Drenagem Urbana - Aula 01 - Conceitos e Projeto - UEL

DRENAGEM URBANA Aula 01 Profª MSc Vanessa Costa Santos Dpt de Construção Civil UEL vanessacostauelbr UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA UEL Centro de Tecnologia e Urbanismo Departamento de Construção Civil NOTA DO 3º BIMESTRE Exercícios Peso 20 Projeto de drenagem Peso 40 Avaliação Peso 40 Média mínima para aprovação 60 Frequência mínima para aprovação 75 Horários de atendimento segundafeira das 1330h às 1530h terçafeira das 11h às 12h Local Sala 20 CTU CRONOGRAMA 3º BIMESTRE 22102024 Conceitos gerais Sistema de Drenagem Urbana Micro e Macrodrenagem Conceito higienista Tipos de sistemas Precipitação e bacias hidrográficas 23102024 Microdrenagem elementos de projeto 29102024 Planejamento e projeto dos sistemas de drenagem urbana Estimativa de vazões Tempos de retorno Elaboração do projeto de DU Considerações com relação ao traçado do sistema Cruzamentos Exercício Pompeo 30102024 05112024 Loteamentos impressos para traçado do sistema 06112024 Escoamento superficial delimitação das áreas de escoamento Capacidade de escoamento das vias Vazão na sarjeta 12112024 Estudo de escoamento nas vias associado a capacidade da sarjeta 13112024 Dimensionamento de bocasdelobo 19112024 Exercícios 26112024 Exercícios 27112024 Galerias projeto geométrico e exercícios 03122024 Obras de macrodrenagem 04122024 Elaboração do projeto de drenagem 11122024 Elaboração do projeto de drenagem 17122024 Entrega do Projeto de Drenagem e Atividades 18122024 Avaliação do 3º bimestre BIBLIOGRAFIA RECOMENDADA DRENAGEM URBANA Manual de Projeto DAEE CICLO HIDROLÓGICO Precipitação Escorrimento superficial Percolação Evaporação Lago Transpiração Rio Terra Retorno ao oceano Fluxo subterrâneo Evaporação Oceanos Precipitação Introdução a Drenagem Urbana Introdução a Drenagem Urbana Introdução a Drenagem Urbana Caracterização da bacia fluvial planície aluvionar planície de inundação b leito maior terraço faixa de várzea faixa de várzea sedimentos aluvionares faixa de várzea trecho da pl de inund atingido por inundações de recorrência anual embasamento calha leito menor Seção hidromorfológica típica de uma bacia aluvionar fluvial com rio de baixa declividade geól Álvaro R Santos J trecho da pl de inund atingido por inundações de recorrência pluridecenal b trecho da pl de inund não mais atingido por inundações a Trecho do rio Paraíba do Sul no município de AparecidaSP Acima época de estiagem Abaixo época de chuvas intensas de período anual de recorrência Traçado atual e original dos rios Tietê e Tamanduateí Fonte São Paulo 2012 Enchente Elevação temporária do nível de água sem transbordamento da calha Inundação Submersão de planícies além da área do curso normal Alagamento extrapolação da capacidade de escoamento que resulta em acumulo de água Introdução a Drenagem Urbana Processo de urbanização Figure 11 Urban and rural population of the world 19502030 Population millions Urban Rural Fonte ONU Fonte Ministério das Cidades População no Brasil Processo de urbanização Fonte Dados adaptados do Atlas Digital de Desastres no Brasil O recorte considerou os eventos descritos abaixo no período entre 1991 e 2023 Alagamentos Enxurradas Inundações 17655 Eventos 75 337 190 149 267 163 612 169 93 311 433 385 449 1315 516 471 587 871 1583 1086 1151 465 678 563 510 318 665 489 420 369 482 920 563 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 70 dos eventos ocorreram a partir de 2007 O problema da Urbanização nas cidades brasileiras São Paulo 2017 Rio Branco 2024 Porto Alegre 2024 Chuvas versus infraestrutura Impactos da Urbanização Impermeabilização Redução da qualidade da água superficial e subterrânea Aumento das vazões máximas Obstrução de canais por deposição de sedimentos Frequência de inundações Sistemas de drenagem tradicional Escoamento rápido da água precipitada Aumento das vazões máximas e a frequência de inundação de áreas a jusante Nova tendência dos sistemas de drenagem controle de enchentes Evitar transferência à jusante A bacia hidrográfica deve ser o domínio físico de avaliação de novos empreendimentos Aumento da vazão não deve ser transferido para jusante Ocupação de áreas ribeirinhas dentro de zoneamento que contemple condições de enchentes O problema da urbanização nas cidades brasileiras Consequências da urbanização Enchentes em áreas ribeirinhas Processo natural do ciclo hidrológico em decorrência de chuvas intensas Ocupação irregular do leito maior Ausência de restrições ao loteamento em áreas de risco no Plano Diretor Perdas humanas e materiais Mimoso do Sul ES março de2024 Rio LargoAL junho de 2010 36 mortes 1130 feridos 18 mortes Rio Grande do Sul abril de2024 170 mortes 470 municípios afetados Eventos climáticos extremos Falha das estruturas de prevenção de cheias comportas e bombas de drenagem e diques Taxa de impermeabilização elevada Ocupação de áreas de risco Brasil Leptospirose e tétano risco de doenças aumenta com enchentes no RS População enfrenta ameaças de leptospirose tétano hepatite A e dengue devido às fortes chuvas e enchentes no Rio Grande do Sul RS Giovanna Estrela 08052024 0200 atualizado 08052024 0200 Compartilhar notícia Home Saúde Cheia do Rio Solimões pode provocar o surgimento de doenças Por Marcelo Bhacana 16032023 Categoria Saúde Tempo de Leitura 1 mins lendo Doenças de veiculação hídrica INÍCIO CIDADES MINERAÇÃO MG Após enchentes estudo encontra elementos tóxicos em rios próximos a mineradoras Pesquisadores suspeitam que material possa estar sendo despejado nos rios durante as enxurradas por negligência Naiana Andrade Agência Pública 24 de fevereiro de 2022 às 1422 Contaminação da água Essas substâncias são comuns em rejeitos do beneficiamento de minério e em excesso podem causar danos à saúde Foto Divulgação Consequências da urbanização Enchentes devido à urbanização Consequências da urbanização Planejamento das áreas urbanas Falhas no planejamento dos aspectos de infraestrutura das águas urbanas Grande parte dos problemas citados está relacionada com a forma setorial de como são tratados Planejamento do desenvolvimento Urbano Transportes Abastecimento de água e saneamento Drenagem urbana e controle de inundações Resíduos sólidos Controle Ambiental Drenagem Urbana Conceitos Lei Federal do Saneamento 114452007 define Drenagem e Manejo das Águas Pluviais Urbanas como conjunto de atividades infraestrutura e instalações operacionais de drenagem de águas pluviais transporte detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas contempladas a limpeza e a fiscalização preventiva das redes Drenagem Urbana é o termo que se aplica ao conjunto de instalações e medidas destinadas ao escoamento de água na malha urbana visando atenuar os riscos e prejuízos decorrentes de inundações aos quais a sociedade está sujeita Não se pode considerar a drenagem urbana apenas como uma técnica de engenharia pois ela envolve a colaboração e conscientização da sociedade como um todo onde seu planejamento deve ser parte de um processo que envolve diversas outras áreas como arquitetura e urbanismo assistência social transporte entre outros Drenagem Urbana Conceitos Conjunto de melhoramentos públicos em uma área urbana Quando não considerado durante a concepção do planejamento urbano pode tornarse de alto custo e ineficiente Escoamento das águas ocorrerá independentemente da existência de um sistema de drenagem adequado Sempre que possível planejar o sistema de drenagem de modo a reduzir custos e aumentar benefícios Deve ser incluído no plano de desenvolvimento integrado Drenagem Urbana Conceitos Coletar e escoar as águas provenientes das chuvas para proteger as habitações a saúde e qualidade de vida das pessoas Controlam a intensidade e velocidade do escoamento reduzindo o risco de inundações Proteger e preservar os fundos de vale e cursos dágua Proteger propriedades Controle de erosão Assegurar trânsito Eliminar proliferação de doenças Controlar a massa de poluentes que entram em corpos receptores Oferecer a possibilidade de múltiplos usos como recreação parques e preservação da vida animal Objetivos dos Sistemas de Drenagem Microdrenagem Macrodrenagem Microdrenagem Estruturas que conduzem as águas do escoamento superficial para as galerias ou canais urbanos Constituídas por pavimentos das ruas redes coletoras de águas pluviais poços de visita sarjetas bocasdelobo e meiosfios Macrodrenagem São os dispositivos responsáveis pelo escoamento final das águas pluviais provenientes do sistema de microdrenagem urbana É constituída por talvegues cursos dágua independente da execução de obras específicas e tampouco da localização das áreas urbanizadas por ser o escoadouro natural das águas pluviais Drenagem Urbana Tipos Século XIX Prática acessória até meados do século Problemas como inundações e doenças de veiculação hídrica águas de áreas alagadiças influenciavam na mortalidade de pessoas e animais Crescimento de epidemias de cólera e tifo na Europa levantou questionamentos sobre o tratamento dos resíduos urbanos Conceito Higienista relações entre saúde pública e águas passíveis de contaminação Afastamento rápido de esgotos e águas pluviais Extinção de banhados como como medida de saúde pública Extinção de banhados como como medida de saúde pública Aterro de fossas receptoras de esgotos e construção de canalizações aterradas Aspectos Históricos A partir de 1864 Saturnino de Brito sistema separador absoluto em detrimento do sistema unitário A intensidade das chuvas tropicais não favorecem os sistemas unitários Início do século XX rede de drenagem pluvial separada dos esgotos domésticos ficou estabelecido como regra para as cidades brasileiras Aspectos Históricos A partir de 1960 Questionamento da abordagem tradicional Limitações urbanização ações antrópicas x ciclo hidrológico Soluções alternativas complementares dentro de um contexto de preservação ambiental Planejamento de planícies de inundação Restrições à ocupação e ao tipo de obras Caracterização da seção de escoamento Minimização de perdas de carga hidráulica Aspectos Históricos A partir de 1970 Medidas compensatórias Atenuação de picos de vazão Bacias de retenção Bacias de detenção Aspectos Históricos A partir de 1990 Drenagem Urbana Sustentável Objetiva garantir a qualidade da água e do ciclo hidrológico em todas as suas fases evitandose processos erosivos enchentes e a perda de capacidade dos mananciais subterrâneos Aspectos Históricos Unitários Constituídos por uma única rede de coletores onde são admitidas conjuntamente as redes residuais domésticas comerciais e industriais e águas pluviais Recolhem e drenam a totalidade das águas a afastar dos aglomerados populacionais Separativos Constituídos por duas redes de coletores distintas uma destinada à drenagem das águas residuais domésticas comerciais e industriais e uma outra à drenagem das águas pluviais ou similares Classificação dos Sistemas de Drenagem Urbana Mistos Constituídos pela conjugação dos dois tipos anteriores em que parte da rede de coletores funciona como sistema unitário e o restante como sistema separativo Separativos parciais ou pseudoseparativos Em que se admite em condições excepcionais a ligação de águas pluviais de pátios interiores ao coletor de águas residuais domésticas Classificação dos Sistemas de Drenagem Urbana Galeria de águas pluviais Sistema de drenagem separado Sistema de drenagem separado Fonte Mahunguana 2014 Vantagens Transporte de efluentes de natureza distinta por diferentes coletores diferentes condições de tratamento e de destino final Desvantagens Custos elevados de primeiro investimento necessário dois tipos de coletores Necessidade de construção cuidadosa em termos de ligações de ramais prediais Sistemas separativos Sistema de drenagem separado Fonte Mahunguana 2014 Vantagens Economia de primeiro investimento construção de um único coletor Simplicidade na ligação de ramais e coletores Desvantagens Descarga de excedentes poluídos em tempo de chuva com eventuais impactos negativos no ambiente Acréscimo de encargos de energia em instalações elevatórias e de tratamento devido ao excedente de contribuição pluvial em tempo de chuva Sistemas unitários REFERÊNCIAS TUCCI CEM PORTO RL BARROS MT Drenagem Urbana Porto Alegre ABRHEditora da UnivesidadeUFRGS 1995 DAEECETESB Drenagem Urbana Manual de Projeto São Paulo 2ed DAEECETESB 1980 Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Gerenciamento do sistema de drenagem urbana Vol I Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Aspectos tecnológicos Fundamentos Vol II Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Aspectos tecnológicos Diretrizes para projeto Vol III DRENAGEM URBANA Aula 02 Profª MSc Vanessa Costa Santos Dpt de Construção Civil UEL vanessacostauelbr UNIVERSIDADE ESTADUAL DE LONDRINA UEL Centro de Tecnologia e Urbanismo Departamento de Construção Civil Bacia hidrográfica ou bacia de drenagem de uma seção de um curso dágua é a área geográfica coletora de água da precipitação que escoa pela superfície do solo e atinge a seção considerada ou ainda é uma área de captação natural da água da precipitação que faz convergir os escoamentos para um único ponto de saída seu exutório Bacia Hidrográfica A bacia hidrográfica é o sistema físico cujo papel hidrológico é transformar uma entrada concentrada no tempo precipitação em uma saída de água escoamento de forma mais distribuída no tempo Bacia Hidrográfica Resposta hidrológica da bacia hidrográfica TUCCI 1997 O balanço hídrico é a contabilidade dos volumes dágua numa bacia conforme a lei de continuidade Importante ferramenta de planejamento e projeto P precipitação Q escoamentos ET Evapotranspiração ΔS variação do armazenamento na bacia C Coeficiente de escoamento Balanço hídrico Microdrenagem Composição Pavimentos das vias públicas Passeios Guias Sarjetas Bocas de Lobo Tubos de ligações Galerias Pluviais Poços de Visita Condutos forçados e estações de bombeamento Microdrenagem Composição Pavimentos das vias públicas Passeios Guias Sarjetas Bocas de Lobo Tubos de ligações Galerias Pluviais Poços de Visita Condutos forçados e estações de bombeamento Microdrenagem Sarjeta São as faixas de via pública paralelas e vizinhas ao meiofio Figura 12 A calha ou canal formado é o receptor das águas pluviais que incidem sobre as vias públicas e terrenos que para elas escoam Microdrenagem Sarjeta CORTE ESQUEMÁTICO MEIO FIO GUIA AGUA ESCOANDO LEITO CARROÇAVEL CALÇADA TERRENO 15 cm 80 cm 200 LEITO SARJETA SUBLEITO 40 cm Microdrenagem Sarjeta Microdrenagem Guias Altura 30cm PMSP 20 PMC Largura 15cm Comprimento 1m Peso 96kgpeça PMSP 64kgpeça PMC Microdrenagem Sarjeta e Guia extrusada Microdrenagem Bocasdelobo São caixas de concreto ou alvenaria localizadas nas sarjetas geralmente próximas à intersecção de ruas onde possuem aberturas que promovem o afluxo das águas pluviais em escoamento na superfície do solo para o interior das galerias Microdrenagem Bocasdelobo a BOCADELOBO DE GUIA sem depressão com depressão b BOCADELOBO COM GRELHA sem depressão com depressão c BOCADELOBO COMBINADA sem depressão com depressão com grade com abertura na guia combinada a Standard Drop Inlet b Curb Inlet c Combination inlet Microdrenagem Bocasdelobo d BOCADELOBO MÚLTIPLA e BOCADELOBO COM FENDA HORIZONTAL LONGITUDINAL sem depressão com depressão Microdrenagem Bocasdelobo Guia Chapéu Microdrenagem Bocasdelobo Microdrenagem Bocasdelobo Microdrenagem Bocasdelobo CERTO A sarjeta está livre para escoar as águas ERRADO Roda na sarjeta bloqueia a passagem da água Situação recomendada Situação não recomendada SENTIDOS DE ESCOAMENTO a Rede coletora no eixo da via pública Situação usual BL BocadeLobo BLM BocadeLobo de Montante BLJ BocadeLobo de Jusante Microdrenagem Condutos de Ligação São condutos que ligam as bocasdelobo entre si ou as bocasdelobo aos poços de visita ou às caixas de ligação Devem ser retilíneos declividade mínima de 1 diâmetro mínimo de 300mm seguir traçado de menor desenvolvimento Microdrenagem Poços de Visita São câmaras de acesso às galerias possibilitando a inspeção limpeza ou reparos nas mesmas Recebem a água das bocasdelobo para encaminhála às galerias de águas pluviais PLANTA CORTE Diâmetro do conduto mm Espaçamento m 300600 90 700900 120 1000 ou mais 150 Microdrenagem Galerias de águas pluviais Condutos destinados ao escoamento das águas de precipitação coletadas para o sistema de macrodrenagem A profundidade deve ser tal que permita o recobrimento mínimo apropriado da tubulação e que possibilite a ligação dos condutos de ligação de forma a proporcionar uma declividade condizente com as suas condições de escoamento e capacidade necessária Geralmente são adotadas galerias de seção circular feitas de concreto armado com 400 600 800 1200 e 1500mm Seções maiores que 1500mm utilizam aduelas Microdrenagem Galerias de águas pluviais Microdrenagem Galerias de águas pluviais Microdrenagem Galerias de águas pluviais Microdrenagem Caixas de ligação São caixas de concreto ou alvenaria sem tampão externo sem entrada para o operador Ligar condutos de ligação à galeria Microdrenagem Sarjetões São formados pela própria pavimentação nos cruzamentos das vias públicas formando calhas que servem para orientar o fluxo das águas que escoam pelas sarjetas O que é bueiro Tubulação ou galeria sobre rodovias aterros ou ferrovias para passagem da água da chuva de rios ou de esgoto Vias Urbanas CTB No Código de Trânsito Brasileiro CTB a via urbana é conceituada como ruas avenidas vielas ou caminhos e similares abertos à circulação pública situados na área urbana caracterizados principalmente por possuírem imóveis edificados ao longo de sua extensão E se dividiram em quatro tipos de qualificações vias de trânsito rápido vias arteriais vias coletoras e as vias locais Vias Urbanas CTB Fonte CETESB 1986 Tipos de vias LOCAL COLETORA ARTERIAL EXPRESSA Fonte CETESB 1986 No text found in the image Com calçada ideal Uma seção de via local Com estacionamento paralelo à calçada Uma seção de via coletora Mão única ou dupla Sem estacionamento Uma seção de via arterial sem canteiro Mão dupla A via urbana funciona como um canal dágua Declividade referencial para ruas Tipo de pavimento Declividade Mínima Máxima Concreto de cimento moldado in loco 03 a 04 10 a 20 Asfalto com guias e sarjetas prémoldadas 04 a 05 10 a 20 Blocos articulados de concreto ou paralelepípedos regulares 05 a 06 8 a 12 Pedra irregular acomodada a mão 06 a 08 8 a 12 Pedrisco sem penetrar 06 a 08 6 a 8 A via urbana funciona como um canal dágua Declividade referencial para ruas Tipo de via Declividade máximas recomendáveis Arteriais 5 Coletoras 7 Locais 15 Interiores de lotes 20 Leitura recomendada Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Aspectos tecnológicos Fundamentos Vol II Capítulo 1 Itens 11 12 e 13 REFERÊNCIAS TUCCI CEM PORTO RL BARROS MT Drenagem Urbana Porto Alegre ABRHEditora da UnivesidadeUFRGS 1995 DAEECETESB Drenagem Urbana Manual de Projeto São Paulo 2ed DAEECETESB 1980 Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Gerenciamento do sistema de drenagem urbana Vol I Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Aspectos tecnológicos Fundamentos Vol II Manual de drenagem urbana e manejo de águas pluviais Aspectos tecnológicos Diretrizes para projeto Vol III