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Engenharia Civil ·
Hidrologia
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Surge na Europa do Século XIX e tem como ideia central a evacuação rápida das águas que por falta de saneamento representavam uma ameaça à saúde pública O movimento chega ao Brasil ainda no Século XIX e Belo Horizonte se torna um bom modelo São tomadas medidas fortemente centradas em proteger a propriedade de danos provocados pelos alagamentos Por falta de Sistema Separador Absoluto e de sistemas de fossa séptica na maioria das cidades o esgoto cloacal é lançado no pluvial Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana 2 O Conceito Higienista Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Problemas quanto a esta abordagem Intervenções isoladas Transferência da cheia para seções de jusante Envolve custos elevados Não possui preocupação ambiental 3 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito Higienista Problemas quanto a esta abordagem Resíduos Sólidos 4 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito Higienista Problemas quanto a esta abordagem Ampliação das Redes de Drenagem Belém antes e atualmente 5 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito Higienista Concluiuse que a concepção de sistemas de drenagem pluvial com base no conceito Higienista é insustentável O critério ambientalista exige ações integradas sobre grandes áreas com conhecimento técnico multidisciplinar ao contrário das ações higienistas voltadas às soluções locais e concebidas quase que exclusivamente por engenheiros civis e sanitaristas 6 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana A Problemática Teve como base principalmente a crítica da não eficiência dos métodos até então empregados A mudança iniciouse a partir da década de 1960 é algo realmente novo em países da Europa e América do Norte No Brasil iniciou na década de 1990 O cunho ambiental de preservação dos cursos dágua incorporandoos ao cenário urbano acompanhou essa fase A despoluição das águas e preservação das margens tornaramse essenciais aos projetos de drenagem urbana 7 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Métodos Compensatórios ou Best Management Practices BMPs foram adotados em algumas cidades brasileiras Porto Alegre e São Paulo por exemplo Buscouse compensar os efeitos da impermeabilização de superfícies O planejamento passou a ser feito em escala de bacia e foram aplicados dispositivos de armazenamento e infiltração das águas pluviais como bacias de detenção retenção banhados pavimentos permeáveis trincheiras de infiltração entre outros Muitos dispositivos foram aplicados com objetivos múltiplos No entanto os dispositivos geraram inconvenientes relacionados às doenças de veiculação hídricas 8 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 9 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 10 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 11 Fonte Tschiedel A da F 2018 Notas de Aula Sistemas de Drenagem Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Bacias de Amortecimento CUIDADO NEM SEMPRE O AMORTECIMENTO É BENÉFICO É FUNDAMENTAL A MODELAGEM DE TODA A BACIA Desenvolvimento de Baixo Impacto LID Low Impact Development possui uma abordagem de tratamento de escoamento pluvial em pequena escala próximo à sua fonte geradora Foram obtidos melhores resultados quanto à preservação de áreas manutenção de processos hidrológicos eficiência de tratamento de águas pluviais redução de despesas em sistemas de drenagem entre outros benefícios 12 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 13 Área de biorretenção utilizada em um estacionamento no Condado de Stanfford VA EUA Fonte US EPA 2010 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 14 Pavimento permeável em Chicago IL EUA para possibilitar a infiltração da água no solo Cortesia de David Leopold Fonte US EPA 2010 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Como consequência do estabelecimento de novas aglomerações urbanas notase que a magnitude das mudanças hidrológicas é amplificada conforme o armazenamento natural de água é perdido a quantidade de superfícies impermeabilizadas aumenta o tempo de concentração diminui e o grau de canalizações aumenta Visando reduzir os impactos da excessiva impermeabilização do solo surgiram as técnicas conhecidas como Low Impact Development LID Sustainable Drainage Systems SUDS ou Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto 15 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Essas técnicas procuram alcançar o controle das águas pluviais através da criação de paisagens hidrologicamente funcionais que imitam o regime hidrológico natural Esse objetivo é alcançado através de PRINCE GEORGES COUNTY 1999 Redução dos impactos da água da chuva tanto quanto possível As técnicas apresentadas incluem a redução da impermeabilização a conservação dos recursos naturais a manutenção dos cursos naturais de drenagem e a redução do uso de canalizações Fornecimento de medidas de armazenamento de água pluvial dispersas uniformemente ao longo de toda a paisagem Isso é feito com o uso de uma variedade de práticas de detenção retenção e escoamento 16 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Manutenção do tempo de concentração de prédesenvolvimento Isso é promovido através de estratégias de encaminhamento de fluxo que mantenham o tempo de viagem e controlem a descarga de água Implementação de programas de educação efetivos que encorajem os donos das propriedades a utilizarem medidas preventivas para a não poluição e para a manutenção de práticas de gerenciamento na fonte com funções hidrológicas e paisagísticas 17 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 18 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana NÃO É LID Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 19 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana É LID Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 20 Fonte httpswwwkoreapostcombrwpcontentuploads201601RioCheonggyecheonSeuljpg Renaturalização do rio Cheonggyecheon em Seul Coréia do Sul Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drenage murbanasustentavelparaaconcretizacaode metasdeodsonu Expressiva obra de recuperação do leito natural do rio Cheonggyecheon em Seul Coréia do Sul e a revitalização urbanística de seu entorno caracterizam exemplo brilhante de Drenagem Urbana Sustentável A desconstrução baseiase na premissa da renaturalização a qual objetiva retornar ao balanço hídrico pré urbanização aumento do tempo de concentração e diminuição do pico de vazão com alta permeabilidade e demonstra inegável importância de preservação dos fundos de vale e Áreas de Preservação Permanente APPs no Brasil determinadas pelo Código Florestal Dispositivos LID e BMP 21 Como exemplos de Dispositivos LID e BMP temos Microrreservatórios Reservatórios de Lote Funcionando com base no armazenamento de água os microrreservatórios proporcionam a redução do escoamento superficial e a possibilidade de uso da água da chuva para por exemplo irrigação limpeza de calçadas carros entre outros Dispositivos LID e BMP 22 Microrreservatórios Reservatórios de Lote Os microrreservatórios possuem suas características dimensionais restringidas pelas cotas da rede de drenagem existente ou a ser construída No entanto não há restrições fixas quanto ao seu volume e área superficial ficando esses valores restringidos apenas ao custobenefício da adoção do dispositivo Em alguns casos ao analisar os efeitos de dessas estruturas na macrodrenagem Tassi 2002 Foi possível reduzir o pico em 50 no entanto a redução não foi suficiente para retornar à vazão de préurbanizaçãonamacrodrenagem Efeito significativo no amortecimento mesmo para eventos comTRsuperior aodeprojeto Fonte Tassi R 2002 Efeito dos Microrreservatórios de Lote sobre a Macrodrenagem Urbana Dissertação de Mestrado IPHUFRGS 23 Telhados verdes Toda a cobertura ou telhado plano ou inclinado devidamente impermeabilizado e com sistema de drenagem para escoamento pluvial excedente que agrega em sua composição uma camada de solo ou substrato e outra camada de vegetação São classificados quanto ao porte adotado em extensivos ou intensivos no qual diferem entre si unicamente pela espessura do substrato e vegetação utilizada Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu 24 Telhados verdes Dispositivos LID e BMP Telhado Verde uma alternativa sustentável para a gestão das águas pluviais Tassi et al 2014 Artigo Archdaily disponível em httpsseerufrgsbrindexphpambienteconstruidoarticleview38 86628753 25 Jardins de chuva ou biorretenções Áreas escavadas e preenchidas com uma mistura de solo de alta permeabilidade e material orgânico Tendem a proporcionar a máxima infiltração das águas escoadas e o crescimento vegetativo controlando a quantidade e qualidade das águas advindas do escoamento superficial através das propriedades químicas biológicas e físicas das plantas microorganismos e solo compõem o sistema Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu 26 Jardins de chuva ou biorretenções Áreas escavadas e preenchidas com uma mistura de solo de alta permeabilidade e material orgânico Tendem a proporcionar a máxima infiltração das águas escoadas e o crescimento vegetativo controlando a quantidade e qualidade das águas advindas do escoamento superficial através das propriedades químicas biológicas e físicas das plantas microorganismos e solo compõem o sistema Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu 27 Trincheiras de Infiltração As trincheiras de infiltração infiltram o volume de água coletado no solo nativo através da superfície do fundo e das laterais do dispositivo Também são preenchidos com cascalho pedras ou outro material que proporcione vazios que drenem a água à jusante Dispositivos LID e BMP 28 Trincheiras de Infiltração Os critérios de projeto conforme CIRIA 2007 são As trincheiras são escavadas entre 1 e 2 m e preenchidas com agregados Funcionam como prétratamento com a remoção de sedimentos e outros materiais finos A infiltração não deve ser utilizada onde a água subterrânea é vulnerável ou para sanar problemas de poluição Devem ser colocados poços de observação e acesso para manutenção de componentes Dispositivos LID e BMP 29 Trincheiras de Infiltração Um bom uso de trincheiras de infiltração é adjacente às superfícies impermeáveis como rodovias e ruas por exemplo Contudo esses dispositivos são de uso exclusivo para locais com pouca declividade menor ou igual a 2 já que são necessárias pequenas velocidades de escoamento Uma boa técnica é utilizar uma faixa de grama em ambos os lados da trincheira permitindo que sedimentos sejam filtrados por essas faixas e não colmatem o dispositivo URBONAS STAHRE 1993 Dispositivos LID e BMP Assim esses dispositivos funcionam armazenando parte da água do evento e destinandoa até uma rede de drenagem ou corpo receptor 30 Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu Valas de infiltração Dispositivos de drenagem lateral frequentemente empregados paralelos às ruas estradas estacionamentos e conjuntos habitacionais entre outros Eles concentram o fluxo das áreas próximas e propiciam condições para uma infiltração ao longo do seu comprimento 31 Pavimentos Permeáveis São necessários os mesmos cuidados apresentados para as trincheiras de infiltração Recomendações da NBR 164162015 Dispositivos LID e BMP Base infiltrante 60cm acima do freático Declividade máxima de5 Declividade máx área de contribuição 20 Área de contribuição no máx 5x a área permeável Não se aplica se ficar a menos de 30 m de poços de captação de água subterrânea Preenchimento do reservatório com granulometria uniforme com Ø entre 20 e60mm Capacidade de Infiltração para pavimento novo deve ser maior que 0001 ms 3600mmh 32 Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu Pavimentos Permeáveis 33 Bacias de Detenção Esses dispositivos são estruturas de acumulação temporária de água ou de infiltração Baptista Nascimento e Barraud 2005 descrevem três funções básicas das bacias de detenção diretamente ligadas à drenagem de águas pluviais Amortecer as cheias geradas como forma de controle de inundações Reduzir volumes de escoamento superficial no caso de bacias de infiltração e Reduzir a poluição difusa de origem pluvial Dispositivos LID e BMP Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 34 Os métodos de dimensionamento e prédimensionamento dos dispositivos LID utilizados aqui foram retirados de Silveira e Goldenfum 2007 e PMPAIPH 2005 Os passos a serem seguidos para a quantificação hidrológica sugeridos por Prince Georges County 1999 são Delimitação das áreas das bacias hidrográficas e subbacias Definição da chuva de projeto Definição das técnicas de modelagem a serem empregadas Compilação das informações das condições de prédesenvolvimento 35 Avaliação dos valores característicos da condição de pré desenvolvimento e dos valores base para o desenvolvimento do local Avaliação dos benefícios planejados para o local e comparação com os benefícios requeridos Avaliação das práticas de gerenciamento integrado Avaliação das necessidades suplementares Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 36 Algumas informações tornamse importantes para o dimensionamento de dispositivos de infiltração Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 37 Silveira e Goldenfum 2007 apresentam um método de pré dimensionamento onde adaptaram o método da curva envelope para diferentes dispositivos de controle na fonte Segundo esses autores no método da curva envelope a curva de massa dos volumes afluentes ao dispositivo é comparada com a curva de massa de volume de efluentes em função do tempo para então a máxima diferença de volume entre as curvas ser tomada como o volume de dimensionamento Para efeito de cálculo os volumes são expressos em lâminas de água equivalentes por área em planta do dispositivo sendo que o volume afluente é obtido a partir dos parâmetros de uma IDF do tipo Talbot AZZOUT et al 1994 apud SILVEIRA GOLDENFUM 2007 e o volume efluente é obtido pela multiplicação do tempo da vazão de saída constante do dispositivo Silveira e Goldenfum 2007 38 A equação IDF do tipo Talbot é a seguinte Conversão para a IDF do Tipo Talbot Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 39 Exemplo 1 Considerando a IDF apresentada a seguir transformea em uma IDF do tipo Talbot considerandose TR 2 anos Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Calculouse a 23954 b 0171 c 169 Comparandose os valores entre as IDFs concluise que o valor de a deve ser majorado em 1077 Novo valor de a a 25808 40 Expressão do Volume Máximo A partir da equação apresentada a seguir onde a variação de volume ao longo do tempo está relacionada à variação da diferença entre o volume de entrada e o volume de saída chegase ao cálculo do volume máximo de dimensionamento equivalente à lâmina dágua armazenável Silveira e Goldenfum 2007 A partir desta expressão geral podese obter os parâmetros de dimensionamento para diferentes Medidas de Controle Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 41 PréDimensionamento de Bacias de Detenção A obtenção do volume de dimensionamento para a bacia de detenção considera que o produto do coeficiente de escoamento pela razão entre a área contribuinte e a área do dispositivo é igual ao coeficiente de escoamento Assim temse que Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 42 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 43 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo Em uma área de 40 ha em Porto Alegre existe um núcleo urbano que abrange uma área de 25 ha e o restante é área coberta com vegetação Esta área é uma microbacia em cujo talvegue pretendese construir uma bacia de detenção de modo que toda a área não produza uma vazão especifica maior que 208 Lsha ou seja um total de 083 m³s A municipalidade exige que se avalie a situação considerando um período de retorno de 2 anos Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 44 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 1º Passo Calcular a vazão máxima gerada pela bacia Para TR 2 anos e tc 30 min e considerando a IDF a seguir calcular a intensidade do evento de chuva Considerandose que a área urbanizada 25 ha possui um C médio igual a 085 e que a área verde 15 ha possui um C médio igual a 015 calcular o C médio geral A vazão máxima gerada pela área será Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Q 41 m³s que é maior que 083 m³s e portanto a bacia de detenção se faz necessária 45 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 2º Passo Transformar a máxima vazão de saída em m³s para mmh Considerandose que a máxima vazão que poderá fluir para fora desta bacia é 0832 m³s calculase que Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID qs mmh 7488 46 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é impermeável Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 47 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é impermeável Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID V máximo mm Para A 40 ha V máximo m³ 153 6124 48 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é permeável bacia mista Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Considere uma condutividade hidráulica saturada do solo igual a 36 mmh e um coeficiente de colmatação igual a 05 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 49 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é permeável bacia mista qs 7488 mmh 05 x 36 mmh qs 25488 mmh V máximo mm Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 50 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é permeável bacia mista qs 7488 mmh 05 x 36 mmh qs 25488 mmh V máximo 72 mm Para A 40 ha V máximo 2885 m³ Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 51 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 52 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 53 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Uma trincheira de infiltração deve ser projetada para drenar um trecho de rua com pavimento impermeável com 100 m de comprimento com 10 m de largura de pista em Porto Alegre A trincheira é colocada na lateral da rua e portanto seu comprimento também será 100m Definese também a priori a largura resumindo o dimensionamento no cálculo da profundidade do reservatório de brita Como critério de projeto considerouse que a trincheira terá 080m de largura e um período de retorno de 2 anos Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 54 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 1º Passo Iniciase o prédimensionamento com o cálculo de Beta que exige a definição dos seguintes parâmetros Dessa forma o valor de será XX Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 11875 55 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 2º Passo Após devese calcular Gama cuidado que nesse cálculo o valor de B Largura deverá estar em mm Dessa forma o valor de será XX Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 56 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 2º Passo Após devese calcular Gama cuidado que nesse cálculo o valor de B Largura deverá estar em mm Dessa forma o valor de será 00025mm 3º Passo Definir a vazão de saída qs mmh Considere uma condutividade hidráulica saturada do solo igual a 36 mmh e um coeficiente de colmatação igual a 05 qs XX mmh Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 18 mmh 57 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 4º Passo Com base nos valores da IDF tipo Talbot calcular os valores de k1 e k2 considere uma porosidade para a brita selecionada de 038 K1 K2 5º Passo Calcular a profundidade média do dispositivo H Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 58 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 4º Passo Com base nos valores da IDF tipo Talbot calcular os valores de k1 e k2 considere uma porosidade para a brita selecionada de 038 K1 2412 K2 01126 5º Passo Calcular a profundidade média do dispositivo H Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 59 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 4º Passo Com base nos valores da IDF tipo Talbot calcular os valores de k1 e k2 considere uma porosidade para a brita selecionada de 038 K1 2412 K2 01126 5º Passo Calcular a profundidade média do dispositivo H 109 m Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 60 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 61 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 62 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Uma trincheira de infiltração deve ser projetada para drenar um trecho de rua com pavimento impermeável com 100 m de comprimento com 10 m de largura de pista em Porto Alegre A trincheira é colocada na lateral da rua e portanto seu comprimento também será 100m Definese também a priori a largura resumindo o dimensionamento no cálculo da profundidade do reservatório de brita Como critério de projeto considerouse que a trincheira terá 080m de largura e um período de retorno de 2 anos 63 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 64 C 095 TR 2 anos Vazão de restrição A 1000 m² a 12979 0 mmh Cond k 100E05 ms b 0171 Vazão de entrada no dispositivo Largura 080 m c 116 0 ls Compr 10000 m d 085 Altura m FS 2 fator de segurança aplicado a k Aperc m² Cond Proj ms Vt m³ V m³ V pré 8800 m³ ɸ 38 V dim m³ Diferença t h Intensidade lsha Ve Vs VeVs 100 200 400 800 1600 Condutividade Hidráulica mmh 3600 H final 0000 m 00 02 04 06 08 10 12 000 500 1000 1500 2000 Volume m³ Duração da Chuva horas Ve Vs Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 65 C 095 TR 2 anos Vazão de restrição A 1000 m² a 12979 0 mmh Cond k 100E05 ms b 0171 Vazão de entrada no dispositivo Largura 080 m c 116 0 ls Compr 10000 m d 085 Altura 154 m FS 2 fator de segurança aplicado a k Aperc 3113384 m² Cond Proj 500E06 ms Vt 123547 m³ V 4695 m³ V pré 8800 m³ ɸ 38 V dim 12355 m³ Diferença 29 t h Intensidade lsha Ve Vs VeVs 100 10758 423 28 395 200 6413 504 56 448 400 3697 582 112 469 800 2092 658 224 434 1600 1172 738 448 289 Condutividade Hidráulica mmh 3600 H final 1544 m 00 100 200 300 400 500 600 700 800 000 500 1000 1500 2000 Volume m³ Duração da Chuva horas Ve Vs Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 66 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 67 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 68 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 69 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Sendo Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Adaptado de 70 ALLASIA D G TASSI R 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana PMPA 2005 Plano Diretor de Drenagem Urbana Manual de Drenagem urbana Vol VI SILVEIRA A L L 2005 Desempenho de Fórmulas de Tempo de Concentração em Bacias Urbanas e Rurais RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos v 10 n 1 JanMar 523 SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Metodologia Generalizada para PréDimensionamento de Dispositivos de Controle Pluvial na Fonte RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos v 12 n 2 AbrJun 157168 CANHOLI A L Drenagem Urbana e Controle de Enchentes 2ª ed São Paulo Oficina de Textos 2014 384 p TSCHIEDEL A F 2018 Notas de Aula Sistemas de Drenagem TUCCI C E M PORTO R L L BARROS M T Drenagem Urbana Porto Alegre ABRHUFGRS 1995 428 p
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Surge na Europa do Século XIX e tem como ideia central a evacuação rápida das águas que por falta de saneamento representavam uma ameaça à saúde pública O movimento chega ao Brasil ainda no Século XIX e Belo Horizonte se torna um bom modelo São tomadas medidas fortemente centradas em proteger a propriedade de danos provocados pelos alagamentos Por falta de Sistema Separador Absoluto e de sistemas de fossa séptica na maioria das cidades o esgoto cloacal é lançado no pluvial Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana 2 O Conceito Higienista Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Problemas quanto a esta abordagem Intervenções isoladas Transferência da cheia para seções de jusante Envolve custos elevados Não possui preocupação ambiental 3 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito Higienista Problemas quanto a esta abordagem Resíduos Sólidos 4 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito Higienista Problemas quanto a esta abordagem Ampliação das Redes de Drenagem Belém antes e atualmente 5 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito Higienista Concluiuse que a concepção de sistemas de drenagem pluvial com base no conceito Higienista é insustentável O critério ambientalista exige ações integradas sobre grandes áreas com conhecimento técnico multidisciplinar ao contrário das ações higienistas voltadas às soluções locais e concebidas quase que exclusivamente por engenheiros civis e sanitaristas 6 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana A Problemática Teve como base principalmente a crítica da não eficiência dos métodos até então empregados A mudança iniciouse a partir da década de 1960 é algo realmente novo em países da Europa e América do Norte No Brasil iniciou na década de 1990 O cunho ambiental de preservação dos cursos dágua incorporandoos ao cenário urbano acompanhou essa fase A despoluição das águas e preservação das margens tornaramse essenciais aos projetos de drenagem urbana 7 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Métodos Compensatórios ou Best Management Practices BMPs foram adotados em algumas cidades brasileiras Porto Alegre e São Paulo por exemplo Buscouse compensar os efeitos da impermeabilização de superfícies O planejamento passou a ser feito em escala de bacia e foram aplicados dispositivos de armazenamento e infiltração das águas pluviais como bacias de detenção retenção banhados pavimentos permeáveis trincheiras de infiltração entre outros Muitos dispositivos foram aplicados com objetivos múltiplos No entanto os dispositivos geraram inconvenientes relacionados às doenças de veiculação hídricas 8 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 9 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 10 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 11 Fonte Tschiedel A da F 2018 Notas de Aula Sistemas de Drenagem Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Bacias de Amortecimento CUIDADO NEM SEMPRE O AMORTECIMENTO É BENÉFICO É FUNDAMENTAL A MODELAGEM DE TODA A BACIA Desenvolvimento de Baixo Impacto LID Low Impact Development possui uma abordagem de tratamento de escoamento pluvial em pequena escala próximo à sua fonte geradora Foram obtidos melhores resultados quanto à preservação de áreas manutenção de processos hidrológicos eficiência de tratamento de águas pluviais redução de despesas em sistemas de drenagem entre outros benefícios 12 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 13 Área de biorretenção utilizada em um estacionamento no Condado de Stanfford VA EUA Fonte US EPA 2010 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 14 Pavimento permeável em Chicago IL EUA para possibilitar a infiltração da água no solo Cortesia de David Leopold Fonte US EPA 2010 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Como consequência do estabelecimento de novas aglomerações urbanas notase que a magnitude das mudanças hidrológicas é amplificada conforme o armazenamento natural de água é perdido a quantidade de superfícies impermeabilizadas aumenta o tempo de concentração diminui e o grau de canalizações aumenta Visando reduzir os impactos da excessiva impermeabilização do solo surgiram as técnicas conhecidas como Low Impact Development LID Sustainable Drainage Systems SUDS ou Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto 15 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Essas técnicas procuram alcançar o controle das águas pluviais através da criação de paisagens hidrologicamente funcionais que imitam o regime hidrológico natural Esse objetivo é alcançado através de PRINCE GEORGES COUNTY 1999 Redução dos impactos da água da chuva tanto quanto possível As técnicas apresentadas incluem a redução da impermeabilização a conservação dos recursos naturais a manutenção dos cursos naturais de drenagem e a redução do uso de canalizações Fornecimento de medidas de armazenamento de água pluvial dispersas uniformemente ao longo de toda a paisagem Isso é feito com o uso de uma variedade de práticas de detenção retenção e escoamento 16 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista Manutenção do tempo de concentração de prédesenvolvimento Isso é promovido através de estratégias de encaminhamento de fluxo que mantenham o tempo de viagem e controlem a descarga de água Implementação de programas de educação efetivos que encorajem os donos das propriedades a utilizarem medidas preventivas para a não poluição e para a manutenção de práticas de gerenciamento na fonte com funções hidrológicas e paisagísticas 17 Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 18 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana NÃO É LID Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 19 Fonte Allasia Tassi 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana É LID Concepções para os Sistemas de Drenagem Pluvial Urbana O Conceito AmbientalistaCientificista 20 Fonte httpswwwkoreapostcombrwpcontentuploads201601RioCheonggyecheonSeuljpg Renaturalização do rio Cheonggyecheon em Seul Coréia do Sul Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drenage murbanasustentavelparaaconcretizacaode metasdeodsonu Expressiva obra de recuperação do leito natural do rio Cheonggyecheon em Seul Coréia do Sul e a revitalização urbanística de seu entorno caracterizam exemplo brilhante de Drenagem Urbana Sustentável A desconstrução baseiase na premissa da renaturalização a qual objetiva retornar ao balanço hídrico pré urbanização aumento do tempo de concentração e diminuição do pico de vazão com alta permeabilidade e demonstra inegável importância de preservação dos fundos de vale e Áreas de Preservação Permanente APPs no Brasil determinadas pelo Código Florestal Dispositivos LID e BMP 21 Como exemplos de Dispositivos LID e BMP temos Microrreservatórios Reservatórios de Lote Funcionando com base no armazenamento de água os microrreservatórios proporcionam a redução do escoamento superficial e a possibilidade de uso da água da chuva para por exemplo irrigação limpeza de calçadas carros entre outros Dispositivos LID e BMP 22 Microrreservatórios Reservatórios de Lote Os microrreservatórios possuem suas características dimensionais restringidas pelas cotas da rede de drenagem existente ou a ser construída No entanto não há restrições fixas quanto ao seu volume e área superficial ficando esses valores restringidos apenas ao custobenefício da adoção do dispositivo Em alguns casos ao analisar os efeitos de dessas estruturas na macrodrenagem Tassi 2002 Foi possível reduzir o pico em 50 no entanto a redução não foi suficiente para retornar à vazão de préurbanizaçãonamacrodrenagem Efeito significativo no amortecimento mesmo para eventos comTRsuperior aodeprojeto Fonte Tassi R 2002 Efeito dos Microrreservatórios de Lote sobre a Macrodrenagem Urbana Dissertação de Mestrado IPHUFRGS 23 Telhados verdes Toda a cobertura ou telhado plano ou inclinado devidamente impermeabilizado e com sistema de drenagem para escoamento pluvial excedente que agrega em sua composição uma camada de solo ou substrato e outra camada de vegetação São classificados quanto ao porte adotado em extensivos ou intensivos no qual diferem entre si unicamente pela espessura do substrato e vegetação utilizada Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu 24 Telhados verdes Dispositivos LID e BMP Telhado Verde uma alternativa sustentável para a gestão das águas pluviais Tassi et al 2014 Artigo Archdaily disponível em httpsseerufrgsbrindexphpambienteconstruidoarticleview38 86628753 25 Jardins de chuva ou biorretenções Áreas escavadas e preenchidas com uma mistura de solo de alta permeabilidade e material orgânico Tendem a proporcionar a máxima infiltração das águas escoadas e o crescimento vegetativo controlando a quantidade e qualidade das águas advindas do escoamento superficial através das propriedades químicas biológicas e físicas das plantas microorganismos e solo compõem o sistema Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu 26 Jardins de chuva ou biorretenções Áreas escavadas e preenchidas com uma mistura de solo de alta permeabilidade e material orgânico Tendem a proporcionar a máxima infiltração das águas escoadas e o crescimento vegetativo controlando a quantidade e qualidade das águas advindas do escoamento superficial através das propriedades químicas biológicas e físicas das plantas microorganismos e solo compõem o sistema Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu 27 Trincheiras de Infiltração As trincheiras de infiltração infiltram o volume de água coletado no solo nativo através da superfície do fundo e das laterais do dispositivo Também são preenchidos com cascalho pedras ou outro material que proporcione vazios que drenem a água à jusante Dispositivos LID e BMP 28 Trincheiras de Infiltração Os critérios de projeto conforme CIRIA 2007 são As trincheiras são escavadas entre 1 e 2 m e preenchidas com agregados Funcionam como prétratamento com a remoção de sedimentos e outros materiais finos A infiltração não deve ser utilizada onde a água subterrânea é vulnerável ou para sanar problemas de poluição Devem ser colocados poços de observação e acesso para manutenção de componentes Dispositivos LID e BMP 29 Trincheiras de Infiltração Um bom uso de trincheiras de infiltração é adjacente às superfícies impermeáveis como rodovias e ruas por exemplo Contudo esses dispositivos são de uso exclusivo para locais com pouca declividade menor ou igual a 2 já que são necessárias pequenas velocidades de escoamento Uma boa técnica é utilizar uma faixa de grama em ambos os lados da trincheira permitindo que sedimentos sejam filtrados por essas faixas e não colmatem o dispositivo URBONAS STAHRE 1993 Dispositivos LID e BMP Assim esses dispositivos funcionam armazenando parte da água do evento e destinandoa até uma rede de drenagem ou corpo receptor 30 Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu Valas de infiltração Dispositivos de drenagem lateral frequentemente empregados paralelos às ruas estradas estacionamentos e conjuntos habitacionais entre outros Eles concentram o fluxo das áreas próximas e propiciam condições para uma infiltração ao longo do seu comprimento 31 Pavimentos Permeáveis São necessários os mesmos cuidados apresentados para as trincheiras de infiltração Recomendações da NBR 164162015 Dispositivos LID e BMP Base infiltrante 60cm acima do freático Declividade máxima de5 Declividade máx área de contribuição 20 Área de contribuição no máx 5x a área permeável Não se aplica se ficar a menos de 30 m de poços de captação de água subterrânea Preenchimento do reservatório com granulometria uniforme com Ø entre 20 e60mm Capacidade de Infiltração para pavimento novo deve ser maior que 0001 ms 3600mmh 32 Dispositivos LID e BMP Artigo Archdaily disponível em httpswwwarchdailycombrbr920314drena gemurbanasustentavelparaa concretizacaodemetasdeodsonu Pavimentos Permeáveis 33 Bacias de Detenção Esses dispositivos são estruturas de acumulação temporária de água ou de infiltração Baptista Nascimento e Barraud 2005 descrevem três funções básicas das bacias de detenção diretamente ligadas à drenagem de águas pluviais Amortecer as cheias geradas como forma de controle de inundações Reduzir volumes de escoamento superficial no caso de bacias de infiltração e Reduzir a poluição difusa de origem pluvial Dispositivos LID e BMP Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 34 Os métodos de dimensionamento e prédimensionamento dos dispositivos LID utilizados aqui foram retirados de Silveira e Goldenfum 2007 e PMPAIPH 2005 Os passos a serem seguidos para a quantificação hidrológica sugeridos por Prince Georges County 1999 são Delimitação das áreas das bacias hidrográficas e subbacias Definição da chuva de projeto Definição das técnicas de modelagem a serem empregadas Compilação das informações das condições de prédesenvolvimento 35 Avaliação dos valores característicos da condição de pré desenvolvimento e dos valores base para o desenvolvimento do local Avaliação dos benefícios planejados para o local e comparação com os benefícios requeridos Avaliação das práticas de gerenciamento integrado Avaliação das necessidades suplementares Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 36 Algumas informações tornamse importantes para o dimensionamento de dispositivos de infiltração Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 37 Silveira e Goldenfum 2007 apresentam um método de pré dimensionamento onde adaptaram o método da curva envelope para diferentes dispositivos de controle na fonte Segundo esses autores no método da curva envelope a curva de massa dos volumes afluentes ao dispositivo é comparada com a curva de massa de volume de efluentes em função do tempo para então a máxima diferença de volume entre as curvas ser tomada como o volume de dimensionamento Para efeito de cálculo os volumes são expressos em lâminas de água equivalentes por área em planta do dispositivo sendo que o volume afluente é obtido a partir dos parâmetros de uma IDF do tipo Talbot AZZOUT et al 1994 apud SILVEIRA GOLDENFUM 2007 e o volume efluente é obtido pela multiplicação do tempo da vazão de saída constante do dispositivo Silveira e Goldenfum 2007 38 A equação IDF do tipo Talbot é a seguinte Conversão para a IDF do Tipo Talbot Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 39 Exemplo 1 Considerando a IDF apresentada a seguir transformea em uma IDF do tipo Talbot considerandose TR 2 anos Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Calculouse a 23954 b 0171 c 169 Comparandose os valores entre as IDFs concluise que o valor de a deve ser majorado em 1077 Novo valor de a a 25808 40 Expressão do Volume Máximo A partir da equação apresentada a seguir onde a variação de volume ao longo do tempo está relacionada à variação da diferença entre o volume de entrada e o volume de saída chegase ao cálculo do volume máximo de dimensionamento equivalente à lâmina dágua armazenável Silveira e Goldenfum 2007 A partir desta expressão geral podese obter os parâmetros de dimensionamento para diferentes Medidas de Controle Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 41 PréDimensionamento de Bacias de Detenção A obtenção do volume de dimensionamento para a bacia de detenção considera que o produto do coeficiente de escoamento pela razão entre a área contribuinte e a área do dispositivo é igual ao coeficiente de escoamento Assim temse que Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 42 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 43 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo Em uma área de 40 ha em Porto Alegre existe um núcleo urbano que abrange uma área de 25 ha e o restante é área coberta com vegetação Esta área é uma microbacia em cujo talvegue pretendese construir uma bacia de detenção de modo que toda a área não produza uma vazão especifica maior que 208 Lsha ou seja um total de 083 m³s A municipalidade exige que se avalie a situação considerando um período de retorno de 2 anos Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 44 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 1º Passo Calcular a vazão máxima gerada pela bacia Para TR 2 anos e tc 30 min e considerando a IDF a seguir calcular a intensidade do evento de chuva Considerandose que a área urbanizada 25 ha possui um C médio igual a 085 e que a área verde 15 ha possui um C médio igual a 015 calcular o C médio geral A vazão máxima gerada pela área será Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Q 41 m³s que é maior que 083 m³s e portanto a bacia de detenção se faz necessária 45 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 2º Passo Transformar a máxima vazão de saída em m³s para mmh Considerandose que a máxima vazão que poderá fluir para fora desta bacia é 0832 m³s calculase que Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID qs mmh 7488 46 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é impermeável Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 47 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é impermeável Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID V máximo mm Para A 40 ha V máximo m³ 153 6124 48 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é permeável bacia mista Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Considere uma condutividade hidráulica saturada do solo igual a 36 mmh e um coeficiente de colmatação igual a 05 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 49 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é permeável bacia mista qs 7488 mmh 05 x 36 mmh qs 25488 mmh V máximo mm Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 50 PréDimensionamento de Bacias de Detenção Exemplo 3º Passo Calcular o volume necessário ao reservatório Considerandose que o leito da bacia de detenção é permeável bacia mista qs 7488 mmh 05 x 36 mmh qs 25488 mmh V máximo 72 mm Para A 40 ha V máximo 2885 m³ Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 51 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 52 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 53 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Uma trincheira de infiltração deve ser projetada para drenar um trecho de rua com pavimento impermeável com 100 m de comprimento com 10 m de largura de pista em Porto Alegre A trincheira é colocada na lateral da rua e portanto seu comprimento também será 100m Definese também a priori a largura resumindo o dimensionamento no cálculo da profundidade do reservatório de brita Como critério de projeto considerouse que a trincheira terá 080m de largura e um período de retorno de 2 anos Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 54 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 1º Passo Iniciase o prédimensionamento com o cálculo de Beta que exige a definição dos seguintes parâmetros Dessa forma o valor de será XX Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 11875 55 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 2º Passo Após devese calcular Gama cuidado que nesse cálculo o valor de B Largura deverá estar em mm Dessa forma o valor de será XX Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 56 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 2º Passo Após devese calcular Gama cuidado que nesse cálculo o valor de B Largura deverá estar em mm Dessa forma o valor de será 00025mm 3º Passo Definir a vazão de saída qs mmh Considere uma condutividade hidráulica saturada do solo igual a 36 mmh e um coeficiente de colmatação igual a 05 qs XX mmh Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 18 mmh 57 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 4º Passo Com base nos valores da IDF tipo Talbot calcular os valores de k1 e k2 considere uma porosidade para a brita selecionada de 038 K1 K2 5º Passo Calcular a profundidade média do dispositivo H Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 58 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 4º Passo Com base nos valores da IDF tipo Talbot calcular os valores de k1 e k2 considere uma porosidade para a brita selecionada de 038 K1 2412 K2 01126 5º Passo Calcular a profundidade média do dispositivo H Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 59 PréDimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo 4º Passo Com base nos valores da IDF tipo Talbot calcular os valores de k1 e k2 considere uma porosidade para a brita selecionada de 038 K1 2412 K2 01126 5º Passo Calcular a profundidade média do dispositivo H 109 m Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 60 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 61 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 62 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Uma trincheira de infiltração deve ser projetada para drenar um trecho de rua com pavimento impermeável com 100 m de comprimento com 10 m de largura de pista em Porto Alegre A trincheira é colocada na lateral da rua e portanto seu comprimento também será 100m Definese também a priori a largura resumindo o dimensionamento no cálculo da profundidade do reservatório de brita Como critério de projeto considerouse que a trincheira terá 080m de largura e um período de retorno de 2 anos 63 Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 64 C 095 TR 2 anos Vazão de restrição A 1000 m² a 12979 0 mmh Cond k 100E05 ms b 0171 Vazão de entrada no dispositivo Largura 080 m c 116 0 ls Compr 10000 m d 085 Altura m FS 2 fator de segurança aplicado a k Aperc m² Cond Proj ms Vt m³ V m³ V pré 8800 m³ ɸ 38 V dim m³ Diferença t h Intensidade lsha Ve Vs VeVs 100 200 400 800 1600 Condutividade Hidráulica mmh 3600 H final 0000 m 00 02 04 06 08 10 12 000 500 1000 1500 2000 Volume m³ Duração da Chuva horas Ve Vs Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 65 C 095 TR 2 anos Vazão de restrição A 1000 m² a 12979 0 mmh Cond k 100E05 ms b 0171 Vazão de entrada no dispositivo Largura 080 m c 116 0 ls Compr 10000 m d 085 Altura 154 m FS 2 fator de segurança aplicado a k Aperc 3113384 m² Cond Proj 500E06 ms Vt 123547 m³ V 4695 m³ V pré 8800 m³ ɸ 38 V dim 12355 m³ Diferença 29 t h Intensidade lsha Ve Vs VeVs 100 10758 423 28 395 200 6413 504 56 448 400 3697 582 112 469 800 2092 658 224 434 1600 1172 738 448 289 Condutividade Hidráulica mmh 3600 H final 1544 m 00 100 200 300 400 500 600 700 800 000 500 1000 1500 2000 Volume m³ Duração da Chuva horas Ve Vs Dimensionamento de Trincheira de Infiltração Exemplo Urbonas e Stahre 1993 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 66 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Silveira e Goldenfum 2007 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 67 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 68 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID 69 Fonte SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 PréDimensionamento de Outros Dispositivos Sendo Silveira e Goldenfum 2007 Métodos de Dimensionamento dos Dispositivos LID Adaptado de 70 ALLASIA D G TASSI R 2013 Notas de Aula Drenagem e Hidrologia Urbana PMPA 2005 Plano Diretor de Drenagem Urbana Manual de Drenagem urbana Vol VI SILVEIRA A L L 2005 Desempenho de Fórmulas de Tempo de Concentração em Bacias Urbanas e Rurais RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos v 10 n 1 JanMar 523 SILVEIRA A L L GOLDENFUM J A 2007 Metodologia Generalizada para PréDimensionamento de Dispositivos de Controle Pluvial na Fonte RBRH Revista Brasileira de Recursos Hídricos v 12 n 2 AbrJun 157168 CANHOLI A L Drenagem Urbana e Controle de Enchentes 2ª ed São Paulo Oficina de Textos 2014 384 p TSCHIEDEL A F 2018 Notas de Aula Sistemas de Drenagem TUCCI C E M PORTO R L L BARROS M T Drenagem Urbana Porto Alegre ABRHUFGRS 1995 428 p