Rio de Janeiro

2008

Engenheiro Francisco Jos

d Almeida Diogo

Engenheiro Jos Carlos

Sciammarella

MANUAL DEPAVIMENTAO

URBANA

Drenagem:

Manual de ProjetosVolume II

Associao Brasileira

de Pavimentao

AUTOR

Engenheiro Francisco Jos dAlmeida Diogo

Professor do IME e Engenheiro do CENTRAN

CO-AUTOR

Engenheiro Jos Carlos Sciammarella

Professor do CEFET / RJ e Consultor / Projetista de drenagem urbana, de rodovias e ferrovias

REVISORES

Engenheiro Jorge Henrique Ribeiro

Engenheiro Civil e de Segurana do Trabalho / Consultor e Perito Judicial / Scio da ABPv

Professora Laura Maria Goretti da Motta

COPPE-UFRJ

Ficha Catalogrfica: Centro de Documentao do CENTRAN

Diretoria da ABPv

ASSOCIAO BRASILEIRA DE PAVIMENTAO

TRINIO 2008/2010

PRESIDENTE

Engo Eduardo Alberto Ricci

VICE-PRESIDENTE

Cel Engo Paulo Roberto Dias Morales

DIRETOR ADMINISTRATIVO

Engo Joo Menescal Fabrcio

DIRETORA TCNICA

Enga Laura Maria Goretti da Motta

DIRETOR FINANCEIRO

Engo Atahualpa Schmitz da Silva Prego

DIRETORA DE DIVULGAO

Arqta Georgina Librio Azevedo

CONSELHO FISCAL

SCIO COLETIVO

Fundao-DER/RJ

Engo Marcos Balaguer

Concresolo RJ

Engo Marcio B. de Amorim

SCIO INDIVIDUAL

Enga Luciana Nogueira de Castro RJ

Engo Salomo Pinto RJ

D591 Diogo, Francisco Jos dAlmeida.

Drenagem: manual de projetos / Francisco Jos dAlmeida

Diogo; Co-autoria de Jos Carlos Sciammarella. Rio de Janei-

ro: Associao Brasileira de Pavimentao, 2008.

160 p. : il., tab. ; 29 cm (Manual de pavimentao; v. 2)

Inclui bibliografia.

ISBN 978-85-88353-02-2

1. Drenagem Gesto e projetos. 2. Hidrologia superficial.

3. Engenharia sanitria. I. Ttulo. II. Sciammarella, Jos Carlos.

CDD 625.734

COMISSO DE PAVIMENTAO

URBANA CPU

Coordenador: Engo Fernando Augusto Jnior

Engo Clodoaldo Pereira Andrade

Engo Francisco Jos dAlmeida Diogo

Engo Heitor Roberto Giampaglia

Engo Henrique Apolinrio Rody

Engo Jorge Henrique Ribeiro

Engo Jos Carlos Sciammarella

Engo Jos Pedro dos Santos Vieira Costa

Enga Luciana Nogueira Dantas

A Associao Brasileira de Pavimentao ABPv, por intermdio

da Comisso de Pavimentao Urbana, em cumprimento de diretri-

zes da diretoria para o perodo de 2008/2010, tendo por objetivo a

reviso e atualizao dos volumes que compem o Manual de Pavi-

mentao Urbana, vem apresentar a todos profissionais atuantes

nas fases de projeto, construo, manuteno e fiscalizao de

obras de sistemas virios urbanos o volume de Drenagem Ma-

nual de Projetos.

Cabe destacar que o contedo tcnico deste compndio fruto de

pesquisa detalhada da bibliografia especfica, bem como de al-

guns procedimentos tcnicos de projeto adotados por diversas

prefeituras municipais.

Desse modo, este volume foi desenvolvido por scios da ABPv, pro-

fissionais atuantes na rea de drenagem urbana, que colabora-

ram voluntariamente com esse importante projeto de nossa asso-

ciao, com vistas divulgao da boa tcnica de engenharia apli-

cada na prtica da pavimentao dos sistemas virios municipais.

Solicita-se aos usurios que colaborem no permanente aper-

feioamento do seu contedo, enviando crticas e sugestes a

abpv@abpv.org.br ou por correio para: Rua Miguel Couto, 105 sobre-

loja, Centro, Rio de Janeiro, CEP: 20070-030 http://www.abpv.org.br.

Apresentao

A Drenagem de Vias Urbanas, como apresentada no Manual de Projetos

volume II, tornar-se- instrumento de valor inestimvel na execuo de

pavimentos urbanos adequados e dentro da boa tcnica.

O assunto primordial para o sucesso e durabilidade dos revestimen-

tos, para a rodagem segura dos veculos automotores e para o desloca-

mento com conforto e segurana dos pedestres. Uma das principais ca-

ractersticas apresentada pelo contedo do manual a sua abrangncia,

que ultrapassou seu propsito inicial.

O manual cumpre exemplarmente os objetivos propostos pela ABPv, que

servir a seus associados e trazer benefcios aos construtores de pavi-

mentos em vias e logradouros das cidades. Esta publicao inicia a con-

cretizao da primeira reviso dos Manuais de Pavimentao Urbana,

idealizada pelo saudoso engenheiro qumico Jorge Eduardo Salath, que

vem sendo levada a cabo pela Comisso de Pavimentao Urbana CPU.

Agradecemos ao autor, co-autor, revisores, patrocinadores, membros

da CPU e a todos aqueles que contriburam de maneira inestimvel na

idealizao, elaborao, correo e distribuio deste Manual de Dre-

nagem, resultante de esforos e dedicao que no temos como com-

pensar. Todo empenho aqui impresso instrumento desencadeador

de aprimoramento tcnico, desenvolvimento sustentvel e de melhorias

sociais, que sero suscitados com a aplicao do seu contedo de ex-

trema qualidade. Os resultados sero compensadores para a sociedade.

Diretoria da ABPv

Agradecimento

Lista de figuras 8

Lista de tabelas 11

Lista de abreviaturas e smbolos 13

1 Introduo 16

2 Fundamentos da drenagem urbana 18

2.1 Drenagem urbana sustentvel 18

2.2 Princpios da drenagem urbana moderna 18

2.3 Medidas de controle de inundao 19

2.4 Drenagem urbana e saneamento 20

2.5 Drenagem urbana e plano diretor 20

2.6 Concepo geral de dimensionamento 23

2.7 Macrodrenagem 24

2.8 Microdrenagem 25

3 Fases de projeto 26

3.1 Levantamentos 26

3.2 Estudos preliminares 28

3.3 Anteprojeto 29

3.4 Projeto Bsico de Drenagem (relatrio final) 31

3.5 Projeto Executivo de Drenagem 38

3.6 Apresentao do As Built como construdo 38

4 Clculo da vazo de projeto 40

4.1 Tempo de recorrncia ou perodo de retorno 41

4.2 Durao da chuva 42

Sumrio

6

MAN

UAL

DE

DRE

NAG

EM U

RBAN

A

4.3 Chuva de projeto intensidade 44

4.4 Delimitao da bacia e sub-bacias 46

4.5 Coeficiente de deflvio ou escoamento superficial ou de run off 48

4.6 Clculo da vazo de projeto 49

5. Canais 58

6. Sarjetas 70

7. Bocas-de-lobo 84

8. Galerias 98

9. Reservatrios 110

10. Outros dispositivos 135

Anexos 141

A Valores referenciais para projetos de logradouros e loteamentos 141

B Elaborao dos desenhos 142

C Parmetros para clculo de precipitao, segundo Otto Pfafstetter 146

D Glossrio 149

E Marcos legais 154

F Tabelas teis 157

Bibliografia 158

7

SUM

RIO

Figura 2.1 Esquema de uma estrutura de plano diretor de drenagem urbana

Figura 2.2 Exemplo de um mapa do plano diretor para a Bacia do Rio Aricanduva

Figura 2.3 Microdrenagem tradicional

Figura 3.1 Fluxograma das Fases do Projeto

Figura 4.1 Curva-chave de um rio

Figura 4.2 Fluxograma para levantar a descarga de projeto

Figura 4.3 Levantamento de fluxo nas ruas

Figura 4.4 Diviso de reas de contribuio para as ruas

Figura 4.5 Demarcao das bacias de cada PV

Figura 4.6 Dimenses da rea de drenagem de uma sarjeta

Figura 4.7 Representao da parcela excedente e infiltrada da chuva

Figura 4.8 Curva Pefetiva em funo de P para diversas bacias

Figura 4.9 Constncia de tempo de base

Figura 4.10 Proporcionalidade das descargas

Figura 4.11 Aditividade das descargas

Figura 4.12 Construo do Hidrograma Unitrio Triangular (HUT) adimensional

Figura 4.13 Conformao e composio dos HUT no hidrograma total de escoamento

superficial da bacia

Figura 5.1 Canal ou conduto livre em (a, b e c) e forado em (d)

Figura 5.2 Mudana de regime nos canais com escoamento permanente

Figura 5.3 Seo molhada e permetro molhado de um conduto

Figura 5.4 Ampliao da calha do Rio Tiet

Figura 5.5 Exemplos de canais gramados

Figura 6.1 Seo recomendada no encontro calada-sarjeta

Figura 6.2 A sarjeta e a passada do pedestre

Figura 6.3 Seo econmica tpica guia-pavimento

Figura 6.4 Seo de uma sarjeta triangular

Figura 6.5 Seo composta de uma sarjeta triangular

Figura 6.6 Sarjeto

Figura 6.7 Sarjeta tipo A

Lista de figuras

8

MAN

UAL

DE

DRE

NAG

EM U

RBAN

A

Figura 6.8 Sarjeta tipo B

Figura 6.9 Sarjeta tipo C

Figura 6.10 Grfico: fatores de reduo (FR) de escoamento das sarjetas

Figura 7.1 Boca-de-lobo simples (de ferro fundido cinzento)

Figura 7.2 Cortes de boca-de-lobo simples tipo A

Figura 7.3 Posio da rede coletora na via

Figura 7.4 Principais tipos de bocas-de-lobo

Figura 7.5 Configuraes tpicas de cruzamentos em sistemas de drenagem

Figura 7.6 Alguns parmetros usados para clculo

Figura 7.7 Capacidade de esgotamento das bocas-de-lobo simples com depresso de 5cm,

em pontos baixos das sarjetas

Figura 7.8 Boca-de-lobo simples, em ponto intermedirio da sarjeta

Figura 7.9 Boca-de-lobo combinada correspondente ao grfico da Figura 7.10

Figura 7.10 Grfico para obter a capacidade da boca-de-lobo da Figura 7.9

Figura 8.1 Partes constitutivas de um sistema de galerias

Figura 8.2 Esquema de um corte transversal tpico sem escala

Figura 8.3 Determinao da declividade de um coletor

Figura 8.4 Exemplo de recobrimento de uma galeria

Figura 8.5 Exemplo de PV com degrau

Figura 8.6 Ligao de coletores de dimetros diferentes

Figura 8.7 Ilustrao da determinao da cota de fundo do PV

Figura 8.8 Medida do desnvel (H) entre dois PVs

Figura 8.9 Solues para remanso em galerias

Figura 8.10 Parametrizao da seo molhada pelo ngulo

Figura 8.11 Dimenses caractersticas da seo retangular

Figura 8.12 Indicao de tirante dgua

Figura 9.1 Piscino AC1/ Vila Rosa (DAEE /SP)

Figura 9.2 Tipos de reservatrio: (a) percolao; (b) deteno e (c) reteno.

Figura 9.3 Reservatrio de deteno

Figura 9.4 Foto de reservatrio de reteno

Figura 9.5 Esquema de um reservatrio aberto

Figura 9.6 Esquema para dimensionar reservatrios

Figura 9.7 Esquema para controle de sada em reservatrios

Figura 9.8 Valores de coeficiente de descarga (Cd) para diferentes orifcios

Figura 9.9 Nomograma para orifcio retangular com h < 4.a

Figura 9.10 Nomograma para orifcio circular com h < 4.a

Figura 9.11 Volumes de deteno necessrios para lotes com diferentes impermeabilizaes

Figura 9.12 Exemplo de um reservatrio subterrneo retangular

9

LIST

A D

E F

IGU

RAS

Figura 9.13 Exemplo de um reservatrio subterrneo cilndrico

Figura 9.14 Microrreservatrio poroso enterrado

Figura 9.15 Bacia subterrnea

Figura 9.16 Bacia de deteno seca

Figura 9.17 Bacia de deteno alagada

Figura 9.18 Alagadios

Figura 9.19 Diferenas no amortecimento do hidrograma de enchente em funo do grau de

meandros em cursos dgua

Figura 9.20 Posio relativa de dois materiais granulares

Figura 9.21 Figura com os elementos da Lei de Darcy

Figura 9.22 Granulometria de materiais e permeabilidade

Figura 9.23 Exemplo de pavimentos permeveis

Figura 9.24 Trincheira de infiltrao e de reteno

Figura 9.25 Exemplo de trincheira de infiltrao

Figura 9.26 Exemplo de trincheira de percolao

Figura 9.27 Foto de vala de infiltrao

Figura 9.28 Poo de infiltrao

Figura 10.1 Caractersticas de descida dgua

Figura 10.2 Fotos de descidas dgua.

Figura 10.3 Seo transversal de dissipador contnuo

Figura 10.4 Foto de bacia de amortecimento

Figura 10.5 Esquema para clculo da bacia de amortecimento

Figura 10.6 Elementos do dissipador de energia

Figura 10.7 Grfico para obteno do comprimento da bacia de amortecimento

Figura 10.8 Grfico para levantamento de dimetro equivalente

10

MAN

UAL

DE

DRE

NAG

EM U

RBAN

A

Tabela 2.1 Informaes necessrias para fazer um Plano Diretor de Drenagem

Tabela 2.2 Diretrizes do Plano Diretor de Macrodrenagem da Bacia Hidrogrfica do Alto Tiet, 1998

Tabela 3.1 Lista de entidades fornecedoras de cartas ou imagens cartogrficas

Tabela 3.2 Seqncia para anteprojeto de microdrenagem

Tabela 4.1 Tempos de Recorrncia para obras de drenagem

Tabela 4.2 Tempo de escoamento superficial

Tabela 4.3 Exemplos de equaes da chuva para algumas cidades brasileiras

Tabela 4.4 Valores de (PFAFSTETTER, 1982)

Tabela 4.5 Valores de , a, b, c (PFAFSTETTER, 1982)

Tabela 4.6 Valores de C para reas com uso e/ou ocupao especficos

Tabela 4.7 Valores de C para reas restritas com uso e/ou ocupao especficos

Tabela 4.8 Valores de C em funo de superfcies

Tabela 4.9 Critrio para escolha do mtodo de clculo da vazo

Tabela 4.10 Grupos Hidrolgicos de Solos

Tabela 4.11 Nmero de curva CN para diferentes condies do complexo hidrolgico

Tabela 4.12 Condies de umidade antecedente do solo

Tabela 4.13 Nmero de curva CN para rea urbana

Tabela 5.1 Sees transversais e profundidade crtica de canais

Tabela 5.2 Caracterizao do regime de escoamento pelo nmero de Froude

Tabela 5.3 Um exemplo de tabela para avaliao hidrulica do tipo de seo de canal

Tabela 5.4 Valores do coeficiente de Manning (n) para vrios tipos de canais

Tabela 5.5 Coeficiente de rugosidade de Manning para canais retilneos sem rvores ou arbustos

Tabela 5.6 Elementos de clculo das profundidades normais de canais trapezoidais

Tabela 5.7 Valores de a para clculo da BL

Tabela 5.8 Fatores intervenientes para o projeto de um canal

Tabela 5.9 Critrios para projeto de canais gramados

Tabela 5.10 Controle de eroso

Tabela 5.11 Recomendaes sobre parmetros de projeto de canais naturais

Figura 5.12 Inclinaes recomendadas para taludes de canais escavados

Lista de tabelas

11

LIST

A D

E T

ABEL

AS

Tabela 6.1 Valores de referncia adotados para dimensionar sarjetas

Tabela 6.2 Valores da vazo especfica (q), em l/s/m

Tabela 6.3 Valores usuais para projetos de ruas e avenidas

Tabela 6.4 Coeficiente de rugosidade n de Manning

Tabela 6.5 Velocidades admissveis para diferentes materiais

Tabela 6.6 Tipos de sarjetas e situao de emprego

Tabela 6.7 Vazo e velocidade nas sarjetas2 em funo da inclinao longitudinal da via

Tabela 6.8 Fatores de reduo de escoamento das sarjetas

Tabela 6.9 Comprimento til ou comprimento mximo de utilizao das sarjetas A Lu (m)

Faixa de alagamento W0 = 1,67 m

Tabela 6.10 Comprimento til ou Comprimento Mximo de Utilizao das Sarjetas B e C Lu (m)

Faixa de alagamento W0 = 1,67 m

Tabela 6.11 Comprimento til ou Comprimento Mximo de Utilizao das Sarjetas Lu (m)

Faixa de alagamento W0 = 2,17 m

Tabela 7.1 Capacidade mxima de ramais

Tabela 7.2 Capacidade (l / s) de BL em ponto baixo

Tabela 7.3 Capacidade das BL para greide contnuo Faixa de alagamento de 1,67m

Tabela 7.4 Capacidade das BL para greide contnuo Faixa de alagamento de 2,17m

Tabela 7.5 Fatores de reduo de escoamento para BL (F)

Tabela 8.1 Medidas limites de sees de galerias

Tabela 8.2 Velocidades limites de galerias

Tabela 8.3 Declividades recomendadas para galerias

Tabela 8.4 Limites para lminas dgua

Tabela 8.5 Valores mnimos de recobrimento

Tabela 8.6 Espaamento mximo entre PV

Tabela 8.7 Um modelo de tabela para clculo de coletores de guas pluviais

Tabela 9.1 Tipos de reservatrios e tempo de armazenamento

Tabela 9.2 Formas de reduzir o deflvio superficial direto

Tabela 9.3 Equaes da curva de descarga de diferentes vertedores

Tabela 9.4 Tabela do algoritmo de clculo de reservatrios

Tabela 9.5 Situaes locais impostas e soluo pela Lei de Darcy

Tabela 9.6 Escala prtica de permeabilidade de materiais

Tabela 9.7 Coeficientes de condutividade hidrulica (k)

Tabela 9.8 Tipos de obras de controle na fonte

Tabela 10.1 Determinao do tipo de bacia pelo nmero de Froude

Tabela 10.2 Expresses para clculo de y2

12

MAN

UAL

DE

DRE

NAG

EM U

RBAN

A

ABREVIATURAS

ABES Associao Brasileira de Engenharia Sanitria e Ambiental

ABNT Associao Brasileira de Normas Tcnicas

ABPv Associao Brasileira de Pavimentao

ANA Agncia Nacional de guas

CEDAE Companhia Estadual de guas e Esgotos

CETESB Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental (SP)

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

DAEE Departamento de guas e Energia Eltrica (SP)

DNIT Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transportes

HUT Hidrograma Unitrio Triangular

ISA International Standards Association

ISO International Standards Organization

LI Licena de Instalao

LO Licena de Operao

LP Licena Prvia

PM Prefeitura Municipal

SCS Soil Conservation Service (Servio de Conservao do Solo do Departamento

de Recursos Naturais dos Estados Unidos)

SEMA Secretaria Especial do Meio Ambiente

SEMADS Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentvel (RJ)

UFRJ Universidade Federal do Rio de Janeiro

SMBOLOS

ngulo em radianos

A rea

a profundidade de lote lindeiro

AH

seo ou rea molhada

b base de canal

BL boca-de-lobo

BL borda livre

Lista de abreviaturas e smbolos

13

LIST

A D

E A

BRE

VIAT

URA

S E

SM

BO

LOS

C caimento

C coeficiente de run-off

Cd

coeficiente de descarga

CE

cota de entrada

CF cota do fundo do PV ou boca-de-lobo

CT

cota de topo de PV ou boca-de-lobo

CN Curver Number, nmero de curva de infiltrao do solo

d durao da chuva

DBO Demanda Bioqumica de Oxignio

de dimetro dos furos do tubo

DN dimetro nominal (interno)

DU durao de chuva unitria

E energia especfica

F largura de faixa da via

F nmero de Froude

FF ferro fundido cinzento

Fa infiltrao aps incio do escoamento superficial direto

FR fator de reduo

g acelerao da gravidade (9,81 m/s2)

H altura do coletor celular, altura de parede

H altura da abertura da boca-de-lobo

hc profundidade crtica

HUT Hidrograma Unitrio Triangular

HW headwater depth carga hidrulica na entrada de um duto em relao

geratriz inferior do mesmo.

i declividade longitudinal, declividade de escoamento

I intensidade de precipitao

Ia infiltrao inicial

K coeficiente de permeabilidade

LBL

largura da boca-de-lobo

L extenso do talvegue

LAG tempo entre o centro de massa da chuva e o instante de pico

Lu comprimento til ou crtico

n coeficiente de rugosidade

P precipitao, altura de chuva

PH permetro molhado

Pa presso atmosfrica

Pe chuva excedente

PM Prefeitura Municipal

PV poo de visita

Q vazo de contribuio, descarga de projeto

14

MAN

UAL

DE

DRE

NAG

EM U

RBAN

A

QP

descarga mxima, de pico

q capacidade hidrulica

qi

vazo especfica

RH

raio hidrulico

S infiltrao potencial mxima

T largura da superfcie dgua

TB tempo de base

tc tempo de concentrao

t i tempo de entrada

tp

tempo de percurso

tp

tempo de ponta ou de pico

TR

tempo de recorrncia

V velocidade

Vc

velocidade crtica

y altura da lmina dgua, profundidade do fluxo, profundidade do escoamento

z inclinao de talude

H desnvel

15

LIST

A D

E A

BRE

VIAT

URA

S E

SM

BO

LOS

1IntroduoO crescimento populacional e a urbanizao intensa dos ltimos anos tm sofrido um impacto

muito grande na ocupao do solo urbano. A prpria pavimentao das ruas diminui a possibilida-

de de infiltrao das guas das chuvas no solo e, ao mesmo tempo, pode ser afetada pela presen-

a da gua acumulada. A ocupao das encostas de morros e rios por habitaes precrias

produz eroso e assoreamento dos sistemas de drenagem naturais ou implantados. medida que

a cidade se urbaniza, ocorre o aumento das vazes mximas devido impermeabilizao e canaliza-

o bem como produo de sedimentos. Portanto, a questo da drenagem urbana um problema

significativo para a qualidade de vida dos cidados como tambm da pavimentao.

O projeto da drenagem das vias permite a utilizao adequada dos dispositivos de drenagem em

projetos novos, construes j existentes ou em restauraes virias. A implantao de um projeto

de drenagem evita o acmulo e a reteno da gua na via, protegendo os pedestres, os veculos e

o pavimento contra a ao prejudicial das guas que atingem as ruas, sob forma de chuva, infiltra-

es, torrentes, ou armazenada sob a forma de lenis freticos ou artesianos.

Um dos problemas de drenagem usual est ligado drenagem do pavimento para remover as

guas que se infiltraram nas camadas do pavimento ou nas suas interfaces e que podem ocasionar

prejuzo estrutura.

No caso urbano, as retiradas das guas precipitadas sobre a via e reas adjacentes a principal

preocupao. Trata-se de um servio pblico municipal, que envolve um elenco de solues teri-

cas consagradas na Hidrulica, alm de prticas de engenharia adotadas ao longo dos anos no

cotidiano de diversas prefeituras municipais, com resultados positivos que garantem a eficincia das

solues implantadas, contribuindo assim para a boa tcnica a ser considerada. Tal tecnologia

aqui apresentada com os critrios usuais adotados pelos projetistas de drenagem urbana, buscan-

do-se a correo e objetividade de procedimentos.

Consideram-se como partes integrantes deste manual as normas, especificaes, mtodos, pa-

dronizaes, classificaes, terminologias e simbologias estabelecidas pela ABNT (Associao

Brasileira de Normas Tcnicas) direta ou indiretamente relacionadas com a drenagem urbana.

Este manual composto por 10 captulos. Neste captulo de introduo apresentado o manual.

O captulo 2 faz uma panormica da drenagem moderna. O captulo 3 mostra o seqenciamento

de um projeto, desde os levantamentos iniciais at o relatrio final e o as built. O captulo 4 trata

da fase hidrolgica do projeto, que busca a vazo que requerer o dimensionamento de um

dispositivo de drenagem. O primeiro dispositivo de drenagem apresentado no captulo 5, que

dedicado a canais. A razo que o dimensionamento da esmagadora maioria dos dispositivos

feita como conduto livre, ou seja: como um canal. Os captulos 6, 7 e 8 tratam dos dispositivos da

microdrenagem: sarjeta, boca-de-lobo e galeria. O captulo 9 apresenta comentrios sobre reser-

vatrios, estruturas que vm crescendo de importncia nas grandes cidades. O Captulo 10 trata

de descidas dgua e dissipadores de energia.

Alm desses captulos, o manual oferece um rico material complementar nos anexos: um gloss-

rio; medidas referenciais para ruas e lotes; a tabela completa dos parmetros de clculo de Otto

Pfafstetter; convenes para desenhos; marcos legais, tabelas teis e bibliografia. Num anexo

deste manual so indicados os vnculos legais e normativos associados drenagem, listadas

todas as normas especficas da ABNT e do Departamento Nacional de Infra-Estrutura de Transpor-

tes (DNIT), este ltimo como subsdio complementar, em virtude de esse rgo dispor de um bem

estruturado acervo com facilidade de consulta e obteno de todo ele no site: http://www.dnit.gov.br.

17

INTR

OD

UO

18

MA

NU

AL

DE

DR

EN

AG

EM

UR

BA

NA

2.1 DRENAGEM URBANA SUSTENTVEL

Desenvolvimento sustentvel a preservao para geraes futuras de recursos auferidos pela

gerao atual. Ele tratado em trs esferas: econmica, social e ecolgica e foi expresso por Pronk

e Haq (1992) da seguinte forma:

a) O consumo atual no pode ser financiado de forma prolongada levando a uma dvida econ-

mica que outros devero pagar;

b) Deve haver suficiente inverso na educao e na sade da populao de hoje de maneira a

no criar uma dvida social para as geraes futuras; e

c) Os recursos naturais devem ser utilizados de maneira a no criar dvidas ecolgicas por

sobre-explotao da capacidade de sustento e da capacidade produtiva da Terra.

A perspectiva da sustentabilidade associada drenagem urbana introduz uma nova forma de

direcionamento das aes, baseada no reconhecimento da complexidade das relaes entre os

ecossistemas naturais, o sistema urbano artificial e a sociedade.1

2.2 PRINCPIOS DA DRENAGEM URBANA MODERNA

rgos fiscalizadores e reguladores dos recursos hdricos e uso do solo, escolas de formao de

tcnicos, as trs esferas do poder, principalmente a municipal, devem estar atentos aos seguintes

princpios relacionados por Tucci e Genz (1995):

a) No transferir impactos para jusante;

b) No ampliar cheias naturais;

c) Propor medidas de controle para o conjunto da bacia;

d) Legislao e Planos de Drenagem para controle e orientao;

e) Constante atualizao de planejamento por estudo de horizontes de expanso;

f) Controle permanente do uso do solo e reas de risco;

g) Competncia tcnico-administrativa dos rgos pblicos gestores; e

h) Educao ambiental qualificada para o poder pblico, populao e meio tcnico.

1 Cesar Augusto Pompo, Revista Brasileira de Recursos Hdricos. Porto Alegre, RS, 2000.

2Fundamentosda Drenagem Urbana

19

FU

ND

AM

EN

TO

S D

A D

RE

NA

GE

M U

RB

AN

A

2.3 MEDIDAS DE CONTROLE DE INUNDAO

Antes de se pensar numa obra de drenagem na ocupao de uma rea, nela j ocorre a macro-

drenagem, formada pelos canais naturais de guas pluviais; desde os filetes iniciais; aos crregos,

riachos e rios secundrios de percurso; at o curso dgua principal ou lago receptor. Este conjun-

to se insere na unidade de anlise da macrodrenagem, a bacia hidrogrfica.

As funes primrias de um curso dgua e de sua vrzea associada so a coleta, armazenamento

e veiculao das vazes de cheias. O no-entendimento dessa drenagem natural leva a populao

a invadir vrzeas e leitos naturais de rios para depois configurar um grave problema ambiental e

social, de segurana e de sade pblica, onde o homem declara que o rio invadiu a sua casa.

Para o controle de inundaes existe uma srie de medidas que, para melhor entendimento, podem

ser agrupadas em no-estruturais e estruturais, como a seguir so apresentadas.

2.3.1 No-estruturais

So aquelas destinadas ao controle do uso e ocupao do solo (nas vrzeas e nas bacias) ou

diminuio da vulnerabilidade dos ocupantes das reas de risco aos efeitos das inundaes. So

medidas no-estruturais:

a) Preventivas (o poder pblico se antecipa ao problema)

i) correto zoneamento do municpio (regulamentando o uso do solo);

ii) escolha de locais para parques, reas de recreao, lazer e contemplao junto a vrzeas,

mananciais, cursos e reservatrios naturais dgua (para receber inundaes peridicas);

iii) lei de parcelamento, ocupao e uso do solo (restries s reas inundadas fixao de

cotas mximas de ocupao);

iv) polticas pblicas de preservao de matas ciliares de cursos dgua e mananciais (favorecendo

o amortecimento de enchentes e a capacidade da calha de um rio);

v) compra de reas inundveis

vi) restrio expanso do servio pblico;

vii) controle de redes de gua e esgoto;

viii) programas de informao e educao;

ix) sistemas de previso e alarme; e

x) seguro contra inundaes.

b) Corretivas

i) plano de reurbanizao e recuperao de reas deterioradas;

ii) desapropriao de reas freqentemente inundadas (relocaes e deslocamentos de populao);

iii) construes prova de inundaes;

iv) ajustes de ocupao graduais; e

v) aes de defesa civil.

2.3.2 Estruturais

So obras de engenharia que alteram o escoamento das guas. Esto direcionadas ou ao aumento

da condutividade hidrulica ou reteno temporria das guas seguida de uma liberao lenta

para um sistema de canais ou galerias, da micro ou da macrodrenagem.

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2.4 DRENAGEM URBANA E SANEAMENTO

A drenagem urbana se insere no conjunto de aes, obras e servios prioritrios em programas

de Sade Pblica, o que compreende tambm: abastecimento de gua; esgotamento sanitrio;

coleta de resduos slidos; e controle da poluio, de vetores e roedores.2

Vale lembrar que esses processos esto intimamente relacionados, pois, a deficincia da rede de

esgoto3 e da coleta de resduos contribui para degradar a qualidade do abastecimento de gua

potvel e possibilita a veiculao de molstias. Uma coleta de lixo ineficiente, somada a um compor-

tamento indisciplinado dos cidados, resulta em deteriorar ainda mais a qualidade da gua, no

entupimento de bueiros e galerias e na ocorrncia de inundaes.

2.5 DRENAGEM URBANA E PLANO DIRETOR

A drenagem urbana interfere fortemente no planejamento de um municpio ao abranger aspectos

urbansticos, sociais, econmicos, ambientais e de segurana de uma populao, tais como:

cdigos de edificaes; zoneamento; lei de parcelamento; ocupao e uso do solo (delimitao

das reas inundadas); plano de reurbanizao e renovao de reas deterioradas; desapropria-

o de reas freqentemente inundadas; polticas pblicas de ocupao do solo (que podem

alterar a sua permeabilidade) e de preservao de matas ciliares de cursos dgua e mananciais

(favorecendo o amortecimento de enchentes e a capacidade de escoamento da calha de um rio);

construo de reservatrios para controle de cheias ou abastecimento dgua; escolha de local

para parques e reas de recreao e lazer (em condies de receber inundaes peridicas);

aproveitamento virio das margens de riachos canalizados; projeto de loteamentos; projeto de vias

pblicas; pavimentao de ruas, pistas e passeios; preservao de propriedades e encostas e

segurana do trnsito; dentre outros.

Com toda essa abrangncia, se esse sistema no for considerado desde o incio do planejamento

urbano e no seu desenvolvimento integrado, teremos um sistema de alto custo, porm, ineficiente.

Com isso, as chuvas intensas podero causar graves transtornos populao e implicar a destrui-

o de propriedades e vidas humanas.

2.5.1 Estruturao de um Plano Diretor de Drenagem

Um plano diretor de drenagem elaborado com o plano diretor de desenvolvimento de reas

urbanas ou metropolitanas. Ele tem por objetivo criar os mecanismos de gesto da infra-estrutura

urbana relacionada com o escoamento das guas pluviais e dos rios na rea urbana (TUCCI, 2002).

Para elabor-lo so necessrias informaes que esto relacionadas na Tabela 2.1 a seguir. Um

plano diretor de drenagem tem, normalmente, como unidade de gesto a bacia hidrolgica. Para

realiz-lo necessrio empreender levantamentos e estudos institucionais, hidrolgicos e de

cadastramento (Figura 2.1).

2 Plano Nacional de Sade e Ambiente no Desenvolvimento Sustentvel 1995.3 No Brasil, adotado o sistema separador absoluto: guas pluviais e esgoto sanitrio.

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Tabela 2.1 Informaes necessrias para fazer um Plano Diretor de Drenagem (TUCCI, 2002)

Legislao: Federal,Estadual e Municipal,

sobre uso do solo,recursos hdricos, meioambiente, saneamento

Rede de drenagem,bacias e uso do solo

INSTITUCIONAL CADASTRO FSICO DADOSHIDROLGICOS

Precipitao, vazo,sedimentos e

qualidade dgua

ENTRADA

Princpios,objetivos eestratgias

Medidasestruturais

da sub-bacia

Plano deaes

Estudosadicionais

Educao

Monitoramento

Legislaomunicipal eatribuies

Manual dedrenagem

Viabilidadeeconmico-financeira

Medidas noestruturais:legislao e

gesto

Sub-divisoda cidade emmacro-bacias

Diagnsticoda drenagem

da cidade

FUNDAMENTOS PRODUTOS PROGRAMASDESENVOLVIMENTO

TIPO INFORMAO

rede pluvial

Cadastros bacias hidrogrficas

uso e tipo de solo das bacias

Plano de desenvolvimento urbano da cidade

PlanosPlano de saneamento ou esgotamento sanitrio

Plano de controle dos resduos slidos

Plano virio

Legislao municipal relacionada com o Plano Diretor Urbano e meio ambiente

Aspectos Legislao estadual de recursos hdricos

institucionais Legislao federal

Gesto da drenagem do municpio

precipitao

Dados vazo

hidrolgicos sedimentos

qualidade da gua do sistema de drenagem

a) Fundamentos

realizado um diagnstico da drenagem por macrobacias, e, de forma integrada a outros planos

municipais, so estabelecidas estratgias balizadas por uma drenagem sustentvel, pelos princ-

pios da drenagem urbana moderna, pela legislao sobre uso do solo, meio ambiente e recursos

Aps esses levantamentos, o Plano se estrutura em quatro instncias:

Figura 2.1 Esquema de uma estrutura de plano Diretor de

Drenagem Urbana (Adaptado de Silveira, 2002)

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hdricos e pelos objetivos do saneamento bsico. Para que essas estratgias sejam efetivadas, o

municpio estabelece seus princpios orientadores e as metas a alcanar.

b) Desenvolvimento

Definida a direo, so propostas as obras e servios e realizados anteprojetos. So apresentadas

propostas de legislao e de organizao municipal voltada para a gesto da drenagem urbana. Os

custos financeiros de implantao e manuteno de obras e da gesto municipal so estimados.

realizada a avaliao ambiental, econmica e social das medidas a serem adotadas para hori-

zontes de 10 a 20 anos.

c) Produtos

As propostas positivas so consubstanciadas em um plano cuja melhor expresso so mapas, por

bacia hidrogrfica, assinalando os recursos hdricos, o uso do solo (atual e planejado), reas de

preservao, reas inundveis (vrzeas), reas de risco populao, locao dos sistemas de

saneamento (atual e planejado), zonas especiais (com potencial de degradao ambiental, carn-

cia social etc.), obras previstas, pontes, estaes de tratamento, reas pblicas, sistema virio, e

o que mais importar para o planejamento e a gesto municipal da drenagem.

So efetivadas leis municipais para dar suporte institucional s medidas contidas no Plano Diretor

de Drenagem. O municpio adota ou adapta manual de projetos, lbum de padres-tipo de dispo-

sitivos de drenagem (desenhos) e especificaes tcnicas de materiais e servios de rgo e

municpios que dispem desses e que melhor atendam s caractersticas locais ou desenvolve os

seus prprios documentos. Com isso, passa a ter um padro para a conformao dos logradouros

pblicos, para realizar licitaes, tendo referncia clara para fiscalizar e aceitar obras e servios.

d) Programas

Por fim, so estabelecidos programas de acompanhamento e aprimoramento do sistema implantado.

2.5.2 Exemplos de extratos de Planos Diretores:

a) Leis introduzidas no municpio de So Paulo

i) Os estacionamentos em terrenos devero ter 30% (trinta por cento) de sua rea com piso

drenante ou com rea naturalmente permevel; e

ii) Lei das piscininhas (2002): obriga a execuo de reservatrio para as guas coletadas

por coberturas e pavimentos nos lotes, edificados ou no, que tenham rea impermeabi-

lizada superior a 500m2. O volume de armazenamento do reservatrio deve obedecer a

equao seguinte:

V = 0,15 x A x I x d (2.1)

Onde:

V = volume do reservatrio (m3),

A = rea impermeabilizada (m2),

I = ndice pluviomtrico igual a 0,06m/h ou 60mm/h,

d = tempo de durao da chuva igual a uma hora.

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b) Rio Aricanduva

A Figura 2.2 mostra um exemplo de um mapa onde se indicam os reservatrios e elementos da

bacia de um rio em sua parte urbana.

c) Exemplo do Plano Diretor de Macrodrenagem da Bacia Hidrogrfica do Alto Tiet, 1998

As seguintes diretrizes foram consideradas em face da demanda de grande volume de obras de

drenagem, aliada escassez de recursos dentre outras de carter institucional e legal:

1. Severa obedincia s leis de ocupao e zoneamento urbanos;

Manuteno e preservao de reas que tenham grande potencial de riscos de eroso;

2. Controle rgido de desmatamentos;

3. Providncias para minimizar o transporte de lixo e sedimentos;

Disseminao do conceito de reservatrios de deteno que, alm de reduzir picos

de descarga, favorecendo o dimensionamento e os custos de obras de melhoria e

projetos de canalizao a jusante, ainda podem retardar a chegada dessas vazes

aos cursos dgua receptores;

Medidas no-estruturais e institucionais gerais visando reduo dos picos mximos

de cheias; e

Limitao das velocidades de escoamento, onde possvel, em 2,0 m/s para futuros

projetos de canalizao dentro das sub-bacias integrantes do sistema de drenagem

da Bacia do Alto Tiet.

2.6 CONCEPO GERAL DE DIMENSIONAMENTO

Sob uma perspectiva simples e objetiva, o clculo da drenagem urbana compreende, basicamente,

uma etapa hidrolgica, para saber a quantidade de gua a drenar o deflvio de projeto, e outra,

hidrulica, de arranjo e dimensionamento do sistema que conduzir essa gua. Neste trabalho

Figura 2.2 Exemplo de um mapa do plano diretor para a Bacia do Rio Aricanduva

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vai-se considerar desde a drenagem de cada rua e suas interconexes, que a microdrenagem,

at a sua continuao natural, os receptores dgua canais e reservatrios de uma bacia, onde

tudo isso se insere, que a macrodrenagem. Basicamente, a primeira, em geral considerada para

um perodo de retorno de 10 anos, visa evitar a interferncia entre as enxurradas e o trfego de

pedestres e veculos, e a segunda, em geral considerada para um perodo de retorno de 25, 50 ou

at 100 anos, objetiva prevenir riscos de prejuzos materiais e de perdas de vidas humanas.

2.7 MACRODRENAGEM

Uma obra de macrodrenagem verificada para as chuvas mais intensas (precipitao com perodo

de retorno da ordem de 25 a 50 anos), considerando-se os possveis danos s propriedades e os

riscos de perdas humanas.

1) Obras e servios de macrodrenagem

As obras e servios de macrodrenagem visam melhorar o escoamento para atenuar:

a) inundaes;

b) eroses; e

c) assoreamentos.

Eles devem constar de Planos de Macrodrenagem e podem reduzir a necessidade de algumas

tubulaes subterrneas da microdrenagem. So constitudos de:

a) grandes galerias;

b) canais naturais e artificiais;

c) dique de proteo para preservar regio ribeirinha. No se deve construir elevado, pois h

risco de rompimento, com conseqncias negativas que so maiores do que as causadas

pela sua ausncia;

d) melhoria de canais e calhas de rios (retificao, alargamento, aprofundamento, dragagem,

derrocamento, revestimento etc.);

e) manuteno de canais e bacias de deteno com remoo de sedimentos, lodos orgni-

cos, lixos, detritos urbanos e ervas daninhas;

f) adequao e manuteno de grandes reservatrios naturais em parques urbanos;

g) construo de reservatrios de deteno e de reteno;

h) dispositivos de proteo eroso (drenos sub-horizontais; muros de arrimo etc.);

i) reposio de vegetao em reas erodidas e nas vrzeas (matas ciliares); e

j) cercas em vias marginais e faixas de servido, para preservar obras de drenagem ou de

preservao (galerias, bacias de deteno ou reteno, parques, reas de preservao

natural, bacias de reteno ou deteno etc.).

2) Projeto bsico de macrodrenagem

O projeto bsico de macrodrenagem resulta em:

a) Relatrio tcnico: deve incluir descrio da bacia, situao atual e prospectiva, dados plu-

viomtricos disponveis, estudos de hidrogramas, clculo de vazes, critrios bsicos de

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engenharia utilizados, planos alternativos, aspectos ambientais e legais e recomendaes.

Deve apresentar memria que demonstre a capacidade do sistema de macrodrenagem.

b) Quadros e desenhos: devem apresentar a planta geral do projeto e os perfis na escala

1:500 ou 1:1.000. Devem apresentar, tambm, as cotas do fundo do canal ou da galeria,

os perfis aproximados da linha dgua, pontes e sees transversais tpicas. Devem con-

ter informaes para orientar as desapropriaes antes da construo.

2.8 MICRODRENAGEM

Uma obra de microdrenagem faz-se necessria para criar condies razoveis de circulao de

veculos e pedestres, por ocasio de ocorrncia de chuvas freqentes (precipitao com perodo

de retorno de 2 a 10 anos). A microdrenagem urbana, ou o sistema inicial de drenagem,

constituda pelo sistema de condutos pluviais relacionados aos espaos dos loteamentos ou

rede primria urbana. Um exemplo dos elementos da microdrenagem est mostrado na Figura 2.3.

Na microdrenagem, o escoamento natural no bem definido, sendo determinado pela ocupao

do solo. Inicia-se nos coletores prediais das edificaes, prossegue no escoamento das sarjetas e

sarjetes e entra em pequenos canais, nos bueiros ou nos sistemas de galerias.

Um sistema de galerias, por sua vez, compreende a parte subterrnea da microdrenagem iniciada na

boca-de-lobo e contendo condutos de ligao; poos de visita; caixas de ligao; e ramais. Esses ele-

mentos passam a ser apresentados nos prximos captulos com informaes de como dimension-los.

CT = 98m CT = 99m CT = 100m

CT = 97m

CT = 96m

CT = 95m

PV.14 PV.13

PV.16

PV.2

PV.5PV.17

PV.15

PV.18

PV.20

PV.22

PV.23

Vai ao receptor

PV.21

PV.12PV.11

PV.10

PV.19 PV.8

PV.9

PV.6

PV.7

PV.3

PV.1

PV.4

Figura 2.3 Microdrenagem tradicional (BIDONE e TUCCI, 1995)

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A Figura 3.1 resume as vrias etapas a serem consideradas em um projeto de drenagem urbana,

mostrando a seqncia dos passos a serem seguidos e as inter-relaes entre as fases. Nos itens

seguintes sero comentadas as atividades previstas no fluxograma.

3.1 LEVANTAMENTOS

A primeira atividade do projetista o levantamento de dados de interesse para a rea a ser

drenada. Os itens seguintes apresentam a srie de dados a serem pesquisados.

3.1.1 Levantamentos na prefeitura municipal

Da Prefeitura local, o projetista deve procurar obter:

1) Diretrizes Bsicas para Projetos de Drenagem Urbana ou Caderno de Encargos de Infra-Es-

trutura Urbana ou outra forma de expresso das posturas do municpio onde ocorrer a obra;

2) Planos Diretores do municpio;

3) Projetos existentes de redes de guas pluviais na rea em estudo e adjacncias (especial

ateno ao projeto de greide de logradouros implantados ou no-implantados);

4) O cadastro ou previso de localizao, nos logradouros, de dutos de outras redes e siste-

mas como: gua potvel, esgoto sanitrio, eletricidade, gs, comunicaes ou TV a cabo;

3Fases de projetoIncio

Fim

Levantamentos Estudos preliminares

Anteprojeto

Audincia pblica

Licena prvia

na prefeitura bibliogrficos de campo

micro

macro

hidrolgicos uso do solo vias dispositivos drenagem tipo

(representao local e demunicpio a jusante)Aprovada?

Sim

Sim

No

No

Maisdetalhes? Projeto bsicoProjeto Executivo

Licena InstalaoLicena Operao

Execuo eAs Built

Figura 3.1 Fluxograma das fases de um projeto de drenagem urbana

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5) Caractersticas geolgicas da bacia hidrogrfica;

6) Informaes geotcnicas da rea e do lenol fretico;

7) Informaes sobre o nvel dgua mximo verificado ou observado dos receptores de

guas pluviais;

8) Pontos de locao de Referncia de Nvel (RN) oficial;

9) Existncia de fbrica de pr-moldados de condutos no municpio e redondezas; e

10) Plantas e cartas topogrficas e restituies aerofotogramtricas e fotografias areas:

a) na escala 1:500 ou 1:1.000, cadastral, com indicao dos arruamentos existentes e

projetados. Se no for possvel, utilizar documentos na escala 1:2.000, com curvas de

nvel a cada 1m ou 2m; ou ainda, 1:5.000, com curvas de nvel a cada 5m. A possibilidade

de escolha de escalas menores ou maiores decorrente da maior ou menor movimentao

do terreno, nessa ordem; e

b) na escala de 1:5.000 ou 1:10.000, para determinar a bacia contribuinte da rea a ser

drenada e as diferentes permeabilidades do terreno. Na impossibilidade, utilizar escala

de 1:25.000.

No se obtendo plantas ou mesmo para melhor instruir o estudo, dependendo da localizao do

projeto, existe a possibilidade de se conseguir cartas topogrficas ou fotografias areas de

outras fontes como as listadas na tabela 3.1.

EntidadeProduto Site

Sigla Nome

IBGEInstituto Brasileiro de Geografia cartas, da escala

e Estatstica 1:25.000 em diantehttp://www.ibge.gov.br

DSGDiretoria do Servio Geogrfico cartas, da escala

do Exrcito Brasileiro 1:25.000 em diantehttp://www.dsg.eb.mil.br/

EmplasaEmpresa Paulista de

Planejamento Metropolitano S.A.cartas topogrficas http://www.emplasa.sp.gov.br

IGCInstituto Geogrfico cartas, da escala

e Cartogrfico 1:2.000 em diantehttp://www.igc.sp.gov.br

Internet (programa: Google Earth ) - imagens - http://earth.google.com

www.engemap.com.br

www.ctgeo.com.brfotos

www.multispectral.com.brEmpresas de aerofotogrametria areas/restituies

www.aerocarta.com.braerofotogramtricas

www.engefoto.com

www.maplanbrasil.com.br

Tabela 3.1 Lista de entidades fornecedoras de cartas ou imagens cartogrficas

3.1.2 Levantamento bibliogrfico de dados hidrolgicos

Para levantamentos hidrolgicos deve-se proceder consultas aos documentos e elementos citados a seguir:

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1) Atlas climatolgico;

2) Atlas e mapas pedolgicos (tipos de solos locais);

3) Sistema de Classificao Climtica de Wladimir Peter Kppen;

4) Dados pluviomtricos da Agncia Nacional de guas (ANA); e

5) Identificar a existncia de equao da chuva padro local e das relaes intensidade-

durao-freqncia e de hietogramas tpicos de distribuio temporal, para as precipitaes

histricas da regio.

3.1.3 Levantamentos de campo

Estudadas as cartas, plantas e as posturas municipais, o projetista se dirige rea do projeto

para a inspeo e outros levantamentos listados a seguir:

1) Topogrficos: identificao no local de RN oficial; cotas de cruzamento de ruas; pontos

notveis; reas inundveis; cota da mxima cheia; locais de desge; pontos baixos;

mudanas de declividade e de soleiras, se necessrio;

2) Geotcnicos: natureza dos solos da bacia e ao longo das vias; nvel do lenol fretico,

se possvel no perodo de chuvas;

3) Condies da rede de guas pluviais a ser aproveitada (funcionamento, condies

estruturais etc.);

4) Localizao de reas alagadias;

5) Possibilidades de uso do material eventualmente a ser escavado;

6) Possveis locais de bota-fora de material escavado;

7) Fontes de gua natural (poos, nascentes ou bicas) usadas pela populao;

8) reas inundveis (entrevista com moradores locais);

9) Cota dos pontos mais baixos a drenar;

10) Localizao dos receptores dgua apropriados (exutrios);

11) Condies e nvel da mxima cheia dos receptores dgua (rio, lago etc.);

12) Antever a necessidade de evitar a reproduo de vetores;

13) ndice de ocupao urbana;

14) Ocupao e recobrimento do solo nas reas no urbanizadas da bacia;

15) Caractersticas da cobertura vegetal;

16) Distncias s zonas povoadas;

17) Aceitao da implantao da drenagem pela populao;

18) Possveis conseqncias ecolgicas, com ou sem o sistema de drenagem;

19) Tipos e materiais disponveis, no comrcio local, para a construo do sistema de drenagem; e

20) Verificar a existncia e possibilidade de uso de materiais alternativos (escria de alto-forno,

alvenaria etc.).

3.2 ESTUDOS PRELIMINARES

De posse dos levantamentos, as informaes so transferidas para as cartas topogrficas e

registradas textualmente, para consolidar os seguintes dados:

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1) Vias

a) o sistema virio com indicao do tipo de cada via (expressa, principal, secundria

ou local);

b) seo transversal das vias (pista e passeio); e

c) tipos de pavimentos das vias;

2) Topogrficos

a) definio ou adequao do alinhamento horizontal das vias;

b) greide das vias; e

c) identificao das cotas de todos os pontos de cruzamento, de mudana de greide e

de direo dos logradouros existentes na rea, da cota mxima dos receptores, assim

como de todos os pontos notveis.

3) Prospeco geotcnica

a) identificao dos tipos de solos locais;

b) localizao e disposio dos diferentes horizontes do subsolo;

c) identificao do uso e ocupao do solo previsto para a rea; e

d) identificao do nvel do lenol fretico em diferentes pocas do ano.

4) Dispositivos de drenagem: projetos padres com suas caractersticas (forma geomtrica,

materiais, dimenses etc.).

5) Hidrolgicos estudo e avaliao das informaes pluviomtricas, fluviomtricas e de

mars na regio do projeto.

a) escolha do posto meteorolgico de referncia;

b) definio das caractersticas pluviomtricas do posto na regio de projeto (equao de

chuvas do posto, curva de precipitao x durao x tempo de recorrncia, intensidade

x durao x tempo de recorrncia etc.);

c) identificao da grande bacia natural em que se insere a rea a ser drenada;

d) determinao das caractersticas das bacias de contribuio (rea da bacia,

comprimento e desnvel do talvegue), com a apresentao de planta das bacias em

escala adequada;

e) anlise e uso, caso necessrio, dos elementos fluviomtricos (cotas dos nveis dgua,

vazes e curva-chave);

f) anlise e uso, caso necessrio, dos dados de mar, buscando estabelecer a cota da

mar de sizgia;

g) definio da metodologia de clculo das vazes de projeto; e

h) determinao das vazes das bacias de contribuio para o projeto (descrio dos

critrios utilizados e planilha de clculo das vazes).

3.3 ANTEPROJETO (CONCEPO, ESTUDO DE ALTERNATIVAS E DE VIABILIDADE)

Os passos seguintes devem ser considerados num anteprojeto de drenagem urbana:

1) Descrio da concepo do sistema;

2) Estudos hidrolgicos:

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a) da pluviometria:

i) definio dos tempos de recorrncia;

ii) obteno da chuva de projeto (precipitao e intensidade) com o uso de posto

adequado regio; e

iii) elaborao de histogramas com nmero de dias de chuva mdio mensal.

b) Da vazo:

i) delimitao das reas das bacias e sub-bacias;

ii) determinao da durao da chuva de projeto (tempo de concentrao);

iii) definio dos coeficientes de escoamento superficial;

iv) determinao da chuva de projeto para as bacias; e

v) clculo das vazes de projeto.

c) da curva chave do rio (cotas limnimtricas x vazo);

d) definio da mar de sizgia.

3) Definio dos parmetros de clculo: velocidades limites de escoamento, declividades mais

adequadas etc.;

4) Desenho do sistema de drenagem em planta e perfil:

a) dispositivos existentes;

b) dispositivos propostos;

c) representao de galerias e canais;

d) locao de reservatrios de deteno e reteno, diques, bombas etc.; e

e) linha demarcatria de calha de rios, alargamentos, retificaes, leito maior etc.

5) Sobreposio a outros sistemas:

a) interligao com sistema de drenagem existente: verificao da capacidade hidrulica

da rede a ser aproveitada e condies de funcionamento;

b) interferncias com sistemas existentes: forma de contornar; e

c) usos alternativos das solues adotadas.

6) Pr-dimensionamento com a escolha do tipo de dispositivos a adotar, sees transversais,

capacidades de reservatrio e dimenses de diques;

7) Determinao dos quantitativos de servios e oramento preliminar das alternativas;

8) Relatrio de inspeo local (com registro fotogrfico) com avaliao:

a) tcnica;

b) de custos (quantidades e dimenses das estruturas especiais: pontes, diques, estaes

de bombeamento etc.); e

c) identificao de restries legais, ambientais e sociais.

9) Estudo de viabilidade.

A escolha da soluo que melhor atenda ao programa de necessidades, sob os aspectos legal,

tcnico, econmico e ambiental, deve considerar os seguintes itens:

a) a relao custo beneficio do empreendimento;

b) compatibilizao com os recursos disponveis; e

c) definio de mtodos e prazos de execuo.

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Depois de identificada a alternativa que proporciona o mximo de vantagens e benefcios ao menor

custo, realizada uma reunio entre projetistas, contratantes e populao local e de jusante para

validao da proposta. O relatrio do anteprojeto enviado ao Poder Pblico para Licena Prvia (LP),

para aprovao da localizao e concepo, atestando a viabilidade ambiental e estabelecimento

de requisitos bsicos e condicionantes a serem atendidos no projeto.

Na Tabela 3.2 est mostrada, de outra forma, uma seqncia de passos a serem realizados para

se obter um anteprojeto adequado da microdrenagem urbana.

3.4 PROJETO BSICO DE DRENAGEM (RELATRIO FINAL)

O Projeto Bsico o documento tcnico mais importante para a licitao de obras pblicas. Pode ser

conceituado como o conjunto de elementos que definem a obra, permitindo a quantificao dos materiais,

equipamentos e servios a serem utilizados e possibilitando a estimativa de seu custo e prazo de execuo.

O Projeto Bsico dever incluir (Lei 8.666/93, art. 6o, IX):

1) Especificao tcnica de materiais e servios a serem utilizados;

2) Oramento detalhado, inclusive com BDI; e

3) Licenciamento ambiental, caso exigido.

Tabela 3.2 Seqncia para anteprojeto de microdrenagem

Seq. Atividade

1 Na carta topogrfica ou restituies aerofotogramtricas ou fotografias areas, delimitar as bacias

a serem drenadas.

2 Indicar o sentido de escoamento das guas pluviais ao longo de cada lado das vias.

3 Delimitar (linhas finas interpontilhadas) as reas tributrias a cada ponto de captao.

4 Levantar as reas de contribuio para cada ponto de captao.

5 Definir ou calcular os coeficientes de deflvio (ou de escoamento superficial) em funo das

caractersticas de ocupao de cada rea a ser drenada.

6 Calcular as vazes de projeto (deflvios a escoar) que sero captadas pelas obras de drenagem. O

procedimento deve ser realizado de montante para jusante.

7 Representar as bocas-de-lobo/caixas de ralo por pequenos retngulos, definir as posies das

obras de montante para jusante, nos cruzamentos e onde a gua possa empossar.

8 Representar ramais de ligao entre dispositivos de captao e poos de visita, de preferncia

dentro da caixa da via. Usar linha cheia para projeto e tracejada para dispositivos existentes.

9 Representar os poos de visita por pequenos crculos, loc-los em funo dos dispositivos de

captao das guas e da disposio do arruamento.

10 Identificar as cotas do terreno e greide em cada poo de visita, bem como em pontos crticos do greide.

11 Numerar os poos de visita no sentido crescente das vazes, de montante para jusante, de forma

que cada um receba contribuio proveniente de outro de nmero menor.

12 Medir entre os centros dos poos de visita a extenso de cada trecho das galerias.

13 Realizar os clculos de dimensionamento de cada trecho da galeria, determinando dimetro,

declividade, velocidade, cotas, etc.

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Nos Quadros 3.1 e 3.2 a seguir so mostrados alguns comentrios relevantes extrados das

legislaes vigentes que ressaltam preocupaes legais nos projetos de drenagem urbana.

A materializao do Projeto Bsico ocorre no documento denominado Relatrio Final. Sua forma de

apresentao consiste em volumes encadernados, um para cada tpico do projeto, medida que os

mesmos so desenvolvidos. Normalmente, esses tpicos so em nmero de cinco, estando os

mesmos apresentados a seguir. Procurou-se expor uma estrutura completa que pudesse contemplar

grandes empreendimentos e, a partir da, possibilitar uma adequao dimenso e especificidade

de cada obra.

3.4.1 Relatrio Tcnico

O Relatrio Tcnico deve conter os seguintes itens:

1) Apresentao:

citar a empresa ou departamento responsvel pelo projeto, nome do municpio, rgo

responsvel, nome da obra, localizao, extenso, nome do relatrio final e a composio

de sua estrutura.

LICENCIAMENTO AMBIENTAL

A Resoluo Conama no 237/1997 lista os empreendimentos que necessitam de licenciamento

ambiental. Para obras civis, dentre outras cita:

barragens, diques, canais para drenagem e retificao de curso dgua; e

abertura de barras, embocaduras e canais.

Independentemente da Resoluo no 237/1997, devero ser licenciados empreendimentos que:

possuam potencial poluidor ou grau de utilizao de recursos naturais muito elevados;

localizem-se em ou interfiram com unidade de conservao ou zona de amortecimento; e

sejam incompatveis com zoneamento ecolgico-econmico aprovado.

Quadro 3.1 Extrato da Resoluo Conama no 237/1997

ESTUDOS AMBIENTAIS

Paralelamente ao licenciamento ambiental, podem ser exigidos, pelo rgo governamental, a

apresentao de estudos ambientais, como condio para concesso de licena.

Esto sujeitos a estudo ambiental, EIA e respectivo RIMA, em princpio, empreendimentos

com significativo impacto ambiental. Eles esto listados na Resoluo Conama no 1/ 1986,

art. 2o, dentre outros, o item VII :

VII Obras hidrulicas para explorao de recursos hdricos, tais como: barragem para

fins hidreltricos, acima de 10MW, de saneamento ou de irrigao, abertura de canais para

navegao, drenagem e irrigao, retificao de cursos dgua, abertura de barras e

embocaduras, transposio de bacias, diques.

Quadro 3.2 Extrato da Resoluo Conama no 1/1986

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2) Planta de situao da obra

3) Elementos da bacia hidrogrfica:

a) planta da bacia hidrogrfica;

b) Descrio da bacia hidrogrfica:

i. caractersticas morfolgicas da bacia;

ii. caractersticas de ocupao e de cobertura vegetal;

iii. caractersticas geolgicas e dos solos da bacia; e

iv. avaliao das condies de permeabilidade da bacia.

c) Anlise das caractersticas da bacia que repercutem no deflvio superficial.

4) Descrio do escopo do projeto:

a) objetivo da obra: segurana, reduo de inundaes, trfego de pessoas e veculos, etc;

b) abrangncia:

i) extenso atendida (bairros, reas de risco, setor industrial, marginal etc.); e

ii) nvel da drenagem, micro ou macrodrenagem: superficial, galerias, canais etc.

5) Resumo das caractersticas do projeto bsico:

a) descrio da concepo do sistema. Exposio do estudo realizado e a justificativa

da soluo adotada; e

b) meios empregados para levantar elementos existentes; citao dos dispositivos de

drenagem projetados; projetos-padro utilizados; critrios na determinao de suas

capacidades; descrio dos tipos de materiais empregados; proteo da saia dos

aterros e do desge dos dispositivos.

6) Dados bsicos:

a) planta da bacia hidrogrfica (sub-bacia);

b) desenhos cadastrais da faixa de influncia das obras;

c) drenagem lateral;

d) interferncias principais e utilidades pblicas;

e) condies previstas de desenvolvimento futuro;

f) cobertura vegetal e condies de ocupao da bacia atual e futura;

g) caractersticas geolgicas da bacia;

h) caractersticas geotcnicas e do lenol fretico da faixa de implantao das obras;

i) informaes sobre chuvas intensas na rea da bacia;

j) estudos anteriores;

k) obras existentes (condies estruturais, hidrulicas etc.); e

l) Planta do perfil longitudinal do(s) curso(s) principal(is) (com estaqueamento).

7) Estudos hidrolgicos:

a) critrios de projeto;

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b) chuvas de projeto:

i) tempo de recorrncia;

ii) durao da chuva de projeto (tempo de concentrao); e

iii) intensidade.

c) subdiviso da bacia em reas hidrologicamente homogneas;

d) parmetros morfolgicos caractersticos das sub-bacias;

e) clculo de vazes mximas e/ou hidrogramas de cheias; e

f) estudo de reservatrios de deteno ou de reteno.

8) Concepo de alternativas:

a) traado em planta;

b) escolha dos condutos e sees transversais; e

c) opes de arranjo em perfil longitudinal.

9) Projeto hidrulico:

a) critrios de projeto;

b) dimensionamento das obras de drenagem;

c) dimensionamento de sees transversais das obras de canalizao;

d) estabelecimento do perfil longitudinal final das obras;

e) caractersticas preliminares das singularidades e obras especiais;

f) clculo de linhas dgua;

g) anlise hidrulica e estabelecimento da configurao final das singularidades e obras

especiais; e

h) projeto hidrulico dos reservatrios de deteno ou reteno.

10) Metodologia de construo:

Dever conter o resumo da tcnica construtiva a empregar com a descrio dos tipos de

equipamentos e materiais previstos, observando a coerncia com com os quantitativos e

os oramentos dos servios.

11) Especificaes tcnicas:

Todas as especificaes tcnicas devem ser apresentadas de maneira clara e objetiva,

de forma a no trazer qualquer dvida. Sempre que possvel devem estar dentro das

normas tcnicas vigentes, ou, quando estas no existirem, serem realizadas de acordo

com a boa tcnica consagrada.

3.4.2 Projeto de Drenagem: quadros e desenhos

O relatrio final de um projeto de drenagem deve conter um volume com as informaes seguintes:

1) Quadro de quantidades;

2) Planta de situao da rede (escala adequada), se possvel com indicao de trechos

existentes e propostos;

3) Planta (escala 1:500) com a localizao dos dispositivos que compem o sistema de

drenagem. Eventualmente, a escala poder ser ajustada necessidade do projeto;

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4) Desenhos do perfil longitudinal, com greide, nas escalas vertical: 1:50 e horizontal: 1:500;

5) Desenho(s) de sees transversais tpicas das vias (passeio, guia ou meio-fio, sarjeta

e pista);

6) Projetos tipo dos dispositivos de drenagem;

7) Listagem de sarjetas e meios-fios (estaca inicial e final de localizao, lado, tipo, extenso);

8) Listagem de bocas-de-lobo e caixas de ralo (estaca de localizao, lado, tipo e cotas de topo

e fundo);

9) Listagem de poos de visita e caixas de passagem (estaca de localizao, lado, tipo e cota

de topo e fundo);

10) Listagem de descidas dgua e outros dispositivos (estaca de localizao, lado, tipo e

quantidade);

11) Desenho(s) com mtodos construtivos e etapas de execuo das obras: valas e seus

escoramentos, drenagem de servio, barragens para desvio de cursos dgua, bicas etc.;

12) Desenhos de estruturas e detalhes especiais; e

13) Planta do canteiro de obras.

3.4.3 Memria Descritiva Justificativa

O item do relatrio final do projeto de drenagem urbana, correspondente memria justificativa,

deve conter as seguintes informaes:

1) Dos Estudos:

a) topogrfico:

i) citar referncias metodolgicas adotadas;

ii) material, equipamento e tipos usados na materializao e implantao da rede de

marcos topogrficos;

iii) aplicativos de informtica utilizados;

iv) sistemas de coordenadas adotados;

v) levantamentos plano altimtricos cadastrais de obras existentes, redes de servios

pblicos, acessos secundrios e interferncias; e

vi) coordenadas topogrficas dos pontos notveis.

b) hidrolgico:

i) caracterizao climtica, pluviomtrica e geomorfolgica da regio do projeto;

ii) classificao climtica de Kppen, temperaturas mdias anuais, precipitao mdia

anual com os meses de concentrao e nmero de dias de chuva mdio mensal;

iii) fixao dos perodos de retorno (tempos de recorrncia);

iv) definio do posto pluviomtrico representativo, anlise dos dados pluviomtricos

e definio das curvas Intensidade Durao Freqncia;

v) caracterizao das bacias de contribuio, cartas topogrficas/fotografias areas de

referncia, descrio do relevo, ocupao e cobertura vegetal da bacia e tipos de solos;

vi) mtodo de clculo de vazo adotado; e

vii) estimativa das contribuies mximas de projeto.

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c) geolgico:

i) geologia regional: ocorrncias, tipos de materiais, cobertura sedimentar, aluvies,

horizontes; e

ii) consideraes prticas no trato do material (eroso, estabilidade etc.).

d) geotcnico:

i) avaliar estrutura do pavimento (camadas) do pavimento existente;

ii) avaliar nvel do lenol fretico;

iii) realizar ensaios de caracterizao dos materiais onde ser implantada a drenagem

(limite de liquidez e de plasticidade, granulometria por peneiramento);

iv) realizar ensaios na areia a ser empregada na obra: granulometria por peneiramento,

equivalente de areia e teor de matria orgnica;

v) realizar ensaios nos agregados grados a empregar na obra: Abraso Los Angeles,

ndice de Forma e Durabilidade; e

vi) avaliar materiais alternativos, caso seja possvel seu uso.

e) de proteo ambiental:

i) breve histrico da rea de projeto;

ii) objetivos e justificativas das melhorias implantadas;

iii) citar se as obras a executar esto de acordo com o Quadro de Quantidades;

iv) reas de influncia direta:

localizao dos impactos causados pelas obras e atividades de operao e

conservao do sistema (perdas devido ao assoreamento, eroses, reas de

emprstimo e bota-fora e travessias de corpos dgua); e

indicar reas protegidas legalmente, fontes de gua usadas para abastecimento

humano, desapropriaes e segregao urbana.

2) Dos projetos:

a) de drenagem:

i) descrio do sistema de drenagem, com informaes sobres os dispositivos e suas

caractersticas (forma geomtrica, dimenses e revestimento). Citar onde os detalhes

construtivos (projetos tipo) esto inseridos;

ii) descrio da metodologia de clculo;

iii) apresentar planilhas, com verificao de velocidade dgua, com o comprimento crtico

de sarjetas e meios-fios;

iv) dimensionamento das galerias: com definio das sees, declividades, velocidade

de escoamento, degraus, verificao da interligao com sistema existente e outros

elementos de projeto; e

v) clculo da cota de mxima cheia de cursos dgua receptores e verificao da velocidade

de escoamento.

b) de obras complementares:

Descrio de enrocamento, muro de arrimo, cerca, revestimento vegetal etc.

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c) ambiental:

i) medidas para controle de eroso;

ii) solues para instabilidade de taludes e assoriamentos;

iii) controle de poeira;

iv) preservao de guas superficiais e subterrneas;

v) medidas de proteo do solo;

vi) localizao de bota-foras (no podem ser realizados em talvegues e prximos aos

corpos dgua e drenagens naturais);

vii) localizao de desmatamento e aproveitamento do material lenhoso (minimizar

desmatamentos para a execuo das atividades); e

viii) indicar procedimentos para coleta, disposio e destinao dos resduos slidos e

efluentes do canteiro de obras e alojamentos.

3) Notas de Servio dos dispositivos projetados e aproveitados

4) Mobilizao e desmobilizao:

critrios: ponto de origem (municpio), equipamentos de grande porte e de pequeno porte,

veculos leves e caminhes comuns.

3.4.4 Relatrio de Avaliao Ambiental

O Relatrio de Avaliao Ambiental deve conter os seguintes itens:

1) Apresentao:

Empresa ou departamento responsvel pelo projeto, nome do municpio, rgo responsvel,

nome da obra, localizao, extenso, nome do relatrio final e sua estrutura.

2) Planta de situao;

3) Objetivos do Projeto de Recuperao Ambiental;

4) Caractersticas, situao e localizao da obra;

5) Diagnstico ambiental:

a) meio fsico;

b) meio bitico; e

c) meio socioeconmico.

6) Passivos ambientais;

7) Impactos ambientais:

a) identificao dos impactos ambientais;

b) impactos ambientais nas etapas da obra; e

c) avaliao dos impactos ambientais.

8) Medidas mitigadoras (meios fsico, bitico e socioeconmico);

9) Cronograma fsico;

10) Quantitativos; e

11) Especificaes tcnicas.

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3.4.5 Oramento e plano de execuo;

O relatrio referente ao oramento e plano de execuo deve conter os seguintes itens:

a) resumo do oramento;

b) planilha e oramento, com quadro de quantidades de servios e preos unitrios e totais;

c) composies de custos unitrios de servios;

d) quadro resumo de consumo de materiais;

e) plano de execuo (clima e pluviometria, caractersticas tcnicas da obra, apoio logstico,

prazos, pessoal tcnico e equipamento mnimo); e

e) cronograma fsico-financeiro.

Aps a confeco do Relatrio Final do projeto, contendo os itens de 3.4.1. a 3.4.5, solicitar ao

Poder Pblico a Licena de Instalao (LI) e de Operao (LO).

3.5 PROJETO EXECUTIVO DE DRENAGEM

O Projeto Executivo consiste no detalhamento do Projeto Bsico acrescidos dos projetos especficos

e dos elementos que no foram desenvolvidos na fase anterior.

3.6 APRESENTAO DO AS BUILT COMO CONSTRUDO

Durante a construo de uma obra, podem ocorrer mudanas de materiais ou geomtricas, entre

outras, que diferem da concepo original do projeto por motivos diversos. Essas alteraes devem

ser analisadas e validadas pelo profissional que realizou o projeto.

A importncia de se registrar as modificaes num As Built ou relatrio de como construdo

fornecer uma memria do que realmente foi executado. Preferencialmente, deve ser elaborado

durante a obra ou no mximo aps a concluso.

Uma obra, durante sua vida til, recebe vrias intervenes, como manuteno, reforma e ampliao,

portanto, de posse desse documento possvel avaliar as mudanas a realizar, reduzindo a necessidade

de constantes visitas e a perda de tempo na realizao de aberturas de trincheiras investigativas, o

que pode ocasionar degradao dos sistemas implantados, problemas construtivos e acidentes.

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Para determinao da vazo de projeto a metodologia empregada considerada a partir da rea

da bacia hidrogrfica onde se insere a obra a ser realizada.

Usualmente so empregadas frmulas empricas e elementos fluviomtricos. O empirismo ocorre

pela pesquisa experimental confirmada pelo meio tcnico ao longo de anos de emprego.

comum o uso do Mtodo Racional para reas de contribuio at 10km2, sendo que alguns

projetistas e autores incluem fatores de reduo que acompanham a elevao do valor de 1km2

at 10km2.

Para reas de contribuio superiores a 10km2, utilizam-se hidrogramas e a frmula de Ven te Chow.

No entanto, quanto maior a rea de contribuio mais difcil se obter, com preciso, dados

como o coeficiente de escoamento superficial e uma chuva representativa para toda a rea da

bacia. Por isso, em bacias onde o talvegue bem definido, ideal implantar estaes medidoras

de nveis dagua e vazes de forma a se obter um retrato fiel do comportamento dos fluxos dgua.

Essas estaes fluviomtricas so operadas por rgos e entidades que buscam, na maioria das

vezes, obter informaes sobre as cotas do fluxo dgua e as descargas que ocorrem na seo

onde se encontram os aparelhos de medio. Eventualmente, algumas dessas estaes tambm

possuem equipamentos que realizam medies de velocidade do fluxo dgua, da quantidade de

sedimentos e da qualidade da gua.

Ao se projetar canais, galeria ou bueiros, quando o nvel dgua a jusante da obra controlado por

mar, lago ou curso dgua, importante realizar um levantamento estatstico dos nveis altos

ocorrendo junto com as descargas mximas de deflvio, sendo tambm necessrio calcular o

remanso, que pode se estender por vrios quilmetros. Entretanto, essa situao rara, dispen-

sando esses levantamentos na maioria dos casos. Caso haja um posto fluviomtrico marcando os

nveis mximos, o clculo do remanso se torna desnecessrio.

Portanto, se a obra de drenagem a ser executada encontra-se na calha de um curso dgua que

monitorado sistematicamente e possui um histrico de medies das cotas do fluxo dgua e des-

cargas, pode-se dispor de dados como a curva-chave e de fluviogramas que iro facilitar o di-

mensionamento de uma estrutura sobre seu curso. Na Figura 4.1 a seguir, apresenta-se exem-

plo de curva-chave de um curso dgua obtida a partir de srie de dados fluviomtricos do mesmo.

4Clculo da vazode projeto

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No havendo essa possibilidade, e de forma mais comum, usa-se levantar dados de chuva e da

bacia hidrogrfica e lana-se mo das frmulas empricas para obteno da vazo de projeto. Esse

procedimento detalhado segundo o fluxograma mostrado na Figura 4.2.

4.1 TEMPO DE RECORRNCIA OU PERIODO DE RETORNO (TR)

O tempo de recorrncia determinado por fatores tcnicos e econmicos, tais como:

1) Tipo, importncia e segurana da obra;

2) Estimativa de custos de restaurao;

3) Estimativa de outros prejuzos por descarga maior;

4) Comparativo de custos para a obra para diferentes TR (anos); e

5) Risco para as vidas humanas em face de acidentes.

Deve ser considerado tambm o fato de j existirem obras de drenagem passveis de aproveitamento.

Como exemplo pode-se citar que a Prefeitura de Belo Horizonte adotava em outubro de 2004, para

microdrenagem, o Tempo de Recorrncia de 10 anos e o Tempo de Concentrao (durao da chuva)

de 10 minutos.

De forma geral possvel admitir como recomendao inicial os valores indicados na Tabela 4.1

seguinte. Os valores dessa tabela condensam procedimentos adotados por prefeituras e rgos

que gerenciam a micro e macrodrenagem em diversos pontos do territrio nacional.

Vazo

Nv

el

Curva chave

Calcularchuva deprojeto

Calculardurao da

chuva

Incio

Definirtempo de

recorrncia

Delimitarbacia

Fim

Levantarcoeficientede deflvio

Calculardescarga

Figura 4.2 Fluxograma para calcular a

descarga de projeto

Figura 4.1 Curva-chave de um rio

Tipo de Obra Tempo de Recorrncia TR (anos)

Drenagem superficial (meio-fio, sarjeta) 5 ou 10

Galerias 10 ou 25

Macrodrenagem 20, 25 ou 50

Pontes 50 ou 100

Tabela 4.1 Tempos de recorrncia para obras de drenagem

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4.2 DURAO DA CHUVA (d)

Para a determinao da chuva de projeto h que se dispor de sua durao, do tempo de recorrncia

e de mtodos de clculos que melhor representem essa chuva.

Quando se utiliza o Mtodo Racional, para determinar a vazo de projeto, pode-se adotar a durao

da chuva como igual ao tempo de concentrao. A seguir apresenta-se metodologia para determina-

o do tempo de concentrao.

O tempo de concentrao (tc) consiste no tempo que decorre desde o incio da chuva at que toda

a bacia passe a contribuir para a seo de um determinado ponto em que se deseja calcular a

descarga de projeto.

Quer seja para reas com caractersticas naturais (sem lotes) ou para loteamentos com sistema

virio definido, o tempo de concentrao pode ser obtido como se segue:

a) para rea a montante no urbanizada

Frmula de KIRPICH para reas at 5km2:

tc = 57 ( L3 / H ) 0,385 (4.1)

Onde:

tc = tempo de concentrao (min)

L = extenso do talvegue (km)

H = mximo desnvel na bacia medido ao longo de L (m)

Fmula de KIRPICH MODIFICADA para reas maiores que 5km2

tc = 1,5 x 57 ( L3 / H ) 0,385 (4.2 )

b) No dimensionamento de galerias, o tempo de concentrao tem o mesmo significado mas com

alguma especificidade a saber:

Ele pode ser considerado como formado pelas seguintes parcelas:

tc = ti + tp (4.3 )

Onde:

ti = tempo de escoamento superficial ou tempo de entrada. o mesmo que tempo de con-

centrao referido primeira boca-de-lobo a montante

tp = tempo de percurso. o tempo de escoamento dentro da galeria, desde da boca-de-lobo

ou caixa de ralo at a seo do coletor que se considera

No caso do dimensionamento das galerias, caso no haja um talvegue definido, o tempo de

entrada dever ter um valor adotado para o primeiro ponto de coleta (caixa de ralo ou boca-de-

lobo). Normalmente, esse tempo varia de 5 a 12 minutos. Como ilustrao, as prefeituras de

Belo Horizonte e Rio de Janeiro adotam, respectivamente, 10 e 12 minutos. Caso haja um talvegue

definido, o tempo de concentrao dever ser calculado por uma das frmulas citadas acima.

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J o tempo de percurso entre dois PV calculado dividindo-se o comprimento do trecho entre os

dois PV pela velocidade V de escoamento (m/s) e por 60 como segue:

tp = L / V x 60 (4.4)

Sendo:

tp = tempo de percurso (min)

L = distncia entre dois PVs (m)

v = velocidade de escoamento (m/s)

Se a rea a montante estiver urbanizada (ou com previso de urbanizao), estando o divisor de

guas a uma distncia mxima de 60m, os tempos de entrada (ti) recomendados so os apresen-

tados na Tabela 4.2 a seguir.

Tabela 4.2 Tempo de entrada (ti)

No caso de canais revestidos, o tempo de concentrao calculado pelo mtodo cinemtico (como

no tempo de percurso das galerias). Esse mtodo se baseia no escoamento superficial permanen-

te e uniforme, e aplica-se a frmula de Manning para obter a velocidade mdia, supondo-se a rea

molhada meia seo, como segue:

(4.5)

Onde:

tc = tempo de concentrao (minuto)

L = comprimento do escoamento (km)

V = velocidade mdia no trecho (m/s)

(4.6)

Sendo:

V = velocidade mdia (m/s)

RH = raio hidrulico (m)

i = declividade mdia de escoamento (m/m)

n = coeficiente de rugosidade

Tempo de entrada ( minutos )

Natureza da rea a montanteDeclividade longitudinal da sarjeta

I < 3% I 3%

Urbana densa 10 7

Residencial 12 10

Parques, jardins e campo 15 12

Fontes: Ulysses Alcantara, 1962 Macintyre, 1996

=

V

L16,67tc

V(R ) i

= H2/3

1/2

n

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Nas bacias em que o deflvio superficial escoa na maior parte do tempo atravs de canais, pode-

se utilizar um traador para levantar o tempo de concentrao.

De forma geral, em projetos que envolvam microdrenagem, adota-se tc = 10 (dez) minutos para

o clculo da vazo de projeto das sarjetas/meios-fios e do primeiro ponto do sistema de galerias.

4.3 - CHUVA DE PROJETO INTENSIDADE (mm/h)

Para a chuva de projeto, deve-se verificar a existncia na prefeitura local de manual, instrues,

diretrizes, registro ou indicao para a expresso da precipitao pluviomtrica mais adequada ao

local ou, at mesmo, o valor j adotado com este fim.

4.3.1 Expresses tpicas

As equaes de chuva, que so expresses empricas das curvas de intensidadeduraofre-

qncia, apresentam-se normalmente nas seguintes formas:

I = a / ( d + b ),

I = c / dm,

I = a .Tn R

/ ( d + b )r,

Onde:

I intensidade mdia em milmetros por minutos ou milmetros por hora

d tempo de durao da chuva em minutos

TR tempo de recorrncia em anos

a, b, c, m, n e r parmetros definidos a partir das observaes bsicas para elaborao

da equao

Na Tabela 4.3, apresentam-se exemplos de equaes de chuvas de algumas cidades brasileiras e

locais, que permitem o clculo da intensidade de precipitao em funo de parmetros pr-defini-

dos para cada uma delas.

4.3.2 Clculo da precipitao segundo Otto Pfafstetter

Caso no se disponha de equao de chuva local, pode-se usar a formulao de Otto Pfafstetteer

(DNOS Chuvas intensas no Brasil, 1957), escolhendo o posto que mais se assemelhe hidrologicamente

ao local da obra. Nessa publicao, a precipitao determinada pelas frmulas citadas a seguir:

( + / TR0,25 )

P = KP1 K = TR P1 = adc + b log (1+cdc) (4.7)

Onde:

P precipitao mxima (mm)

TR = tempo de recorrncia (anos)

d = durao da precipitao (horas)

, = valores dependem da durao da precipitao (adimensional)

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Idade Equao Referncia

at 60 min I = 27,96. T 0,112 / (d + 15)b

So PauloI - mm/min b = 0,86T - 0,0144 A. G. Occhipinti e

> 60 min I = 42,23.T 0,15 / d 0,82 P. M. Santos

I - mm/h t - em horas

Rio de Janeiro I - mm/h I = 1239.T 0,15 / (d + 20) 0,74 Ulisses M. A. Alcntara

Braslia I - mm/h I = 10125 / (d + 16) 0,945 Rufino Reis Soares

Curitiba I - mm/min I = 5950.T 0,217 / (d + 26) 1,15 P. V. Parigot de Souza

Belo Horizonte I - mm/min I = 24,131.T 0,1 / (d + 20) 0,84 - - - - - - - -

Ponta Grossa I - mm/h I = 1902,39.T 0,152 / (d +21) 0,893 Fendrich - 1998

Joo Pessoa I - mm/h I = 369,409.T 0,15 / (d + 5) 0,568 J. A. Souza

Serto Oriental Nordestino I - mm/h I = 3609,11.T 0,12 / (d + 30) 0,95 Projeto Sertanejo - 19

I = a / (d + b),

T (anos) a b

Porto Alegre I - mm/min5 23 2,4 C. Meneses e

10 29 3,9 R. S. Noronha

15 48 8,6

20 95 16,5

Tabela 4.3 Exemplos de equaes da chuva (Wilken, 1978)

a, b, c = valores constantes para cada posto (adimensional)

K = fator de probabilidade

P1 = Precipitao para T

R = 1 ano (mm)

Sendo:

5 min dc 6 dias

0,2 ano TR 100 anos

Parmetros , , a, b, c esto indicados nas tabelas 4.4 e 4.5 a seguir.

Como j comentado, a intensidade de precipitao (I) a relao entre a precipitao (P) e sua

durao (d), isto :

I = intensidade de chuva (mm/h) = P / dc

Durao (D)

minutos hora dias

d 5 15 30 1 2 4 8 14 24 48 3 4 6

0,108 0,122 0,138 0,156 0,166 0,174 0,176 0,174 0,170 0,166 0,160 0,156 0,152

Tabela 4.4 Valores de (PFAFSTETTER, 1982)

46

MA

NU

AL

DE

DR

EN

AG

EM

UR

BA

NA 4.4 DELIMITAO DA BACIA E SUB-BACIAS

A definio dos limites das bacias de contribuio dever obedecer a seqncia:

1) Marcar o divisor de guas da bacia para a seo em estudo;

2) Determinar a rea de drenagem correspondente; e

3) Determinar o comprimento do talvegue e desnvel, se for o o caso.

Para microdrenagem, na maior parte dos casos, as estimativas de vazes so realizadas em cru-

zamentos de ruas e nos poos de visita, considerados como pontos de anlise da rede de drena-

gem. Faz-se a delimitao da rea de contribuio a montante de cada um desses pontos. Consi-

dera-se que cada trecho de sarjeta recebe as guas pluviais da quadra adjacente. A rea, objeto

de estudo, pode ser delimitada pelo mtodo do diagrama de telhado quando as reas contguas

forem parceladas. Ser delimitada segundo a geomorfologia (espiges) dos terrenos contguos quan-

do estes no forem parcelados. O primeiro caso pode ser observado nas Figuras 4.3 e 4.4 a seguir.

Tabela 4.5 - Valores de , a, b, c (PFAFSTETTER, 1982)

POSTOS a b cValores de

5min 15min 30 min 1h 6 dias

ARACAJU - SE 0,6 24 20 0,00 0,04 0,08 0,02

BELM - PA 0,4 31 20 -0,04 0,00 0,00 0,04

B. HORIZONTE - MG 0,6 26 20 0,12 0,12 0,12 0,04

CUIAB - MT 0,1 30 20 0,08 0,08 0,08 0,04

CURITIBA - PR 0,2 25 20 0,16 0,16 0,16 0,08

FLORIANPOLIS - SC 0,3 33 10 -0,04 0,12 0,20 0,20

FORTALEZA - CE 0,2 36 20 0,04 0,04 0,08 0,08

GOINIA - GO 0,2 30 20 0,08 0,08 0,08 0,12

RIO DE JANEIRO - RJ 0,0 35 10 -0,04 0,12 0,12 0,20

JOO PESSOA - PB 0,6 33 10 0,00 0,00 0,04 0,08

MACEI - AL 0,5 29 10 0,00 0,04 0,08 0,20

MANAUS - AM 0,1 33 20 0,04 0,00 0,00 0,04

NATAL - RN 0,7 23 20 -0,08 0,00 0,08 0,12

PORTO ALEGRE - RS 0,4 22 20 0,00 0,08 0,08 0,08

PORTO VELHO - RO 0,3 35 20 0,00 0,00 0,00 0,04

RIO BRANCO - AC 0,3 31 20 -0,08 0,00 0,04 0,08

SALVADOR - BA 0,6 33 10 -0,04 0,08 0,08 0,12

SO LUIZ - MA 0,4 42 10 -0,08 0,00 0,00 0,08

SO PAULO - SP 0,6 16 60 -0,04 0,04 0,04 0,04

TERESINA - PI 0,2 33 20 0,12 0,12 0,12 0,12

VITRIA - ES 0,3 34 10 0,12 0,12 0,12 0,12

Obs: para out