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7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
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02 EM ATENÇÃO A ATA DE REUNIÃO 28/02/2011 TIRSO CUNHA SARAH DIAS JOSE LAGHI
01 EM ATENÇÃO A RAT B19CG1-2/10 30/11/2010 TIRSO CUNHA SARAH DIAS JOSE LAGHI
00 EMISSÃO INICIAL 30/10/2010 TIRSO CUNHA SARAH DIAS JOSE LAGHI Rev. Modificação Data Elaborado Verificado Aprovado
Coordenador de Projeto CREA / UFJOSÉ LAGHI 5.060.044.179-D/SPJOSÉ THEODÓZIO NETTO 41.548-D/SP
Autor do Proj. / Resp. Técnico CREA / UFTIRSO M. C. DA CUNHA 5.652-D/PE Co-autor CREA / UFSARAH K. DIAS 4.614 D/AM-RR
Coordenador do Contrato CREA/UF
SARAH KELLY DIAS 4.614-D/AM-RRLANA FORONDA 8.887-D/AM
Coord. Adjunto Contrato CREA/UF
PATRÍCIA CORTEZ 29.933-D/PEMARCELO FIGUEIRÊDO 12.447-D/PE
Desenhista
Número
TC Nº 005 EG/2008/0025
Conferido CREA/UF
ELIANE FILGUEIRAS 8 459 D/AM
Escala
SEM ESCALA
Data
OUT /2010
atp engenharia
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TC Nº 005 EG/2008/0025 ELIANE FILGUEIRAS 8 459 D/AM SEM ESCALA OUT /2010
ÍNDICE
1. APRESENTAÇÃO ..................................................................................................... 2
2 METODOLOGIA DO CÁLCULO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO ...................................... 3
2.1 TEMPO DE CONCENTRAÇÃO ............................................................................. 3
2.2 REGIME PLUVIOMÉTRICO E TORMENTAS DE PROJETO....................................... 4
2.3 C ARACTERIZAÇÃO DO REGIME PLUVIAL EM M ANAUS .......................................................... 6
2.4 DETERMINAÇÃO DAS TORMENTAS DE PROJETO .............................................. 11
2.4.1 Análise freqüêncial das chuvas máximas diárias ................................................. 13
2.4.2 Estudos pluviográficos e desagregação das chuvas de um dia ............................... 21
2.4.3 Relação entre as Chuvas de 1 dia e as Chuvas de 24 horas .................................. 22
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 2/58
1. APRESENTAÇÃO
O Consorcio ATP/LAGHI Engenharia apresenta à Empresa Brasileira de Infra-
Estrutura Aeroportuária – INFRAERO, o Memorial Descritivo do projeto de
DRENAGEM que compreende o estacionamento, nível embarque e estacionamento
nível desembarque do Terminal de Passageiros do Aeroporto Internacional Eduardo
Gomes, em Manaus-AM.
Este caderno é parte complementar do Projeto Básico dos Cadernos de
Representação Gráfica: EG.06/102.01/03461/01, EG.06/102.01/03462/01,
EG.06/102.01/03463/01, EG.06/102.01/03464/01, EG.06/102.01/03465/01,
EG.06/102.01/03466/01, EG.06/102.01/03467/01, EG.06/102.07/03468/01,
EG.06/102.07/03469/01.
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2 METODOLOGIA DO CÁLCULO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO
2.1 TEMPO DE CONCENTRAÇÃO
Para bacias com área até 100 ha foi utilizada a fórmula de Kirpich, publicadano Califórnia Culverts Practice” (1956), expressa por:
385,03
57
H
Ltc
Onde:
- tc: tempo de concentração (min);
- L: comprimento do talvegue (km);
- H: desnível médio do talvegue (m).
O t d t ã í i d t d é d 10 i t
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concentração calculados pelo método de Kirpich.Determinada a duração de referência da chuva e sua respectiva altura
pluviométrica, podemos calcular a intensidade de chuva (I); e a partir da área (A) e
do coeficiente de run-off (C), calcular a vazão total pelo método racional.
O Método Racional pode ser colocado sob a seguinte forma:
A I C Q
Onde:
Q = deflúvio superficial direto máximo em m3/s;
C = coeficiente de “run-off”, isto é, a relação entre deflúvio superficial direto e
a intensidade de chuva;
I = intensidade média da chuva em l / s / ha, para uma duração igual ao tempo
de concentração da bacia até o local de interesse;
A = área da bacia contribuinte em ha.
As velocidades do escoamento (permanente e uniforme) no segmento
estudado foi calculada utilizando-se rotinas com a equação de Manning associada à
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Tabela 2.1 - Características das estações pluviométricas e pluviográficas emManaus-AM.
Posto Código TipoLocalização Geográfica Intervalo
de DadosS W
INMET
1º DISME00359006 Pluviômetro 03º 07’ 46” 59º 56’ 57” 1927 - 2003
CPRM
SUREG/MA00359005 Pluviômetro 03º 06’ 00” 59º 59’ 40” 1997 - 2001
INMET
1º DISME00359006 Pluviógrafo 03º 07’ 46” 59º 56’ 57”
02/01/1997
-
31/12/2003
CPRM
SUREG/MA00359005 Pluviógrafo 03º 06’ 00” 59º 59’ 40”
02/10/2000
-
31/10/2003
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2.3 Caracterização do Regime Pluvial em Manaus
A estação utilizada como base está localizada em Manaus (conforme imagem
abaixo).
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coeficiente de variação de 18%, valor este que mostra uma boa regularidade daschuvas anuais. Observe-se que o valor do coeficiente de variação é cerca da metade
dos valores encontrados no Nordeste (de 30 a 40%). A Figura 2.1 mostra um gráfico
de colunas pelo qual pode-se observar a regularidade das chuvas anuais.
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 8/58
Tabela 2.2 - Série Histórica de Precipitações Totais Anuais –
INMET (1927 a 2003).Ano Pmáx (mm) Ano Pmáx (mm) Ano Pmáx (mm) Ano Pmáx (mm)
1927 2.571,30 1947 1.834,90 1967 2.119,60 1987 1.877,30
1928 2.599,60 1948 - 1968 2.841,20 1988 2.841,80
1929 2.540,70 1949 - 1969 2.312,20 1989 3.113,40
1930 1.986,20 1950 - 1970 - 1990 1.843,20
1931 1.780,50 1951 - 1971 2.513,10 1991 2.138,00
1932 1.201,40 1952 - 1972 1.905,50 1992 1.950,20
1933 2.443,00 1953 - 1973 2.146,70 1993 2.523,40
1934 2.545,70 1954 1.948,90 1974 2.377,40 1994 2.302,10
1935 2.672,80 1955 2.298,90 1975 2.325,10 1995 2.261,40
1936 1.658,70 1956 1.938,50 1976 2.216,10 1996 2.595,201937 2.069,80 1957 1.804,70 1977 2.016,70 1997 2.329,20
1938 2.336,10 1958 1.879,70 1978 2.097,40 1998 2.187,40
1939 2.331,40 1959 1.467,40 1979 1.564,80 1999 2.620,30
1940 1.559,00 1960 2.082,40 1980 1.299,60 2000 2.599,60
1941 1.925,40 1961 2.294,90 1981 1.671,90 2001 2.016,80
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 9/58
regime aproximadamente uni-modal, tendo em Abril o mês mais chuvoso com305,00 mm. Agosto corresponde ao mês mais seco com uma precipitação média de
52,00 mm. O bimestre Março-Abril é o mais chuvoso com um total de 604,00 mm
que corresponde à cerca de 28% do total anual. O trimestre Fevereiro-Abril
concentra 41% das chuvas anuais, com 875,00 mm. Por sua vez, o semestre
Dezembro-Maio, com 1593,00 mm, concentra 75% das chuvas totais anuais. AFigura 4.2 permite, ainda, visualizar a sazonalidade do regime de chuvas médias em
Manaus.
Figura 2.1 – Precipitações Totais Anuais.
Totais Anuais
Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET
2800
3200
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Figura 2.2 – Precipitações Totais Mensais – Valores Médios.
Totais Mensais - Médias
Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET
25
50
75
100
125
150
175
200
225
250
275
300
325
P ( m
m )
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Figura 2.3 – Precipitações Totais Mensais – Valores Máximos.
Totais Mensais - Máximas
Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET
50
100
150
200
250
300
350
400
450
500
550
600
650
P ( m
m )
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 12/58
formulada para a obtenção da cheia de projeto. A disponibilidade de dados consistiaem uma série de 70 anos de registros de pluviométricos e de sete anos em registros
pluviográficos, considerando-se o ano civil. A primeira decisão tomada foi a de que
seria usada a série longa para o regime de chuvas diárias e a série curta seria usada
para desagregação da chuva diária em chuvas de menores durações. Observou-se
ainda que a adoção do ano hidrológico, como especificado nos termos de referência,resultaria em reduzir a série pluviográfica para seis anos e a série de dados
pluviométricos para 67 anos.
Assim, optou-se por fazer os estudos iniciais através das duas séries e
verificar qual a sensibilidade dos resultados. Os estudos comparativos entre os
regimes de chuvas diárias pelo ano civil e pelo ano hidrológico mostraram que as
diferenças entre as estatísticas das duas séries eram muito pequenas. Ao se passar
da série do ano civil para o ano hidrológico foram observadas as seguintes variações
nas estatísticas: a média variou de 103,85 mm para 105,72 mm; o coeficiente de
variação passou de 31% para 29%; enquanto que o coeficiente de assimetria
passou de 0,95 para 1,05.
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2.4.1 Análise freqüêncial das chuvas máximas diárias
A avaliação do regime de chuvas máximas diárias foi executada utilizando-se
as seguintes etapas:
1) Inicialmente formou-se a série anual de precipitações máximas diárias e
procedeu-se ao estudo de suas principais estatísticas (Tabela 2.3).2) máximas apresentam um coeficiente de variação de 31%, valor bem
superior à variabilidade dos totais anuais. A Figura 2.4 apresenta um gráfico de
colunas da série de precipitações máximas diárias em Manaus e permite visualizar a
variabilidade inter-anual dessas precipitações A série anual foi ajustada às
distribuições Normal, Log-Normal, Pearson III, Log-Pearson III, Gumbel, Weibull eGama.
3) Os parâmetros de todas as distribuições de probabilidade foram
calculados pelo método dos momentos.
4) Em seguida, a série empírica formada foi submetida ao teste de
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Tabela 2.3 - Série histórica de precipitações máximas diárias no posto 00359006 do
INMET (1927 a 2003).
AnoPmáx
(mm)Ano
Pmáx
(mm)Ano
Pmáx
(mm)Ano Pmáx (mm)
1927 75,20 1947 87,50 1967 180,80 1987 80,60
1928 75,20 1948 - 1968 168,30 1988 145,60
1929 121,30 1949 - 1969 92,00 1989 107,20
1930 81,00 1950 - 1970 - 1990 71,00
1931 59,60 1951 - 1971 112,60 1991 104,50
1932 66,50 1952 - 1972 75,00 1992 106,50
1933 120,20 1953 - 1973 103,00 1993 105,20
1934 102,40 1954 135,40 1974 105,00 1994 106,70
1935 101,90 1955 136,70 1975 64,20 1995 96,20
1936 63,00 1956 63,30 1976 114,00 1996 155,00
1937 103,10 1957 88,10 1977 66,80 1997 105,00
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Para avaliar o regime intra-anual das precipitações intensas, apresentam-se
na Figura 2.5 os valores médios das 12 séries mensais das precipitações máximas
diárias. Observa-se que o
regime de precipitações máximas diárias apresenta um comportamento bi-modalcom máximos em Abril e Novembro (esse o máximo do ano) e mínimos relativos em
Dezembro e Julho (esse o mínimo do ano).
Figura 2.4 - Precipitações Máximas Diárias Anuais.
Precipitações Máximas Diárias
Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET
200
225
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Figura 2.5 – Séries mensais de precipitações máximas diárias em Manaus.
Precipitações Máximas Diárias
Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET
25
50
75
100
125
150
175
200
225
P ( m
m )
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Tabela 2.4 - Precipitações máximas diárias de acordo com as funções de
probabilidade.
TR (anos)
Precipitações Máximas Diárias - Pmáx (mm)
Log
PearsonTipo III
Normal
Log
Normal
Extrema
Tipo I(Gumbel)
Extrema
Tipo III(Weibull)
Gamma
5 127,55 130,92 127,43 129,48 129,22 128,41
10 146,51 145,07 147,83 149,84 147,95 146,77
25 170,35 160,15 169,21 175,56 169,47 168,83
50 188,04 169,90 186,56 194,67 183,64 184,50
100 205,79 178,66 208,23 213,61 197,40 199,59
O teste de aderência foi feito utilizando-se o teste do qui-quadrado. Os
valores obtidos, Tabela 2.5, mostraram que das seis distribuições testadas, cinco
são aceitas pelo teste ao nível de 95%. A distribuição gama foi a única rejeitada no
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Tabela 2.5 - Resultados do teste do qui-quadrado para a série de precipitações
máximas diárias em Manaus.
Distribuição
de probabilidade2
Valor
crítico (95%)Resultado
Log-Pearson
Tipo III 8,86
14,07
Aceita
Normal 4,06 Aceita
Log-normal 8,86 Aceita
Gumbel 8,17 Aceita
Weibull 1,45 Aceita
Gama 22,20 Rejeita
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O teste consistiu em estimar os desvios entre o valor obtido com Weibull para
a chuva de um dado período de retorno em relação ao máximo obtido entre as seis
distribuições testadas. Observou-se (Tabela 2.6) que a f.d.p. de Gumbel, em quatro
dos cinco períodos de retorno analisados, conduziu ao valor máximo de todas as
distribuições. Somente para o período de retorno de cinco anos, a Normal resultouno máximo. Contudo, observe-se que para o período de retorno de cinco anos os
valores, entre todas as distribuições são muito próximos. Observe-se ainda que os
desvios obtidos são, no geral, muito baixos e crescem com o período de retorno. O
desvio para uma chuva de tempo de retorno de 25 anos é de apenas 3,6%. Para
uma chuva de tempo de retorno de 100 anos o erro máximo foi de 8,2%, valor muitobaixo para esse tipo de estudo.
Tabela 2.6 – Análise de sensibilidade dos eventos ao tipo de f.d.p. selecionada.
Chuva (mm)Função
Desvio
do valor
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Tabela 2.7 - Precipitações máximas diárias para diversos períodos de retorno de
acordo com a função de distribuição de probabilidade extrema do tipo III (Weibull).
TR (anos)Precipitação máxima diária - Pmáx
(mm)
5 129,22
10 147,95
25 169,47
50 183,64
100 197,40
Figura 2.6 - Distribuição Empírica de Probabilidade versus Distribuição Weibull.
Distribuição de Probabilidade
80%
90%
100%
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2.4.2 Estudos pluviográficos e desagregação das chuvas de um dia
Os estudos pluviográficos desenvolvidos tiveram como objetivo principal a
obtenção das curvas intensidade-duração-frequência (i-d-f). Para isto foram
utilizados dois conjuntos de observações: 1) a série de precipitações diárias
máximas anuais, obtidas por leitura de pluviômetros e referidas nas seções
anteriores; 2) uma série de sete anos, obtidas de medições por pluviógrafo em uma
estação do INMET, referente ao período de 1997 a 2003.
As análises mostraram que a série de dados pluviográficos, por se tratar de
um período de ocorrência de chuvas de elevadas intensidades (série curta com dois
anos – 2000 e 2001 – de precipitação muito acima da média) conduzia a super-
dimensionamento da chuva de projeto. Assim, conforme acordado com a
Fiscalização, a série de longa duração foi usada para definir os totais das
precipitações intensas de 24 horas, e a série de dados pluviográficos foi usada para
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 22/58
2.4.3 Relação entre as Chuvas de 1 dia e as Chuvas de 24 horas
Entende-se por “chuva de 1 dia” a precipitação total havida no período
compreendido entre o horário de leitura do registro no pluviômetro ou pluviógrafo em
um determinado dia e o mesmo momento do dia seguinte. Portanto, considera-se
um intervalo de 24 horas onde a hora de início de cada ciclo é constante – por
exemplo, de 8:00 h de um dia às 8:00 h do dia seguinte.
Por “chuva de 24 horas” entende-se a precipitação total havida num período
genérico de 24 horas consecutivas, ou seja, considera também um intervalo de 24
horas, porém com hora de início de ciclo variável – por exemplo, de 15:00 h de um
dia às 15:00 h do dia seguinte.
Posto isto, para se estabelecer uma relação entre as alturas pluviométricas
das chuvas máximas de 24 horas e de 1 dia, foi utilizada como base a série de
dados que abrange o período de 1997 a 2003 obtida a partir de dados pluviográficos
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Tabela 2.8 - Chuvas Máximas de 24 horas (P24hs) e de 1 dia (P1dia) para os anos de
1997 a 2003 – valores retirados a partir da série de registros pluviográficos.
ANO P1dia (mm) P24hs (mm) r = P24hs /P1dia
1997 97,80 98,10 1,0031
1998 54,50 58,10 1,0661
1999 124,80 128,30 1,0280
2000 163,90 179,70 1,0964
2001 205,40 207,40 1,0097
2002 90,80 95,00 1,0463
2003 122,90 134,20 1,0919
Média 122,87 128,69 1,0488Desvio Padrão 49,72 51,45 -
Coeficiente de
Variação0,40 0,40 -
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2.4.4 Obtenção dos Coeficientes de Desagregação para Durações Menores de Chuva
A desagregação da chuva de 24 horas em chuvas de menores durações foi
desenvolvida nas seguintes etapas:
1) Os pluviogramas dos sete anos de registros foram digitalizados em
intervalos de dez minutos (máxima precisão dos mesmos);
2) Os dados digitalizados foram colocados em planilha Excel;
3) Para cada duração em estudo e cada ano da amostra pluviográfica
foram feitas varreduras nas planilhas e a partir daí, obtida a série de máximos anuais
das respectivas durações. (a Tabela 2.9 apresenta as séries de máximos).
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Tabela 2.9 – Série de precipitações máximas, por ano civil, para diversas durações
obtidas dos dados digitalizados em planilha Excel.
Pt (mm)
Ano 24 hs 12 hs 6 hs 5 hs 4 hs 3 hs 2 hs
1997 98,10 98,10 98,10 98,10 96,80 92,50 77,00
1998 58,10 58,00 56,20 54,80 54,80 54,40 54,00
1999 128,30 124,80 124,45 123,30 116,20 107,30 100,80
2000 179,70 166,00 163,00 160,80 152,40 124,00 82,40
2001 207,40 206,80 159,00 132,00 118,80 111,20 76,00
2002 95,00 93,30 72,70 71,70 69,00 64,60 58,30
2003 134,20 133,00 133,00 133,00 130,00 123,60 117,60
Média 128,69 125,71 115,21 110,53 105,43 96,80 80,87
Desvio Padrão 51,45 49,41 41,20 37,47 34,33 27,78 22,43
Coeficiente de
Variação0,40 0,39 0,36 0,34 0,33 0,29 0,28
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Para cada duração e cada ano civil foram calculados as razões entre a chuva
máxima e a chuva de 24 horas (valores apresentados na Tabela 2.10);
Tabela 2.10 - Coeficiente de Desagregação entre as chuvas de menores
durações e a chuva de 24 horas.
r t = Pt /P24hs
Ano 12 hs 6 hs 5 hs 4 hs 3 hs 2 hs
1997 1,0000 1,0000 1,0000 0,9867 0,9429 0,7849
1998 0,9983 0,9673 0,9432 0,9432 0,9363 0,9294
1999 0,9727 0,9700 0,9610 0,9057 0,8363 0,7857
2000 0,9238 0,9071 0,8948 0,8481 0,6900 0,4585
2001 0,9971 0,7666 0,6365 0,5728 0,5362 0,3664
2002 0,9821 0,7653 0,7547 0,7263 0,6800 0,6137
2003 0,9911 0,9911 0,9911 0,9687 0,9210 0,8763
Média 0,9807 0,9096 0,8830 0,8502 0,7918 0,6879
Desvio Padrão 0,0270 0,1025 0,1369 0,1510 0,1584 0,2138
Coeficiente de0,0275 0,1127 0,1550 0,1775 0,2001 0,3108
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4) Para cada duração foi obtido o coeficiente de desagregação médio
dos sete valores anuais (Tabela 2.11 e Figura 2.7).
Tabela 2.11 - Variação do Coeficiente de Desagregação “r” com a Duração da Chuva
“t”.
t (h) r t t (h) r t 0,17 (10 min) 0,1929 2,00 0,6879
0,33 (20 min) 0,3407 3,00 0,7918
0,50 (30 min) 0,4417 4,00 0,8502
0,67 (40 min) 0,4882 5,00 0,8830
0,83 (50 min) 0,5219 6,00 0,9096
1,00 0,5521 12,00 0,9807
1,50 0,6322 24,00 1,0488
Figura 2.7 - Variação do Coeficiente de Desagregação “r” com a Duração da Chuva
“t”.
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Aplicando-se uma equação de regressão entre os valores dos coeficientes de
desagregação e o logaritmo neperiano da respectiva duração obtiveram-se, com
coeficientes de determinação de 0,996 e 0,979, as Equações 2.3 e 2.4.
Para o intervalo 10 min t 3 hs
560,0200,0 t Lnr t (2.3)
Para o intervalo 4 hs t 24 hs
683,0118,0 t Lnr t (2.4)
onde:
r t - coeficiente de desagregação para a duração t ;
t - duração da chuva (horas).
A altura de chuva média de qualquer duração t, pode ser obtida pela Equação
2.5
ht t P r P 24 (2.5)
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2.5 ESTABELECIMENTO DA CURVA IDF
Para a obtenção da altura pluviométrica de duração t e período de retorno T ,
pode-se utilizar a seguinte expressão:
V T t T t C K P P 1, (2.8)
onde:
Pt - valor médio das chuvas máximas (mm) com duração t (horas);
KT – fator de freqüência para o período de retorno T e amostras de n anos;
Cv – coeficiente de variação; e
t - duração da chuva (horas).
Substituindo nesta expressão as equações 7.6 e 7.7, que representa o casoem estudo, a expressão para calcular a chuva de projeto “Pt,T”, de duração “t” horas
e período de retorno “T” anos, a partir do conhecimento da precipitação média de 1
dia, do coeficiente de desagregação e do coeficiente de variação, pode ser expressa
como:
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Tabela 2.12 - Coeficiente de Variação “CV” com a Duração da Chuva “t”.
t (h) CV t (h) CV
0,17 0,1067 2,00 0,2774
0,33 0,1536 3,00 0,2869
0,50 0,1686 4,00 0,3256
0,67 0,1590 5,00 0,3390
0,83 0,1764 6,00 0,3576
1,00 0,1852 12,00 0,3931
1,50 0,2503 24,00 0,3998
Graficamente a Tabela 2.12 pode ser expressa como na Figura 2.8 a seguir.
Figura 2.8 - Coeficiente de Variação “CV” da Amostra da Série Pluviográfica versus
Duração da Chuva “t”.
0.3
0.4
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
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Para o intervalo 10 min t 3 hs
210,0065,0 t LnC V (2.11)
Para o intervalo 4 hs t 24 hs
251,0052,0 t LnC V (2.12)
onde:
CV - coeficiente de variação da amostra com duração “t” a partir da série
pluviográfica - INMET 1997 a 2003;
t - duração da chuva (horas).
Logo, a curva I-D-F das chuvas para a cidade de Manaus-AM, de acordo com
os dados da série pluviográfica do INMET de 1997 a 2003, possui as seguintes
expressões:
Para o intervalo 10 min t 3 hs
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Tabela 2.13 - Valores de Precipitações para durações menores do que 24 horasem função do Período de Retorno.
TR (anos) 5 10 25 50 100
KT (Weibull) 0,7481 1,1524 1,5942 1,8762 2,1394
T Pt,T (mm)
10 min 23,50 24,33 25,24 25,82 26,36
20 min 40,91 42,98 45,25 46,70 48,05
30 min 51,56 54,62 57,96 60,10 62,09
40 min 59,33 63,20 67,43 70,13 72,66
50 min 65,48 70,04 75,03 78,22 81,20
1 h 70,58 75,75 81,41 85,03 88,40
90 min 82,17 88,85 96,14 100,79 105,14
2 hs 90,61 98,46 107,03 112,51 117,62
3 hs 102,81 112,47 123,02 129,76 136,06
4 hs 114,50 126,54 139,70 148,10 155,94
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Figura 2.9 - Valores de Precipitação de acordo com a Duração e o Período de
Retorno.
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
P ( m m )
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
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Podemos expressar a Tabela 2.13 em termos de intensidade de chuva em
mm/h, a Tabela 2.14 apresenta os valores de intensidade de chuva de acordo com a
duração e o tempo de retorno.
Tabela 2.14 - Valores de Intensidade de chuva para durações menores do que 24
horas em função do Período de Retorno.
TR (anos) 5 10 25 50 100
t it,T (mm/h)
10 min 141,00 145,98 151,43 154,90 158,15
20 min 122,72 128,94 135,75 140,10 144,15
30 min 103,12 109,24 115,93 120,20 124,18
40 min 88,99 94,80 101,15 105,20 108,98
50 min 78,57 84,05 90,04 93,87 97,44
1 h 70,58 75,75 81,41 85,03 88,40
90 min 54,78 59,23 64,09 67,19 70,09
2 hs 45,31 49,23 53,52 56,25 58,81
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 35/58
Figura 2.10 - Valores de Intensidade de chuva de acordo com a Duração e o Período
de Retorno.
0
20
40
60
80
100
120
140
160
i ( m m / h )
0
20
40
60
80
100
120
140
160
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2.6 DEFINIÇÃO DA CHUVA DE PROJETO
A chuva de projeto é definida como o evento de precipitação tomado como
base para dimensionamento do sistema hidráulico em análise. As grandezas chaves
usadas para construir a chuva de projeto são: intensidade, duração e freqüência da
chuva (curva i-d-f) e sua distribuição durante o tempo de duração e ao longo do
espaço da bacia hidrográfica.
No item anterior foram definidas a curva i-d-f, bem como os períodos de
retorno, a serem aplicados nos estudos das alternativas. Com esses elementos,
curva i-d-f, a duração da chuva e o período de retorno, determina-se a altura de
chuva de projeto, restando apenas definir a maneira como essa chuva será
distribuída ao longo do tempo.
O presente Capítulo apresenta os critérios e justificativas utilizados para a
definição da chuva de projeto no que se refere à duração da chuva e ao respectivo
hietograma. Dessa forma, completa-se a fase hidrológica do estudo completando-se
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INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 37/58
intensidade varia de instante a instante ao longo da duração do evento. Do ponto de
vista do Planejamento de Recursos Hídricos, procura-se responder às seguintes
questões: quais as características das bacias hidrográficas associadas ao evento
são importantes para a definição da chuva de projeto e quais as premissas
simplificadoras usadas para classificar as bacias hidrográficas.
Na prática da Engenharia Hidrológica as seguintes simplificações são
adotadas: 1) a precipitação é constante ao longo do espaço e do tempo; 2) a
precipitação é constante no espaço, mas varia no tempo e 3) a precipitação varia no
espaço e no tempo. Para decidir quais as premissas a adotar para uma determinada
bacia utilizam-se os critérios relacionados ao tamanho da bacia e ao seu tempo de
concentração. As bacias são classificadas em pequenas, médias e grandes com
características descritas a seguir.
Bacias hidrográficas pequenas
As seguintes características descrevem uma bacia hidrográfica pequena: 1) a
chuva pode ser adotada uniformemente distribuída no tempo; 2) a chuva pode ser
considerada uniformemente distribuída no espaço; 3) a duração da chuva excede o
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PROPRIEDADE DA INFRAERO
Macro Bacias
ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO = 23,326 Ha
OBRA: REFORMA E AMPLIAÇÃO DO TPS I
ESPECIALIDADE: DRENAGEM
MACRO-BACIAS
CROQUI: DRE19
SEM ESCALA
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PROPRIEDADE DA INFRAERO
Micro bacias
2 8 1.8 3 m ²
4 9 1. 6 8
m ²
2008.29 m²
2430.27m²
2 47 .43 m ²
8 14.3 4m ²
2 8 4.7 5 m ²
1 0 0 9 . 1
5 m ²
6 8 2 . 2
1 m ²
5 6 1 . 3 6
m ²
7 4 6 .0 5 m ²
7 1 9 .1 2 m ²
4 0 8 .3 9 m ²
1 1 0 3 .9 2 m ²
9 6 6 .1 2 m ²
6 4 4
. 2 1 m
²
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2.6.2. ALTERNATIVAS PARA CONSTRUÇÃO DO HIETOGRAMA DE
PROJETO
Basicamente, existem dois tipos de enfoques para a construção de uma
chuva de projeto. O primeiro, e também o mais antigo e ainda o mais empregado, é
selecionar um volume de chuva a partir da curva i-d-f (para uma dada freqüência eduração) e distribuí-lo no tempo de duração através de algum tipo de hietograma
arbitrário. O segundo consiste em analisar séries históricas de registros
pluviográficos e a partir desses criar um hietograma sintético empírico (James,
1996).
Os hietogramas arbitrários, de larga utilização, têm como vantagens a grandevariedade de arranjos disponíveis e a possibilidade de padronização pelas
instituições reguladoras de Drenagem Urbana. Pode-se selecionar, dependendo do
caso, hietogramas mais conservadores, como é o de blocos alternados a modelos
simples, como é o caso do hietograma triangular ou o de intensidade constante. Há
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pequeno tempo de concentração e a pequena superfície hidrográfica, o que justifica
duas premissas simplificadoras.
1) distribuição constante no espaço, visto que a chuva rapidamente atinge
toda a bacia e 2) intensidade constante no tempo, visto que a chuva critica, igual ao
tempo de concentração da bacia, é muito curta – nessa situação a adoção de uma
chuva constante igual ao tempo de concentração é aplicada na grande maioria dos
casos. (McCuen, 1998; Nzewi, 2001; James, 1996)
Figura 2.11 - Evolução da chuva e da vazão em uma pequena bacia hidrográfica.
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A precipitação total para os respectivos intervalos é calculado multiplicando-
se a intensidade pela duração. Tomando-se as diferenças entre as precipitações
totais dos respectivos intervalos, encontra-se a quantidade de chuva a ser
adicionada a cada intervalo de chuva.
Esses intervalos são reordenados em uma seqüência de tempo com o
máximo ocorrendo no centro da duração total (T). Os blocos seguintes são
colocados alternadamente à esquerda e à direita.
Os hietogramas para as chuvas de tempo de retorno de 25 anos e diversas
durações estão apresentados no item seguinte.
O hietograma baseado em dados empíricos
Com o objetivo de definir a chuva de projeto foram construídos, para as
durações de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 e 24 horas, os hietogramas de intensidade constante,
de blocos alternados e envoltórios.
Os hietogramas de intensidade constante e blocos alternados foram
construídos para fins de balizamento da vazão de pico, inferior e superior,
respectivamente.
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 44/59
INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 43/58
2.7 CRITÉRIOS DE PROJETO
Em virtude de Manaus não dispor de uma norma que discipline os projetos de
drenagem urbana e face às características típicas da área objeto dos projetos, foram
adotados critérios convencionais e universais a seguir comentados.
Em razão de a área apresentar uma baixa declividade, para implantar a um
sistema de drenagem adequado foram impostos alguns pontos altos e pontos
baixos, visando distribuir a área de captação e otimizando o escoamento das águas
pluviais.
2.7.1 PARÂMETROS DE CÁLCULO
Os parâmetros de cálculo utilizados no dimensionamento foram os seguintes:
Coeficiente de Rugosidade
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 45/59
INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 44/58
2.8 DIMENSIONAMENTO DAS BOCAS DE LOBO
Os parâmetros de capacidade de captação das bocas de lobo seguem o
ábaco abaixo retirado do Manual de Drenagem do DNIT, obtemos o valor de
captação máxima de 50 l/s para cada boca de lobo.
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 46/59
INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 45/58
2.9 PLANILHAS DE CÁLCULO À seguir serão apresentados os tramos e as planilhas de cálculo de
capacidade das tubulações.
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 47/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 46/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
TRAMO 01
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 48/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 47/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
TRAMO 02
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 49/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 48/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
TRAMO 03
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 50/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 49/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
TRAMO 04
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 51/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 50/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DA REDE DE DRENAGEM
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 52/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 51/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DA REDE DE DRENAGEM
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 53/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 52/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DA REDE DE DRENAGEM
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 54/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 53/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DA REDE DE DRENAGEM
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 55/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 54/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS DE CAPTAÇÃO
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 56/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 55/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS DE CAPTAÇÃO
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 57/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 56/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS DE CAPTAÇÃO
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 58/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 57/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS DE CAPTAÇÃO DE ÁGUAS DE LAVAGEM
7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)
http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 59/59
INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 58/58
PROPRIEDADE DA INFRAERO
DIMENSIONAMENTO DAS CANALETAS
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