Saneamento Básico: Introdução à Drenagem Urbana e Chuvas Intensas

Prof João Souza SANEAMENTO BÁSICO ECV1AN 01 Introdução à Drenagem Urbana Parte II Chuvas Intensas e Chuva de Projeto Relembrando O que significa XX mm de chuva CUNIDADES DE MEDIDA Medição da Chuva Altura Pluviométrica representa a espessura média da lâmina de água precipitada sendo geralmente adotada como unidade o milímetro mm A altura pluviométrica h é dada pela seguinte relação h Volume precipitado Área de captação Se 1 litro de água for captado por uma área de 1 m2 a lâmina de água coletada terá a altura de 1mm Em outras palavras 1mm 1L 1m² INTENSIDADE I GRANDEZAS DA PRECIPITAÇÃO Fazendose a relação da lâmina de água precipitada com o intervalo de tempo transcorrido obtémse a intensidade dessa precipitação geralmente em mmh ou mmmin Duração 9h20 93h Lâmina Total 265mm DURAÇÃO D GRANDEZAS DA PRECIPITAÇÃO Intervalo de tempo entre o ínicio e o final da chuva expresso em min hora Distribuição Temporal Natureza da obra Critério Econômico Risco Permissível TEMPO DE RETORNO TR GRANDEZAS DA PRECIPITAÇÃO Representa o número médio de anos durante o qual se espera que uma determinada precipitação seja igualada ou superada O tempo de retorno da chuva crítica ou de projeto de obras hidráulicas pode ser estimado dentre outros pelos seguintes critérios TEMPO DE RETORNO TR GRANDEZAS DA PRECIPITAÇÃO Drenagem do solo 5 10 e excepcionalmente 25 anos Galerias de águas pluviais 5 10 e no máximo 50 anos Drenos de encosta mesmos valores para drenagem do solo Terraços 5 a 10 anos Barragens de terra 50 100 em caso de risco de vida 1000 anos TR adotado de acordo com a tipologia da obra MELLO e SILVA 2008 Organização Meteorológica Mundial OMM Chuva fraca menos de 25 mmh Chuva moderada de 25 até 10 mmh Chuva forte de 10 até 50 mmh Chuva muito forte violenta 50 mmh Chuva Intensa Intensidade Duração Frequência Distribuição Necessário conhecer a relação entre as três grandezas que caracterizam as chuvas intensas Imm intensidade média máxima da precipitação mmh Td tempo de duração min TR Tempo de retorno anos e K a b e c são os parâmetros que devem ser obtidos com base em dados locais Pluvio 21 Chuvas Intensas UFV Tempo de Concentração Tc O tempo de concentração de uma bacia hidrográfica é o tempo que a água demora a percorrer a distância entre o ponto mais distante até o ponto considerado na bacia CHOW et al 1988 TOMAZ 2002 Relembrando Adotase Td Tc MÉTODOS PARA ESTIMAR TC Tc tempo de concentração min L comprimento do talvegue principal km I desnível entre a nascente e a foz curso d agua m Obs Aplicável a bacias de até 05km² EQUAÇÃO DE KIRPICH Tc tempo de concentração min L comprimento do talvegue principal km S declividade média do talvegue mkm Obs Aplicável a bacias de até 25km² EQUAÇÃO DE VEN TE CHOW Tc tempo de concentração min A área da bacia km² L comprimento do talvegue princial km H desínel entre a nascente e a foz m Obs Aplicável a bacias rurais EQUAÇÃO DE GIANDOTTI Chuva Intensa Exercício 1 Comprimento do Talvegue km 157 km Desnível entre nascente e foz 130m Município Poços de Caldas MG Determinar Tc pela Equação de Kirpich Chuva Intensa Exercício 2 K 1012538 a 0200 b 10374 c 0797 Admitindo um TR 25 anos qual a Intensidade de chuva esperada para o município Pluvio 21 Poços de Caldas Chuva Intensa Exercício 3 Para Casa A partir das informações ao lado determine a I mmh para TR de 2 5 10 20 25 50 e 100 anos considerando duração de 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60min Construa o gráfico IDF para os resultados obtidos Estimativa do escoamento superficial Critérios e Parâmetros Metodologias Estimativa do escoamento superficial através de dados de chuva Hidrograma Unitário Hidrograma Triangular Método Curva Número CN Método Racional e variações Etc By reallygreatsite 27 Método Racional Equacionamento Qmax vazão máxima de escoamento superficial m³s C coeficiente de escoamento superficial adm Im intensidade máxima média de precipitação para uma duração igual ao tempo de concentração mmh A área da bacia de drenagem ha Variáveis 6 Área Drenada A Uso de instrumentos de topografia GPS DGPS Estação Total etc e e softwares de geoprocessamento ArcGIS QGis Google Earth etc É o parâmetro determinado mais precisamente Intensidade I med max MÉTODOS PARA ESTIMAR TC Tc tempo de concentração min L comprimento do talvegue principal km I desnível entre a nascente e a foz curso d agua m Obs Aplicável a bacias de até 05km² EQUAÇÃO DE KIRPICH Tc tempo de concentração min L comprimento do talvegue principal km S declividade média do talvegue mkm Obs Aplicável a bacias de até 25km² EQUAÇÃO DE VEN TE CHOW Tc tempo de concentração min A área da bacia km² L comprimento do talvegue princial km H desínel entre a nascente e a foz m Obs Aplicável a bacias rurais EQUAÇÃO DE GIANDOTTI 30 Tempo de Retorno TR Como via de regra o método racional é aplicado sem levar em conta a influência do armazenamento superficial sobre a vazão máxima a período de retorno relativo à vazão máxima tomase igual ao da precipitação Períodos de retorno T propostos por DAEECETESB em 1980 em função do tipo de ocupação da área 6 Risco Permissível J Risco que se quer correr para o caso de ruptura ou falha da estrutura Probabilidade P de que uma precipitação extrema de certa intensidade seja igualada ou superada uma vez dentro de um ano A probabilidade de ser superada pelo menos uma vez dentro de N anos é onde N é a vida útil do projeto J a probabilidade de ocorrência de um valor extremo durante N anos de vida útil da estrutura Risco e TR Exemplo 1 No projeto de uma estrutura de proteção contra enchentes desejase correr um risco de ruptura de 22 para uma vida útil de 50 anos Qual o período de retorno para o valor de enchente em média esperado 30 Coeficiente de Escoamento C Espressa a relação entre o volume precipitado e o escoado Função das caracteristicas de uso e ocupação do solo Média ponderada em áreas urbanizadas Valores de C adotados pela prefeitura de São Paulo Método Racional Exercício 2 Estimar a vazão de um extravasor para uma barragem de terra sobre um córrego cuja área de drenagem é 05 km² sabendose que o talvegue principal possui 45 km de extensão e o desnível entre a cabeceira e a seção da barragem é de 60 m A área está ocupada da seguinte forma 50 com asfalto C083 30 com grama alta de solo arenoso C018 e e 20 com calçada C085 A barragem terá uma vida útil estimada em 30 anos e admitese um risco de colapso de 10 A equação da chuva intensa para a região é Método Racional Resolução Coeficiente de Escoamento C Área 05km² está ocupada da seguinte forma 50 com asfalto 30 com grama alta de solo arenoso e e 20 com calçada C 032 Método Racional Resolução Tempo de Concentração Tc Método Racional Resolução Tempo de Retorno TR Método Racional Resolução Intensidade Imedmax Método Racional Resolução Vazão Máxima Leitura Complementar Capítulo 4 PRECIPITAÇÃO UFRRJ Capítulo 2 Escoamento Superficial UFBA Textos sobre o assunto Dúvidas Obrigado Email joaovrodriguesulifecombr Próxima Aula Drenagem Urbana Concepção Elementos e Diretrizes de 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