Microdrenagem e Macrodrenagem Urbana: Conceitos e Dimensionamento - Dr. Hugo Guedes

MICRODRENAGEM Prof Dr Hugo Alexandre Soares Guedes Email hugoguedesufpeledubr Website wpufpeledubrhugoguedes DISCIPLINA DRENAGEM URBANA VISÃO GERAL DO SISTEMA Microdrenagem Macrodrenagem 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 MACRODRENAGEM X MICRODRENAGEM Canal e Barragem Santa Bárbara Maio de 2004 Fonte Sousa 2009 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 subdivisão da área e traçado determinação das vazões que afluem à rede de condutos dimensionamento da rede de condutos TERMINOLOGIA Principais termos utilizados no dimensionamento de um sistema pluvial são a Bocasdelobo ou bueiros Dispositivos localizados em pontos convenientes nas sarjetas para captação das águas pluviais b Condutos livres Obras destinadas à condução das águas superficiais coletadas de maneira segura e eficiente sem preencher completamente a seção transversal do conduto TERMINOLOGIA c Estações de bombeamento Conjunto de obras e equipamentos destinados a retirar água de um canal de drenagem quando não mais houver condições de escoamento por gravidade para um outro canal em nível mais elevado ou receptor final da drenagem em estudo d Galeria Canalizações públicas usadas para conduzir as águas pluviais provenientes das bocasdelobo e das ligações privadas TERMINOLOGIA e Meiofio Elementos de pedra ou concreto colocados entre o passeio e a via pública paralelamente ao eixo da rua e com sua face superior no mesmo nível do passeio f Poço de visita PV Dispositivos localizados em pontos convenientes do sistema de galerias para permitirem mudanças de direção mudança de declividade mudança de diâmetro inspeção e limpeza das canalizações TERMINOLOGIA g Sarjetas Faixas de via pública paralelas e vizinhas ao meiofio A calha formada é a receptora das águas pluviais que incidem sobre as vias públicas h Sarjetões Calhas localizadas nos cruzamentos de vias públicas formadas pela sua própria pavimentação e destinadas a orientar o escoamento das águas sobre as sarjetas TERMINOLOGIA i Trecho Comprimento de galeria situada entre dois poços de visita j Tubos de ligação São tubulações destinadas a conduzir as águas pluviais captadas nas bocasdelobo para as galerias ou poços de visita ELEMENTOS FÍSICOS DO PROJETO Principais dados necessários à elaboração de um projeto de rede pluvial de microdrenagem são a Plantas Planta de situação e localização da bacia dentro do Estado 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 b Levantamento topográfico Nivelamento geométrico em todas as esquinas mudanças de direção e mudanças de greide nas vias públicas c Cadastro De redes de esgotos pluviais ou de outros serviços que possam interferir na área de projeto 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 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 a 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 DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO Os trechos nos quais o escoamento ocorre exclusivamente pelas sarjetas devem ser identificados por meio de setas O sistema coletor em uma determinada via poderá constar de uma rede única recebendo ligações de bocas delobo 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 b 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 c Poços de visita Os poços de visita devem atender às mudanças de direção de diâmetro e de declividade à ligação das bocas delobo 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 d 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 à seção de máxima eficiência com a vazão de projeto A velocidade máxima admissível é calculada em função do material a ser empregado na rede Para tubo de concreto as velocidades máxima e mínima admissível devem ser iguais a 50 ms e a 060 ms respectivamente DEFINIÇÃO DO ESQUEMA GERAL DO PROJETO d 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 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 DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES c Bocasdelobo Situação Recomendada Situação não Recomendada DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES BL boca de lobo PV poço de visita Esquema da disposição dos elementos de uma rede de águas pluviais DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES d Poços de Visita PV e de Queda Tem como função primordial permitir o acesso às canalizações para limpeza e inspeção de modo que se possa mantêlas em bom estado de funcionamento Sua locação é sugerida nos pontos de mudanças de direção cruzamento de ruas reunião de vários coletores mudanças de declividade e mudanças de diâmetro Quando a diferença de nível do tubo afluente e o efluente for superior a 070m o PV será denominado de Queda 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 50 050 090 80 10 ou mais 100 Fonte DAEECETESB 1980 DISPOSIÇÃO DOS COMPONENTES e Caixas de Ligação CL São utilizadas quando se faz necessária a locação de bocasdelobo 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 SISTEMA DE ESGOTAMENTO SANITÁRIO Sistema Separador Esgoto sanitário Esgoto doméstico Esgoto industrial Água de infiltração Contribuição Pluvial Parasitária Água Pluvial COLETA COLETA TRATAMENTO DISPOSIÇÃO FINAL DISPOSIÇÃO FINAL Sistema Unitário Coleta conjunta Definições NBR 9648Nov1986 SISTEMA UNITÁRIO SISTEMA SEPARADOR MICRODRENAGEM 1 VAZÃO DE DIMENSIONAMENTO Método Racional Q ciA Máxima vazão provocada por uma chuva de intensidade uniforme Ocorre quando toda a bacia passa a contribuir para a seção em estudo Tempo necessário para que isso ocorra tc Q vazão de pico c coeficiente de deflúvio i intensidade média da precipitação sobre toda a bacia de duração igual ao tc A área da bacia Uso com cautela pois envolve várias simplificações Quanto maior a área mais impreciso o método Aplicação para bacias pequenas A 5 km² Linsley Franicini MICRODRENAGEM A Coeficiente de deflúvio c ou Coeficiente de escoamento superficial CHUVA Posteriormente evapora Interceptada por obstáculos Atinge o solo Retida em depressões do terreno Infiltra Escoa pela superfície c Volesc Volprec As perdas podem variar de uma chuva para outra c varia i td Pef Distribuição da chuva na bacia Direção do deslocamento da tempestade em relação ao sistema de drenagem Duração e intensidade da chuva Rede de drenagem Uso do solo Tipo de solo Condição da umidade do solo Precipitação antecedente Coeficiente de deflúvio MICRODRENAGEM Tabelas Valores do coeficiente C ASCE 1969 Superfície C intervalo valor esperado pavimento asfalto concreto calçadas telhado cobertura grama solo arenoso plano 2 médio 2 a 7 alta 7 grama solo pesado plano 2 médio 2 a 7 declividade alta 7 070 095 080 095 075 085 075 095 005 010 010 015 015 020 013 017 018 022 025 035 083 088 080 085 008 013 018 015 020 030 Tabela 11 Coeficiente de escoamento superficial C Natureza da Superfície Valores de C Telhados perfeitos sem fuga Superfícies asfaltadas em bom estado Pavimentação de paralelepípedos ladrilhos ou blocos de de madeira com juntas bem tomadas Para as superfícies anteriores sem as juntas tomadas Pavimentação de blocos inferiores sem as juntas tomadas Estradas macadamizadas Estradas e passeios de pedregulho Superfícies não revestidas pátios de estradas de ferro e terrenos descampados Parques jardins gramados e campinas dependendo da declividade do solo e da natureza do subsolo 070 a 095 085 a 090 075 a 085 050 a 070 040 a 050 025 a 060 015 a 030 010 a 030 001 a 020 Fonte VILLELA MATTOS MICRODRENAGEM Valores de C adotadas pela Prefeitura São Paulo Wilken 1978 Zonas C Edificação muito densa Partes centrais densamente construídas de uma cidade com ruas e calçadas pavimentadas 070 095 Edificação não muito densa Partes adjacente ao centro de menos densidade de habitações mas com ruas e calçadas pavimentadas 060 070 Edificações com poucas superfícies livres Partes residenciais com construções cerradas ruas pavimentadas 050 060 Edificações com muitas superfícies livres Partes residenciais com ruas macadamizadas ou pavimentadas 025 050 Subúrbios com alguma edificação Partes de arrabaldes e subúrbios com pequena densidade de construção 010 025 Matas parques e campos de esportes Partes rurais áreas verdes superfícies arborizadas parques ajardinados campos de esporte sem pavimentação 005 020 MICRODRENAGEM Cálculo do coeficiente de escoamento de um determinado quarteirão Secretaria Técnica do Projeto Noroeste C 09 AT 09 ARp 03 ARnp 015 AAq AQ AT Área de telhados ARp Área de ruas pavimentadas ARnp Área de ruas não pavimentadas AAq Área de quintais AQ Área do quarteirão Sucepar Suderhsa atual Instituto das Águas do Paraná C 08 Acoberta 03 Adescoberta Acoberta Adescoberta MICRODRENAGEM B Área contribuinte B1 A nível de bacia e subbacia hidrográfica Individualização da bacia contribuinte traçado em planta topográfica ESCALA Bacias urbanas escala 15000 curvas de nível a cada 5m Estudos mais detalhados escala 12000 curvas de nível a cada metro B2 A nível de quarteirão Sucepar Suderhsa atual Instituto das Águas do Paraná Dividir os quarteirões pelas bissetrizes MICRODRENAGEM Secretaria Técnica do Projeto Noroeste situação a RUA C RUA D RUA A RUA B direção do escoamento superficial 45º 10m 590 585 580 MICRODRENAGEM Secretaria Técnica do Projeto Noroeste situação b MICRODRENAGEM Secretaria Técnica do Projeto Noroeste situação c MICRODRENAGEM DIREÇÃO E SENTIDO DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL LIMITE DA ÁREA TRIBUTÁRIA PARCIAL DIVISOR DE ÁGUAS PONTO DE REFERÊNCIA ÁREA TRIBUTÁRIA MICRODRENAGEM C Intensidade média da precipitação i Neste método considerase valor médio no tempo e no espaço É relacionada com a duração da chuva crítica e o período de retorno Tr Normalmente tempo de concentração da bacia Admitese que o Tr da precipitação seja o mesmo da cheia que ela provoca Não é exatamente verdadeiro Para um pluviógrafo isolado podese determinar a equação da chuva i KTrm t t0n i intensidade máxima média para duração t t0 C e n são parâmetros a determinar K fator de frequência MICRODRENAGEM C1 Tempo de recorrência Microdrenagem 3 anos Macrodrenagem 5 anos Barragens 1000 a 10000 anos Galerias de águas pluviais 5 a 10 anos Canais em terra 10 anos Pontes e bueiros mais importantes e que dificilmente permitirão ampliações futuras 25 anos Obras em geral em pequenas bacias urbanas 5 a 50 anos Tabela Tucci et al 1995 Tipo da obra Ocupação do solo Tanos Microdrenagem Residencial 2 Comercial 5 Áreas com edifícios de serviço público 5 Aeroportos 25 Áreas Comerciais e Artérias de Tráfego 510 Áreas Comerciais e Residenciais 50100 Macrodrenagem Áreas de Im 500 MICRODRENAGEM sarjeta tp tempo de percurso na sarjeta min L extensão do trecho na sarjeta m V velocidade média da água na sarjeta ms MICRODRENAGEM D Fatores de redução ou ampliação da vazão D1 Coeficiente de retardo φ 1 n100A φ 1 A Área da bacia km² Bacias com declividade Inferior a 51000 n4 Até 1100 n5 Maiores que 1100 n6 D2 Fator de correção de c Condições antecedentes de precipitação Multiplicar o coeficiente de escoamento por Cf c cf 1 WrightMacLaughin 1969 Tempo de retorno anos Cf 2 a 10 100 25 110 50 120 100 125 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES a Ruas e Sarjetas 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 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 0018 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 a Ruas e Sarjetas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES I Capacidade de escoamento da rua para a chuva inicial de projeto A determinação da capacidade de escoamento da rua para a chuva inicial de projeto deve ser baseada em duas considerações Verificação da capacidade teórica de escoamento baseada na inundação máxima do pavimento Ajuste às condições reais baseado na aplicação de um fator de redução na capacidade de escoamento por obtenção de descarga aduzível DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES i Inundação do pavimento DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES i 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 ii 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 iii Descarga admissível na sarjeta Ela deve ser calculada multiplicandose a capacidade teórica pelo fator de redução correspondente em relação à declividade longitudinal 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 b 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 b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b Bocasdelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b1 Bocadelobo simples Constituída de uma abertura vertical no meiofio denominada guiachapéu através da qual se permite a entrada da água pluvial que escoa sobre as sarjetas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b1 Bocadelobo simples Principal vantagem as obstruções por detritos embora sejam inevitáveis são menos frequentes por serem as aberturas maiores Principal desvantagem baixa eficiência quando utilizadas em sarjetas com declividades longitudinais acentuadas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b2 Bocadelobo com grelha Possui uma abertura coberta com barras metálicas longitudinais ou transversais formando grelhas DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b2 Bocadelobo com grelha DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b2 Bocadelobo com grelha Principal desvantagem obstrução com detritos transportados pelas enxurradas acarretando redução substancial em sua capacidade de esgotamento Numerosas experiências têm mostrado que as grelhas constituídas de barras longitudinais são mais eficientes e menos sujeitas às obstruções do que as transversais DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES b3 Bocadelobo combinada É uma associação entre a bocadelobo simples e a grelha funcionando como um conjunto único Localizase em pontos intermediários das sarjetas ou em pontos baixos sendo que normalmente a grelha é instalada em frente a abertura do meiofio b4 Bocadelobo múltipla b5 Bocadelobo com fenda horizontal longitudinal b6 Bocadelobo tipo tubos DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto baixo de sarjeta A bocadelobo simples pode funcionar basicamente sob duas condições de escoamento Escoamento com superfície livre no qual a bocadelobo funciona como um vertedor Escoamento afogado no qual a bocadelobo funciona como orifício 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 menor 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 HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto baixo de sarjeta Se a altura da água superar o dobro da abertura no meio fio yh 2 supõese que a bocadelobo funciona como orifício e a vazão é calculada pela seguinte expressão Q vazão em m3s h altura do meiofio em m y altura da lâmina dágua próxima à abertura da guia em m L comprimento da soleira em m A opção por uma ou outra fórmula para h y 2h fica a critério do projetista DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta A capacidade de engolimento pode ser calculada pela seguinte expressão Q vazão em m3s g aceleração da gravidade em ms2 C constante igual a zero para bocadelobo sem depressão y altura do fluxo na sarjeta imediatamente antes da boca de lobo igual a y0 para bocadelobo sem depressão em m y0 profundidade da lâmina dágua na sarjeta em m K função do ângulo Ø tabelado DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta Para bocasdelobo sem depressão a equação pode ser escrita da seguinte forma DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta Sem depressão DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta k e kc c são valores adimensionais que dependem das características geométricas da sarjeta em relação à depressão Sem depressão a 0 kc c 0 e tgθ tgθ0 DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta Sem depressão DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta Sem depressão QL capacidade da bocadelobo m3sm calculada a partir de Izzard considerandose g 981 ms2 Q vazão absorvida pela bocadelobo m3s Q0 vazão da sarjeta a montante m3s I declividade longitudinal mm n rugosidade da sarjeta q Q0 Q vazão que ultrapassa a bocadelobo m3s DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta Com depressão DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta Com depressão DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo simples em ponto intermediário de sarjeta DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto baixo de sarjeta Experiências efetuadas pelo United States Corps of Engineers permitiram constatar que a grelha tem um funcionamento análogo ao de um vertedor de soleira livre para profundidades de lâmina dágua de até 12 cm A grelha passa a funcionar como orifício somente quando a lâmina dágua for superior a 42 cm e entre 12 e 42 cm o funcionamento é indefinido DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto baixo de sarjeta Para lâminas dágua de profundidade inferior a 12 cm essas bocasdelobo funcionam como um vertedouro de soleira livre cuja equação é Q vazão em m3s y altura da lâmina dágua na sarjeta sobre a grelha em m e P perímetro do orifício em m Quando um dos lados da grelha for adjacente ao meiofio o comprimento Deste lado não deve ser computado no cálculo do valor de P DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto baixo de sarjeta Se a profundidade da lâmina for maior que 42 cm a vazão deve ser calculada por Q vazão em m3s y altura da lâmina dágua na sarjeta sobre a grelha em m e A área útil em m2 ou seja as áreas das grades devem ser excluídas Quando 12 cm y 42 cm o funcionamento é indefinido e o projetista deve se encarregar do critério a ser adotado DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto baixo de sarjeta Para bocasdelobo combinadas a capacidade teórica de esgotamento é aproximadamente igual ao somatório das vazões isoladas da grelha e da abertura no meiofio DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta A importância da profundidade y Se considerarmos que a parcela dágua na sarjeta ao longo da largura W da grelha irá escoar longitudinalmente para seu interior então a parcela restante com lâmina de largura T W e profundidade y escoará lateralmente em direção à grelha como se fosse uma bocadelobo simples DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Para que toda essa água seja esgotada longitudinalmente e lateralmente a grelha deverá possuir um comprimento mínimo L calculado a partir da fórmula empírica seguinte DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Se for adotado um valor de L menor que L haverá um excesso de água q2 que não será esgotado pela grelha sendo calculado como DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Por outro lado o comprimento da grelha deverá ser maior ou igual a L0 para que todo o escoamento longitudinal na sarjeta dentro da faixa W da grelha seja esgotado Se L for menor que L0 as águas pluviais não esgotadas ultrapassam as grelhas O valor de L0 é calculado por DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES O fator m é uma constante que depende da configuração da grelha e os seus valores são tabelados em função do tipo de bocadelobo DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Em condições normais as grelhas devem ser dimensionadas tal que L L0 Se por algum motivo L L0 a vazão que ultrapassa a grelha pode ser calculada como DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Assim sendo a vazão total que ultrapassa a grelha é calculada por Finalmente a vazão esgotada pela grelha será DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Símbolos empregados na formulação matemática DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Bocadelobo com grelha em ponto intermediário de sarjeta Símbolos empregados na formulação matemática DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DOS COMPONENTES Eficiência de uma BocadeLobo A capacidade de esgotamento das bocasdelobo é menor que a calculada devido a fatores como a obstrução causada por detritos e irregularidades nos pavimentos das ruas junto às sarjetas DAEECETESB 1980 GALERIAS GALERIAS GALERIAS de máxima eficiência Y 095D GALERIAS Velocidade Mínima recomendado 075ms Máxima recomendado 5ms Declividade Declividade econômica Iterreno Recobrimento mínimo 1m Profundidade máxima 35m EXERCÍCIO A1 A2 A3 A4 PV1 PV2 a b c d MICRODRENAGEM Prof Dr Hugo Alexandre Soares Guedes Email hugoguedesufpeledubr Website wpufpeledubrhugoguedes DISCIPLINA DRENAGEM URBANA