226 1000 168BR2 1000 1046 322 251 1100 168BR2 1100 1146 354 277 1200 168BR2 1200 1246 386 302 1500 steel 168BR2 1500 1546 876 378 1800 steel 168BR2 1800 1846 1051 453 2000 steel 168BR2 2000 2046 1168 503 2500 steel 168BR2 2500 2546 1459 629 3000 steel 168BR2 3000 3046 2632 755 Raio hidráulico Dados Dcom MANNING Resultado Qp Dcom diâmetro comercial usado l raiz da declividade mm n coeficiente de rugosidade Manning Dados Q Qp Resultado QQp VVp yd QQp vazão total sobre vazão plena VVp velocidade sobre velocidade plena yd altura máxima no tubo sobre diâmetro Tubo circular Ap área do tubo Dados Ap Qp Resultado Vp Ap área do tubo Qp vazão plena no tubo Vp velocidade plena no tubo 18 𝑡𝑝 𝐿 𝑒𝑥𝑡𝑒𝑛𝑠ã𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 𝑣 𝑣𝑒𝑙𝑜𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑠𝑐𝑜𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑡𝑟𝑒𝑐ℎ𝑜 1 60 Condutos circulares parcialmente cheios Relações baseadas na equação de Manning Yd VVp QQp Yd VVp QQp Yd VVp QQp Yd VVp QQp 001 00890 000015 026 07165 014803 051 10084 051702 076 11354 092582 002 01408 000067 027 07320 015945 052 10165 053411 077 11369 093938 003 01839 000161 028 07470 017123 053 10243 055127 078 11382 095253 004 02221 000298 029 07618 018336 054 10320 056847 079 11391 096523 005 02569 000480 030 07761 019583 055 10393 058571 080 11397 097747 006 02891 000708 031 07901 020863 056 10464 060296 081 11400 098921 007 03194 000983 032 08038 022175 057 10533 062022 082 11399 100041 008 03480 001304 033 08172 023518 058 10599 063746 083 11395 101104 009 03752 001672 034 08302 024892 059 10663 065467 084 11387 102107 010 04011 002088 035 08430 026294 060 10724 067184 085 11374 103044 011 04260 002550 036 08554 027724 061 10783 068895 086 11358 103913 012 04499 003058 037 08675 029180 062 10839 070597 087 11337 104706 013 04730 003613 038 08794 030662 063 10893 072290 088 11311 105420 014 04953 004214 039 08909 032169 064 10944 073972 089 11280 106047 015 05168 004861 040 09022 033699 065 10993 075641 090 11243 106580 016 05376 005552 041 09131 035250 066 11039 077295 091 11200 107011 017 05578 006288 042 09239 036823 067 11083 078932 092 11151 107328 018 05774 007068 043 09343 038415 068 11124 080551 093 11093 107520 019 05965 007891 044 09445 040025 069 11162 082149 094 11097 107568 020 06150 008757 045 09544 041653 070 11198 083724 095 10950 107452 021 06331 009664 046 09640 043296 071 11230 085275 096 10859 107138 022 06506 010613 047 09734 044954 072 11261 086799 097 10751 106575 023 06677 011602 048 09825 046624 073 11288 088294 098 10618 105669 024 06844 012631 049 09914 048307 074 11313 089758 099 10437 104196 025 07007 013698 050 10000 050000 075 11335 091188 100 10000 100000 64 Exemplo 66 Dúvidas 21 Recobrimento mínimo 100 m Profundidade máxima 300 m Diâmetro mínimo 400 mm Período de Retorno 10 anos Local LagesSC Coeficiente de Manning 0015 Dimensionamento de Sistemas de drenagem urbana convencionais Profª Sabrina A Vieira Recursos naturais da bacia vegetação GESBA36 Aula 5 Prof Eder Sá Última aula W0 y0 tgθ0 z tgθ0 Q0 0375 y083 zn i Delimitação das Áreas de contribuição Definiçao dos pontos trechos Determinação das declividades Vazão das Sarjetas Bocas de lobo Poços de visita e galerias 4 Etapas do Dimensionamento Tipos de boca de lobo a BOCA DE LOBO DE GUIA SEM DEPRESSÃO b BOCA DE LOBO COM GRELHA SEM DEPRESSÃO c BOCA DE LOBO COMBINADA SEM DEPRESSÃO d BOCA DE LOBO MÚLTIPLA COM DEPRESSÃO COM DEPRESSÃO No text found in this image No text content in the image Disposição Pontos baixos acúmulo de água Capacidade da sarjeta Problemas tráfego Cruzamentos Distâncias Boca Coletora lateral pontos intermediários em sarjetas com pequena declividade longitudinal I 5 presença de materiais obstrutivos nas sarjetas vias de tráfego intenso e rápido montante dos cruzamentos Boca coletora c grelha sarjetas com limitação de depressão inexistência de materiais obstrutivos em pontos intermediários em ruas com alta declividade longitudinal I 10 Boca coletora combinada pontos baixos de ruas pontos intermediários da sarjeta com declividade média 5 I 10 presença de detritos Boca coletora múltipla pontos baixos sarjetas com grandes vazões Dimensionamento Antes de aprender o dimensionamento hidráulico é preciso compreender a linha de raciocínio para o dimensionamento Dimensionamento a Pontos Intermediários Trechos contínuos de declividade constante Entrada da água apenas por uma das extremidades bPontos baixos Pontos de mudança de declividade da via ou próximo de curvaturas cruzamentos Entrada da água pelas duas extremidades Dimensionamento Vertedor Orifício Boca de lobo simples Pode funcionar sob duas condições de escoamento BL funciona como vertedor escoamento com superfície livre BL funciona como orifício escoamento afogado Quando yh 1 Quando yh 2 Q vazão em m³s h altura do meiofio em m y altura da lâmina dágua próxima à abertura da guia em m L comprimento da soleira em m 𝑄 17 𝐿 𝑦 3 2 𝑄 3101 𝐿 ℎ 3 2 2𝑦 ℎ 2ℎ Dimensionamento Boca de lobo simples com depressão Q vazão em m³s W comprimento da depressão em m y altura da lâmina dágua próxima à abertura da guia em m L comprimento da soleira em m 𝑄 125 𝐿 18𝑊 𝑦 3 2 Dimensionamento Boca de lobo com grelha Pode funcionar sob duas condições de escoamento BL funciona como vertedor y até 12cm BL funciona como orifício y 42cm Quando y 12cm Quando y 42cm Q vazão em m³s y altura da lâmina dágua na sarjeta sobre a grelha em m P Perímetro da abertura da grade em m A área útil em m² excluise áreas das grades 𝑄 1655 𝑃 𝑦 3 2 𝑄 291 𝐴 𝑦 1 2 Dimensionamento Boca de lobo de grelha com depressão Q vazão em m³s h ya em m P Perímetro da abertura da grade em m 𝑄 1655 𝑃 ℎ 3 2 Dimensionamento Teoricamente para bocas de lobo combinadas a capacidade de esgotamento é aproximadamente igual ao somatório das vazões isoladas da grelha e da abertura no meiofio Considerandose o fator de redução do escoamento obstrução causada por detritos e irregularidades nos pavimentos das ruas junto às sarjetas Dimensionamento Para se determinar a quantidade de bocas de lobo em cada trecho e para cada lado da rua aplicase a equação 𝑁𝐵𝐿 𝑄á𝑟𝑒𝑎 𝑄𝐵𝐿 NBL número de bocas de lobo Qárea vazão devido área de contribuição método racional QBL vazão da boca de lobo Dimensionamento Exercício 1 Você foi oa profissional designadoa para analisar um préprojeto de drenagem urbana que será implantado em um trecho da cidade que sofre com problemas de alagamento Verifique se as quantidades de bocas de lobo indicadas no quadro abaixo conforme dados do projeto são suficientes sabendo que a boca de lobo padrão adotada pela prefeitura é do tipo de abertura na guia com largura de abertura de 10 m em ponto intermediário e que a altura máxima da lâmina de água das sarjetas é de 10cm Boca de lobo Área de contribuição km² tc min C i mmh Q m³s 1 0000567 6 095 11444 001712 2 0003723 10 06 10055 006244 3 0004856 10 05 10055 006787 4 0005666 9 045 1036 007343 6 0000809 6 095 11444 002446 7 0001214 6 095 11444 003669 8 0005261 14 038 9038 005023 Exercício 2 Considerando uma altura da lâmina de água de 13cm BL em pontos intermediários indique a vazão máxima que suporta a Boca de lobo simples e comprimento de abertura de 80cm b Boca de lobo com grelha de 30cm x 90cm c Nº de bocas de lobo necessária em um trecho sabendo que a vazão da área de contribuição é de 350Ls para cada tipo de boca de lobo e considerando o fator de segurança 21 Método HsiungLi Para bocas coletoras padrões com dimensões em função da depressão a com K 023 se z 12 e K 020 se z 24 e 48 Método HsiungLi QL K Cy³ g O valor de C e determinado pela expressão C 045112M Sendo M definido como M L F²a tg θ tg θ wwtg θ₀ a F² 2 Ey 1 E V²2g y V₀²2g y₀ a L comprimento da abertura m Vazão ls y cm Q²2gA² y cm 24 Localização Tipo Fator de correção Ponto Baixo Simples 125 Com grelha 200 Combinada 150 Ponto Intermediário Simples 125 Grelha longitudinal 165 Grelha transversal 200 Combinada com longitudinais 150 Combinada com transversais 180 25 Calcular uma boca coletora simples ou lateral intermediária com depressão de 105 cm sob as seguintes condições w 8a z tgθ 12 I 25 n 0016 capaz de captar uma Q teórica de 64 Ls Exercício 3 26 No método racional o tempo de duração da chuva adotado é igual ao tempo de concentração da bacia 𝑡 𝑡c Em um sistema de galerias 𝑡c 𝑡i 𝑡p ti tempo de entrada ou tempo de escoamento superficial tp tempo de percurso Tempo inicial Bocas de lobo CHUVA DEFLÚVIO Vazão tempo tempo de concentração período de declínio 28 O tempo de escoamento superficial ou tempo de entrada ti pode por sua vez ser dividido em dois tempos 𝑡i 𝑡i1 𝑡i2 ti1 escoamento em trechos de seção hidráulica não conhecida calculado por ábaco práticas usuais empregam um tempo de 10 a 30 minutos ti2 escoamento sobre calhas de seção definida normalmente calculado pela fórmula v Cv I¹² sendo v a velocidade em ms e I declividade longitudinal em mm Superfície das calhas Coeficiente Cv Calhas rasas em terrenos abandonados por matagais 13 Calhas em gramados ralos 21 Calhas em terrenos naturais sem revestimento e pouco permeáveis 30 Canaletas em gramas bem cuidada e aparada 45 Canaletas pavimentadas sarjetas sarjetões calhas rasas etc 60 Ábaco para determinação do tempo de escoamento em trechos de seção hidráulica não conhecida til 31 Exercício Estimar o tempo de escoamento superficial entrada para uma boca coletora que recebe contribuição de um determinado lote com trinta metros de comprimento fundo coeficiente de escoamento superficial de 70 e declive médio de 15 lote este que deságua em uma sarjeta pavimentada com asfalto de 100 metros de comprimento e 05 de declividade Dúvidas Dimensionamento de Sistemas de drenagem urbana convencionais Profª Sabrina A Vieira Recursos naturais da bacia vegetação GESBA36 Aula 5 Prof Eder Sá 1 Traçado básico das ruas e quadras as quais desejase drenar 3 Etapas do Dimensionamento 2 Numerar os pontos seguindo uma direção e sentido Ex da esquerda para a direita de cima para baixo ou da direita para esquerda de baixo para cima 4 Etapas do Dimensionamento 1 Traçado básico das ruas e quadras as quais desejase drenar 5 Etapas do Dimensionamento 3 Definir a cota de cada nó Obtida através do levantamento topográfico 6 Etapas do Dimensionamento 1 Traçado básico das ruas e quadras as quais desejase drenar 7 Etapas do Dimensionamento 5 Definição dos trechos Identificar os trechos presentes no seu esboço 8 Etapas do Dimensionamento 1 Traçado básico das ruas e quadras as quais desejase drenar 9 Etapas do Dimensionamento 6 Definir o tipo da via O tipo da via influi diretamente no tamanho e informações referentes a via Primária P Secundária S 10 Etapas do Dimensionamento 6 Definir o tipo da via O tipo da via influi diretamente no tamanho e informações referentes a via Primária P Secundária S 11 Etapas do Dimensionamento 7 Inserir as cotas de jusante e montante e o comprimento do trecho 12 Etapas do Dimensionamento 1 Traçado básico das ruas e quadras as quais desejase drenar 13 Etapas do Dimensionamento 8 Definir as dimensões das sarjetas e do pavimento a Declividade transversal b Coeficiente de rugosidade c Largura d Largura da via não alagável 14 Etapas do Dimensionamento 15 SARJETA São canais em geral de seção transversal triangular situados nas laterais das ruas destinados a coletar as águas de escoamento superficial e transportálas até as bocas coletoras Limitadas verticalmente pela guia do passeio têm seu leito em concreto ou no mesmo material de revestimento da pista de rolamento Em vias públicas sem pavimentação é frequente a utilização de paralelepípedos na confecção do leito das sarjetas linhas dágua 16 17 18 19 A capacidade de descarga das sarjetas depende de sua declividade rugosidade e forma Podese calcular a capacidade de condução das ruas e sarjetas sob duas hipóteses Capacidade Hidráulica 20 Equação de Chezy c Coeficiente de Manning I CM CJ L Natureza das Paredes n Alvenaria de pedras brutas 0020 Alvenaria de pedras retangulares 0017 Alvenaria de tijolos sem revestimento 0015 Alvenaria de tijolos revestidos 0012 Canais de concreto acabamento ordinário 0014 Canais de concreto com revestimento liso 0012 Canais com revestimento muito liso 0010 Canais de terra em boas condições 0025 Canais de terra com plantas aquáticas 0035 Álveos naturais cobertos de cascalhos e vegetação Canais irregulares e mal conservados 0040 Álveos naturais andamento tortuoso Condutos de madeira aparelhada 0011 Manilhas cerâmicas esgotos 0013 Tubos de aço soldado 0011 Tubos de concreto 0013 Tubos de ferro fundido 0012 Tubos de cimentoamianto 0011 Tubos de PVC RIB LOC 0009 23 Hidráulica Elementos Geométricos Seção ou área molhada A parte da seção transversal que é ocupada pelo líquido Perímetro molhado P comprimento relativo ao contato do líquido com o conduto Largura superficial w largura da superfície em contato com a atmosfera Profundidade y altura do líquido acima do fundo do canal Declividade de fundo I é a declividade longitudinal do canal Profundidade hidráulica yhrazão entre a área molhada e a largura superficial yh AB Cálculo da capacidade da sarjeta Q0 0375 y083 zni Onde Qo é a vazão descarregada em m³s yo é a lâmina dágua em m I é a declividade longitudinal do trecho em mm n é o coeficiente de rugosidade de Manning z é a tangente do ângulo entre a sarjeta e a guia 25 No dimensionamento de sarjetas devese considerar uma certa margem de segurança na sua capacidade tendo em vista problemas funcionais que tanto podem reduzir seu poder de escoamento como provocar danos materiais com velocidades excessivas Nas declividades inferiores é frequente o fenômeno do assoreamento e obstruções parciais através de sedimentação de areia Nas declividades maiores a limitação da velocidade de escoamento tornase um fator necessário para a devida proteção aos pedestres e ao próprio pavimento Descarga Admissível Qadm FQo F 0375I 12 zn yo83 27 Para seções compostas água avança sobre a seção transversal do pavimento Calculase como se fossem duas sarjetas independentes e da soma desse cálculo subtraise a vazão correspondente a que escoaria pela parte da seção que lhes é comum Q1 Qo Q 29 Sarjetões Para Sarjetões o valor de z deve ser calculado por 30 RECOMENDAÇÕES DO PROJETO A primeira boca coletora em princípio deve estar localizada imediatamente após a seção de saturação da capacidade da sarjeta Profundidade máxima H 15 cm Lâmina dágua máxima y 15 cm Lâmina dágua máxima para evitar transbordamento yo 13 cm 10 cm Largura W 60 cm Máx 1 m Declividade mínima I 0004 mm Velocidade mínima de escoamento vmín 075 ms Velocidade máxima de escoamento vmáx 350 ms A capacidade de captação depende 1 Da largura da calhasarjeta 2 Do rebaixo da sarjeta quando existir 3 Da altura que estiver correndo 4 Da declividade longitudinal da rua e 5 Principalmente do grau de limpeza da estrutura 31 Planejamento e Projeto 32 Exercícios A 20 ha i 700t²³ C 04 e tc 36 min São dados da sarjeta I 001 mm z 16 n 0016 e altura da guia 13 cm 1 Determinar a vazão máxima teórica na extremidade de jusante Resp Q0 14267 Lseg 2 Verificar a lâmina teórica de água junto a guia Resp y 124 cm 3 Verificar a velocidade de escoamento Resp v0 116 mseg 4 Calcular a capacidade máxima admissível da sarjeta Resp Q 130 Lseg Área de Contribuição Aulas passadas Vimos que para obtermos a Vazão de projeto precisamos 34 Sendo Qp Vazão de projeto m³s C Coeficiente de escoamento superficial Admissional i Intensidade da chuva mmh A Área de drenagem 𝑄𝑝 0278 𝐶 𝑖 𝐴 Aulas passadas Vimos que para obtermos a Vazão de projeto precisamos 35 Sendo Qp Vazão de projeto m³s C Coeficiente de escoamento superficial Admissional i Intensidade da chuva mmh A Área de drenagem 𝑄𝑝 0278 𝐶 𝑖 𝐴 Área de contribuição 36 Área de contribuição Representa a área superficial que irá contribuir para o ponto em que se deseja drenar 37 Área de contribuição Como definir a área de contribuição para drenagem de áreas urbanas 38 Área de contribuição Como definir a área de contribuição para drenagem de áreas urbanas 39 Área de contribuição Como definir a área de contribuição para drenagem de áreas urbanas 40 Área de contribuição Como definir a área de contribuição para drenagem de áreas urbanas 41 Área de contribuição Como definir a área de contribuição para drenagem de áreas urbanas 42 Área de contribuição E se eu não tiver as ruas adequadamente delimitadas 43 Basearse no conceito de bacia hidrográfica Área de contribuição 44 Utilização dos processo de processamento do MDT para definição das áreas de contribuição Área de contribuição 45 Fill Sinks é utilizado para o preenchimento de depressões Área de contribuição 46 Flow Direction é utilizado para a criação do mapa de direção de fluxos Área de contribuição 47 Flow Direction é utilizado para a criação do mapa de direção de fluxos Área de contribuição 48 Flow Accumulation é utilizado para a criação do mapa de acumulação de fluxos Área de contribuição 49 Stream definition é utilizado para a extração da rede de drenagens baseado em um critério de área mínima ou de número de pixels mínimos Área de contribuição 50 Stream segmentation é utilizado para dividir a rede de drenagem em pequenos trechos Área de contribuição 51 Catchment grid Delineation é utilizado para criar um arquivo raster no qual cada célula carrega um valor que indica à que área de captação de água essa célula pertence Área de contribuição 52 Catchment Polig Processing utilizado para transformar o arquivo raster cat criado pelo Catchment grid Delineation em um arquivo vetorial Área de contribuição 53 Catchment Polig Processing utilizado para transformar o arquivo raster cat criado pelo Catchment grid Delineation em um arquivo vetorial Área de contribuição Exemplo Exemplo Exemplo 13 12 11 10 9 8 6 5 3 2 1 7 9 8 5 6 1 57 Dúvidas 58