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Drenagem Urbana
Hidrologia e Drenagem
Urbana
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Hidrologia Urbana
Definio: Estudo dos processos hidrolgicos em ambientes afetadospela urbanizao.
Urbanizao:
Ocupao das encostas Remoo da cobertura vegetal
Camadas de revestimento do solo impermeabilizao
Alterao da geomorfologia dos cursos dgua
Disposio inadequada de resduos slidos
Lanamento de efluentes
Eroso
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Bacia Hidrogrfica perde sua
capacidade de recarga
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Hidrologia Urbana
Necessidade de Planejamento Integradopara evitar danos Bacia Hidrogrfica
Normas para uso e ocupao do solo que
preservem os condicionantes da natureza
Aes principais:
Rede de drenagem urbana
Rede de coleta de guas devido s
precipitaes sobre as superfcies urbanas,evitando o escoamento superficial
Coleta e tratamento de efluentes e
resduos slidos
3
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Hidrologia Urbana
Tipos de bacias urbanas
Quanto a permeabilidade - Permeveis x Impermeveis
Quanto a tamanho Bacias pequenas, mdias e grandes
4
Caractersticas da vazo de um rio de
acordo com a permeabilidade do solo
Bacias pequenas
Tempo de concentrao < 1 hora
rea de drenagem < 2,5Km2
Bacias Grandes
Tempo de concentrao > 12 hrs
rea de drenagem < 1000 Km2
bacia pequena < Bacia mdia < bacia grande
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Enchentes Urbanas
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Ocupao inadequada do solo Invaso de reas ribeirinhas, que pertencem ao poder pblico, pela
populao de baixa renda
Ocupao de reas de mdio risco, atingidas com frequncia menor
pelas enchentes
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Enchentes Urbanas
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As bacias menores e as impermeveis possuem menor tempo de
concentrao e so mais vulnerveis aos problemas de
urbanizao
Ex: enchentes
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Antes da urbanizao
Cursos dgua aumentam a vazo e transbordam gua infiltrada no solo
Com a urbanizao
Solo impermeabilizado no h infiltrao de gua no solo, ocorrendoescoamento superficial
Enchentes Urbanas
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Variveis de Projetos
1 Perodo de Retorno (T)
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A escolha de um perodo de retorno implica um grau de risco para a populao: RISCO
ACEITVEL
Exemplo: T = 10 anos para enchente
- Assume o risco que a cada 10 anos vai ocorrer enchentes
P = Probabilidade do evento ocorrer
T = Perodo de retorno
Clculo do Risco
Enchentes Urbanas
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Variveis de Projetos
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2 Tempo de Concentrao (Tc)
Definio: Tempo necessrio para que a gua precipitada no ponto mais distante
da bacia participe na vazo de fundo.
- Tempo gasto para a gua precipitada chegar ao ponto de exutrio
Reflete o grau de permeabilidade a
bacia e capacidade de transportar o
escoamento superficial
> Tempo de concentrao
< permeabilidade
Enchentes Urbanas
http://www.dicionario.pro.br/dicionario/images/a/af/Bacia_hidrografica.jpg7/27/2019 9 - Drenagem Urbana
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Escoamento x Bacias Urbanas
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Tipos de escoamento em bacias urbanas
Escoamentos em superfcies
sobre as superfcies urbanas
Escoamentos em canais naturais
em rios e crregos
Escoamentos em canais artificiais e galerias
em obras feitas para transportar o escoamento
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Fatores determinantes
Fatores climticos
Precipitao
Cobertura do solo
grau de impermeabilizao
Infiltrao
Evapotranspirao
Fatores fisiogrficos
rea e forma da bacia
Declividade
Tipo de solo
Rede de drenagem
Obras hidrulicas drenagem
urbana
Escoamento x Bacias Urbanas
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Escoamento x Bacias Urbanas
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Clculos:
Em Bacias Urbanas o escoamento mais intenso possui maior
vazo e maior velocidade
A metodologia de clculo e previso de vazo diferente quando
comparada a outras bacias
Problema de difcil soluo em reas urbanas devido a ocupao
do leito dos rios
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Planejamento em Projetos clculo do escoamento
Escoamento x Bacias Urbanas
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Escoamento Superficial Variveis
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1 Precipitao excedente
Escoamento direto
Parcela da precipitao total sobre a bacia que escoa inicialmente pela superfcie do
solo, como enxurradas, e posteriormente em cursos dgua
Ves = A x hes
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Escoamento Superficial Variveis
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2 Infiltrao em reas urbanas
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Escoamento Superficial Variveis
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3
Escoamento
Mtodo Racional
um mtodo para a determinao da vazo mxima de escoamento superficial para
pequenas bacias (da ordem de 50 a 500 ha)
Em bacias maiores o mtodo pode levar ao subdimensionamento
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Escoamento Superficial Variveis
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3 Mtodo Racional
rea Drenada
rea obtida de mapas e fotografias areas
Uso do programa computacional - Sistemas de Informaes Geogrficas (SIG)
Coeficiente de escoamento superficial
definido como a razo entre o volume de gua que escoa sobre a superfcie do
terreno e o volume total precipitado grandeza adimensional
Varia conforme o solo impermeabilizao
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Coeficiente de escoamento superficial
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Coeficiente de escoamento superficial
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Escoamento Superficial Variveis
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3 Mtodo Racional
Intensidade mxima de precipitao
A intensidade dada pela equao que relaciona intensidade, durao e freqncia
da precipitao para um dado lugar
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Redes de Drenagem
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Redes de Drenagem
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Drenagem urbana toda rede de drenagem de gua pluvial
1. Coletores individuais - Inicia-se em edificaes com os coletores
pluviais ligados rede pblica
2. Coletores secundrios - recebe a parcela superficial das ruas,caladas, ptios e outras reas
3. Condutos pluviais direcionam a gua drenada at o curso
dgua
Conjunto de canais - Micro e Macrodrenagem
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Componentes
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Galerias
Bocas de lodo
Poos de visitas
Canais ou trechos
Tubos de ligao
Meio fio
Sarjetas e Sarjetes
Condutos forados
Sistema de bombeamento
Redes de Drenagem
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Componentes
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Galerias - so as canalizaespblicas destinadas a escoar as
guas pluviais oriundas das
ligaes privadas e das bocas-
de-lobo
Bocas-de-lobo - so dispositivos
de captao das guas das
sarjetas localizados em pontos
convenientes das sarjetas
Redes de Drenagem
Boca de lobo ou bueiros
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Componentes
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Poos de visita - so dispositivos colocados em pontos convenientes dosistema, para permitir mudana de direo, mudana de declividade,
mudana de dimetro e inspeo e limpeza das canalizaes
Trecho - pores de galerias entre dois poos de visita
Sarjetas - so as faixas formadas pelo limite da via pblica com os meio-
fios, formando uma calha que coleta as guas pluviais oriundas da rua
Sarjetes - so formados pela prpria pavimentao nos cruzamentos das
vias pblicas, formando calhas que servem para orientar o fluxo dasguas que escoam pelas sarjetas
Redes de Drenagem
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Componentes
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Redes de Drenagem
Sarjetas - calhas
Meio Fioc
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Componentes
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Tubos de ligaes - canalizaes destinadas a conduzir as guas pluviaiscaptadas nas bocas de lobo para as galerias ou para os poos de visita
Meios-fios - so constitudos de blocos de concreto ou de pedra, situados
entre a via pblica e o passeio, com sua face superior nivelada com o
passeio, formando uma faixa paralela ao eixo da via pblica;
Condutos forados - so obras destinadas conduo das guas
superficiais coletadas
Estaes de bombeamento - conjunto de obras e equipamentosdestinados a retirada da gua de um canal de drenagem, quando no h
mais condies de escoamento por gravidade
Redes de Drenagem
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Microdrenagem
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Sistema de condutos pluviais em nvel de loteamento ou de redeprimria urbana
Em uma rea urbana a microdrenagem essencialmente definida
pelo traado das ruas
Dimensionado - perodo de retorno variando de dois a dez anos
Projeto bem executado - elimina praticamente as inundaes na
rea urbana
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Macrodrenagem
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Intervenes em fundos de vale que coletam guas pluviais dereas providas de sistemas de microdrenagem ou no
Nesses fundos de vale o escoamento normalmente bem definido
mesmo - que no exista um curso de gua perene
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DRENAGEM URBANAMEDIDAS DE CONTROLE
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31
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Medidas de Controle
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Urbanizao = Impermeabilizao do solo
Necessidade de manejo das guas pluviais
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Medidas de Controle
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Asmedidas de controle buscam:
Planejamento urbano
Melhor uso das guas pluviais
Aumentar a capacidade de infiltrao de gua no solo
Implantao de medidas tcnicas e/ou obras de engenharia
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Medidas de Controle
Tipo de medidas No Estruturais
Estruturais
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Medidas No Estruturais
Utilizam meios naturais (ou preventivos) para reduzir a
gerao do escoamento e a carga poluidora
Denominados sistemas de controle na fonte
Atuam no local ou prximo das fontes de escoamento
Medidas: aes de cunho estratgico e social para modificar
padres de comportamento da populao:
Estabelecendo critrios de controle do uso e ocupao do solo
Meios legais - ex: sanes econmicas
Programas educacionais
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Medidas de Controle
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Medidas No Estruturais
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Medidas de Controle
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Ex Medida no Estrutural
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Armazenamento de gua pluvial Medida preventiva e no estrutural
Evita inundaes e conserva gua
Economia de gua necessidade de
menor volume advindo das companhias
Medida inserida na legislao de vrias
cidades
Uso de gua pluvial em ambientes
pblicos
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Medidas Estruturais
Obras de engenharia destinadas reteno temporria do
escoamento
Sistemas permitem o controle quali-quantitativo da vazo
gerada na bacia
Tipos:
Extensivas obras para aumentar a capacidade de infiltrao
de gua no solo
Intensivas obras para acmulo de gua ou ao sobre o curso
dgua para melhorar o fluxo
37
Medidas de Controle
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Medidas Extensivas
Projetos para aumentar e/ou
manter a cobertura vegetal
Controle da eroso
Obras de drenagem
- Valos de infiltrao
- Bacias de percolao
Pavimentos permeveis
Medidas Intensivas
Diques
Muros de conteno
Reservatrios de acumulao e/ouretardamento
Canais de desvios
Obras de engenharia modificadorasda morfologia do curso dgua, como
a dragagem
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1 Cobertura Vegetal
Cobertura vegetal aumenta capacidade de infiltrao de gua no
solo
A retirada da cobertura causa:
Reduo da evapotranspirao natural da vegetao e do solo
Aumento do carreamento de partculas slidas pelas guas das chuvas
Diminuio da infiltrao da gua no solo da bacia
Reduo no nvel do lenol fretico
Aumento do escoamento superficial
Reduo do tempo de concentrao
Medidas de Controle
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Cobertura Vegetal
Manuteno de uma rea para
infiltrao em locais pblicos e
residncias
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2 Controle da Eroso
Eroso - Processo de desprendimento e arraste as partculas do
solo, ocasionado pela ao da gua e do vento, constituindo a
principal causa de degradao do solo
Tipos
Hdrica gua caracterstica de bacias urbanas
Elica vento
Eroso urbana
Edificaes
Ocupao das encostas
Medidas de Controle
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Eroso
Principal medida de controle: Conteno das encostas
Revegetao dos taludes
Construo de sistemas de drenagem
Medidas de Controle
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Conteno de encostas e taludes
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3 Canais de Infiltrao
Canais hidrulicos montados para aumentar a infiltrao
Canais verdes
Trincheiras ou valas de infiltrao
Bacias de infiltrao
Biorreteno ou jardinsverdes
Medidas de Controle
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3.1 Canais Verdes
Canais de drenagem revestidos por vegetao
Cobertura vegetal aumenta a infiltrao e funciona como
filtro na reteno de alguns poluentes
Indicadas para fundos de lotes em reas residenciais ou noacostamento de vias, em substituio s solues tradicionais
de drenagem em concreto
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3.2 Trincheiras e Valas de Infiltrao
Canais de drenagem
Valas ou canais escavada no solo
Revestido internamente com uma manta geotxtil
Preenchido com material poroso ex brita
A gua armazenada vai se infiltrando no solo atravs do fundo e das
paredes
Facilidade construtiva e operacional
Considerada uma medida de controle na fonte de gerao
- Ideal para drenar pequenas vazes
47
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3.2 Trincheiras de Infiltrao
Caractersticas:
Profundidade do lenol fretico no perodo chuvoso menor que 1,20
m, abaixo do fundo do leito de percolao;
Camada impermevel a 1,20 m ou menos do fundo do leito de
percolao
No devem ser instaladas sobre aterros ou terrenos de grande
inclinao
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Trincheiras de Infiltrao
Valas de Infiltrao
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3.3 Bacias de Infiltrao
Reservatrios dotados de vegetao usado para acumular guapluvial
Usados para pequenas vazes
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3.4 Biorreteno
Sistemas usados paracompor a paisagem natural
e aumentar a infiltrao
de gua no solo
Usados em escala local
Jardins verdes
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4 Pavimentos Permeveis
Associa pavimentao com cobertura vegetal
Reduz escoamento superficial e custos com drenagem pluvial
Evita o empoamento de gua em vrios pontos
Recomendados para: caladas, estacionamento, quadras e estradas
Medidas de Controle
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5 Reservatrios de Acumulao
Medidas estruturais extensivas
Obras para conter escoamento superficial
Sistemas de reteno ou deteno
Reservatrios para controle de cheias
Reservatrios para acumulao temporria de escoamento em
reas urbanas e rurais
Reservatrio podem conter sistema para tratamento da gua
quando o objetivo reuso
Medidas de Controle
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5 Reservatrios de Acumulao
Limitaes
Pouca disponibilidade de reas e locais para implantao
Custo de manuteno e monitoramento
Ocorrncia de proliferao de vetores transmissores de doenas
quando cheios
Medidas de Controle
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5.1 Bacias de Deteno
Reservatrios que no possuem espelho dgua e permanecem
frequentemente secos
Durante um evento chuvoso, a gua armazenada e liberada de forma
controlada
Em reas urbanas - retm o volume escoado, mantendo assim uma
lmina dgua permanente ou com reduo por infiltrao ou evaporao
No reduzem significativamente o volume de escoamento
superficial, mas atuam sobre a vazo de pico, reduzindo e
estendendo os perodos de recesso dos hidrograma de cheia
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5.2 Bacias de Reteno
Reservatrios que dispem de um espelho e volume de gua
permanente e a gua no descarregada para um curso dgua
A gua armazenada por um perodo de tempo podendo ser
consumida para diferentes fins
Em reas urbanas - capturam o
volume escoado por certo
perodo de tempo para depois
lan-lo, gradualmente, na
rede de drenagem a jusante
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Reteno do Escoamento
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Reteno do Escoamento
Galeria de interligao ao reservatrio
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Reteno do Escoamento
Reservatrio Jardim Nova Repblica. So Paulo
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Reteno do Escoamento
Reservatrio Crrego Saracantam. So Bernardo do Campo
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Reteno do Escoamento
Reservatrio Aricanduva. So Paulo
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5.3 Reservatrios in leito
Inseridos em algum ponto no curso dgua
Retm o excesso de gua durante as enchentes
Reduz picos de vazo e impacto nos pontos a jusante
Controladores de nvel comportas ou vertedores
gua do rio desviada
para o reservatrio
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6 Muros de Conteno
So muros laterais de terra ou concreto, inclinados ou retos,
construdos a certa distncia das margens, que protegem as reas
ribeirinhas contra o extravasamento
Existe o risco de colapso da estrutura em casos de vazes
extremas
Medidas de Controle
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7 Diques
Obras com a finalidade de manter determinadas pores de terra secas
Estrutura - concreto, de terra ou de enrocamento
Possibilita manter secas determinadas reas, chamadas de polderes
Medidas de Controle
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Diques
Diques em rios
Aumento da capacidade de descarga dos rios
Atenuao dos meandros
Medidas de Controle
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8 Interferncia no curso dgua
Obras feitas para aumentar a capacidade de transporte
Alteram a morfologia do curso dgua
Projetos baseiam em:
Aumentar a seco ou altura do rio
Aumentar a velocidade da gua
Ex: retirar os meandros dos rios
Medidas de Controle
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