Ciclo hidrolgico bsico tentamos manter o ciclo hidrolgico:
voltar ao que existia 6
Slide 7
Bacia Hidrogrfica 7
Slide 8
Conceito de bacia 8
Slide 9
Mtodo Racional reas at 3km 2 Q=CIA/360 Sendo: Q= vazo de pico
(m 3 /s) C= coeficiente de runoff (adimensional) I= intensidade da
chuva (mm/h) A= rea da bacia (ha) 3km 2 LEED: o mtodo escolhido
deve ser aceito e reconhecido. Clculos feitos por engenheiro civil
de preferncia 9
Slide 10
Mtodo do SCS Mtodo do SCS (Soil Conservation Service) Publicado
em 1976 nos Estados Unidos Bacias de 2 km 2 a 5.000 km 2 Usado nos
Estados Unidos Conceito de hidrograma unitrio Usa o tempo de
concentrao tc Precisa da chuva excedente em um intervalo de tempo.
Escolha da durao da chuva: 2h, 6h, 24h Difcil de ser aplicado para
quem no dedicado ao assunto 10
Slide 11
Mtodo SCS TR-55 Publicado em 1976 40 h at 65 km 2 Durao da
chuva: 24h Bom para determinar a vazo de pico No muito usado no
Brasil Hietograma de chuva: Tipo I, IA, II e III
Slide 12
Precipitaes mdias mensais 12
Slide 13
Eroso altera o ecossistema aqutico 13
Slide 14
Impactos devido a impermeabilizao do solo: Pesquisas
americanas. No temos pesquisas no Brasil 14
Slide 15
Pluvimetro: chuvas dirias 15
Slide 16
Pluvigrafo: precipitao x tempo Caamba basculante; pluvigrafo de
peso e pluvigrafo de flutuador 16
Slide 17
Curva dos 100 anos 17
Slide 18
Enchentes Perodo de retorno de 100anos (Inglaterra: 200anos)
18
Slide 19
Mapa com a inundao chuva de 100anos 19
Slide 20
Como calcular a curva dos 100anos? Primeiro: calcular a vazo de
pico na seo escolhida para Tr=100anos. Segundo: temos a vazo e um
perfil da seo no local. Terceiro: adote uma altura y qualquer e
calcular a vazo Q 100 calculada usando a equao de Manning. Q= (1/n)
x Ax R (2/3) x S 0,5 A= rea molhada (m 2 ) S= declividade (m/m) Se
Q calculado for igual a Q 100 OK, caso contrario aumente ou diminua
o valor de y at achar a vazo Q 100 calculada. Quarto: o mtodo feito
por tentativas para cada seo. 20
Slide 21
Leito menor Tr=1,5 a 2anos Rio Paraguai/Tucci e Gens, 1991
Tr=1,87anos (afastamento 15m (?), Cdigo Florestal) Leito maior
Tr=100anos (Enchentes) 21
Slide 22
Observao: LEED LEED define para NC, Schools e CS no SS credit
1: No h crdito se a rea de pr- desenvolvimento estiver 1,50m
(5feet) abaixo da cota dos 100 anos.. 22
Slide 23
Leed: piso 1,5m acima de Tr=100anos (no h lei e nem normas
mundiais) Tr = 100 anos >=1,5 m Eng. Plnio Tomaz 23
Slide 24
Tempo de concentrao Definio: Tempo que a partcula de gua mais
distante chega ao ponto escolhido. Geralmente calculado em minutos.
Vrias frmulas: 24
Slide 25
Tc usando tempo de escoamento superficial V= K. S 0,5 Sendo: V=
velocidade mdia (m/s) S= declividade mdia do talvegue (m/m) K=
coeficiente dado pela tabela adiante 25
Slide 26
Tc usando tempo de escoamento superficial Uso do solo re gime
de escoamento Coeficiente K Floresta com muita folham no solo 0,76
Area com pouco cultivo, terraceamento 1,52 Pasto ou grama baixa
Areas cultivadas 2,13 2,74 Solo quase nu sem cultivo3,05 Caminhos
de escoamento em grama, pasto Superficie pavimentada; pequenas
bossor9ocas de nascentes. 4,57 6,10 26
Slide 27
Tc usando tempo de escoamento superficial Exemplo: Calcular o
tempo de trnsito de um pasto com 150m e 5% de declividade mdia; Da
Tabela achamos K=2,13 V= K. S 0,5 V= 2,13. 0,05 0,5 V=0,48m/s Tempo
de trnsito = L/V = 150m/ 0,48m/s=313s=5,2min 27
Slide 28
Tc pela frmula California culverts practice Tc= 57 x L 1,155
x/H 0,385 Sendo: Tc= tempo de concentrao (min) L= comprimento do
talvegue (Km) H= diferena de cotas entre a sada da bacia e o ponto
mais alto do talvegue (m) Anlise: reas rurais maiores que 1km 2
Aconselhado pelo DAEE para pequenas barragens 28
Slide 29
Perodo de retorno Perodo de retorno (Tr) o perodo de tempo mdio
que um determinado evento hidrolgico igualado ou superado pelo
menos uma vez. Tr= 1anos ou 2anos para evitar eroso a jusante (
correto usar entre 1,5anos e 2,0nos) Tr= 25anos para enchentes Tr=
100anos Perodo de retorno do Vertedor: H 5m Tr=100anos 515m
Tr=10.000anos 29
Slide 30
Probabilidade (p) e perodo de retorno (T) P= 1/T Exemplo:
T=100anos P= 1/100= 0,01 (1%) H 1% de probabilidade em um ano de
termos uma chuva superior a aquela que estimamos. Exemplo: T= 2anos
P= 1/T== 0,5 (50%) H 50% de probabilidade em um ano de termos
chuvas superior a aquela que estimamos 30
Slide 31
Tc Federal Aviation Agency vlida para pequenas bacias onde o
escoamento superficial sobre o solo predomina. O comprimento,
declividade e o coeficiente de runoff so para o escoamento
principal do talvegue. tc= 0,69. (1,1 C). L 0,5. S 0,33 Sendo: tc=
tempo de concentrao (min); C= coeficiente de runoff do mtodo
racional L= comprimento (m) mximo do talvegue dever ser de 150m; S=
declividade mdia (m/m) Nota: talvegue o fundo do vale por onde
escoa as guas pluviais quando chove ou por onde passa um crrego ou
rio. Usado no Aeroporto Internacional de Guarulhos 31
Slide 32
Tempo de concentrao (entrada) Urban Storm Drainage Criteria
Manual, Denver, Colorado, 1999 (USDM). Para microdrenagem (reas at
120ha?) tc= L / 45 + 10 Sendo: tc= tempo de concentrao (min) L=
comprimento (m) Exemplo: L= 100m tc= 100/45+10= 12min ( o valor
calculado no pode ser maior que 12min) tc do ponto mais longe at
uma boca de lobo 32
Slide 33
, Conceito de Impacto Zero Vazo infiltrao 33
Slide 34
Teoria do Impacto Zero (invarincia hidrulica- Itlia) vazo A
vazo de ps-desenvolvimento dever ser igual a de pr-desenvolvimento.
Pr-desenvolvimento: o terreno natural sem compactao do solo
(estradas, mquinas, pessoas, pisoteio bovino, etc). Consideramos 5%
a 10% de rea fica impermeabilizada (Plinio) Nota: A) existem regies
que adotam a vazo de pr-desenvolvimento por ha. Exemplo: 24 L/sxha
Itlia: 20 L/sxha ou 40 L/sxha Paris 10 L/sxha (350km de canais
unitrios) e 2 L/sxha (Rio Sena e afluentes) So Paulo: 25 L/s x ha
B) Existem obras ou canais j construdos que servem como limitador
de vazo no pr-desenvolvimento. 34
Slide 35
Teoria do Impacto Zero (invarincia hidrulica- Itlia) infiltrao
Volume infiltrado no pr-desenvolvimento= Vpr Volume infiltrado no
ps-desenvolvimento =Vps Volume de ps= Volume de pr 35
Slide 36
Balano hdrico: pr e ps desenvolvimento Teoria do Impacto Zero
Quantidade 36
Slide 37
37
Slide 38
38
Slide 39
reas de inundao pr e ps desenvolvimento Quantidade 39
Slide 40
Perodo de retorno de vertedor de barragem 40
Slide 41
Barramentos Perodo de retorno Tr para dimensionamento do
vertedor DAEE, Instruo DPO 02/2007 41 Maior altura do barramento H
(m) Sem risco para habitaes ou pessoas a jusante Com risco para
habitaes ou pessoas a jusante H 5100500 5101.00010.000
Slide 42
Instruo DPO 002/ 2007 DAEE 42 Obra hidrulica Folga (freeboard)
f (m) Canalizao aberta ou fechada e galerias f 0,20 h Pontesf 0,20
h com f 0,40m Barramentof 0,10 h com f 0,50m BueiroNo tem
recomendao
Slide 43
Inicio do exemplo 1 Caso 1 Opo 1 43
Slide 44
Exemplo 1 Dados: Area= 3ha Talvegue=L= 260m Declividade mdia do
talvegue= 0,03m/m (%) Area impermevel pr= 10% (Nota: AI < 50%)
Area impermevel ps= 60% Municpio: Santa Brbara do Oeste/SP Opao 1=
vazo de pos= vazo de pre 44
Intensidade de chuva 1912,174 x Tr 0,141 I
=------------------------ ( t + 19,154) 0,857 Tr=1ano e Tr=2anos
t=tempo de durao da chuva= tempo de concentrao (min) 47
Slide 48
Intensidade de chuva para Tr=1ano Tr=1 ano ; t= tcpre= 34min
1912,174 x 1,00 0,141 Ipre (1ano) =------------------------ =
63,5mm/h ( 34 + 19,154) 0,857 Tr=1 ano ; t= tcpos= 18min 1912,174 x
1,00 0,141 Ipre (1ano) =------------------------ =86,3mm/h ( 18 +
19,154) 0,857 48
Slide 49
Vazo de pico para Tr=1ano Tr=1ano Qpre C=0,14 I=63,5mm/h A=3ha
Qpre= CIA/360 = 0,14 x 63,5 x 3/360= 0,074m 3 /s Qpos C=0,59
I=86,3mm/h A=3ha Qpos= CIA/360 = 0,59 x 86,3 x 3/360= 0,424m 3 /s
49
Slide 50
Dimensionamento pelo mtodo Racional V= (Qs- Qpr). Td. 60 Sendo:
V= volume de deteno (m 3 ) Qps= vazo de ps-desenvolvimento (m 3 /s)
Qpr= vazo de pr-desenvolvimento (m 3 /s) Td= tempo de concentrao no
ps-desenvolvimento (min) 50
Slide 51
Vazo de pico para Tr=2ano Tr=2anos Qpr C=0,14 I=70,01mm/h A=3ha
Qpre= CIA/360 = 0,14 x 70,01 x 3/360= 0,082m 3 /s Qps C=0,59x95,17
x 3/360= 0,468m 3 /s 51
Slide 52
Volume de deteno para Tr=1ano V= (Qps- Qpr). Td V1ano= (0,424-
0,074) x 18min x 60= 378 m 3 52
Slide 53
Intensidade de chuva para Tr=2anos Tr=2 anos ; t= tcpr= 34min
1912,174 x 2,00 0,141 Ipre (2anos) =------------------------ =
70,01mm/h ( 34 + 19,154) 0,857 Tr=2 anos ; t= tc pos = 18min
1912,174 x 2,00 0,141 Ipre (2anos) =------------------------
=95,17mm/h ( 18 + 19,154) 0,857 53
Slide 54
Dimensionamento pelo mtodo Racional McCuen, 1998 V= (Qs- Qpr).
Td. 60 Sendo: V= volume de deteno (m 3 ) Qps= vazo de
ps-desenvolvimento (m 3 /s) Qpr= vazao de pr-desenvolvimento (m 3
/s) Td= tempo de concentrao no ps-desenvolvimento (min) 54
Slide 55
Volume de deteno para Tr=2anos V= (Qps- Qpr). Td V2anos=
(0,468- 0,082) x 18min x 60= 417 m 3 55
Slide 56
Conceito de proteo a eroso a jusante rea de pr-desenvolvimento
50% Opo 1: Qps=Qpr A) Tr=1anos V= 378m 3 B) Tr= 2anos V= 417m 3
Escolhemos o maior: Tr=2anos V=417 m 3 56
Slide 57
Leis das piscininhas Lei das piscinhas Somente para deteno de
enchente 57
Slide 58
Lei 12.526/07 Estado de So Paulo enchente V=0,15 x Ai x IP x t
Sendo: V= volume em m 3 Ai= rea impermevel em m 2 IP= ndice
pluviomtrico =0,06m/h t= tempo de durao da chuva=1 h V=0,15. Ai.
IP. t Exemplo V=0,15 x (30000x0,60) x 0,06 x 1= 162m 3 58
Slide 59
Continuao do Exemplo 1 Tr=2anos V=417m 3 Dimensionamento do
reservatrio retangular W= largura Comprimento = 2.W Profundidade
adotada= H=1,60m V= W x 2W x H 417= 2 x 1,60 W 2 W= 11,42 m
Comprimento= 2 x W= 2 x11,42=22,84m As= rea da superfcie= 11,42 x
22,84= 260,83m 2 59
Slide 60
Clculo do vertedor de emergncia Usa-se o vertedor de emergncia
para Tr=100anos (altura da barragem < 5,00m) 60
Slide 61
Vazo centenria Vazo centenria (Tr=100anos) 1912,174 x 100 0,141
I 100 =------------------------ ( t + 19,154) 0,857 tcps= 18min
3660,39 I 100 =------------------------ = 165,2mm/h ( 18 + 19,154)
0,857 Q 100 = CIA/360= 0,59 x 165,2 x 3 /360= 0,81m 3 /s 61
Slide 62
Clculo da largura do vertedor de emergncia com vazo Qs Q= 0,81
m 3 /s para Tr=100anos Q= 1,55 x L x H 1,5 Foi adotado H=0,60m
0,81=1,55 x L x 0,6 1,5 L= 0,81/0,72=1,13 m Portanto, o vertedor de
emergncia para Tr=100anos ter largura de 1,13m e altura de 0,60m
62
Slide 63
Dimensionamento do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62=
coeficiente de descarga g=9,81m/s 2 h= 1,60m/2= 0,80m Qpr Tr=2anos=
0,082m 3 /s Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,082= 0,62 x Ao x
(2x9,81x 0,80) 0,5 Ao= 0,082/2,456= 0,03339m 2 D= (4 x 0,0339/ PI)
0,5 D=0,21m Adoto: D=0,20m (200mm/ 8) 63
Slide 64
Exemplo 1- Opo 1 Qps=Qpr 0,50m 0,60m 1,60m Tr=2anos V=417 m 3
0,20m 0,60mx1,13m Vazo de ps= vazo de pr= 0,082m3/s Folga 64
Slide 65
Trmino do exemplo 1 65
Slide 66
Exemplo 2- Inicio do Exemplo 2 Mesmos dados anteriores s que
queremos fazer proteo do canal a jusante Caso 1 Opo 2 66
Slide 67
Exemplo 2- Opo 2 Dimetro do orifcio Vcpv= Qps x tcps x 60=
0,468 x 18 x 60= 505m 3 Q= Vcpv/86400= 505 / 86400= 0,00584m 3 /s
Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de
descarga g=9,81m/s 2 h= 1,60m/2= 0,80m Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/
PI) 0,5 0,00584= 0,62 x Ao x (2x9,81x 0,80) 0,5 Ao= 0,00584/2,456=
0,00238m 2 D= (4 x 0,00238/ PI) 0,5 D=0,06m Adoto: D=0,075m (75mm/
3) 67
Slide 68
Exemplo 2- s eroso a jusante com esvaziamento em 24h 0,50m
0,60m 1,60m Tr=2anos Vcpv=505 m 3 Evitar eroso a jusante 0,075m
0,60mx 1,13m Esvaziamento em 24h 68
Slide 69
SS 6.1 69
Slide 70
Converses de unidades 1 ft= 0,3048m 1 ft 3 /s= cfs= 0,028317 m
3 /s = 28,317 L/s 1 acre-foot= 1.233,489 m 3 1 ft/s= 0,3048 m/s
70
Slide 71
Inicio do Exemplo 3 71
Slide 72
Coeficiente C de runoff calculado Rv= coeficiente volumtrico de
Schueler Rv=C Rv=0,05 + 0,009 x AI AI= rea impermevel (%)
Pr-desenvolvimento AI= 100% Rv= 0,05 +0,009 x 100= 0,95 72
Exemplo 3- AI pre >50% Usa SOMENTE Tr=2anos Pre=100 % e
pos=60% impermevel Caso 2- AI pre>50% Usa somente Tr=2anos
Pr-desenvolvimento Ps- desenvolvimento AI=100 AI=60% Rv=0,95
Q(m3/s)=0,473 tc(min)=10,31 tc=(min)18 Tr (anos)=2 Volume runoff
(m3)= 0,473x18x60=511 I (mm/h)=116,09 Volume (m3)=427 A(h)=3 427=
Qpos xtcpos x 60= Qposx18 x 60 Q(m3/s)=0,92 Qpos=427/(18x60)0,395
Volume (m3)= 0,92 x 10,31x 60=569 511- 427=84 25% menos V x
0,75=569x0,75=427 Q x 0,75=0,69 75
Slide 76
Dimetro do orifcio do Exemplo 3 CPv= 84 m 3 Q= 0,395m 3 /s
Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de
descarga g=9,81m/s 2 h= 1,60m 0,395= 0,62 x Ao x (2 x 9,81x1,60)
0,5 Ao= 0,395/3,47= 0,1138 m 2 D= (4 x 0,1138/ PI) 0,5 D=0,38m
Adoto: D=0,40m 76
Melhoria da qualidade das guas pluviais Quantidade (enchentes
ou e controle da eroso a jusante) Qualidade Ecosistema aqutico
(ecologia) 78
Slide 79
BMPs So as melhores prticas para resolver o problema da poluio
difusa Nota: podemos usar vrias BMPs USEPA catalogou 130 BMPs
Podemos trabalhar com volume WQv ou com reas (filtro gramado e vala
gramada) 79
Slide 80
Procedimentos da ASCE, 1998 conforme Akan, 2003 C=0,858 i 3
0,78 i 2 +0,774.i + 0,04 Po= (a.C). P 6 Sendo: C= coeficiente de
runoff i= rea impermevel em frao Po= volume a ser capturado na
bacia (mm) P 6 = mdia das precipitaes das chuvas (mm). Nota: USA: h
mapa.
Slide 81
Procedimentos da ASCE, 1998 conforme Akan, 2003 Po= (a.C). P 6
Para reservatrio de deteno estendido a=1,109 para esvaziamento em
12h a=1,299 para esvaziamento em 24h a=1,545 para esvaziamento em
48 h
Slide 82
Procedimentos da ASCE, 1998 conforme Akan, 2003 Exemplo 4: So
Paulo P 6 =33mm (95% das precipitaes) Nota: difcil de conseguir !.
Em USA h mapas AI=70%=i=0,70 C=0,858 i 3 0,78 i 2 +0,774.i + 0,04
C=0,50 Po= (a.C). P 6 Po= (1,299x0,50)x33=21,2mm
Slide 83
Po= 21,2mm Vc= (Po/1000) x Area (m 2 ) A= 8ha x 10000m 2 Vc=
(21,2/1000) x 8x10000= 1.696 m 3 Schueler, 1987 AI= 70% A=8ha=8
x10.000m 2 P=25mm Rv= 0,05 + 0,009x AI = 0,68 WQv= (P/1000) X Rv x
A WQv= (25/1000) x 0,68 x 8 x 10000m 2 =1.360 m 3
Slide 84
First flush/ Reino Unido CIRIA C 697, 2007 Londres The SUDS
manual. Usa os primeiros 10 mm de precipitao para o first
flush
Slide 85
BMPs International Stormwater BMP database 400 BMP ano 1996
ASCE, USEPA, FHWA, AWWA, WERF www.bmpdatabase.org BMPs vem se
tornando uma norma para tratamento do runoff em volume e qualidade.
BMP, ASCE, 2006 Recomendado: tratamento em srie (trem)
Slide 86
Trenzinho das BMPs, Aukland,2000 Controle na fonte (dentro do
lote, BMP-LID) como evitar lanamento de resduos perigosos a serem
levados pelas guas pluviais No outro vago temos as prticas de
infiltrao, seguido pelo vago da filtrao e o ltimo vago so as lagoas
86
Slide 87
BMPs EPA-SWMM5 (Stormwater Management Model )de abril de 2004
identifica vrias BMPs. Software free. USEPA: UWMRP (Urban Watershed
Management Research Program ): state-of- the-practice
Slide 88
BMPs BMP podem ser: Estruturais: vala de infiltrao, etc No
estruturais: planejamento, etc 88
Slide 89
BMPs EPA (Environmental Protection Agency) Pesquisas constante
sobre o assunto URBAN WATERSHED MANAGEMENT RESEARCH PROGRAM (UWMRP)
H conhecimento limitado sobre o assunto. Mas so usadas em todo o
mundo 89
Slide 90
Amostradores de guas pluviais 90
Slide 91
BMP Teoria do first flush P=25mm 91 90% 25mm
Slide 92
Melhoria da qualidade das guas pluviais Teoria de Schueler,
1987 90% das precipitaes que produzem runoff e que ocasionar
depsito de 80% de TSS (slidos totais em suspenso). WQv= (P/1000) x
Rv x A Sendo: WQv= volume para melhoria da qualidade das guas
pluviais (m 3 ) P= 25mm= first flush a ser adotado no Brasil =
precipitao mdia para Tr=0,5 anos= 6meses A= rea da bacia em m 2
Segundo o LEED P=25mm em locais de climas midos P= 19mm em locais
de climas semi-ridos P= 13mm valor mnimo a ser adotado 92
Slide 93
Exemplo 5 93
Slide 94
Exemplo 5-Volume WQv Rv=0,05 + 0,009 x AI Rv= coeficiente
volumtrico Rv=0,05 + 0,009 x 60=0,59 Rv=0,59 A=3ha P=25mm WQv=
(P/1000) x Rv x A WQv= (25mm/1000) x 0,59 x 30.000 m 2 = 443m 3
94
Slide 95
Reservatrio somente para melhoria da qualidade das guas
pluviais WQv= 443m 3 Adotando dimenses da rea em projeo j usadas
As= rea da superfcie= 13 x 26= 338m 2 H= WQv/ As= 443/338= 1,31 m
Tempo para esvaziar= 24h = 86.400s Vazo mdia de escoamento em 24h
Vazo = 443m 3 / 86400s= 0,00513m 3 /s 95
Slide 96
Dimetro do orifcio do Exemplo 5 Dever passar em 24 horas Vazo =
443m 3 / 86400s= Q= 0,00513m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd x Ao x
(2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81m/s 2 h= 1,31/
2= 0,66m TRUQUE Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,00513= 0,62 x
Ao x (2x9,81x0,66) 0,5 Ao= 0,00513/2,23= 0,0023m 2 D= (4 x 0,0023/
PI) 0,5 D=0,054m Adoto: D=0,05m= 50mm= 2 96
Slide 97
Exemplo 5- Reservatrio somente para melhoria da qualidade da
guas pluviais usando WQv Notar tubo de 0,05m para escoamento em
24horas. 0,5m 1,31m 0,60m WQv 24h 443m 3 Vertedor Folga 0,05m 0,60
x 1,13m 97
Slide 98
Exemplo 6 Junto: quantidade e qualidade 98
Slide 99
Exemplo 6- Reservatrio para melhoria da qualidade da guas
pluviais usando WQv e enchente TR=2anos Notar tubo de 0,05m para
escoamento em 24horas. 0,5m 1,31m 0,60m WQv 24h 443m 3 Vertedor
Folga 0,05m 0,60 x 1,13m 99 1,60m Enchente Tr=2anos V= 417m 3 0,20m
Esvazia em 24h Vazo de pr 0,082m 3 /s
Slide 100
No Exemplo 6 Juntamos SS6.1 caso 1 opo 1 com SS6.2 Fazendo
reservatrio WQv para melhoria da qualidade das guas pluviais.
100
Slide 101
Recarga de aquferos 101
Slide 102
Recarga de aqufero Mtodo semelhante ao de Horsley aplicado ao
Brasil. F=fator de recarga Grupo de solo A F=0,30 Grupo de solo B
F=0,20 Grupo de solo C F=0,10 Grupo de solo D F=0,03 102
Slide 103
Recarga de aqufero Mtodo do Volume de recarga Rev= F x WQv Rev=
volume de gua necessrio para recarga (m 3 ) Nota: no todo o volume
WQv que precisamos para a recarga. Mtodo da rea para recarga Rea= F
x A x Rv A= rea da bacia (m 2 ) Rv= coeficiente volumtrico
Rv=0,05+0,009 x AI 103
Slide 104
Recarga de aquferos Exemplo 6: A= 3ha, AI=60% P=25mm Solo tipo
B do SCS Rv=0,05+0,009 x 60=0,59 WQv= (25/1000) x 0,59 x 3 x
10.000= 443m 3 Em volume: Rev= F. WQv= 0,20 x 443= 89m 3 Para fazer
trincheira de infiltrao ou bacia de infiltrao. Em rea: Rea= F x A x
Rv = = 0,20 x (3 x 10000) x 0,59= 3.540m 2 para fazer faixa de
filtro gramada ou vala gramada 104
Slide 105
Reservatrio de deteno estendido 105
Slide 106
Reservatrio de deteno estendido 106
Slide 107
Reservatrio de deteno estendido (enchente+melhoria da qualidade
das aguas pluviais) 107
Slide 108
Reservatrio de deteno estendido 108
Slide 109
Reservatrio de deteno estendido 109
Slide 110
Reservatrio de deteno estendido 110
Slide 111
Reservatrio de deteno estendido 111
Slide 112
Origem do mtodo de clculo SCS Qps Qpr tb=2,67tc Area volume
hachurado Tempo Q (m 3 /s) 112
Slide 113
Origem do mtodo de clculo SCS Existe o tringulo com vazo de
pico Qps e outro com vazo Qpr. Temos que achar o volume V
hachurado. Portanto, temos: V= (2,67tcpos) x Qps/2 (2,67tcpos) x
Qpr/2 V= 2,67tcpos. 0,5(Qps-Qpr) V= 0,5. (Qps-Qpr). 2,67. tcpos. 60
Deixar passar: Qpr 113
Slide 114
Reservatrio de deteno estendido Finalidades mais usadas:
Enchente (Tr=25 anos) Qualidade (WQv) Menos usada: Controle da
eroso a jusante usando o volume CPv para Tr=2 anos e volume WQv
114
Slide 115
Eficincia do reservatrio de deteno estendido 115 TSSTPTNMetais
pesados Reservatrio de deteno estendido 61%19%31%26 a 54%
Slide 116
Exemplo 8-Vazo Tr=25anos Vazo (Tr=25anos) 1912,174 x 25 0,141 I
25 =------------------------ ( t + 19,154) 0,857 tcpos= 18min
3010,43 I 25 =------------------------ = 135,87mm/h ( 18 + 19,154)
0,857 Q 25 pos = CIA/360= 0,59 x 135,87 x 3 /360= 0,67m 3 /s
116
Slide 117
Vazo Tr=25anos Vazo (Tr=25anos) 1912,174 x 25 0,141 I 25
=------------------------ ( t + 19,154) 0,857 tcpre= 34 min 3010,43
I 25 =------------------------ = 99,96 mm/h ( 34 + 19,154) 0,857 Q
25 pre = CIA/360= 0,14 x 99,96 x 3 /360= 0,12 m 3 /s 117
Slide 118
Reservatrio de deteno estendido Tr=25anos V= 0,5. (Qps-Qpr).
2,67. tc. 60 Deixar passar: Qpr V= 0,5 x (0,67-0,12) x 2,67 x 18 x
60 = 891 m 3 Deixar passar: Qpr =0,12m 3 /s As= 338m 2 891m 3 / 338
m 2 = 2,64 m (altura) 118
Slide 119
Dimetro do orifcio CPv =505m 3 Dever passar em 24 horas para
Tr=2 anos Vcpv= Qpos x tc x 60= 0,468 x 18 x 60= 505m 3 As= 338 m 2
WQv= 443 m 3 Entre os volumes 505 m 3 e 443 m 3 adoto 505m 3 para
esvaziar em 24 h Altura= 505/ 338 m 2 = 1,49 m Vazo = 505/86400 s=
Q= 0,00584 m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd=
0,62= coeficiente de descarga g=9,81 m/s 2 h= 1,49/ 2= 0,745m
TRUQUE Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,00584= 0,62 x Ao x
(2x9,81x0,745) 0,5 Ao= 0,00584/2,37= 0,00246m 2 D= (4 x 0,00246/
PI) 0,5 D=0,056m Adoto: D=0,075 m= 75 mm=3 119
Slide 120
Dimetro do orifcio deteno estendido Qpr=0,12 m 3 /s Qpr= 0,12 m
3 /s Equao do orifcio Q= Cd. Ao. (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente
de descarga g=9,81 m/s 2 891 m 3 /338m 2 = h= 2,64 TRUQUE Ao= PI x
D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,12= 0,62. Ao x (2.9,81. 2,64) 0,5 Ao=
0,12/4,46 = 0,0269 m 2 D= (4 x 0,0269/ PI) 0,5 D=0,185m Adoto:
D=0,20m= 200 mm= 8 120
Slide 121
LEED -Reservatrio de deteno estendido Proteo do canal a jusante
SS6.1-Quantidade e SS6.2 Qualidade Vazo de pr e ps-desenvolvimento
SS6.1 case 1- Option 1 Melhor e mais usado: quantidade (tubo de
0,20m) e qualidade (tubo de 0,075m). Reservatrio ficar seco depois
de 24h Exemplo 8- 0,50m 2,64m 1,49m WQv 443m 3 Tr=2anos Cpv=505 m 3
0,075m 0,60m x 1,13m CPv= 511 m 3 Vale o maior Deteno estendida
Tr=25anos 891 m 3 0,20m Esvazia em 24h 121
Slide 122
Reservatrio de reteno (wet pond) Volume permanente (1 WQv) 2WQv
ou 3 WQv Bigger is better (Schueler, 1987) Volume temporrio (1 WQv
) 122
Slide 123
Eficincia do reservatrio de reteno 123 TSSTPTNMetais pesados
Reservatrio de reteno 68% +- 10% 55% +- 7%32 +- 11%36% a 65%
Slide 124
Reservatrio de reteno nunca fica seco: precisa de uma certa rea
da bacia (mnimo 10ha); impermeabilizao do fundo com argila ou
geotxtil impermevel 124
Slide 125
Reservatrio de reteno Fazer balano hdrico para ver se o
reservatrio no ficar seco durante alguns meses por ano. 125
Slide 126
Reservatrio de reteno (Wet Pond) (valoriza os imveis em at 28%)
126
Slide 127
Reservatrio de reteno (wet pond) Pode ser construda: On line:
WQv permanente e WQv temporrio + volume para enchentes Off line:
WQv permanente e WQv temporrio 127
Slide 128
Reservatrio de reteno (wet pond) Muito eficiente para a remoo
dos poluentes Alguns dizem que mais eficiente que wetland TSS
remove 80% TP remove 50% TN remove 35% Metais remove 60% Bactrias
remove 70% 128
Slide 129
Reservatrio de reteno (wet pond) Area mnima de 10ha e mxima de
60 ha. Cuidado com a vazo base (Plinio: mnimo 10 ha) Profundidade
mnima =0,90m Profundidade mxima= 0,90 a 1,80m Talude laterais: 1:3
Relao comprimento/largura: 3:1 129
Slide 130
Reservatrio de reteno (wet pond) Esvaziamento do reservatrio
temporrio em 24 horas Vertedor de emergncia: Tr=100 anos
Pernilongos (Culex): usar inseticidas Aedes aegypti (dengue):
buscar animais que se alimentem deles, mas no resolve totalmente o
problema. 130
Slide 131
Reservatrio de reteno (wet pond) off line Volume Permanente
Volume Temporrio Exemplo 9- Atendimento SS6.2 NOTA: posso fazer em
cima o reservatrio para Tr=2anos para proteo de eroso a jusante
0,60m 1,11m WQv 443m 3 Temporrio 0,075m 0,60mx 1,13m NA mximo
maximorum Vertedor de emergncia WQv 443m 3 Permanente 0,50m folga
Esvazia em 24 h 131
Slide 132
Grfico para Wet Pond para achar a remoo de TSS entrando com
relao volume do reservatrio permanente/ WQv (Bigger is better:
Schueler, 1987) Denver recomenda: 1,00 a 1,5 California Stare water
control board: 3 a 5 132
Slide 133
Trash Rack 133
Slide 134
Proteo contra entupimentos 134
Slide 135
Trash rack ( 0,15m) (H clculos da rea da grade e da perda de
carga) 135
Slide 136
Clculo do trash rack A= rea do trash rack (m 2 ) Ao= rea da
tubulao (m 2 ) A/Ao = 77 / e -0,00488.D Exemplo 10: D= 100 at 500mm
A/Ao= 77 / e -0,00488x100 = 47,27 Ao= PI x D 2 /4= 0,00785m 2 A=
0,00785 x 47,27= 0,37m 2 136
Slide 137
Trash Rack 137
Slide 138
Trash rack Acima de 600mm At/Ao= 4 138
Slide 139
Infiltrao
Slide 140
Melhoria da Qualidade das guas pluviais (WQv) e Recarga do
aqufero subterrneo (Rev) Fim Inicio Infiltrao BMP K>>7mm/h
K7mm/h Routing WQv Rev recarga Rev>>recarga
Slide 141
Pavimento permevel A) pavimento modular B) pavimento poroso
(concreto ou asfalto) 141
Slide 142
Pavimento permevel pavimento poroso de concreto BMP 142
Slide 143
Pavimento poroso de concreto 143
Slide 144
Pavimento permevel pavimento poroso de asfalto sem agregados
finos 600m 144
Slide 145
Pavimento permevel Clogging: entupimento. o grande problema.
Clogging se inicia com sujeira e poeira entre 1,4kg/m 2 a 3,0 kg/m
2 (Pesquisa Canad) Pesquisas: em 3 anos entope 50% Pavimento
modular menos sensvel ao clogging do que o pavimento poroso.
Percolao no pavimento poroso: 4000mm/h Juntas do pavimento modular:
14.000mm/h 145
Slide 146
Pavimento permevel Alemanha- pavimentos permeveis devem ter
capacidade mnima para 270 L/s x ha. Brasil (?) Vida til de um
pavimento permevel de 20anos. Manuteno: 4 vezes por anos:
Equipamentos de vcuo e jato de gua (caro) 146
Slide 147
Pavimento modular (concreto ou PVC) 147
Slide 148
Pavimento modular BMP 148
Slide 149
Pavimento modular 149
Slide 150
Pavimento modular 150
Slide 151
Pavimento modular 151
Slide 152
Pavimento modular 152
Slide 153
Pavimento modular BMP 153
Slide 154
Pavimento modular Area 2ha S 5% Lenol fretico: 1,20m K3,6mm/h
(CIRIA) 154
Slide 155
Eficincia do pavimento modular 155 TSSTPTNMetais pesados
Pavimento modular 82% a 95%65%80 a 85%98 a 99%
Slide 156
Pavimento modular Abaixam a temperatura cerca de 9C
Alternativas para diminuir os efeitos da ilha de calor: rvores,
pintar o telhado de branco, telhado verdes e pavimentos permeveis.
156
Slide 157
Pavimento modular H trs tipos bsicos; Tipo A - Quando toda a
gua infiltrada Tipo B - Somente parte da gua infiltrada Tipo C -
Nada infiltrado
Slide 158
Pavimento modular Tipo A-Quando toda a gua infiltrada
Slide 159
Dimensionar um pavimento modular (Tipo A) Porosidade especfica
da brita britada=0,32 rea = 100m 2 K= 7mm/h (condutividade
hidrulica)=0,007m/h H= (D/n) x (I- K) Durao da chuva=D=60min= 1h
Tr=25anos RMSP Intensidade da chuva =I=70,5mm/h=0,0705m/h H=
(1,00h/0,32) x (0,0705 0,007m/h)=0,20m Adoto: espessura H= 0,25m
Bidim Tempo de esvaziamento = (n x H)/K= (0,32 x 250)/7= 11,4
(12h)
Slide 160
Modelo simplificado Exemplo: WQv= 443 m3 para A=3ha AI=60% K=
7mm/h d= WQv/ (A x n) A= rea do pavimento modular= 1000m2 (hiptese)
d= espessura da camada de pedra (m) n= porosidade especfica da
pedra britada= 0,30 d= 443/ (3000 x0,30) =0,49m Tempo de
esvaziamento T= d.n/ K= 490 x 0,30/ 7 =21h (ideal entre 24h e 72h)
160
Slide 161
Pavimento modular Tipo B quando parte da gua se infiltra Difcil
de calcular
Slide 162
Pavimento modular Tipo C nada se infiltra A gua toda
drenada
Slide 163
Pavimento modular Tipo C Temos que achar o dimetro do tubo de
drenagem e o espaamento. E= 2x h/(q/K) 0,5 Sendo: E= espaamento dos
tubos em paralelo (m) h= altura da camada de pedra (m) K=
condutividade hidrulica da pedra (m/s)= 0,001m/s q= intensidade da
chuva (m/s). Vrios Tr
Slide 164
Pavimento modular Tipo C- nada se infiltra Exemplo 11: rea do
pavimento modular= 3.540m 2 Solo impermevel Pavimento modular Tipo
C com drenos
Slide 165
Pavimento modular Tipo C Exemplo continuao Superfcie plana
adotada Altura de pedra adotada= h=0,40m Intensidade da chuva q
(m/s) Q= 53mm/h para RMSP Tr=5anos 1hora Q=
53mm/h=0,00001444m/s
Slide 166
Pavimento modular Exemplo continuao E= 2x h/(q/K) 0,5 E= 2x
0,40/(0,00001444/ 0,001) 0,5 E= 6,7m= espaamento Escolha: tubo
150mm, 1% de declividade, seo plena: 0,013m 3 /s (nota: poderamos
escolher y=2/3D ou y=0,8D) Vazo total de drenagem= A x q= 4271m 2 x
0,0000144m/s=0,061m 3 /s Numero de tubos= 0,061m 3 /s/ 0,013m 3
/s=4,7 tubos Adotamos 5 tubos em paralelo
Slide 167
Pavimento poroso (concreto ou asfalto) 167
Slide 168
Pavimento poroso (concreto ou asfalto) A= WQv/ [n. d + (K/1000)
x T + np. dp] Sendo: A= rea da superfcie do pavimento poroso de
concreto ou asfalto (m2) WQv= volume para melhoria da qualidade das
guas pluviais (m3) n=porosidade mdia da pedra britada =0,32 d=
espessura da camada de pedra britada (0,25md1,20m) K= condutividade
hidrulica (mm/h) 7mm/h T= tempo para encher o reservatrio de pedra
britada (h). T=2h np= porosidade efetiva do concreto ou asfalto
poroso=0,18 (entre 0,15 a 0,22) dp=espessura do concreto ou asfalto
poroso (0,05m
Faixa de filtro gramada (estimativas) 221 Parmetro Area
impermevel montanteArea permevel montante (jardins, etc) Compriment
o paralelo ao fluxo da agua maximo (entrada) 11 m23 m 30m (45,7 m
FHWA) Declividade maxima 2%2%2%2% Compriment o minimo da faixa
paralelo ao fluxo de gua 3,004,56,007,53,03,64,55,4 Fonte: Estado
da Georgia, 2001
Slide 222
Faixa de filtro gramada Exemplo 17 Calcular a largura da faixa
de filtro gramada para area impermevel a montante com 20m e
declividade da faixa de filtro gramado >2%. Vendo a tabela
escolhemos faixa com 7,5m de comprimento. 222
Slide 223
Reservatrio de infiltrao (rea da bacia 6ha) recarga 223
Slide 224
Reservatrio de infiltrao (recarga do aqufero) lenol fretico
ideal: mnimo de 3,00m Problemas em projetos: 50% falham Manuteno:
5% ao ano 224
Slide 225
Reservatrio de infiltrao Custo C(US$)=162,6x V 0,69
Profundidade: 0,30m a 1,80m Tempo de infiltrao: 48h e mximo de 72h
Importante: pr-tratamento 225
Slide 226
Reservatrio de infiltrao Exemplo 18: AI=60% A=6ha Rv=0,59
WQv=(P/1000). Rv. A= (25/1000) x 0,59x6x10.000=885m 3 As= SF. WQv /
(T. K) As= rea do fundo do reservatrio (m 2 ) SF= fator de
segurana=2 WQv= volume do volume para melhoria da qualidade das
guas pluviais (m 3 ) T=tempo de infiltrao da gua no solo entre 24h
a 72h K=condutividade hidrulica do solo (m/h) d=WQv/ As d=
profundidade do reservatrio (m) entre 0,30 a 1,80m 226
Slide 227
Reservatrio de infiltrao (exemplo) As= SF. WQv/ (K. T) T=48h
(adoto) K=13mm/h=0,013m/h As= 2 x 885m 3 / (0,013m/h x 48h)=2837m 2
d=profundidade do reservatrio (m) d=WQv/ As d=885m 3 / 2837m 2 =
0,31m 227
Slide 228
Filtro de areia (rea da bacia 4ha) 228
Slide 229
Eficincia do filtro de areia 229 TSSTPTNMetais pesados Filtro
de areia 66% a 95%4% a 51%44 a 47%34 a 88%
Slide 230
Filtro de areia (no infiltra no solo, melhoria da qualidade das
guas pluviais) 230
Slide 231
Filtro de areia 231
Slide 232
Filtro de areia de superfcie 232
Slide 233
Perfil de um filtro de areia 233
Slide 234
Tubos perfurados 150mm 300mm sobre a geratriz superior Pedras:
100mm a 150mm (pedra 1,2, e 3) Distncia mxima entre tubos= 3,00m
Declividade minima = 1% Geotxtil Buraco: 3/8 (9,53mm) Camada mnima
de areia de 0,45m 234
Slide 235
Filtro de areia Exemplo 19 A=2ha (
Pr-tratamento em filtro de areia (toma-se para sedimentao
partculas menos de 20 a 40m) As= - (Qo / vs). Ln (1-E/100) As= = -
(Qo / vs). Ln (1-E/100) Para E=90% (eficincia de deposio) As= 2,3 x
Qo/ vs AI 75% 20m vs= 0,000355 m/s AI >75% 40 m vs= 0,001422m/s
239
Slide 240
Exigncias do Leed nas BMPs Relacionar as BMPs Porcentagem do
site tratado pela BMP Eficincia de cada BMP em % Fonte de dados
sobre eficincia da remoo de TSS (slidos totais em suspenso) Plano
de manuteno e operao das BMPs 240
Slide 241
BMPs no estruturais Leed considera: rain garden, valas gramadas
e filter strip onde feita a filtrao 241
Slide 242
BMP no estrutural LID: Low Impact Development ( BMP LID : na
fonte): rain garden 242
Slide 243
LID no estrutural Reduzir superfcies impermeveis Deixar vegetao
junto ao rios (rea ripariana) Proteger os caminhos naturais das
guas pluviais Minimizar a compactao do solo Evitar de fazer muitas
escavaes 243
Slide 244
Planejamento e uso do solo (Espanha,Portugal, Alphaville, etc)
244
Slide 245
Planejamento e uso do solo 245
Slide 246
Planejamento e uso do solo 246
Slide 247
Remoo de TSS, TP e TN TSS= slidos totais em suspenso TP= fsforo
total TN= niltrognio total Tipo de BMPTSSTPTN Bacia de
infiltrao80%60%50% Canal gramado70%30% Filtro de areia82%46%35%
Rain garden90%72%58% Reservatrio de reteno75%52%30% Reservatrio de
deteno estendido53%25%30% Trincheira de infiltrao75%55%58% Vala
gramada48%30%
Slide 248
Manuteno e operao anual Tipo de BMPManuteno e operao anual
Reservatrio de deteno seco 3 a 6% Trincheira de infiltrao3 a 20%
Pavimento poroso de concreto5% Vala gramada5% a 7% Reservatrio de
reteno3 a 5% Wetland construda1 a 5% Faixa de filtro gramadaUS$
250/ha a US$ 3.500/ha
Slide 249
Consumo relativo da BMP da rea impermevel da Bacia Tipo de
BMPPorcentagem de rea impermevel da bacia Res. deteno2 as 3%
Wetland construda3 a 5% Trincheira de infiltrao2 a 3% Reservatrio
de infiltrao2 a 3% Filtros de areia0 a 3%
Slide 250
Custos das BMPs em dezembro de 2010. Reservatrio de deteno
estendido C= 251,42. V 0,76 Reservatrio de retenoC=415,65. V 0,71
Wetland construdaC=519,14.V 0,71 Trincheira de infiltraoC=2206,71.
V 0,63 Reservatrio de infiltraoC=267,00.V 0,69 Filtros de areiaC= K
x A em ha K varia de 6.678 a 13.358 Canal gramadoUS$ 3,74/m 2 a US$
7,49/m 2 Pavimento porosoUS$ 45,00/m 2
Slide 251
Recomendaes do Leed nas BMPs 1. Descrever todas as BMPs 2.
Porcentagem da rea usada pela BMP 3. Eficincia de cada BMP em
porcentagem 4. Fonte de dado sobre eficincia da remoo do TSS (
slidos totais em suspenso) Nota: apenas 1 pontos em SS6.1 e 1 ponto
em SS6.2 251
Slide 252
Quantidade e qualidade das guas pluviais para os crditos do
LEED SS6.1-QUANTIDADE SS6.2 QUALIDADE BMPs Site:
http://www.pliniotomaz.com.br E-mail: [email protected] Livro:
Clculos Hidrolgicos e Hidrulicos para Obras Municipais: autor
Plinio Tomaz Livro: Poluio Difusa: autor Plinio Tomaz CD:
distribudo 252
Slide 253
Consumo de gua em paisagismo
Slide 254
254
Slide 255
Tanque de evaporao Classe A US$ 1000 255
Slide 256
Objetivo Obter a evapotranspirao de referncia ETo Achar mtodo
simples de clculo Fcil aplicao para qualquer lugar do Brasil
256
Slide 257
Mtodos existentes evapotranspirao de referncia= ETo Mtodo de
Thornthwaite, 1948 Balano Hdrico pelo mtodo de Thornthwaite-Mather,
1955 Mtodo de Romanenko, 1961 Mtodo de Turc, 1961 para Mtodo Mtodo
de Penman-Monteith, 1998 FAO Mtodo de Hargreaves Mtodo de Penman,
1948 para superfcies livres Mtodo de Blaney-Criddle, 1975 257
Slide 258
Chuvas mensais Chuvas mensais: Instituto Nacional de
Metereologia - INMET http://www.inmet.gov.br/ Agrometereologia
Agricultura Balano Hdrico Selecione Estado do Brasil Selecione
estao 258
Slide 259
Evapotranspirao pelo mtodo de Thornthwaite Embrapa- Empresa
Brasileira de Pesquisa Agropecuria http://www.embrapa.gov.br/
Google: pesquisar-Banco de Dados Climticos do Brasil Estado Cidade
Longitude, Latitude, altura, precipitaes mensais e evapotranspirao
259
Slide 260
Latitude 260
Slide 261
Valores de f* para a formula de Blaney-Criddle 261
Slide 262
Mtodo de Blaney-Criddle, 1975 H*= f*. (0,46. T + 8,13) Sendo:
H*= lmina de gua no perodo de um dia (mm) T= temperatura mdia do ms
( C) f*= mdia da porcentagem diria do fotoperodo anual em latitudes
que variam de 10 N a 35 S 262
Slide 263
Exemplo 1: achar o valor de f Exemplo 1: Guarulhos Latitude
23,5 Sul, temperatura mdia de janeiro de 23,7C H*= f*. (0,46. T +
8,13) H*= 0,31 x (0,46 x 23,7 + 8,13)=5,9mm 263
Slide 264
Dada a temperatura mdia do ar do ms 264
Slide 265
Valores de a e b da formula de Blaney-Criddle 265
Slide 266
Exemplo 2 Razo de insolao: baixa, mdia e alta Exemplo:
Guarulhos, Umidade relativa do ar U=73% >50%, Velocidade mdia do
vento= u 2 =1,6m/s
Slide 267
Evapotranspirao de referncia pelo Mtodo de Blaney- Criddle,
1975 ETo= a + b. H* Sendo: ETo= evapotranspirao (mm/dia) a e b so
coeficientes obtidos da Tabela anterior H*= calculado anteriormente
(mm) Exemplo: ETo= a + b. H* =-1,65+0,98 x 5,9= 4,1mm/dia Janeiro:
31dias 4,1mm/dia x 31dias= 128mm/ms 267
Slide 268
Mtodo de Blaney-Criddle, 1975 268
Slide 269
269
Slide 270
Irrigao de gramados Objetivo: Estimativa de consumo de gua em:
Jardins Praas Campos de futebol Campos de golfe 270
Slide 271
Consumo de gua 271
Slide 272
Tringulo da classificao textural 25% areia; 60% silte: 15%
argila solo franco siltoso 272
Slide 273
Asperso 273
Slide 274
Tensimetro 274
Slide 275
Tensimetro US$ 500 275
Slide 276
Tensimetro de faixas semforo 276
Slide 277
Fertilizantes: N, P e K 277
Slide 278
Evapotranspirao no paisagismo ET L = ETo. K L ETo=
evapotranspirao de referncia (mm/ms) K L =coeficiente de paisagismo
(gramados e arbustos) ET L = evapotranspirao do paisagismo (mm/ms)
278
Slide 279
Ks, Kd e Kmc (rvores; arbustos; cobertura; misto; gramado)
279
Slide 280
Coeficiente das espcies: Ks Leva em conta quanto a planta
precisa de gua. Plantas podem precisar de pouca gua e muita gua.
Planta que no consume gua Ks=0 Critrio subjetivo No h tabelas que
fornecem o Ks para cada tipo de planta. Escolha depende experincia
do projetista 280
Slide 281
Coeficiente de densidade: Kd reas com plantas esparsas possuem
menor evapotranspirao. reas com plantas juntas tm maior
evapotranspirao 281
Slide 282
Fator de microclima: Kmc Depende da paisagem, temperatura,
vento e umidade. Valores pequenos de Kmc so para reas com muitas
sombras e protegidas pelo vento. Valores altos de Kmc so devido a
locais que possuem muito vento facilitado pelos prdios existentes.
282
Slide 283
Escolha do ms O LEED nos Estados Unidos adota para os clculos
somente o ms de JULHO porque o ms que tem maior evapotranspirao. No
hemisfrio sul o equivalente o ms de JANEIRO que de modo geral no
Brasil o ms com maior evapotranspirao. Nota: para o Brasil fazer os
clculos para os 12 meses. 283
Slide 284
Exemplo com gramado, arbustos e misto. Observar Ks 284 Tipo de
paisagismoArea (m2)KsKdKmcKLIECEEtoETL TPWA (m3)
Arbustos1120,21,01,30,260,9001,0206,1353,59 6,0
Misto3630,21,01,40,280,6251,0226,7963,50 23,1
Gramado840,71,01,20,840,6251,0206,22173,23 14,6 Total=559Total=
43,6
Slide 285
Tipos de gramas Gramas tolerantes a seca Batatais Bermuda
Esmeralda Gramas pouco tolerantes a seca Santo Agostinho Coreana So
Carlos 285
Slide 286
Exemplo 3- Irrigao Local: So Paulo Grama bermuda rea= 575.258m
2 Tipo de solo: franco-argiloso Vento: 3m/s Calcular volume de
irrigao necessrio mensalmente usando a precipitao efetiva Pe.
Slide 287
Condutividade hidrulica do solo K em (mm/h) Tipos de solo
Condutividade hidrulica conforme a declividade do terreno. 4%8% 8%
a 12% 12% a 16% > 16% mm/h 1Areia grossa31,825,419,112,77,9
2Areia mdia26,921,616,310,76,9 3Areia fina23,919,114,29,76,1 4Areia
franca22,417,813,58,95,6 5Franco arenoso19,115,211,47,64,8 6Franco
arenosa fina16,012,79,76,44,1 7 Franco arenosa muito fina
15,011,98,96,13,8 8Franco13,710,98,45,63,6 9Franco
siltoso12,710,27,65,13,3 10Solo siltoso11,28,96,64,62,8 11Argila
arenosa7,96,44,83,02,0 12Franco argiloso6,45,13,82,51,5 13Argila
siltosa4,83,82,82,01,3 14Solo argiloso3,32,52,01,30,8 Fonte: Toro
Company, 1986 in AWWA, 1993
Slide 288
Da tabela anterior escolhemos para solo franco argiloso K=1,3
mm/h
Slide 289
Profundidade das razes Z
Slide 290
Da Figura anterior adotamos profundidade do gramado RZ=
300mm
Slide 291
Capacidade de armazenamento no solo AWHC Textura do solo
Capacidade de campo CC Ponto de Murcha Permanente PM AWHC= CC - PM
(m 3 /m 3, cm 3 /cm 3, mm/mm) Areia0,170,070,11 Areia
franca0,190,100,12 Franco arenoso0,280,160,15 Franco0,300,170,18
Franco siltoso0,360,210,19 Silte0,360,220,20 Franco argiloso
siltoso0,370,240,18 Argila siltosa0,420,290,19 Argila0,400,20
Slide 292
Da figura anterior escolhemos para solo franco argiloso-siltoso
AWHC= 0,18mm/mm
Slide 293
Agua disponvel para a planta na zona das razes PAW= AWHC. RZ
PAW= gua disponvel para a planta na zona das razes (mm) RZ=
profundidade mdia das razes para uma determinada hidrozona (mm)
PAW= 0,18 x 300=54mm
Slide 294
Porcentagem de gua que pode ser extrada (MAD= Management
Allowable depletion) Textura do solo Quantidade de gua que pode ser
extrada (MAD) (%) Argiloso30 Franco-argiloso40 Franco-siltoso40
Franco50 Franco-arenoso50 Arenoso60 Nota: o mximo de MAD de 50%
Fonte: Adaptado de The Irrigation Association, maro de 2005-
Landscape Irrigation Scheduling and Water Management.
Slide 295
Consultando a tabela anterior para tipo de solo franco
argilo-siltoso MAD= 40%
Slide 296
Quantidade de gua que pode ser extrada pelas plantas (AD) AD=
PAW x (MAD / 100) AD= 54 x (40/100)=22mm
Slide 297
Precipitao efetiva Pe com percentual fixo da USDA-SCS Categori
a de solo Tipo de solo Profundidade das razes em milmetros
150mm300mm457mm610mm Precipitao mdia mensal efetiva em (%) da
precipitao mensal 1Arenoso44485255 2 Franco- arenoso 47535863
3Franco49576368 4 Franco- argiloso 47556065 5Argiloso45515559
Fonte: The Irrigation Association, maro de 2005- Landscape
Irrigation Scheduling and Water Management.
Slide 298
Para solo franco-argiloso e profundidade de razes 300mm
escolhemos: 55% Dica: para planejamento de irrigao RF, mximo de
50%. RF= 50%
Slide 299
Precipitao efetiva Pe= P x RF /100 P= 254mm para o ms de
janeiro RF= 50% Pe= P x RF /100 Pe= 254 x 50 /100= 127mm Mas Pe
deve ser menor que P=254mm e ETc =96,2mm. Portanto, Pe=96,2mm
Slide 300
Eficincia da Irrigao: IE Tipo de irrigaoEficincia da irrigao
Sprinkler para irrigar rvores e arbusto 0,90 Gotejamento0,90
Sprinkler rotor em plantas com filas maiores que 2,40m de largura
0,75 Sprinkler em spray(bocal) em plantas com filas maiores que
2,40m de largura 0,625 Sprinkler em plantas com filas menores que
2,40m de largura 0,40 Fonte: Water Efficient Landascape, 1993
AWWA
Slide 301
Uso de sprinkler adotamos rendimento de 62,5%, ou seja, IE
=0,625
Slide 302
Fator de controle =CE Fator de controle CECondio 0,85Existe
somente sensor de chuva 0,80Existe somente o controlador 0,60Existe
controlador e sensor de chuva CE=1,00No existe sensor de chuva e
nem controlador 0,4Existe microestao climatolgica
Slide 303
Como no temos sensor de chuva e nem controlador CE=1,00
Slide 304
TWA= quantidade necessria de gua para irrigao no ms (m 3 ) TWA
= [(ET L Pe)/ IE] x CE Janeiro TWA = [(96,2 96,2)/0,625] x 1,00=0
Abril TWA = [(65,8 29,2) /0,625] x 1,00= 58,5mm
Slide 305
Area verde= A=575.258m 2 =57,5258ha Ms de abril Volume
mensal=V= A x 58,5 /1000=33.681m 3 /m s Q (L/s)= V / (dias do ms x
86400 x1000)= Q= [33,681/ (30 x 86400) ]x 1000=13 L/s Taxa (L/s x
ha)= 13/57,5258= 0,23 L/sxha Mdia Estado So Paulo 0,37 L/sxha
Slide 306
janeirofevmaroabrilmaiojunhjulhoagosetoutnovdez 31283130313031
30313031 Precipitaao (mm/ms)=P=254252201587039312575137130215
Evapotranspiaraao mm/ms
Blaney-Criddle=128102109887665648185105109125 Ks= fator das espcies
(gasto de gua)=0,75 Kd=fator da densidade das plantas=111111111111
Kmc=fator de microclima (sombra)=111111111111 Coeficiente de
paisagismo KL= Ks x Kd x Kmc0,75 Etc= Eto x KL
(mm/mes)=96,276,481,565,856,748,548,260,963,478,681,993,5 Taxa de
infiltraao no solo (mm/h)=solo argila siltosa, pouco arenosa, pouco
porosam mole e escura1,3 Capacidade de armazenamento no solo AWHC
para solo franco argilo-siltoso0,18 Profundidade das raizes
(mm)=300 Agua dispon ivel para as plantas PAW (mm)=54 Fator de agua
que pode ser extraido para solo franco argilo-siltoso MAD (%)=
40,00 Quantidade maxima de agua que pode ser extraida pelas plantas
AD (mm)=22 Precipitaao efetiva Tabela 1.13 para solo franco argilo-
siltoso=RF =50 Pe= P x RF/100=1271261002935201512386965107
Pecipitaao efetiva deve ser menor que P e
Etc96,276,481,529,235,119,515,412,537,668,765,293,5 Rendimento da
irrigaao adotado=IE=0,625 Fator de controle - No tem sensor de
chuva e nem controlador=CE=1,00 TWA= mm/ms com Pe= [(ETc - Pe)/
IE]xCE=0,0 58,534,546,552,477,541,415,926,70,0 Area verde (m2) a
ser irrigada=A=575258 Volume mensal (m3) com
Pe=0003368119830267243016444593238129148153700 Vazao em
litros/segundo com Pe0,0 13,07,410,311,316,69,23,45,90,0 Taxa de
l/s x ha com Pe=0,00 0,230,130,180,200,290,160,060,100,00
Slide 307
TPWA= gua necessria para irrigao TPWA= TWA gua no potvel TPWA=
a gua potvel necessria para a irrigao descontando-se a gua no
potvel GWPA= 100 x (TWA linha de base TWA projetado) / TWA linha de
base GWPA= a porcentagem da reduo de gua potvel (%) gua no potvel =
reso de esgotos, reso guas cinzas claras, reso de guas cinzas
escuras e aproveitamento de gua de chuva. TWA linha de base =
aquele sistema de irrigao tradicional em que no h sensor de chuvas
e nem controlador da irrigao. So de modo os sistemas antigos e o
total de gua necessrio para um paisagismo linha de base. TWA
projetado= so os sistemas de irrigao projetados em que h sensor de
chuva ou e controlado. Poder haver tambm o gotejamento. 307
Slide 308
Plano de irrigao Dever ser apresentado um plano de irrigao
Frequncia de irrigao (dias de irrigao) Horrios de rega (manh ou e
noite) 308
Slide 309
Observaes sobre irrigao no LEED No usa a precipitao efetiva Pe
D pontos quando se usa gua de irrigao de reso ou aproveitamento de
gua de chuva Nota: supe-se que toda gua para irrigao potvel TPWA =
TWA gua no potvel GWPA= porcentagem de reduo de gua potvel
Slide 310
Leed GWPA= ( 1- projetoTPWA/baseline TWA) x 100 Leed: se a
economia for maior que 50% teremos 2 pontos Se a economia for de
100% teremos 4 pontos Nota: quando calcular o baseline o valor Kmc
do coeficiente de paisagismo dever ser o mesmo no projeto. Instalar
medidores para volume a ser irrigado Manuteno especfica para reso
de gua cinza
Slide 311
Bibliografia Bibliografia: Evapotranspirao (digital free;
Plinio Tomaz) Livro- Consumo de gua no paisagismo (Plnio Tomaz)
311
Slide 312
Muito obrigado ! 17 de dezembro de 2013 Crditos LEED SS6.1 ;
SS6.2 ; BMPs Irrigao Plnio Tomaz Engenheiro civil Site:
www.pliniotomaz.com.br [email protected] 312