Drenagem Subterrânea: Tipos, Componentes e Projeto - UFGD

17022024 1 UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS Campus de DouradosMS Rodovia DouradosItahum Km 12 Unidade II Drenagem Subterrânea Parte 2 Prof Arthur Carniato Sanches Geralmente é constituído Drenos de campo ou drenos laterais Coletores Canal Principal ou Dreno principal Saída Composição Projeto de Drenagem Subterrânea Os Drenos podem ser Abertos Fechados 17022024 2 Tipos a Drenos de campos abertos e coletores abertos Menor tecnologia e menor custo de implantação manutenção cara e perda de área cultivada usado em canadeaçúcar e forrageiras b Drenos de campo fechado e coletores abertos Apesar de aumento no custo de implantação minimiza a porcentagem de área perdida Muito usado em pomares do semiárido Nordestino c Drenos de campo fechado e coletores abertos O mais tecnificado e com elevado custo de implantação No Basil utilizado em área urbanizadas e campo de futebol Projeto de Drenagem Subterrânea Recomendação para projetos a Drenos de campos abertos Como todo conduto livre as valetas devem ter uma declividade mínima para evitar assoreamento e uma máxima não erosiva Geralmente deve ser maior que 05 por mil e menor que 50 por mil Visando minimiza o volume escoado deve se possível alocar a valeta acompanhando a superfície do terreno declividade Terreno com declividade menor do que 5 por mil a valeta poderá ser alocada declive a baixo Quando terreno tiver uma declividade maior que 5 por mil alocar transversalmente a valeta As valetas devem ser retas e paralelas Projeto de Drenagem Subterrânea 17022024 3 Recomendação para projetos a Drenos de campos fechados tubos A declividade de instalação do dreno tubular deve ser maior que 10 por mil e menor que 2 Devese acolher uma direção da malha de drenos tal que os mesmos possam ser instalados paralelos a superfície ou seja declive do tubo aproximadamente a declividade do terreno Se a declividade do terreno menor que 1 os drenos podem ser instalados declive abaixo Se a declividade do terreno maior que 1 alinhamento transversal O comprimento dos drenos deve ser geralmente menor que 300 metros Projeto de Drenagem Subterrânea Projeto Drenagem Subterrânea 17022024 4 Dados Área 500 m x 1200 m 1200 m Declividade 04 N S 500 m Y 03 m PB 28 m K 5 cm h1 Z 06 m t 2 dias Cultura do milho α 75 solo argiloso d 14 metros 𝒉𝟎 d ht p PB Conduzir o dreno principal 150 m até o rio 150 m A Delineamento Projeto de Drenagem Subterrânea 1200 m 500 m Comprimento máximo do dreno igual à 300 metros Sentido da declividade S2 S 250 m 300 m 300 m 300 m 300 m S2 2 tubos ou 1 de diâmetro maior 17022024 5 Perguntas a serem respondidas Projeto de Drenagem Subterrânea S Espaçamento entre os drenos coletores N número total de drenos laterais DL Diâmetro dos drenos laterais QL Vazão total dos drenos laterais DC Diâmetro dos drenos coletores QC Vazão dos drenos coletores DP Diâmetro do dreno principal QP Vazão do dreno principal Etapas do Projeto a Determinação do coeficiente de drenagem q 𝑞 ℎ 𝛼 𝑡 𝑞 04 0075 2 ℎ ℎ0 ℎ𝑡 𝒉𝟎 d ht PB Y 03 m ℎ0 𝐴 𝑌 A ℎ0 14 03 𝒉𝟎 𝟏 𝟏 𝒎 ℎ𝑡 𝐴 𝑝 ℎ𝑡 14 07 𝒉𝒕 𝟎 𝟕 𝒎 p ℎ 11 07 𝒉 𝟎 𝟒 𝒎 𝒒 𝟎 𝟎𝟏𝟓 𝒎𝒅𝟏 17022024 6 Etapas do Projeto 𝑺𝟎 𝜋𝟐 𝑲𝟎 𝐝 𝐭 𝛼 𝑳𝒏𝟏 𝟏𝟔 𝒉𝒐 𝒉𝒕 b Distância preliminar entre os drenos laterais S0 𝑺𝟎 𝜋𝟐 𝟏 𝟐 𝟏 𝟒 𝟐 𝟎 𝟎𝟕𝟓 𝑳𝒏𝟏 𝟏𝟔 𝟏 𝟏 𝟎 𝟕 𝑺𝟎 𝟐𝟕 𝟏𝟒 𝒎 1200 m 500 m 150 m 2714 m 1357 m S0 não é S depois corrigir Etapas do Projeto c Diâmetro dos drenos laterais 𝐷 𝑄 𝑛 𝑘 𝐼050375 𝑜𝑛𝑑𝑒 Q vazão m³s1 n coeficiente de rugosidade de maning 0011 K coeficiente 0260 I declividade 41000 0004 mm1 2714 250 m 𝐴 2714 250 𝐴 6785 𝑚2 𝑄 𝑞 𝐴 𝑄 0015 𝑚𝑑1 6785 𝑚2 𝑄 101775 𝑚3𝑑1 𝑄 00011779514 𝑚3𝑠1 𝐷 00011779514 0011 0260 000405 0375 𝐷 0069 𝑚 𝑫𝒄 𝟕𝟓 𝒎𝒎 17022024 7 Etapas do Projeto d Espaçamento real dos drenos laterais S 𝑷𝒎 π 𝑫 𝟐 𝑪 𝒅 𝑳𝒏 𝒅 𝑷𝑴 𝑺 𝑺𝟎 𝑪 𝑃𝑚 𝜋 0075 2 𝑃𝑚 01178 𝑚 𝐶 14 𝐿𝑛 14 01178 𝐶 3465 𝑚 𝑆 2714 3465 𝑺 𝟐𝟑 𝟕 𝒎 Etapas do Projeto e Número de drenos laterais por coletor N 𝑵 𝑳𝒂𝒓𝒈𝒖𝒓𝒂 𝑬𝒔𝒑𝒂ç𝒂𝒎𝒆𝒏𝒕𝒐 𝑁 300 237 𝑁 1266 𝑵 𝟏𝟑 𝒅𝒓𝒆𝒏𝒐𝒔 f Espaçamento corrigido Sc 𝑺𝒄 𝑳𝒂𝒓𝒈𝒖𝒓𝒂 𝑵 𝑆𝑐 300 13 𝑺𝒄 𝟐𝟑 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 Novo espaçamento entre drenos S nova área de cobertura A mudará vazão Assim mudará o Diâmetro dos drenos 23 m 250 m 𝐴 23 250 𝐴 5750 𝑚2 17022024 8 Etapas do Projeto g Correção do Diâmetro dos drenos laterais 𝐷 𝑄 𝑛 𝑘 𝐼050375 𝑜𝑛𝑑𝑒 Q vazão m³s1 n coeficiente de rugosidade de maning 0011 K coeficiente 0209 I declividade 41000 0004 mm1 23 m 250 m 𝐴 23 250 𝐴 5750 𝑚2 𝑄 𝑞 𝐴 𝑄 0015 𝑚𝑑1 5750 𝑚2 𝑄 8625 𝑚3𝑑1 𝑄 0000998264 𝑚3𝑠1 𝐷 0000998264 0011 0260 000405 0375 𝐷 0065 𝑚 𝑫𝒄 𝟕𝟓 𝒎𝒎 Etapas do Projeto h Número totais de drenos laterais Nt 13 drenos laterais 𝑁𝑡 𝑁 𝑁𝑞 𝑜𝑛𝑑𝑒 Nt número total de drenos alterais N Número total de drenos laterais por coletor Nq Número de quadrantes 𝑁𝑡 13 8 𝑁𝑡 104 𝑑𝑟𝑒𝑛𝑜𝑠 𝑙𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑖𝑠 1200 m 500 m Assim temos 104 drenos laterais de 250 metros cada 17022024 9 Etapas do Projeto i Vazão dos drenos laterais QL m³s 𝑄𝐿 𝑞 𝑠 𝐿 86400 𝑜𝑛𝑑𝑒 q coeficiente de drenagem md1 s espaçamento do dreno lateral m L comprimento do dreno lateral m 𝑄𝐿 0015 23 50 86400 𝑸𝑳 𝟎 𝟎𝟎𝟎𝟏𝟗𝟗𝟔𝟓𝒎𝟑𝒎𝟏 j Vazão dos drenos coletores Qc m³s 𝑄𝑐 𝑄𝐿 𝑁 𝑄𝑐 000019965 13 𝑸𝒄 𝟎 𝟎𝟎𝟐𝟓𝟗𝟓𝟓 𝒎𝟑𝒔𝟏 Etapas do Projeto k Diâmetro dos drenos coletores DL m 𝐷𝑐 𝑄 𝑛 𝑘 𝐼050375 𝑜𝑛𝑑𝑒 Q vazão do coletor m³s1 n coeficiente de rugosidade de Manning 0011 K coeficiente 0260 I declividade Drenos coletores com terreno em nível Assim a declividade do coletor não acompanha o terreno Cada metro que se aprofunda mais fundo ficará o dreno ou seja altera o valor de d e se aproxima do valor da PB profundidade de barreira 𝐷𝑐 00025955 0011 0260 000105 0375 I utilizar 11000 0001 𝐷𝑐 01196 𝑚 𝐷𝑐 125 𝑚𝑚 Mínimo permitido 17022024 10 Etapas do Projeto 1200 m 300 m 300 m 300 m 300 m I 01 03 m de aprofundamento I 01 03 m de aprofundamento I 01 03 m de aprofundamento I 01 03 m de aprofundamento l Mudança no valor de d Etapas do Projeto l Mudança no valor de d 𝒉𝟎 d ht PB A p 𝒅 𝟏 𝟒 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒂𝒏𝒕𝒆𝒔 𝒅 𝟏 𝟏 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 𝒂𝒈𝒐𝒓𝒂 17022024 11 Etapas do Projeto m Mudança na profundidade dos coletores 500 m 300 m 300 m 300 m 300 m Profundidade de 17 metros S2 S 250 m Prof de 14 metros Etapas do Projeto n Dimensionamento do Dreno Principal 𝐷𝑝 𝑄 𝑛 𝑘 𝐼050375 𝑜𝑛𝑑𝑒 Q vazão do principal m³s1 n coeficiente de rugosidade de Manning 0011 K coeficiente 0260 I declividade I utilizar 11000 0001 Mínimo permitido 𝑄𝑝 𝑄𝑐 𝑁𝑞 𝑄𝑝 00025955 𝑚3𝑠1 8 𝑸𝒄 𝟎 𝟎𝟐𝟎𝟕𝟔𝟒 𝒎𝟑𝒔𝟏 𝐷𝑝 0020764 0011 0260 000105 0375 𝐷𝑝 0261 𝑚 𝑫𝒑 𝟑𝟎𝟎 𝒎𝒎 17022024 12 Etapas do Projeto o Profundidade do Dreno Principal 500 m 300 m 300 m 300 m 300 m S2 S 250 m S2 Profundidade de inicio 17 metros 1200 m Profundidade final Etapas do Projeto o Profundidade do Dreno Principal 𝑃𝑓 𝑃ì 𝐼 𝐿 300 m 300 m 300 m 𝑃𝑓 17 0001 900 𝑷𝒇 𝟐 𝟔 𝒎𝒆𝒕𝒓𝒐𝒔 Profundidade de inicio 17 metros Profundidade final 17022024 13 Resumo do Projeto Drenos laterais 104 drenos de 250 metros de 75 mm ou seja 26000 metros de 75 mm de tubos Drenos coletores 4 drenos coletores com 300 metros de 125 mm e 4 drenos coletores de 250 m de 125 mm Assim temos 2200 metros de tubos com 125 mm Dreno Principal 1200 metros de tubos de 300 mm Professor Arthur Carniato Sanches Eng Agrônomo Doutor em Engenharia de Sistemas Agrícolas arthursanchesufgdedubr Obrigado