Microdrenagem: Conceitos e Dimensionamento de Redes Pluviais Urbanas

MICRODRENAGEM Profª MSc Madelon R Peters Disciplina Drenagem Urbana e Resíduos Sólidos 2023B MACRODRENAGEM X MICRODRENAGEM MACRO escoamentos em fundos de vale que normalmente são bem definidos mesmo que não correspondam a um curso dágua perene Essas bacias possuem área de pelo menos 5 km2 dependendo da cidade e do grau de urbanização MICRO são aplicados em áreas onde o escoamento natural não é bem definido e portanto acaba sendo determinado pela ocupação do solo Em uma área urbana a microdrenagem é essencialmente definida pelo traçado das ruas MICRODRENAGEM É definida pelo sistema de condutos pluviais a nível de loteamento ou de rede primária urbana A principal função do sistema de Microdrenagem é coletar e conduzir a água pluvial apenas de redes primárias de drenagem municipal como ruas e loteamentos que envolvem a parte da drenagem urbana até o sistema de Macrodrenagem além de retirar a água pluvial dos pavimentos das vias públicas evitar alagamentos oferecer segurança aos pedestres e motoristas e evitar ou reduzir danos MICRODRENAGEM O dimensionamento de uma rede de condutos pluviais é baseado nas seguintes etapas o subdivisão da área e traçado o determinação das vazões que afluem à rede de condutos o dimensionamento da rede de condutos ELEMENTOS FÍSICOS DO PROJETO Principais dados necessários à elaboração de um projeto de rede pluvial de microdrenagem são a Plantas Planta geral da bacia contribuinte escalas 15000 ou 110000 Planta planialtimétrica da bacia escalas 11000 ou 12000 constando as cotas das esquinas e demais pontos importantes ELEMENTOS FÍSICOS DO PROJETO c Cadastro De redes de esgotos pluviais existentes ou de outros serviços que possam interferir na área de projeto b Levantamento topográfico Nivelamento geométrico em todas as esquinas mudanças de direção e mudanças de greide nas vias públicas Atentar para o SIRGAS 2000 ELEMENTOS FÍSICOS DO PROJETO d Urbanização Devese selecionar elementos relativos à urbanização da bacia contribuinte nas situações atual e prevista no plano diretor tais como tipo de ocupação das áreas residências comércios praças etc porcentagem de ocupação dos lotes ocupação e recobrimento do solo nas áreas não urbanizadas pertencentes à bacia ELEMENTOS FÍSICOS DO PROJETO e Dados relativos ao curso de água receptor Indicações sobre o nível de água máxima do rio que irá receber o lançamento final levantamento topográfico do local de descarga final DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Traçado da rede pluvial 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 A rede coletora deve ser lançada em planta baixa escala 12000 ou 11000 de acordo com as condições naturais de escoamento superficial e obedecendo regras básicas para o traçado da rede tais como DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO 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 O sistema coletor em uma determinada via poderá constar de uma rede única recebendo ligações de bocasdelobo de ambos os passeios A solução mais adequada em cada rua é estabelecida economicamente em função da sua largura e condição de pavimentação DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Bocasdelobo Devem ser localizadas de maneira a conduzirem adequadamente as vazões superficiais para as galerias Nos pontos mais baixos do sistema viário deverão ser necessariamente colocadas bocasdelobo com visitas a fim de se evitar a criação de zonas mortas com alagamento e águas paradas DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Poços de visita Os poços de visita devem atender às mudanças de direção de diâmetro e de declividade à ligação das bocasdelobo ao entroncamento dos diversos trechos O afastamento entre poços de visita consecutivos por critérios econômicos deve ser o máximo possível DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Galerias O diâmetro mínimo das galerias de seção circular deve ser de 030 m Os diâmetros correntes são 030 040 050 060 100 120 150 m As galerias pluviais devem ser projetadas para funcionarem a seção plena com a vazão de projeto A velocidade máxima admissível é calculada em função do material a ser empregado na rede Para tubo de concreto a velocidade máxima admissível é de 50 ms e a velocidade mínima 060 ms DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Galerias O recobrimento mínimo da rede deve ser de 10 m quando forem empregados tubulações sem estruturas especiais Quando por condições topográficas forem utilizados recobrimentos menores as canalizações deverão ser projetadas do ponto de vista estrutural Nas mudanças de diâmetro os tubos deverão ser alinhados pela geratriz superior como indicado na Figura seguinte DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Galerias DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES a Traçado preliminar das galerias O traçado das galerias deve ser desenvolvido simultaneamente com o projeto das vias públicas e parques para evitar imposições ao sistema de drenagem que geralmente conduzem a soluções mais onerosas Deve haver homogeneidade na distribuição das galerias para que o sistema possa proporcionar condições adequadas de drenagem a todas as áreas da bacia DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES b Coletores Existem duas hipóteses para a locação da rede coletora de águas pluviais I sob a guia meiofio II sob o eixo da via pública O recobrimento mínimo deve ser de 10 metro sobre a geratriz superior do tubo devendo possibilitar a ligação das canalizações de escoamento recobrimento mínimo de 060 m das bocasdelobo DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES c Bocasdelobo As locações das bocasdelobo deve considerar as seguintes recomendações Quando for ultrapassada sua capacidade de engolimento ou houver saturação da sarjeta deve haver bocasdelobo em ambos os lados da via Caso não se disponha de dados sobre a capacidade de escoamento das sarjetas recomendase um espaçamento máximo de 60 m entre as bocasdelobo DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES c Bocasdelobo A melhor localização das bocasdelobo é em pontos um pouco à montante das esquinas Não se recomenda colocar bocasdelobo nas esquinas pois os pedestres teriam de saltar a torrente em um trecho de descarga superficial máxima para atravessar a rua além de ser um ponto onde duas torrentes convergentes se encontram além das interferências com as outras infraestruturas DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES c Bocasdelobo DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES d Poços de Visita PV e de Queda O espaçamento máximo recomendado para os poços de visita é Diâmetro ou altura do conduto m Espaçamento m 030 120 050 090 150 10 ou mais 180 Fonte DAEECETESB 1980 DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES e Caixas de Ligação CL São utilizadas quando se faz necessária a locação de bocas delobo intermediárias ou para se evitar a chegada em um mesmo PV de mais de quatro tubulações Sua função é similar à do PV dele diferenciandose por não serem visitáveis DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas A capacidade de descarga das sarjetas depende de sua declividade rugosidade e forma Se não houver vazão excessiva o abaulamento das vias públicas faz com que as águas provenientes da precipitação escoem pelas sarjetas O excesso de vazão ocasiona inundação das calçadas e as velocidades altas podem até erodir o pavimento DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas Podese calcular a capacidade de condução das ruas e sarjetas sob duas hipóteses Água escoando por toda a calha da rua Admitese que a declividade transversal da via seja de 3 e que a altura da água na sarjeta seja de 15 cm Água escoando somente pelas sarjetas Admitese que a declividade da via seja também de 3 porém com 10 cm de altura da água na sarjeta DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas A verificação da vazão máxima escoada pode ser calculada utilizando a equação de Manning em que Q vazão escoada m3s A área da seção da sarjeta m2 Rh raio hidráulico AmPm m i declividade longitudinal da rua mm n coeficiente de Manning que para concreto liso podese adotar 0013 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas É importante que se atente para o fato de que Q que a capacidade da sarjeta é necessário que se utilizem as bocas delobo para retirar o excesso de água Uma vez calculada a capacidade teórica multiplicase o seu valor por um fator de redução que leva em conta a possibilidade de obstrução da sarjeta de pequena declividade por sedimentos DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Inundação do pavimento O sistema de galerias deverá iniciarse no ponto onde é atingida a capacidade admissível de escoamento na rua e deverá ser projetado com base na chuva inicial de projeto DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES c Cálculo da capacidade teórica A capacidade teórica de descarga das sarjetas pode ser computada usandose a fórmula de Manning modificada por IZZARD ou seja em que Q vazão escoada m3s z inverso da declividade transversal mm i declividade longitudinal mm y profundidade junto à linha de fundo m n coeficiente de rugosidade asfalto 0016 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES d Descarga admissível na sarjeta Ela deve ser calculada multiplicandose a capacidade teórica pelo fator de redução correspondente Esse fator de redução tem por objetivo levar em conta a menor capacidade efetiva de descarga das sarjetas de pequena declividade devido às maiores possibilidades de sua obstrução por material sedimentável levar em conta os riscos para os pedestres no caso de sarjetas com grande inclinação em virtude das velocidades de escoamento elevadas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES e Bocasdelobo São elementos colocados nas sarjetas com a finalidade de captar as águas veiculadas por elas Pontos intermediários das sarjetas localizamse em trechos contínuos e de declividade constante A entrada das águas pluviais ocorre apenas em uma das extremidades Pontos baixos de sarjetas pontos de mudança de declividade da rua ou próximo à curvatura das guias no cruzamento das ruas A entrada das águas pluviais ocorre pelas duas extremidades DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto baixo de sarjeta A água ao se acumular sobre a boca de lobo com entrada pela guia gera uma lâmina dágua mais fina que a altura da abertura no meiofio yh 1 fazendo com que a abertura se comporte como um vertedouro de seção retangular cuja capacidade de engolimento é Q vazão máxima esgotada em m3s y altura da lâmina dágua próxima à abertura da guia em m L comprimento da soleira em m DIMENSIONAMENTO DE GALERIAS A 1 A 2 A 3 A 4 PV 1 PV 2 a b c d e f g h PV1 PV2 PV3 PV4 PV5 PV51 PV6 PV7 PV8 PV9 PV91 PV92 PV10 PV101 PV102