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APOSTILA DE HIDRÁULICA E DRENAGEM Professor: Antonio Formigoni De Luca SATC –SOCIEDADE DE ASSISTÊNCIA AOS TRABALHADORES DO CARVÃO Rua Pascoal Meller, 73 – Bairro Universitário – CEP: 88805-350 – Criciúma – SC.

Apostila Hidraulica e Drenagem

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Apostila Hidraulica e Drenagem 2 grau tecnico

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APOSTILA DE

HIDRÁULICA E DRENAGEM

Professor: Antonio Formigoni De Luca

CRICIÚMA, 2006.

SATC –SOCIEDADE DE ASSISTÊNCIA AOS TRABALHADORES DO CARVÃO

Rua Pascoal Meller, 73 – Bairro Universitário – CEP: 88805-350 – Criciúma – SC.

CURSO TÉCNICO DE MEIO AMBIENTE

SUMÁRIO.

1. SISTEMA DE UNIDADES EM HIDRÁULICA.....................................................................................31.1. CONVERSÃO DE UNIDADES...................................................................................................3

2. HIDROSTÁTICA................................................................................................................................. 32.1. FLUIDO...................................................................................................................................... 32.2. DENSIDADE ABSOLUTA OU MASSA ESPECÍFICA................................................................42.3. FÓRMULA MATEMÁTICA DA PRESSÃO.................................................................................42.4. PRESSÃO DE UMA COLUNA DE LÍQUIDO..............................................................................5

2.4.1. Pressão atmosférica..........................................................................................................52.5. TEOREMA DE STEVIN (PRESSÃO EM UMA COLUNA DE LIQUIDO)....................................52.6. TEOREMA DE PASCAL (PRENSA HIDRÁULICA)....................................................................52.7. TEOREMA DE ARQUIMEDES (EMPUXO)................................................................................52.8. EXERCÍCIOS............................................................................................................................. 6

3. CALCULO DE VAZÕES..................................................................................................................... 64. INTRODUÇÃO SOBRE CONSTRUÇÃO DE VERTEDORES............................................................65. MEDIDORES TÍPICOS....................................................................................................................... 7

5.1. VERTEDOR TRIANGULAR.......................................................................................................75.2. VERTEDOR RETANGULAR......................................................................................................95.3. CALHA PARSHALL.................................................................................................................. 125.4. VERTEDOR CIRCULAR (em parede vertical).........................................................................135.5. EXERCÍCIOS........................................................................................................................... 13

6. TEXTOS E DEFINIÇÕES EM DRENAGEM.....................................................................................156.1. O QUE SÃO AS INUNDAÇÕES ?............................................................................................156.2. O QUE SÃO AS ENCHENTES ?.............................................................................................156.3. AS ENCHENTES SÃO NATURAIS ?.......................................................................................156.4. POR QUE ATUALMENTE OCORREM TANTAS ENCHENTES NAS CIDADES?...................156.5. O QUE É A DRENAGEM ?......................................................................................................166.6. O QUE NÃO É A DRENAGEM ?..............................................................................................166.7. O QUE VOCÊ PODE FAZER PARA EVITAR ENCHENTES E INUNDAÇÕES?.....................166.8. QUAIS OS TRABALHOS DA UFSC SOBRE ENCHENTES E INUNDAÇÕES?......................17

7. AS ENCHENTES DE 1995...............................................................................................................177.1. TEMPO DE CONCENTRAÇÃO...............................................................................................17

8. DIAGNÓSTICO DA DRENAGEM URBANA EM SANTA CATARINA.............................................188.1. INTRODUÇÃO......................................................................................................................... 188.2. AS ENCHENTES EM SANTA CATARINA...............................................................................198.3. OBRAS DE CONTROLE..........................................................................................................208.4. ATUAÇÃO DOS ÓRGÃOS ESTADUAIS EM DRENAGEM URBANA......................................208.5. ANÁLISE REGIMENTAL..........................................................................................................208.6. IDENTIFICAÇÃO DOS SETORES LIGADOS À DRENAGEM.................................................21

9. PLANEJAMENTO E PROJETOS....................................................................................................239.1. LEVANTAMENTO MUNICIPAL EM DRENAGEM URBANA....................................................259.2. DIAGNÓSTICO MUNICIPAL SOBRE DRENAGEM URBANA.................................................269.3. EXIGÊNCIAS PARA IMPLANTAÇÃO DE UM LOTEAMENTO OU NOVA RUA......................269.4. ESTRUTURAÇÃO MUNICIPAL DO SETOR DE DRENAGEM URBANA................................279.5. EXISTÊNCIA DE LIGAÇÕES DE ESGOTO NA REDE DE DRENAGEM................................279.6. PROBLEMAS DE DRENAGEM OBSERVADOS NA ÁREA URBANA.....................................289.7. CONCLUSÕES........................................................................................................................ 29

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1. SISTEMA DE UNIDADES EM HIDRÁULICA.

1.1. CONVERSÃO DE UNIDADES

Distância

VolumeConverta em cm³ (ml)1cm³ 1,0 1 foot³ 28316,851dcm³ 1000,0 1 hm³ 1,0X1012

1m³ 1000000,0 1 in³ 16,381km³ 1,0X1015 1μm³ 1,0X10-12

Converta em litros (dcm³)1cm³ 0,001 1 foot³ 28,3161dcm³ 1,0 1 hm³ 1,0X109

1m³ 1000,0 1 in³ 0,016381dm³ 1000000,0 1μm³ 1,0X10-15

1km³ 1,0X1012 1yd³ 764,54Outras unidades para conversão.1 gal 3,785412 l 1 oz UK 0,028413 l1gal UK 4,546092 l 1 ml 0,001 l1000 cm³ 1,0 l1oz 0,02957 l

2. HIDROSTÁTICA

A Hidrostática tem sua origem nos estudos de Arquimedes (287 a.c.-212 a.c.) sobre a Mecânica dos Fluidos na Hidrostática, a força será exercida por um líquido ou gás, ou seja, um fluido.

Deram contribuição a esse assunto os cientistas Torricelli (1608-1647), Stevin (1548-1620), Pascal (1623 1662), entre outros.

A Hidrostática nos ajuda a entender, por exemplo, por que os esquimós utilizam um sapato com sola em forma de raquete de tênis, o que é pressão atmosférica e como medi-Ia, a diferença entre nadar numa piscina de água doce e no mar, o funcionamento de uma prensa hidráulica.

Você certamente já tomou um refrigerante de canudinho. Já se perguntou por que o líquido sobe pelo canudo? Notou também que, ao mergulhar corpos em líquidos, uns afundam e outros ficam boiando na superfície. Por que será? E por que razão, quando mergulhamos a grandes profundidades, ocorrem problemas de respiração mesmo Com equipamento de mergulho?

Como um avião a jato, ou mesmo movido a hélice, consegue voar? Que forças o mantêm no ar?

2.1. FLUIDO

1cm 1 cm 1 foot 30,48cm 1 mi 1609,344 m1dcm 10 cm 1 hm 10000 cm 1 M 1852 m1m 100 cm 1 in 2,54 cm 1km 1000 m1dm 1000 cm 1μm 0,0001cm1km 100000 cm 1yd 91,44 cm

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Denominamos de fluído, todas as substâncias que pode fluir, isto é, escoar facilmente. Por isso os líquidos e os gases são chamados fluidos.

O estudo dos fluidos em repouso ou em movimento é feito pela parte da Física chamada Mecânica dos Fluidos.

Para fins didáticos a Mecânica dos Fluidos é dividida em: Fluido-estática: estuda os fluidos em repouso; Fluido-dinâmica: estuda os fluidos em movimento.

Como o líquido mais utilizado antigamente era a água, cujo prefixo designativo é hidro utilizam-se também os nomes, Hidrostática para a Fluido-estática e Hidrodinâmica para a Fluido-dinâmica.

2.2. DENSIDADE ABSOLUTA OU MASSA ESPECÍFICA

Denomina-se densidade absoluta ou massa específica de um corpo o quocienteentre a massa e o volume do corpo.

Formula da densidade.

Em que: μ = massa específica;m = massa do corpo;V = volume do corpo.

A unidade de densidade absoluta no Sistema Internacional é o quilograma por metro cúbico, que se indica kg/m³. É muito utilizada também a unidade g/cm3.

Observação:A densidade de um corpo pode não ter o mesmo valor da densidade absoluta da

substância que constitui o corpo. Os valores serão iguais somente quando o corpo for maciço e homogêneo.

2.3. FÓRMULA MATEMÁTICA DA PRESSÃO.

Consideremos duas pessoas, A e B, de mesmo peso, andando sobre a neve supomos que a pessoa A deixa marcas mais profundas na neve do que a B, apesar e terem o mesmo peso.

Isto ocorre porque a área da superfície sobre a qual A se apóia é menor do que a área da superfície de apoio de B.

A física relaciona essas duas grandezas, força peso e área de superfície, através a grandeza física pressão.Seja a força F que atua perpendicularmentesobre a área S indicada.

Denomina-se pressão (P) o quociente entre a intensidade da força F e a área S em. que a força se distribui.

A unidade de pressão no Sistema Internacional de unidades é o Newton por metro quadrado, indicada por N/m², e denominada pascal.

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Outras unidades também utilizadas são: o dyn/cm², também chamado bária,

E a atmosfera.

2.4. PRESSÃO DE UMA COLUNA DE LÍQUIDO

Consideremos o recipiente da figura, que contém um líquido de densidade absoluta ate a altura h, num local onde a aceleração da gravidade é g.

O líquido contido no recipiente tem um peso P e exerce sobre a base do recipiente uma pressão p, dada por:

Essa pressão, devida somente à coluna de líquido, é também chamada pressão hidrostática e pode ser aplicada a um ponto qualquer do recipiente.

Observação:Se tivermos, por exemplo, três líquidos não miscíveis dentro de um mesmo recipiente, a

pressão no fundo será a soma das pressões parciais que cada líquido exercerá individualmente.

2.4.1. Pressão atmosférica

Em torno da terra há uma camada de ar denominada atmosfera, cuja altura é da ordem de 18,0 km

Essa massa de ar exerce pressão sobre todos os corpos no seu interior, pressão esta denominada atmosférica.

Sendo assim, a pressão atmosférica é.

1atm = 76cmHg = 760mmHg1atm = 10,33 mca.

Conforme experiências de Torricelli cada cm² da superfície terrestre suporta uma coluna de atmosfera de cerca de 1,0 kg.

2.5. TEOREMA DE STEVIN (PRESSÃO EM UMA COLUNA DE LIQUIDO)

O teorema de Stevin baseia-se na premissa de que a pressão é igual, no mesmo nível em um a coluna de liquido. Sendo assim a equação é

PA=PB+μg(h2-h1)

2.6. TEOREMA DE PASCAL (PRENSA HIDRÁULICA)

Considerando os líquidos incompressíveis a força aplicada em um líquido confinado será transmitida por ele em igual intensidade a todos os pontos do liquido.Sendo assim a equação é a seguinte.

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2.7. TEOREMA DE ARQUIMEDES (EMPUXO)

A força aplicada em um corpo submerso é igual ao peso do volume de liquido deslocado pelo mesmo corpo.Explica porque um barco não afunda.

2.8. EXERCÍCIOS

01- Calcule a densidade de um corpo com 20 cm de lado, 15 de altura e 40 profundidade, sabendo-se que ele pesa 36 kg.

02- Um peso de 300kg está apoiado em uma mesa com quatro pés de forma que o peso esteja distribuído de forma uniforme em cada um deles, a área de cada pé é de 7,5 cm² calcule a pressão exercida pelo peso?

03- Calcule quantos metros de coluna de água equivalem a 12 atm.04- Calcule a pressão que existe nas fossas marianas que possuem aproximadamente 11

km de profundidade.05- Uma coluna de liquido com 15 metros possui três líquidos.

2,0 m μ = 3g/cm³

5,0 m μ = 5g/cm³

8,0 m μ = 6g/cm³

Qual a pressão no fundo da coluna?06- Em um macaco hidráulico você desloca 1,0 cm em uma área de 1,0 cm² com uma força

de 50 N, esse óleo vai par um câmara com 50 cm², pede-se. Qual o peso (força) que ele pode levantar? Qual a altura que ele subiu, se você bombear 10 vezes?

07- Calcule o empuxo de um barco que desloca 20 m³ de água.08- Calcule o empuxo de um corpo com densidade 5g/cm³ colocado em um liquido com

densidade 1,0 g/cm³, o corpo possui um volume de 4,0 litros.

3. CALCULO DE VAZÕES.

As vazões no interior de canos, valas, rios etc.. possui ao longo de suas seções uma vazão constante. Desta forma pode se afirmar matematicamente que.

Q= S*V

Onde Q= vazão m³/s.S= área m².V= velocidade m/s.Existem locais onde não se é possível determinar nem a área nem a velocidade do

liquido que ai escoa, como por exemplo um rio, uma vala dentre outros.Para isso vários pesquisadores tentaram encontrar uma forma de medir estas vazões,

foi quando alguns deles através de vários experimentos construíram medidores (vertedores) capazes de medir a vazão com a utilização de apenas uma grandeza dimensional, a altura da lamina liquida.

4. INTRODUÇÃO SOBRE CONSTRUÇÃO DE VERTEDORES.

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Este material tem por objetivo fornecer informações essenciais para que as pessoas encarregadas da instalação dos medidores de vazão possam formar um juízo sobre a forma de realizá-la.

Não existe uma técnica padrão para se instalar um medidor de vazão. Cada local onde deva ser instalado um medidor corresponde a uma situação particular e, conseqüentemente, a uma técnica diferente.

5. MEDIDORES TÍPICOS

Os medidores tipicamente utilizados em vários ramos industriais são os seguintes vertedor triangular, vertedor retangular, vertedor circular e a calha parshall.

5.1. VERTEDOR TRIANGULAR

Um vertedor triangular pode ser construído em diversos materiais, sendo comuns os de madeira e de chapa metálica.

No caso de ser de madeira deve-se colocar urna lâmina metálica nas bordas do entalhe triangular, na parede em que a água deixa o vertedor.A seguir apresenta-se desenho típico e tabela Altura x Vazão para um vertedor triangular.

DESENHO TÍPICO DE UM VERTEDOR TRIANGULAR.

Dimensões normais (cm)

Dimensões mínimas (cm)

Para obtermos a vazão usamos a fórmula de Thompson:Q = 1,4 * H5/2

Onde ternos o resultado em m /s, entrando com a altura em metros.

No caso nossa unidade é m³/h então a fórmula ficará:

Q = 1,4 * H5/2 = m³/s x 3.600 = m³/h

Roteiro para Instalação de um ,Vertedor Triangular

a) Medir a profundidade e a largura do canal.b) Consultar as tabelas de dimensões normais e mínimas para vertedores triangulares.c) Selecionar o vertedor triangular a ser instalado considerando as características do local.

H J L P A5 20 40 50 30

10 20 40 50 3015 20 40 50 3020 20 40 50 30

H J L P A5 8 16 12,5 7,5

10 13 26 25 1515 18 36 37,5 22,520 20 40 50 30

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Observação:

Um sistema completo de 'medição de vazão deve constar além da estrutura de medição e do indicador do nível d'água, de canal de aproximação que assegure um fluxo regular. Portanto, serão consideradas neste roteiro duas situações distintas:

1- Locais que já apresentam canal de aproximação;

2- Locais onde deverão ser instalados canais de aproximação.

Situação 01

d) Escolher um pedaço de madeira com uma ou mais polegadas de espessura e com as dimensões escolhidas.

e) Com um lápis, riscar no sentido perpendicular à largura, o meio da tábua.

f) Com uma régua medir a dimensão J na risca a lápis feita anteriormente a partir da extremidade superior da mesma.

g) Em seguida medir a dimensão J a esquerda e a direita do ponto de partida de medida anterior.

h) Unir os dois novos pontos marcados com o ponto marcado,no item "g",e em seguida cortar com um serrote o triângulo formado.

Situação 02:

d) Construir um canal de aproximação. Este canal é basicamente uma caixa com as mesmas dimensões do vertedor selecionado, sendo que seu comprimento seja 9 vezes a dimensão J, e com uma grade que regulariza o fluxo d'água que passa pelo vertedor.

O procedimento para construção é o mesmo descrito nos itens de "e" a "h".A seguir apresenta-se desenho de um vertedor triangular com canal de aproximação.

VERTEDOR TRIANGULAR COM CANAL DE APROXIMAÇÃO.

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A etapa seguinte à construção do vertedor é a instalação propriamente dita. O primeiro passo consiste em colocar o vertedor dentro da caixa. No caso de haver dificuldade, uma opção será a de cortá-lo ao meio e emendá-lo depois, dentro da caixa, ou canal.

O segundo passo é a fixação do vertedor, que pode ser feita através da colocação de escoras de madeira de forma que o mesmo fique imóvel dentro da caixa (contraventamento). maior dificuldade normalmente encontrada é quanto a vedação do vertedor, que dependerá de cada caso em particular, mas que basicamente segue o seguinte procedimento:

Vedar as laterais, do vertedor com barro, tabatinga, estopa ou cimento, deixando passar por baixo a vazão do canal.

Após a secagem da vedação das laterais, veda-se o fundo. Esta vedação pode ser feita inicialmente com estopa e em seguida barro ou tabatinga.

Medição de Vazão através de Vertedor Triangular

A medição de vazão através de vertedor triangular é realizada com o auxílio de uma régua graduada, com a qual mede-se a altura da lâmina que passa no vertedor.

A leitura não deve ser feita no vértice do vertedor, mas sempre que possível a uma distância do vertedor equivalente a 2,5 a 5,0 vezes a altura da lâmina líquida.

Conhecendo-se a altura da lâmina (H) obtém-se o valor da vazão (Q) através da fórmula de Thompson:Q = 1,4* H5/2

Onde: Q = vazão em m³/sH = lâmina d'água em metros

5.2. VERTEDOR RETANGULAR

Um vertedor retangular também pode ser construído em vários materiais. E no caso de ser construído em madeira, também deverá ser colocada uma lâmina metálica nas bordas do entalhe retangular, na parede em que a água deixa o vertedor.Tipos de Vertedores Retangulares

a) Vertedores sem contração

Para calcular a vazão utiliza-se a fórmula de Francis:

Q = 1,838 L . H3/2

Onde: Q = m³/sL = em mH = em m

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* O resultado multiplicar 3.600 para termos m³/h.

b) Vertedores com contração* Calcula-se a vazão através da fórmula de Francis, para um L corrigido devido a influência da contração.

Onde: Q = vazão em m³/sL = largura da soleira em mH = altura da lâmina d'água em m

* O resultado multiplicar por 3.600 para termos m³/h.A seguir apresenta-se desenho típico e tabela Altura x Vazão para um vertedor retangular.

Dimensões normais do vertedor retangular (cm)

L 150 100 60 30H J P A P A P A P A5 30 75 112,5 75 75 75 45 75 22,5

10 30 75 112,5 75 75 75 45 75 22,515 30 75 112,5 75 75 75 45 75 22,520 30 75 112,5 75 75 75 45 75 22,525 30 75 112,5 75 75 75 45 75 22,530 30 75 112,5 75 75 75 45 75 22,5

Roteiro para Instalação de um Vertedor Retangular

a) Medir a profundidade e a largura do canal.b) Consultar as tabelas de dimensões normais e mínimas para vertedores retangulares.c) Selecionar o vertedor. retangular a ser instalado considerando as características do local.

Observação:Também na instalação de vertedores retangulares existirão situações nas quais será

necessário instalar canais de aproximação. O procedimento é o mesmo citado no roteiro para instalação de vertedores triangulares.A seguir apresenta-se desenho de um vertedor retangular com canal de aproximação.

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d) Escolher um pedaço de madeira com uma ou mais polegadas de espessura e com as dimensões escolhidas.

e) Com uma régua medir a partir das extremidades direita e esquerda a dimensão A.

Tarefa:Desenhe um vertedor triangular e o vertedor retangular com as medidas 150 e 60cm.

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5.3. CALHA PARSHALL

A calha parshall é um medidor de vazão bastante utilizado para medir grandes vazões. Pode ser construída em diversos materiais sendo que as de madeira são as mais convencionais para o local.

Consiste em uma seção convergente, uma seção estrangulada, ou garganta e uma seção divergente. A seguir apresentam-se desenhos típicos, e características dos medidores parshall.

Roteiro para Instalação de urna Calha Parshalla) Medir a profundidade e a largura do canal.b) Selecionar a calha Parshall a ser instalada considerando as características do local.

Observação:Na instalação de uma calha parshall pode-se deparar com três situações distintas:

1) A calha parshall é menor que o canal ou calha de madeira.

Neste caso deve-se construir um canal de aproximação de modo que todo o fluxo passe pela calha Parshall.

2) A calha parshall é maior que o canal ou calha de madeira

Neste caso também se deve construir um canal de aproximação de modo que todo o fluxo passe pela calha.

3) A calha parshall tem a mesma dimensão do canal ou calha de madeira.

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Dimensões padrão da calha parshal

W A B C D E F G K N CAPACIDADE I/s

in cm Q min Q max3 7,6 45,6 45,7 17,8 25,9 45,7 15,2 30,5 2,5 5,7 0,85 53,86 15,2 62,3 61,0 35,3 39,4 61,0 30,5 61,0 7,6 11,4 1,42 110,49 22,9 88,0 86,4 48,5 57,5 76,3 30,5 75,7 7,6 11,4 2,55 251,9

12 30,5 137,5 134,0 60,5 83,8 91,5 61,0 91,5 7,6 22,8 3,11 455,618 45,7 144,9 142,0 76,2 102,6 91,5 61,0 91,5 7,6 22.8 4,25 696,224 61,0 152,5 149,6 91,5 120,7 91,5 61,0 91,5 7,6 22,8 11,89 936,7

Medidores parshall equação.

K coeficiente varia conforme o tamanho W da calha.H altura da lamina liquida (m)n coeficiente exponencial varia conforme o tamanho W da calha.

VALORES DO EXPOENTE n E DO COEFICIENTE k

W (m) nk k

UNIDADE MÉTRICA UNIDADE AMERICANA3" 0076 1,5 47 0,176 0,09926" 0,152 1,580 0,381 2,069" 0,229 1,530 0,535 3,071’ 0,305 1,522 0,690 4,00I,5' 0,457 1,538 1,054 6,002' 0,610 1,550' 1,426 8,003' 0,915 1,566 2,182 12,004' 1,220 1,578 2,935 16,005' 1,525 1.587 3,728 20,006' 1,830 1,595 4,515 24,007' 2,135 1,601 5,306 28,008’ 2,440 1,606' 6,101 32,00

5.4. VERTEDOR CIRCULAR (em parede vertical)

O vertedor de seção circular, embora raramente empregado, oferece como vantagens a facilidade de execução e não requer o nivelamento da soleira.

Em unidades métricas, a equação de vazão de um vertedor circular é a seguinte:

Q = 1,518D0,693 *H1,807

Onde H = altura da lamina liquida (m)D = diâmetro (m)

5.5. EXERCÍCIOS

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H

01- Calcule a vazão em um canal com 30cm de largura com 0,5m de lamina liquida com velocidade de 2,5 m/s.

02- Calcule a vazão em um tubo com 0,5 m de diâmetro com velocidade de 1,2 m/s.03- Calcule o diâmetro de uma tubulação para escoar uma vazão de 7200,00 m³/h,

sabendo que a velocidade é de 2,0 m/s.04- Calcule a vazão em um canal com a calha parshal sabendo se que a altura da lamina

liquida é de 12 cm e que a calha adotada tem W = 6“ in.05- Calcule a vazão em um canal circula sabendo se que a altura da lamina liquida é de 12

cm e o diâmetro é de 30 cm. 06- Calcule a vazão com um vertedor triangular sabendo se que a altura da lamina liquida é

de 10 cm.07- Calcule a vazão com um vertedor retangular com rebaixo sabendo se que a altura da

lamina liquida é de 8 cm e que a largura L é de 60 cm08- Dado a vazão de 30 l/s em um canal qualquer calcule a altura da lamina liquida nos

vertedores triangular, retangular, circular e da calha parshal com W = 9” in.

OBS: lembre-se para a efetuação correta dos cálculos coloque as unidades no sistema internacional.

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6. TEXTOS E DEFINIÇÕES EM DRENAGEM

6.1. O QUE SÃO AS INUNDAÇÕES ?

Os rios transbordam sempre que as chuvas forem muito intensas.

Normalmente um rio, ou mesmo um pequeno córrego, escoa por um canal natural que é suficiente para transportar apenas uma pequena quantidade de água durante o tempo todo.

Quando ocorrem chuvas contínuas por longos períodos de tempo, aquele canal que é alimentado por estas chuvas pode transbordar, passando a ocupar uma faixa lateral ao canal. Esta faixa tem o nome de várzea ou zona de inundação natural. Ainda hoje, muitos campos de futebol são feitos nas várzeas de rios; é o futebol de várzea.

Muito antes que os homens construíssem as primeiras cidades, os rios inundavam suas margens durante a época das chuvas.

6.2. O QUE SÃO AS ENCHENTES ?

As enchentes são mais graves que as inundações porque a água das chuvas ocupa uma área maior do que simplesmente as várzeas dos rios.

No caso de uma enchente, não se pode falar em transbordamento dos rios. Uma enchente é muito mais que isto porque mesmo que os rios sejam bem largos e profundos, ainda assim não são suficientes para transportar a grande quantidade de água das chuvas.

6.3. AS ENCHENTES SÃO NATURAIS ?

As pequenas inundações nas várzeas dos rios também são naturais principalmente no verão quando ocorrem as chuvas de fim de tarde que são por isto mesmo chamadas de chuvas de verão.

As grandes enchentes que ocorrem uma vez a cada 20 ou 30 anos são fenômenos naturais provocados por chuvas excepcionais, ou seja chuvas muito raras e muito intensas ou contínuas.

Mas, se a cada vez que ocorre uma chuva mais ou menos forte, também ocorrem enchentes nas cidades, alguma coisa está errada.

6.4. POR QUE ATUALMENTE OCORREM TANTAS ENCHENTES NAS CIDADES?

Algumas cidades são mais sujeitas a inundações e enchentes porque nasceram muito próximas de rios. A água é necessária para tudo; assim, nada mais natural que os homens de antigamente construírem suas casas e vilas ao lado de rios. Com o passar do tempo, estas vilas transformaram-se em grandes cidades.

Outras cidades, começaram a sofrer com as enchentes mesmo situando-se longe dos rios. Algumas das causas das enchentes são devidas à própria construção das cidades e tudo que elas contêm: casas, prédios e ruas.

Vamos aqui explicar um pouco disso de uma forma bem simplificada.

Quando construímos uma casa, um pátio, ou uma calçada, o que estamos fazendo é revestir a terra, o chão. Antes da construção a água da chuva podia penetrar no solo com mais facilidade. Mas depois, a água da chuva não consegue se infiltrar e então ela escorre pelas superfícies. Isto se chama impermeabilização do solo. Em um campo aberto com árvores, uma grande parte da água da chuva fica retida nas árvores ou infiltra-se no solo. Mas o que ocorre em uma área ocupada com muitas construções ?

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Enquanto você pensa nesta questão, vamos lembrar de uma outra coisa muito importante sobre o escoamento da água das chuvas.

Quando a superfície por onde a água escoa é "lisa", por exemplo, no caso dos pátios de cimento ou das sarjetas ou ainda o asfalto das ruas, a velocidade da água pode ser muito maior do que quando a água escoa por uma superfície mais "áspera", como um gramado.

Isso significa que a água escoa mais depressa e pode se acumular nos pontos mais baixos de uma área da cidade se a saída para ela for muito pequena.

Por isso, com o crescimento das cidades, temos maiores acúmulos de água da chuva que não se infiltra no solo e, portanto, escoa mais rápido em direção aos pontos críticos.

6.5. O QUE É A DRENAGEM ?

A drenagem é um conjunto de obras construídas com a finalidade de evitar inundações freqüentes. Um sistema de drenagem é composto basicamente pelas bocas de lobo, galerias pluviais, rios e canais que atravessam a cidade.

A água das chuvas que escoa pelas ruas, calçadas e sarjetas é captada pelas bocas de lobo e vai para a galeria de águas pluviais.

6.6. O QUE NÃO É A DRENAGEM ?

Depois de entrar pelas bocas de lobo, a água das chuvas escoa por uma galeria de águas pluviais e finalmente é descarregada em algum rio.

Então não podemos confundir galerias pluviais com rede de esgotos. A galeria pluvial deve transportar somente água das chuvas e não deve receber ligações de esgotos domésticos.

6.7. O QUE VOCÊ PODE FAZER PARA EVITAR ENCHENTES E INUNDAÇÕES?

Vamos enumerar algumas coisas que podem estar ao nosso alcance. Primeiramente, em nossa própria casa e depois vamos também pensar em nosso bairro e na cidade em que vivemos.

Evitar fazer grandes pátios cimentados. Um quintal mantido com grama, horta ou árvores facilita a infiltração da água das chuvas no solo ou mesmo a retenção desta água nas folhas das plantas.

Se em nosso pátio existe um córrego, devemos mantê-lo aberto e limpo.

Quando canalizamos um córrego com um bueiro ou construímos sobre ele, estamos dificultando a passagem da água.

Os esgotos domésticos não devem ser ligados às galerias pluviais. Se não existe rede de esgotos em nosso bairro, devemos buscar os órgãos responsáveis para que façam a sua parte. Enquanto isso, podemos tratar os esgotos de nossa casa com uma fossa.

Não jogar papéis ou lixo nas ruas porque as bocas de lobo ficarão entupidas e não poderão dar entrada para a água nas galerias pluviais.

Um lote na margem de um córrego não é um bom local para se construir uma casa. Mais cedo ou mais tarde, este córrego vai transbordar e poderá causar sérios prejuízos. As margens dos córregos e rios devem ser conservadas sem construções.

Os loteamentos devem ter área verde nas partes mais baixas e próximas dos córregos. As áreas verdes ajudam a infiltração e a retenção da água das chuvas.

Um loteamento de uma área situada em um morro deve ser muito bem planejado porque, na maior parte das vezes, a construção de ruas e casas nestas áreas mais altas irá

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agravar muito as enchentes nas áreas mais baixas. Isto sem contar ainda o perigo dos deslizamentos.

6.8. QUAIS OS TRABALHOS DA UFSC SOBRE ENCHENTES E INUNDAÇÕES?

Em primeiro lugar, temos uma grande responsabilidade no ensino dos futuros profissionais que atuarão em projetos de casas, ruas, loteamentos, estradas e cidades. A UFSC é uma das Universidades brasileiras onde o ensino é público e gratuito.

Muitas pesquisas sobre enchentes são realizadas na UFSC. Desde estudos sobre intensidades e totais anuais de chuvas, métodos de projeto de sistemas de drenagem e canais, e também sobre planejamento de construções, loteamentos e áreas urbanas, entre outros.

Quando possível, também auxiliamos prefeituras, órgãos públicos e comunidades organizadas, na busca de soluções para problemas relacionados a enchentes e drenagem.

Evidentemente, não podemos fazer projetos ou obras porque isso não é tarefa da Universidade, mas podemos ajudar na elaboração de propostas destinadas a conseguir recursos para estas realizações.

7. AS ENCHENTES DE 1995

As chuvas registradas ao final de 1995 demonstraram a fragilidade dos poucos sistemas de drenagem existentes nos municípios do litoral sul catarinense. Os prejuízos resultantes não podem ser atribuídos somente as chuvas excessivas mas também à histórica ausência de planejamento dos sistemas urbanos de drenagem e de um programa de manutenção e limpeza periódicas nos cursos d'água e canais artificiais.

Na Ilha de Santa Catarina, em Florianópolis, a região mais afetada foi a Bacia do Itacorubi onde localizam-se importantes bairros residenciais como o Jardim Santa Mônica, Córrego Grande, Parque São Jorge, Itacorubi e Trindade, cuja população chega aos 45 mil habitantes, e também o Campus da Universidade Federal de Santa Catarina.

A Bacia do Itacorubi possui área de drenagem igual a 23 Km2 e um relevo constituído por morros e uma extensa região com baixa declividade na qual encontra-se o manguezal do Itacorubi. Em toda a bacia a vegetação nativa vem, aos poucos, sendo substituída por áreas urbanas, muitas vezes sem qualquer planejamento.

Na região à montante do manguezal estão os bairros mais atingidos pela enchente do final de 1995. O sistema de drenagem existente não foi capaz de conter os fluxos que inundaram uma extensa área, atingindo milhares de residências e setores vitais. Pontes, bueiros e canais foram destruídos; um total de 28 pontos da rede de drenagem sofreram algum dano. Esta tendência poderá agravar-se sobretudo porque os canais que integram tal sistema de drenagem recebem à montante descargas de uma área em contínuo processo de urbanização.

7.1. TEMPO DE CONCENTRAÇÃO

Tempo de Concentração relativo a uma seção de um curso de água é o intervalo de tempo contado a partir do início da precipitação para que toda a bacia hidrográfica correspondente passe a contribuir na seção em estudo. Corresponde à duração da trajetória da partícula de água que demore mais tempo para atingir a seção.

Segundo estudos de Taylor e Schwartz, as características fisiográficas que influem principalmente no tempo de concentração são:

área da bacia;

comprimento e declividade do canal mais longo (principal);

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comprimento ao longo do curso principal, desde o centro da bacia até a seção de saída considerada.

O tempo de concentração não é constante para uma dada área, mas varia com o estado de recobrimento vegetal e a altura e distribuição da chuva sobre a bacia. Mas para períodos de recorrência superiores a 10 anos, a influência da vegetação parece ser desprezível.

Existem fórmulas empíricas e ábacos que fornecem o valor desse tempo em função das características físicas da bacia. São apresentadas a seguir algumas delas; as características mais freqüentemente utilizadas são o comprimento e a declividade do curso principal.

Fórmula de Picking

Onde tc é o tempo de concentração em minutos; L, a distância horizontal do álveo, em quilômetros; I, a declividade média da linha de fundo.

Fórmula de Vem Te Chow

Onde tc é o tempo de concentração, em minutos; L, o comprimento do talvegue, em quilômetros; I, a declividade média do talvegue.

Fórmula do Califórnia Culverts Practice, Califórnia Highways and Public Words

Onde tc é o tempo de concentração, em minutos; L, a extensão do talvegue, em quilômetros; H, a diferença de nível entre o ponto mais afastado da bacia e o ponto considerado, em metros.

O Serviço de Conservação de Solos nos EUA (S.C.S.) considera que o tempo de concentração para bacias urbanas pode ser determinado, somando-se os tempos de escoamento para as várias fases do caminhamento da água através da bacia.

As fases a considerar geralmente são: escoamento na superfície do solo, nas sarjetas, nas galerias de águas pluviais e nos canais, naturais ou não:

8. DIAGNÓSTICO DA DRENAGEM URBANA EM SANTA CATARINA

Autores: Felippe Zacchi da Rosa Cesar Augusto Pompêo, Sandra Márcia Pereira Olivetti

8.1. INTRODUÇÃO

O Governo do Estado de Santa Catarina adotou uma forma matricial para organizar o desenvolvimento de seu Plano de Governo no período de 1995 a 1998. Dentre os 86 projetos e 655 ações que formam este Plano, faremos referência neste trabalho ao Projeto 018 - Desenvolvimento e Implantação da Política Estadual de Saneamento e a uma de suas ações, Ação 095 - Atuação Complementar na Solução de Problemas Relacionados com Drenagem Urbana. Cada Ação é composta por várias etapas / atividades que auxiliam no seu desenvolvimento.

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O objetivo do trabalho é subsidiar a definição de diretrizes e metas para elaboração da Política Estadual de Saneamento no aspecto controle de enchentes urbanas e drenagem. Para tanto se apresenta aqui um quadro institucional da atuação dos órgãos estaduais em drenagem urbana e um diagnóstico da situação dos municípios quanto a enchentes urbanas e drenagem.

Através da realização do Planejamento Estratégico da Função Saneamento do Estado de Santa Catarina que ocorreu em 1996, foi possível identificar os agentes que atuam em saneamento no Estado, bem como a maneira que desenvolvem suas atividades. Constatou-se que a integração entre estes órgãos inexistia ou se dava de forma precária. A Política Estadual de Saneamento terá como objetivo reunir esforços entre estes órgãos, para que, através de uma ação integrada entre os mesmos, seja possível atingir um desenvolvimento substancial e otimizado para o setor.

A fim de promover a agilização no desenvolvimento dos trabalhos, bem como obter a colaboração e comprometimento dos órgãos atuantes, constituiu-se, sob a coordenação da Secretaria de Estado do Desenvolvimento Urbano e Meio Ambiente - SDM, um Grupo Técnico de Trabalho, composto por membros representativos da SDM, da Universidade Federal de Santa Catarina - UFSC e do Departamento de Edificações e Obras Hidráulicas - DEOH. Em linhas gerais, este Grupo atuou no planejamento das atividades da Ação 095, na elaboração de questionário para a coleta de informações municipais, na análise dos dados recebidos, bem como no estabelecimento das diretrizes gerais da Política Estadual de Saneamento no tocante a drenagem urbana e controle de enchentes.

Em que pesem as considerações iniciais sobre este trabalho, torna-se necessário destacar que, de maneira inédita no Estado e no país, este diagnóstico tem como meta principal, em última análise, embasar o desenvolvimento de ações e a alocação de recursos em nível estadual com o objetivo de mitigar os problemas causados pelas enchentes que ocorrem em todo o território catarinense, cada vez mais freqüentemente.

8.2. AS ENCHENTES EM SANTA CATARINA

Santa Catarina tem sofrido, ao longo de sua história, duras penas, quando as águas superficiais, extrapolando a capacidade máxima admissível da calha natural de escoamento, trazem conseqüências catastróficas de natureza sócio-econômica. Não se pode deixar de mencionar também as inundações, que a nível menor, acarretam algum tipo de dano às populações atingidas.

O Estado é constituído por dois sistemas independentes de drenagem (bacias hidrográficas): Sistema Integrado da Vertente do Interior, comandado pela bacia Paraná-Uruguai, cujas águas são drenadas para o interior do continente, tendo como destino final o grande complexo hidrológico da bacia do Prata, ocupando uma área de aproximadamente 60.123 km2, equivalente a 63% da área do Estado; Sistema da Vertente Atlântica, formado por um conjunto de bacias isoladas. Suas águas são drenadas, desaguando diretamente no Oceano Atlântico. O sistema compreende uma área aproximada de 35.298 km2, ou seja, 37% da área estadual.

Dentro do sistema da Vertente Atlântica é importante ressaltar o vale do Rio Itajaí que desde 1898 já sofreu 12 grandes enchentes com níveis variando entre 8 e 16 metros acima de seu nível normal. Trata-se de uma fração territorial do Estado de grande importância sócio-econômica, tendo em vista seu potencial de recursos naturais, estágios de desenvolvimento tecnológico na agricultura e na indústria. As maiores cheias registradas foram em 1911, com 16,27m e em 1984 com 15,67m.

Estes níveis são referentes a cidade de Blumenau. Entretanto, todos os municípios do Baixo Vale foram duramente atingidos. Na região sul do Estado a grande enchente ocorrida em 1974 atingiu duramente a cidade de Tubarão, onde o rio de mesmo nome provocou uma altura d’água na cidade de 2,5m.

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Dentro do sistema integrado de Vertente do Interior, pode-se exemplificar o Planalto Norte catarinense, massacrado por grandes enchentes que constantemente assolam a região. As maiores cheias registradas são datadas de 1983 e 1984.

8.3. OBRAS DE CONTROLE

Para a proteção do vale do Rio Itajaí, o extinto DNOS criou um sistema de obras hidráulicas, mais precisamente um conjunto de barragens destinadas a controlar as vazões que poderiam transbordar as margens do rio Itajaí-Açu e seus tributários. A primeira barragem, foi construída no Rio Itajaí Oeste, pouco a montante da cidade de Taió; controla uma bacia hidrográfica de 1.024 km2, tendo sido concluída em 1973. Sua capacidade de acumulação é de 83 milhões de metros cúbicos. A segunda barragem do sistema, concluída em novembro de 1975, localiza-se a montante da cidade de Ituporanga, sobre o curso do Rio Itajaí Sul. Controla uma bacia hidrográfica de 972 km2, sendo possível acumular um volume de 97milhões de metros cúbicos.

Sobre o Rio Itajaí Norte, junto à confluência do Rio Dolman, foi construída a terceira barragem. Sua capacidade de acumulação é de 253 milhões de metros cúbicos e controla uma bacia hidrográfica de 2.318 km2. Dragagens para alargamento e retificação de cursos de alguns afluentes, destacando-se o Rio Itajaí-Mirim, também foram executadas.

Além destas obras, foram realizados estudos e elaborados projetos para contenção de enchentes. Em 1928, após a enchente em Blumenau, foram elaborados projetos para conter a erosão na margem direita do Rio Itajaí, entre a cabeceira do Ribeirão da Velha e Rio Garcia. Para a bacia do Rio Tubarão, o extinto DNOS executou, parcialmente, um Projeto para aproveitamento múltiplo dos recursos hídricos e controle de enchentes. O projeto previa a retificação, alargamento e endicamento deste rio no Baixo Vale, objetivando dar condições mais favoráveis ao desenvolvimento da região. As três barragens previstas, ainda não foram executadas. Para o Planalto Norte, outros estudos e projetos foram elaborados para proteção das cidades de Porto União, em Santa Catarina e União da Vitória no Paraná, conjuntamente. O modelo concebido foi de 5 polderes e demais estruturas necessárias, cujo projeto não foi executado. Tratou-se de mostrar até aqui, apenas alguns exemplos de medidas estruturais para o controle de enchentes no Estado.

8.4. ATUAÇÃO DOS ÓRGÃOS ESTADUAIS EM DRENAGEM URBANA

Em face da carência de recursos humanos, financeiros e técnicos que possibilitassem a obtenção de informações detalhadas, o conhecimento in loco dos problemas dos municípios e a investigação exaustiva do elenco de atividades realizadas pelas instituições estaduais, foram definidas estratégias factíveis de execução das atividades pelo próprio Grupo Técnico de Trabalho.

8.5. ANÁLISE REGIMENTAL

O objetivo desta análise é o conhecimento das ações institucionais efetivas em drenagem urbana e as atribuições estatutárias e regimentais dos órgãos.

dispõe sobre a Organização da Administração Pública, com a finalidade de identificar os órgãos com alguma provável ação em controle de enchentes e drenagem urbana.

A cada um dos órgãos destacados, foi solicitada cópia do estatuto social ou regimento interno. Posteriormente, estes documentos foram analisados, destacando-se os artigos que de alguma forma estivessem relacionados com saneamento ou diretamente com drenagem urbana. Privilegiou-se conhecer as atribuições gerais e específicas, bem como as responsabilidades pelo desenvolvimento das ações na estrutura administrativa de cada órgão.

Com base no estatuto social e regimento interno de cada órgão foi elaborado um quadro para identificação das atribuições e responsabilidades pelo desenvolvimento das ações. Nem

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todos os órgãos que haviam sido previamente selecionados possuíam atividades diretamente relacionadas à drenagem. Este é o caso da Fundação do Meio Ambiente e da Secretaria de Estado dos Transportes e Obras.

8.6. IDENTIFICAÇÃO DOS SETORES LIGADOS À DRENAGEM

Atribuições institucionais relacionadas à drenagem urbana

Órgão Resumo das Atribuições Regimentais

SDA

No Art. 20º do Regimento Interno, a Secretaria de Estado do Desenvolvimento Rural e Agricultura - SDA, através da Diretoria de Recursos Naturais, mostra-se responsável pela programação, organização, coordenação, controle, execução, recuperação, conservação e manejo de atividades relacionadas a irrigação e drenagem.Além disto, o Art. 23º explicita a responsabilidade da Gerência de Irrigação e Drenagem com relação ao estabelecimento de um fluxo de informações relativas ao acompanhamento e progresso do Programa de Irrigação e Drenagem, bem como o levantamento das necessidades de irrigação e drenagem junto às comunidades e municípios do Estado.

CIDASC

Segundo seu Regimento Interno, a CIDASC desenvolve ações (projetos e obras) de dragagem e desassoreamento para controle de enchentes em canais de macrodrenagem na área rural, visando o aproveitamento de terras para agricultura e o aumento da produtividade agrícola.

EPAGRI

Em sua Gerência de Microbacias e Meio Ambiente, a EPAGRI mostra-se responsável por ações de drenagem associadas à irrigação e, portanto à produção agrícola. Nesta mesma gerência está explicitada competência para disseminação de práticas de Saneamento Ambiental.À Gerência de Recursos Naturais estão relacionadas ações de caracterização agrometeorológica, coleta, armazenamento, processamento e geração de conhecimento com informações meteorológicas por intermédio do CLIMERH e do CIIAGRO.

SDM Em seu artigo 16°, a SDM designa a competência da Diretoria de Saneamento que dentre outras atribuições está a coordenação e elaboração de programas e projetos

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relacionados ao saneamento do meio, em especial o abastecimento de água, esgotamento sanitário resíduos sólido e drenagem urbana.No artigo 18º o Regimento Interno da SDM define a competência da Gerência de Drenagem Urbana, Água e Esgoto que além de outras atribuições define-se a promover a realização de estudos visando conhecer as necessidades regionais e municipais em drenagem; promover ações alternativas com outras órgãos, assessorar tecnicamente os municípios e entidades públicas ou privadas quanto ao planejamento de programas ou ações; difundir os princípios, conceitos e atividades integrantes da Política Estadual de Saneamento; coordenar a elaboração de normas e instituições objetivando a implantação de programas voltados a drenagem urbana e propor e atualizar a legislação pertinente a drenagem urbana em articulação com os órgãos envolvidos.

CASAN

Em seu Estatuto Social, a CASAN explicita através do Artigo 3º que tem como objetivos realizar obras de Saneamento Básico nos municípios catarinenses. No Artigo 57º do seu Regimento Interno, que trata das atribuições da Gerência de Recursos Hídricos e Meio Ambiente, a CASAN mostra-se responsável pela elaboração de estudos hídricos, monitoramento e organização de dados pluviométricos e-fluviométricos, acompanhamento ou execução de estudos e projetos de barragens, entre outros.

COHAB

De acordo com o Art. 36º do seu Regimento Interno, que trata sobre as atribuições da Divisão de Elaboração de Projetos, a COHAB mostra-se responsável pela elaboração de projetos de infra-estrutura, dentre eles o de drenagem pluvial.Nos Artigos 40º e 42º estão explicitadas todas as atribuições referentes a fiscalização, acompanhamento, apropriação, correção, liberação, controle e fornecimento de informações relativas a infra-estrutura.

DER #

Compete ao DER administrar as atividades relacionadas com o controle de erosão em estradas rurais, do projeto de recuperação, conservação e manejo de recursos naturais e microbacias hidrográficas.Na Gerência de Manutenção Rodoviária desenvolve-se atividades relacionadas com o melhoramento e conservação de rodovias, inclusive proteção vegetal, paisagismo e outras.

DEOH#

Ao DEOH compete administrar atividades para elaboração de estudos, pesquisas e projetos de obras e serviços de dragagem e drenagem, tanto na área rural quanto urbana, devendo ainda, estabelecer normas e diretrizes técnicas para sua realização.Ao DEOH compete administrar atividades para elaboração de estudos, pesquisas e projetos de obras e serviços de dragagem e drenagem, tanto na área rural quanto urbana, devendo ainda, estabelecer normas e diretrizes técnicas para sua realização.

# hoje os dois são o DEINFRA. (Departamento de estradas e de infra estrutura)

No âmbito da Secretaria da Agricultura e empresas vinculadas, a atividade drenagem segue-se de forma complementar à irrigação, ambas com a finalidade de possibilitar a produção agrícola. Em função deste entendimento, as atividades relativas à drenagem possuem um sentido específico, não relacionado à drenagem urbana. Por outro lado, a "dragagem e desassoreamento para controle de enchentes em canais de macrodrenagem na área rural" é atribuição demonstrada no Regimento Interno da CIDASC.

A atividade de "disseminação de práticas de saneamento ambiental", denotada de forma ampla como atribuição da Gerência de Microbacias da EPAGRI, refere-se, na verdade, à práticas de saneamento básico doméstico, conforme informações obtidas junto a extensionistas rurais. O CLIMERH, vinculado à Gerência de Recursos Naturais da EPAGRI, não possui qualquer atividade em drenagem urbana, todavia, a coleta e o processamento de informações meteorológicas são fundamentais para a elaboração de projetos.

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A SDM, possui a Diretoria de Saneamento à qual vincula-se a Gerência de Drenagem Urbana, Água e Esgoto. Conforme exposto no início deste texto, o presente trabalho é realizado exatamente por esta Gerência.

Na CASAN interessam ressaltar as atribuições da Gerência de Recursos Hídricos e Meio Ambiente relativas a estudos hídricos, no que concerne a análise de dados hidrológicos destinados ao aproveitamento de mananciais e estudos de reservação.

No que tange a drenagem, o Regimento Interno da COHAB é sucinto. Suas atividades referem-se ao planejamento e projeto de sistemas de drenagem, inseridos na infra-estrutura de projetos habitacionais sob sua responsabilidade.

O DER realiza estudos, projetos e obras de drenagem apenas em rodovias e nos trechos que atravessam áreas urbanas.

O DEOH possui atribuições em drenagem, cabendo-lhe não apenas a elaboração de "estudos, pesquisas e projetos de obras" mas também a sua execução.

Observa-se que a estrutura existente possui, de forma fragmentada, capacidade para coordenar ações em controle de enchentes e drenagem urbana. Assim, os órgãos subordinados a SDA executam projetos e serviços em rios e canais, visando o aumento da produção agrícola; o CLIMERH trabalha diretamente com informações hidrológicas e meteorológicas necessárias à elaboração de projetos. Ao DEOH cabem as tarefas normativas e de coordenação em projetos integrados de controle de enchentes. Muitos órgãos possuem alguma atividade em saneamento ambiental e, conseqüentemente em drenagem urbana. Resta integrá-los efetivamente e dotá-los de recursos humanos e materiais para o exercício de suas funções.

9. PLANEJAMENTO E PROJETOS

Em Santa Catarina há poucas iniciativas em Planos Diretores Municipais de Drenagem Urbana que deveriam disciplinar localmente as ações. Florianópolis é um dos poucos municípios que possui um Plano de Drenagem, elaborado em 1977, mas que até os dias atuais não foi totalmente implantado e necessita ser reavaliado em função da dinâmica urbana .

A elaboração de projetos não segue nenhuma norma ou recomendação técnica padronizada. Geralmente os projetos de pequeno porte e de micro-drenagem baseiam-se na literatura existente ou em projetos antigos (ou projeto-tipo). A retirada de sedimentos, redragagem e "correção" de margens são consideradas serviços de macrodrenagem, visando a melhoria de fluxos. Em algumas situações, estes serviços de macrodrenagem baseiam-se em projetos antigos elaborados pelo extinto DNOS.

Alguns órgãos financiadores possuem recomendações técnicas destinadas às prefeituras interessadas em obter financiamentos externos para execução de projetos e obras. Mesmo assim, parte dos projetos apresentados não seguem estas recomendações, baseando-se na experiência do profissional envolvido e resultando em soluções localizadas que precisam ser revistas, antes da concessão de financiamento.

Conclui-se que a drenagem, como um sistema de defesa e proteção das comunidades e dos próprios mananciais, deve ser gerida de uma maneira coerente e efetiva, com recursos orçamentários e financeiros garantidos.

Principais críticas e sugestões dos entrevistados

Tema/Assunto Críticas e Sugestões

Organização institucional

· Falta de integração entre os órgãos. · A carência de integração institucional facilita a instalação de melhorias urbanas em áreas impróprias.

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· É necessária uma reformulação de regimentos para atuação em drenagem urbana.· Problemas comuns poderiam ser resolvidos por grupos interinstitucionais. · A extinção do DNOS deixou uma lacuna e o Governo do Estado deveria estruturar-se para preenchê-la. · Constituição de um órgão junto a DAS com equipamentos para execução de obras hidráulicas. · Deveria haver um núcleo coordenador de apoio aos pequenos municípios (técnico e fiscal) para viabilizar pequenos projetos.

Rec. Técnicos e Financeiros

· Os órgãos precisam estar melhor equipados e aparelhados para prestação de serviços. As previsões orçamentárias deveriam ser realizadas com verificação in loco e serem mais realistas. · O Estado deveria liberar recursos para obras.

Capacitação e Recursos

· O Estado e as Prefeituras não possuem pessoal técnico especializado.· É importante que o Estado possa oferecer apoio técnico na elaboração de projetos.· As Associações de Municípios deveriam oferecer assessoria técnica em projetos.· Deveria haver um engenheiro em cada Prefeitura para elaboração de pequenos projetos.· A formação técnica universitária é carente.· Deveria haver equipe municipal para manutenção dos sistemas de drenagem. · O Estado e as Prefeituras não possuem pessoal técnico especializado.· É importante que o Estado possa oferecer apoio técnico na elaboração de projetos.· As Associações de Municípios deveriam oferecer assessoria técnica em projetos.· Deveria haver um engenheiro em cada Prefeitura para elaboração de pequenos projetos.· A formação técnica universitária é carente.· Deveria haver equipe municipal para manutenção dos sistemas de drenagem.

Legislação e Normas

· O rigor da legislação acerca da faixa sanitária em cursos d’água faz com que as obras sejam executadas sem projeto. · A legislação acerca de ocupações de margens de rios, ligações clandestinas de esgotos e ações destruidoras nas estradas deveria ser aplicada com rigor. · Os projetos deveriam ser aprovados pela FATMA. · Faltam normas técnicas para concepção e dimensionamento dos sistemas e obras de drenagem.

Planejamento

· É necessário definir diretrizes Estaduais para drenagem. · Projetos são executados somente em situação emergencial. · O Estado deveria planejar as ações de drenagem mesmo sem recursos para execução, fazendo integração com o Plano Diretor Municipal. · Estabelecer equipes técnicas municipais para planejamento de drenagem. · Os municípios querem resolver problemas localizados e não dão atenção aos problemas globais. É importante um planejamento global até o perímetro urbano para evitar soluções pontuais. · É preciso conscientizar as Prefeituras para a importância de projetos globais e equipar as associações para a realização de projetos. · Existe descontinuidade administrativa e descontinuidade em projetos. É preciso definir projetos supra partidários para cada cidade.

Projetos · Não é dada importância aos projetos, o dimensionamento é feito empiricamente sem critérios técnicos. · Muitas obras são executadas sem projeto ou com concepções simplistas

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sobre drenagem. · É preciso integrar saneamento e drenagem.

Educação ambiental

· É preciso articulação entre Estado e municípios para ações em educação ambiental. · Fazer educação ambiental para a importância da drenagem e a diferenciação com o esgotamento sanitário.

Informações básicas

· É necessário atualizar as informações cartográficas, aprimorar o monitoramento dos dados para prevenção de catástrofes e desenvolver telemetria. · Não há cadastros de redes de drenagem raramente é executada. · Criação de mapas de regionalização de chuvas intensas para SC.

9.1. LEVANTAMENTO MUNICIPAL EM DRENAGEM URBANA

O objetivo desta etapa é estabelecer um quadro da situação da drenagem urbana em todos os municípios do Estado.

Anteriormente à montagem do Grupo Técnico de Trabalho em drenagem urbana, já havia sido elaborada uma pesquisa através de um questionário genérico sobre saneamento que foi enviado a todos os municípios, porém, foram poucas as respostas obtidas.

Devido às dificuldades anteriormente mencionadas para realização de um levantamento minucioso e detalhado, buscou-se uma forma mais simples para obtenção de informações. Para tanto, elaborou-se um pequeno questionário que foi enviado por fac-simile a todos os municípios catarinenses, acompanhado de um ofício explicando o objetivo e a importância do trabalho para o Estado e para o município. Solicitou-se que, após o preenchimento dos campos de resposta, a folha do questionário fosse devolvida também sob a forma de fac-simile. Isto possibilitou agilizar o trabalho, bem como garantir um registro no município das informações fornecidas.

O questionário foi elaborado para ser respondido rapidamente e sem consultas a documentos, ou seja, o responsável pelas respostas deveria conhecer alguns aspectos básicos da drenagem no município. Esta estratégia que mais tarde mostrou-se acertada, visou evitar que as respostas fossem adiadas ou mesmo inviabilizadas pela dificuldade na obtenção das informações solicitadas.

Em face das condicionantes apontadas, foram escolhidos temas gerais que permitissem compor um perfil municipal em drenagem para a finalidade do trabalho. Os temas tratados foram apresentados em um quadro com os respectivos objetivos das questões apresentadas.

Eixos temáticos para o diagnóstico municipal em drenagem urbana

Tema/Assunto Objetivos

Planejamento Urbano · Verificar a existência de Plano Diretor Municipal. · Verificar o conhecimento da legislação existente sobre parcelamento e uso do solo urbano.

Administração Municipal · Identificar o nível de atuação em drenagem urbana.

Sistema de Drenagem · Verificar a obrigatoriedade da microdrenagem para implantação de loteamentos ou abertura de ruas. · Verificar a diferenciação entre sistema de drenagem e esgotamento sanitário.

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· Verificar a existência de ligações clandestinas de esgotos sanitários ao sistema de drenagem.

Problemas de Inundações e Enchentes

· Identificar os principais tipos de problemas observados na área urbana. · Verificar a freqüência de ocorrência destes problemas.

Manutenção do Sistema de Drenagem

· Verificar se existe manutenção e limpeza da drenagem natural e artificial e a freqüência com que são feitas.

9.2. DIAGNÓSTICO MUNICIPAL SOBRE DRENAGEM URBANA

Os questionários enviados aos 293 municípios do Estado foram respondidos por 284, totalizando 97%, o que permitiu, desta forma, uma representação fidedigna da realidade da drenagem urbana estadual. A seguir serão descritas as principais conclusões a cerca dos itens pesquisados.

NORMAS

A coleta de informações possibilitou a definição sobre o tipo de norma utilizada pelos municípios para planejarem o seu desenvolvimento urbano. Em 87% deles é prática a utilização de alguma norma. Apenas 14% dos municípios não informaram se utilizam alguma norma para planejamento urbano.

Instrumento utilizado para planejamento urbano

Norma % Municípios

Plano Diretor 44%

Lei Federal nº 6.766 sobre parcelamento do solo urbano 34%

Lei Estadual nº 6.063 sobre parcelamento do solo urbano 20%

Outras Normas 28%

Apesar de a grande maioria dos municípios utilizar algum tipo de norma para definir o seu planejamento urbano, importante se tornam discutir os problemas causados pela carência de fiscalização para a correta aplicação destes instrumentos quando da implantação de loteamentos, definição de áreas a serem expandidas e à ocupação do solo urbano, principalmente próxima a margens de cursos de água e zonas altas.

Os Planos Diretores de Desenvolvimento Urbano devem prever métodos eficazes para a prevenção de alagamentos e inundações, ocupações irregulares em áreas de risco e próximas a margens de córregos e rios, bem como estabelecer meios compensatórios no tocante à impermeabilização do solo provocada por obras públicas e privadas.

9.3. EXIGÊNCIAS PARA IMPLANTAÇÃO DE UM LOTEAMENTO OU NOVA RUA

Ao proceder-se uma análise prévia das informações obtidas, pode-se perceber que aproximadamente ¾ dos municípios catarinenses exigem a inclusão de área verde em loteamentos a serem licenciados pela prefeitura, o que mostra, mesmo de forma inconsciente, uma preocupação municipal quanto ao impedimento da total impermeabilização de uma área, seja ela destinada ao uso residencial, comercial ou mesmo industrial. O quadro a seguir mostra a exigência dos municípios quanto a esses itens.

Itens exigidos para implantação de um loteamento ou de uma nova rua

Itens N° de Municípios %

Área verde 210 74,20

Tubulações de drenagem 175 61,84 26

Bocas de lobo 155 54,77

Guias (meio fio) 143 50,53

Sarjetas 118 41,70

Pavimentação 67 23,67

Não Informaram 30 10,60

Quanto aos itens componentes de um sistema de microdrenagem, ressalta-se a defasagem entre os números. Para exemplificar, destaca-se a diferença entre os municípios que exigem tubulações de drenagem e os que fazem exigência à implantação de bocas de lobo, guias e sarjetas. Dois fatores preponderam ao analisar-se estes dados: a escassez de recursos e a carência de informação referente ao funcionamento de um sistema de microdrenagem por parte de proprietários de loteamentos e do corpo técnico das prefeituras. Geralmente, em função da carência de recursos financeiros, os itens mínimos exigidos são cumpridos e os complementares são relegados a segundo plano. Ao destacar-se a exigência quanto a tubulações de drenagem e bocas de lobo, percebe-se que em 20 municípios do Estado (6,82%), provavelmente os pontos de coleta de águas pluviais devem estar colocados de forma aleatória e em quantidade inferior ao ideal comprometendo a eficiência do sistema, devido ao fato de não serem exigidos. Pode-se inferir a mesma observação para os 30 municípios que não informaram os itens exigidos, onde o percentual de falta de exigência do item boca de lobo subiria de 6,82% para 17,06%. Mas o destaque das informações recebidas refere-se sem dúvida, ao item pavimentação. Nota-se, que menos de ¼ dos municípios catarinenses exigem a implantação deste item, o que permite observar-se que em muitas ruas, apesar de existir a rede de drenagem implantada, a falta de pavimentação colabora sobremaneira com a ineficiência do sistema, pois em períodos de chuva, são carreados para os pontos de coleta de águas pluviais, grande quantidade de detritos e sedimentos.

9.4. ESTRUTURAÇÃO MUNICIPAL DO SETOR DE DRENAGEM URBANA

A pesquisa concluiu que em, aproximadamente, 75% dos municípios do Estado, existe alguém responsável pela drenagem urbana. Em 45%, esta pessoa ocupa a função de secretário ou diretor. Desta forma, como a indicação para estes cargos é política, não necessariamente teremos, no desempenho destas atividades, uma pessoa com conhecimento técnico sobre estas questões. Menos de 10% deles possuem no comando das atividades de drenagem urbana, um profissional habilitado de nível superior. Cabe ressaltar que 30% não informaram a função do responsável por estas atividades.

A pesquisa procurou identificar a quais setores municipais a drenagem urbana está vinculada. Nota-se que na grande maioria ela possui ligação ao setor de obras da prefeitura, caracterizando a drenagem urbana como uma ação eminentemente executiva, em detrimento de uma atividade de planejamento.

Setor municipal responsável pela drenagem

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9.5. EXISTÊNCIA DE LIGAÇÕES DE ESGOTO NA REDE DE DRENAGEM

Em aproximadamente ¾ dos municípios catarinenses, existem ligações de esgoto clandestinas na rede de drenagem, transformando o sistema que deveria servir como coleta e afastamento exclusivo para águas pluviais, em um sistema unitário de coleta de efluentes líquidos, causando a poluição dos mananciais destinados ao abastecimento público e o conseqüente crescimento das doenças provocadas pela água. Este fato reflete que a drenagem sofre principalmente da carência de informação e conscientização da população.

Ligações de esgoto na rede de drenagem

9.6. PROBLEMAS DE DRENAGEM OBSERVADOS NA ÁREA URBANA

Serão analisados, a seguir, os principais tipos de problemas existentes nos municípios do Estado em relação a drenagem. O quadro a seguir caracteriza a ocorrência destes problemas.

Principais tipos de problemas de drenagem observados na área urbana

TIPOS DE PROBLEMAS N° DE MUNICÍPIOS %

Alagamentos de ruas porque a capacidade das tubulações de drenagem é insuficiente

223 78,80

Transbordamento de córregos, rios ou canais 215 75,97

Alagamentos de ruas porque os canais transbordam 190 67,14

Existem pontes que prejudicam a passagem da água 131 46,29

Em quase 80% dos municípios verifica-se problemas em relação a microdrenagem, reforçando a característica de desempenho das atividades de forma executiva e não de planejamento e projeto. Como pode-se observar, as obras de microdrenagem, além de não contemplarem em seus estudos as características da bacia contribuinte e a expansão urbana da área de intervenção, ainda baseiam-se na "experiência" do executor da obra para dimensionamento do sistema. Mais de 75% das prefeituras afirmam ter problemas de cheias ou inundações provocadas pelo transbordamento de córregos, rios ou canais, permitindo concluir-se que o problema de macrodrenagem também existe e é igualmente muito grave. Afim de caracterizar a problemática da drenagem nos municípios, a pesquisa procurou também definir a freqüência com que ocorrem os problemas e a manutenção dos sistemas de drenagem no âmbito municipal. De forma mais objetiva, identificou-se que ocorrem mais de uma vez por ano:

· transbordamento de rios, córregos ou canais em 50% dos municípios

· alagamento de ruas porque os canais transbordam em 56%

· alagamento de ruas porque a capacidade das galerias é insuficiente em 67%

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· alagamentos devido a existência de pontes que prejudicam a passagem da água em 47%

A grande maioria dos municípios catarinenses não possui preocupação com a manutenção dos sistemas de micro e macrodrenagem. Isto se traduz em ocorrências cada vez mais freqüentes de enchentes e inundações.

Freqüência de limpeza das galerias de drenagem

Freqüência de desassoreamento de córregos, rios e canais

Ao se buscar correlações entre a freqüência e a ocorrência dos problemas de drenagem ocorridos nos municípios catarinenses, pode-se elencar uma série de observações interessantes:

ocorre trasbordamento de rios anualmente, em 69% dos municípios que realizam o desassoreamento dos sistemas de macrodrenagem raramente;

as ruas alagam mais de uma vez por ano porque os rios transbordam, em 64% dos municípios que realizam a manutenção esporádica dos mesmos;

as ruas alagam anualmente porque a capacidade das galerias é insuficiente em 62% dos municípios do Estado que realizam a limpeza do sistema de microdrenagem raramente;

ocorre alagamento de ruas mais de uma vez por ano porque a capacidade das galerias de drenagem é insuficiente em 62% dos municípios que raramente conservam-nas limpas;

por outro lado, em 50% dos municípios onde ocorre transbordamento de rios a cada dois anos o desassoreamento é realizado anualmente.

As informações observadas na pesquisa demonstram que as ações desenvolvidas em drenagem são apenas corretivas e executadas em situações emergenciais. É necessário incorporar o planejamento e a legislação como instrumentos disciplinadores das ações. Dois aspectos básicos para o controle de enchentes não podem continuar ignorados: a necessidade

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de projeto específico para as obras de qualquer porte e a importância da manutenção e limpeza dos sistemas de drenagem.

9.7. CONCLUSÕES

O panorama apresentado sobre a situação da drenagem urbana mostra a necessidade da realização de uma ação integrada, buscando o planejamento das bacias hidrográficas que contenham áreas urbanas, evitando-se soluções pontuais que criam novos problemas ou agravam os existentes. Para que o planejamento seja conseqüente, faz-se necessário estabelecer termos e orientações básicas que sejam amplamente disseminados, além de reorganizar a estrutura administrativa para o setor, definindo atribuições, garantindo a integração institucional e o cumprimento de normas e leis.

Em face da emergência de problemas ligados ao uso e controle dos recursos hídricos, da criação recente de legislações sobre a Política Nacional de Recursos Hídricos e o Sistema Estadual de Recursos Hídricos, configura-se a oportunidade da discussão de uma organização institucional específica para coordenar todas as atividades em gestão de recursos hídricos, incluindo-se o setor de planejamento de drenagem urbana e controle de enchentes.

A educação ambiental configura-se num instrumento importante para demonstrar a articulação entre os processos de uso e ocupação do solo e a urbanização com os problemas de enchentes e erosão. Não somente a sociedade mas também os governos, em todas as instâncias, precisam receber informações técnicas, de forma suficientemente clara e sucinta para orientar permanentemente as tomadas de decisão.

A questão central que paira sobre muitas das anteriores é a falta de investimentos e recursos financeiros para o setor da drenagem. Uma primeira conseqüência é a supressão do projeto de drenagem, justamente o elemento fundamental para a correta execução de qualquer obra e também o responsável pela própria economia de recursos financeiros na operação e manutenção dos sistemas.

Resta, portanto, que o setor seja coerentemente estruturado, que sejam criadas normas e legislações específicas, como também implantado um sistema de fiscalização eficiente para que os governos municipal e estadual, bem como a população se conscientize sobre a sua importância e que se sintam co-responsáveis pelos problemas advindos da falta de observância destes preceitos. Neste sentido entende-se que este Diagnóstico atingiu o seu propósito, buscando, além de caracterizar a situação da drenagem urbana, estabelecer linhas de ação a serem desenvolvidas em caráter emergencial pelo Estado e pelos municípios, permitindo com isso o desenvolvimento do setor e conseqüentemente a diminuição dos impactos causados pelas enchentes em Santa Catarina.

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