Rede Agronomia

Rede dos Engenheiros Agrônomos do Brasil

A Figura abaixo serve de roteiro para o início de um pequeno projeto de drenagem urbana. No passo 1 calcula-se a vazão de projeto (Q), com a fórmula Racional, tomando-se o coeficiente de escoamento (C) de acordo com a densidade demográfica, a intensidade máxima da chuva (I) pela equação intensidade-duração-frequência do local e tempo de recorrência de 10 anos, e a área da bacia (A) segundo a linha vermelha do último croqui à direita.

No passo 2 calcula-se o raio hidráulico (R = A/P) admitindo-se que a lâmina máxima no tubo seja de 94% e o diâmetro do tubo de concreto (D) é arbitrado e confirmado ou não no passo 4.

No passo 3 calcula-se a velocidade do fluxo (V), levando em conta a rugosidade do tubo (n), o raio hidráulico (R) e a declividade do tubo (I), tomada igual ao do terreno (ou não). Se for menor que a máxima permitida para o concreto (5 m/s) OK e, do contrário, diminui-se.

No passo 4 confirma-se se o diâmetro inicialmente arbitrado atende ao projeto. A área molhada média, função da geometria da seção, é mostrada logo acima do croqui da área.

Exibições: 1013

Comentar

Você precisa ser um membro de Rede Agronomia para adicionar comentários!

Entrar em Rede Agronomia

Comentário de Gilberto Fugimoto em 10 dezembro 2018 às 15:17

José Luiz,

Concordo com a proposta do Rodolfo. 

Em outra ocasião já havia comentado contigo nessa direção.

É o caso de se pensar melhor!

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 10 dezembro 2018 às 14:24

Rodolfo, boa tarde.

Mais uma vez, obrigado pelos elogios; ou, por que não dizer benevolência. Quanto à apostilha (mesmo com esse impulso que tenho para escrever textos técnicos e publicá-los na Rede), é uma tarefa que não me atrai. E a razão principal é que, hoje em dia, nós encontramos de graça tudo o que procuramos, no Google.

Nesse campo da Drenagem Urbana, p.ex., é só digitar Plínio Tomaz, que você encontra todo tipo de apostilha, bem ilustrada e com dezenas de exemplos numéricos. Esse Engenheiro, depois do Hidrólogo Tucci, é o maior especialista no assunto do Brasil e um dos maiores do mundo, graças ao seu conhecido Curso de Manejo de Águas Pluviais, com vários capítulos publicados.

Como eu já lhe disse antes, eu não escrevo para me mostrar (ou aparecer) e nem por vaidade. É mania de Professor, mesmo, e patriotismo. Acho a nossa Engenharia tão parada... (pra não dizer desatualizada).

Por outro lado, eu não acho que os assuntos que trato são do interesse dos colegas. Você pode observar que os meus posts aqui são verdadeiros monólogos. Num dos últimos, de Estatística Ambiental, iniciado dia 5 de Junho passado e que também daria uma apostilha, das 555 exibições que acabei de conferir na estatística do site, parece que apenas duas (a do Gilberto Fugimoto e do André Cesar) não foram minhas.

Ganhar dinheiro com o que produzimos é sempre gratificante mas, eu prefiro as consultorias. De vez em quando sou procurado por um fazendeiro, que leu algum texto de minha autoria, me perguntando se eu poderia fazer um projeto semelhante para a sua fazenda. Acertamos os ponteiros, faço o projeto, encaminho por e-mail, e ele deposita o combinado na minha conta corrente. Simples assim.

Aliás, lembra-se daquela sua ideia de publicarmos uma apostilha sobre Paisagismo ? Por que desistiu ?

Um abraço.

Comentário de Rodolfo Geiser em 10 dezembro 2018 às 9:06

José Luiz, você deveria fazer uma apostila e colocar à venda: MAGNIFICO TUDO O QUE VOCÊ EXPÕE. OBRIGADO E PARABÉNS. INCLUSIVE, PENSO MUITO IMPORTANTE PARA NÓS AGRONOMOS CONHECERMOS ATÉ ONDE PODEMOS ATUAR PROFISSIONALMENTE.. ABRAÇO, RODOLFO

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 10 dezembro 2018 às 8:48

SURPRESA

Dando o meu passeio rotineiro pelo Google com as palavras-chave 'drenagem urbana sustentável', o primeiro artigo que encontro é da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e, também, a primeira referência bibliográfica com hiperlink:

 http://agronomos.ning.com/profiles/blogs/drenagem-urbana-sustentavel (acesso em 04/11/2012)

Cliquei, por curiosidade, e vejam o que apareceu:

... um texto meu. Estou ficando famoso (risos).

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 9 dezembro 2018 às 14:35

Rodolfo,

aqui estão algumas das estruturas paisagísticas de que lhe falei, e que tem relação direta com a Drenagem Urbana:

https://docs.ufpr.br/~heloise.dhs/TH419/Aula_Drenagem%20Urbana.pdf

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 9 dezembro 2018 às 9:27

Rodolfo,

obrigado por suas palavras elogiosas. Você ainda tem dúvida se eu gosto do assunto ? Minha iniciação na Hidrologia ocorreu na década de 70, quando eu lecionava Hidráulica na UFRRJ e um colega de trabalho, Eng. Civil, encarregado da Hidrologia, me pedia para dar aulas em vez dele por motivo de ausência do campus e, logicamente, tinha de me passar a matéria, que eu não dominava. Cerca de 5 anos atrás, aconteceu outro 'empurrão', com um curso rápido de Água da Chuva que eu fiz na ABES-Rio, com o Eng. Plínio Tomaz.

Do que você disse agora, eu só tenho dúvida, é se essas minhas aulas, como chamou, serão de fato úteis aos colegas, que nem se dignam ler o que escrevo. Aliás, você é o único, além do Gilberto Fugimoto, que me apoia, incentiva e debate.

Mas, não tem problema. Além d´eu estar viciado em consultar o Google, gosto de repassar o pouco que sei e tenho por meta guardar nas nuvens esse(s) meu(s) formulário(s), para uma futura possível consultoria, a partir de 2019.

Não sei se você sabe mas, existe uma interface da Drenagem Urbana com o Paisagismo e você, como especialista, pode comprovar isso observando com atenção as soluções de drenagem (ainda pouco comuns no Brasil) mostradas no capítulo sobre Soluções, do tópico Bacias Urbanas, na minha página da Rural do Rio, neste endereço:

 http://www.ufrrj.br/institutos/it/de/acidentes/baciaurb.htm

E não esqueça que foi você quem me incentivou a falar sobre Drenagem Urbana, hein. Por isso, ainda aguardo os comentários que prometeu sobre o meu texto inicial ao seu post.

Um abraço.

Comentário de Rodolfo Geiser em 8 dezembro 2018 às 15:43

José Luiz, PUXA VIDA, QUE AULA!!!Creio que todos nós somos muito agradecidos. Tudo de bom e abraços, Rodolfo

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 8 dezembro 2018 às 14:08

OS EFEITOS DA URBANIZAÇÃO

De acordo com o IPT (2006), as inundações ocorrem devido às alterações ambientais e antrópicas, provocando o aumento do escoamento da água da chuva e consequentemente a elevação do nível d´água dos córregos, principalmente os urbanos.

Os projetos de drenagem urbana visam o afastamento dos excessos de chuva que caem sobre as cidades e, também, os transtornos (sanitários, estéticos, econômicos e sociais) decorrentes das enchentes.

As vazões oriundas das chuvas são calculadas com a chamada fórmula Racional (Q = C*I*A) onde Q é a vazão, A é a área onde chove, I a intensidade da chuva e C a relação entre o volume de água da chuva que cai no terreno, divido pelo volume que escoa. Esta relação é máxima (vale 1) quando o piso é totalmente impermeável.

A quantidade da água na drenagem pluvial possui uma carga poluente alta por causa das vazões envolvidas e a poluição difusa (lavagem da superfície impermeável), principalmente os primeiros 25 mm de escoamento superficial.

A impermeabilização do solo é efeito direto da urbanização, o que gera impacto significativo sobre o escoamento das águas pluviais na bacia hidrográfica. O desenvolvimento urbano pode também produzir obstruções ao escoamento, como aterros, pontes, drenagens inadequadas, obstruções ao escoamento junto a condutos e assoreamento.

A Figura abaixo compara os efeitos de chuvas intensas sobre áreas urbanas, agrícolas e florestais. Lê-se cada curva da seguinte maneira. Quanto mais alto o pico, maior a vazão. Na horizontal, quanto mais para a direita, maior é o tempo que leva para uma dada chuva intensa atingir o seu pico. Observa-se que, nas cidades, as vazões são maiores e ocorrem mais rápido.

Além da chuva  (ou precipitação), outros fenômenos meteorológicos e hidrológicos interferem nas enchentes urbanas como, p. ex., a evaporação, evapotranspiração e interceptação (participação da vegetação), infiltração, fluxo subterrâneo e o escoamento de telhados e ruas pavimentadas.

A Figura abaixo (Eng. Tucci) relaciona o aumento da urbanização com a vazão decorrente das chuvas sobre as cidades. A conclusão do gráfico é que a urbanização pode aumentar a vazão das chuvas em até 7 vezes a original, que ocorria antes da urbanização.

A Figura abaixo apresenta a relação entre a densidade habitacional (casas/hectare) e o grau de impermeabilização (%) do solo nas cidades.

Segundo Tucci, a densidade urbana pode ser estimada pela equação Dd = 10.000*k1*k2*p/Am onde Dd = densidade (hab./ha), k1 = áreas privadas/públicas (0,25 a 0,35); k2 = média de residências por lote; p = habitantes por domicílio: 3,1 a 4,0; e Am = área média dos lotes (300 a 500 m²). No trabalho Alteração na Relação entre Densidade Habitacional x Área impermeável: Porto Alegre-RS, Tucci e aux., deduziram a expressão: Ai = 0,49*Dd para densidade inferior a 120 hab/ha, sendo Ai a % da área impermeável, e Ai = 0,57*Dd+13 para Dd <= 100 hab/ha.

No capítulo 12 do Curso de Manejo de Águas Pluviais do Eng. Plínio Tomaz (1), são mostradas as seguintes equações para as áreas impermeáveis: Ai = - 3,86 + 0,55*Dd para Dd = 7,02 a 115 hab/ha e Ai = 53,2 + 0,054*Dd para Dd > 115 hab/ha. Ex.: bacia do rio Aracanduva-SP: Ai = 53,2 + 0,054*d = 53,2 + 0,054 x 153 = 53,2 + 8,26 = 61,5 %.

A Figura abaixo mostra o efeito da urbanização no comportamento hidrológico, comparando as porcentagens de chuva que caem sobre terrenos com predomínio de áreas cobertas com vegetação (círculo verde), e outras, urbanizadas (círculo vermelho). Destaca, ainda, a ação antrópica, canalizando (retificando) meandros de rios, por questões estéticas, de especulação imobiliária e para aumentar a declividade do rio e acelerar o escoamento do fluxo, que aumenta a erosão das margens.

Os meandros são feições fluviais decorrentes dos terrenos baixos (em geral) próximos à foz. Como podemos ver na foto da Figura abaixo, esses meandros ocupam uma área considerável que, com o aumento da densidade populacional, passam a ser valorizados pela especulação imobiliária. Esses rios, como aconteceu na Baixada Fluminense na década de 40, são retificados (observe a faixa desmatada no centro da foto) e viram canais.

Segundo Tucci (2000), a impermeabilização de 7% da área dos lotes já acarreta a duplicação do escoamento superficial e que casos mais extremos, como a impermeabilização de 80% do lote, geram um volume de escoamento superficial oito vezes maior. Assim, o aumento de áreas impermeáveis eleva o escoamento superficial.

O drástico aumento da velocidade do fluxo com a retificação e a modificação da paisagem, interferem de morte as funções ecológicas dos rios. Não é à toa que os verdadeiros projetos de revitalização, como os realizados na Alemanha (e outros países), procuram transformar os canais, novamente, nos meandros originais, ou próximos deles.

A Figura abaixo resume, num fluxograma, os impactos da urbanização no ciclo hidrológico.

REFERÊNCIA:

(1) http://www.pliniotomaz.com.br/downloads/Novos_livros/livro_metodo_c...

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 7 dezembro 2018 às 14:37

ESCADAS HIDRÁULICAS

No caso da implantação de redes de drenagem em terrenos íngremes, especialmente em áreas de ocupação irregular (favelas), deverão projetadas canaletas abertas com degraus (escadas hidráulicas). (1)

A escada hidráulica ou descida d´água, geralmente feita em concreto armado, é uma obra de pequeno porte que, segundo o Eng. Plínio Tomaz (2), é aquela cuja vazão específica encontra-se compreendida entre 1,0 a 8,0 m³/s.m. Trata-se também de um dissipador de energia (que varia entre 77 e 95%), que tem sido usado há 2.300 anos.

A Figura abaixo mostra duas fotos de escadas hidráulicas já construídas, que ilustram um TCC no Rio de Janeiro; a de cima, em funcionamento, e a de baixo, vazia. (3) Recomendam os autores que as canaletas devem ter a base (B) igual a altura (H), sempre que possível. A declividade do patamar não deverá ser superior a 3%. Nas áreas urbanas, elas deverão ter tampa de concreto, em toda a sua extensão (foto da direita).

Metodologia de cálculo

O dimensionamento poderá ser feito através da expressão empírica, apresentada no Manual de Drenagem de Rodovias – DNIT/2006, fixando-se o valor da base (B) e determinando-se o valor da altura (H).

A Figura abaixo apresenta as dimensões recomendadas para escadas hidráulicas a serem projetadas e construídas em comunidades carentes (na primeira coluna).

A Figura abaixo apresenta o dimensionamento hidráulico de uma escada hidráulica, segundo o roteiro do Engenheiro Plínio Tomaz, engenheiro paulista expert em água da chuva.

REFERÊNCIAS:

(1) INSTRUÇÕES TÉCNICAS PARA ELABORAÇÃO DE ESTUDOS HIDROLÓGICOS E DIMENSIONAMENTO HIDRÁULICO DE SISTEMAS DE DRENAGEM URBANA, Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro, pág. 22/60.

(2) Escada hidráulica em obra de pequeno porte, Plínio Tomaz, Curso de Manejo de Águas Pluviais, 2011.

(3) DIMENSIONAMENTO DE UMA REDE DE DRENAGEM PLUVIAL PARA A ILHA DE BOM JESUS DA COLUNA, TCC de Carlos e Felipe na Escola Politécnica da UFRJ, Rio de Janeiro, 2014.

http://monografias.poli.ufrj.br/monografias/monopoli10011715.pdf

Comentário de JOSÉ LUIZ VIANA DO COUTO em 5 dezembro 2018 às 16:29

PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO

Nem há necessidade de cálculos para se entender a razão básica das enchentes urbanas. Na Figura abaixo é apresentado o croqui da seção transversal de um dado bairro, cortado por um córrego (localizado ao centro). A linha tracejada (de cima), que mostra o limite da área de inundação, explica porque as casas de ambas as margens seriam atingidas.

Em planta, esta zona (ou área) inundável corresponde à faixa 1 (área achurada) da Figura abaixo onde, como diz o texto, a ocupação urbana deveria ser proibida, caso fosse realizado o Zoneamento da cidade. Acontece que, na prática, essas áreas periféricas, por serem mais desvalorizadas e sem fiscalização, são o alvo preferido das comunidades de baixa renda.

© 2019   Criado por Gilberto Fugimoto.   Ativado por

Badges  |  Relatar um incidente  |  Termos de serviço