10 - drenagem de aguas pluviais

Conteúdo

Docente Teóricas: Maria Manuela Oliveira

0. Introdução 1. Sistemas de abastecimento de água 1.1 Conceitos gerais. Principais componentes 1.2 Estações elevatórias 1.3 Choque hidráulico 2. Sistemas de drenagem de águas residuais 2.1 Conceitos gerais. Principais componentes 2.2 Estações elevatórias 2.3 Órgãos especiais 3. Sistemas de drenagem de águas pluviais 3.1 Conceitos gerais. Principais componentes 3.2 Órgãos especiais 3.2. Soluções técnicas não correntes 4. Conceitos básicos de qualidade da água, de tratamento de água para abastecimento público e de tratamento de águas residuais.

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3. Sistemas de drenagem de águas pluviais

Sistemas de drenagem de águas

pluviais


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Origem e destino das Águas Pluviais:


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Origem e destino das Águas Pluviais:

1. Uma percentagem não atinge o solo: (intercetada ou evapora-se) 2. Outra parte atinge o solo, em local permeável: . parte infiltra-se . parte evapora-se (após empoçamento) . parte escoa-se (escoamento direto ou precipitação útil) 3. Outra parte cai em área impermeável: (pavimentos e arruamentos, passeios e coberturas)


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Alterações Hidrológicas resultantes da Impermeabilização da Bacia (Urbanização):


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Fonte: http://aguaspluviais.inf.br/


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Alterações Hidrológicas resultantes da Impermeabilização da Bacia (Urbanização): O crescimento e expansão urbana e a crescente impermeabilização de solo, tem provocado situações complicadas para as populações no mundo inteiro. Apontam-se como algumas das principais razões: 1. Entrada frequente em funcionamento de descarregadores de tempestade, com caudais poluentes para o meu

ambiente; 2. Comportamento hidráulico deficiente das redes de drenagem pluvial:

• Causas: Sub-dimensionamento; Entupimento e obstrução das seções de escoamento. • Consequência: Entrada em carga de coletores e inundação dos pontos baixos das bacias drenadas.

3. Sub-dimensionamento dos dispositivos intercetores de águas pluviais, nomeadamente das sarjetas de passeios e do

sumidouros de grade com consequentes inundações. 4. Descargas de escorrências pluviais caídas em zonas pavimentadas


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Consequências: Entrada em carga de coletores: REFLUXO DE ÁGUAS PLUVIAIS - REGIÃO DA LUZ, Outubro de 2009.

Fonte: http://www.consultoriaeanalise.com/


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Consequências: Inundação dos pontos baixos das bacias drenadas.

Ano 2011 Fonte: http://ecosfera.publico.pt

Região de Lisboa, Fevereiro 2008 Fonte: http://tiojorge.blogspot.pt

Inundação em Faro, Maio de 2011 Fonte: http://www.jn.pt

http://ecosfera.publico.pt/

http://tiojorge.blogspot.pt/

http://www.jn.pt/


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Consequências: Inundação dos pontos baixos das bacias drenadas. Ano 2013, Abril_ Inundações em Alpendurada

Fonte: http://protcivilalpendorada.blogspot.pt Ano 2013, Novembro_ Inundações na Madeira Fonte: www.publico.pt

Ano 2013 _ Inundações Barcelos Fonte: www.publico.pt

http://protcivilalpendorada.blogspot.pt/


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Consequências: Inundação dos pontos baixos : Planície de inundação - margem esquerda do Rio Antuã, Salreu

Fonte:http://www.panoramio.com/photo/1854846

Rui Soares

http://www.panoramio.com/photo/1854846









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Consequências: Inundação dos pontos baixos das bacias drenadas_ Ribeira no Porto, Março 2010

Valéria Martins Fonte: http://pausadotempo.blogspot.pt

http://pausadotempo.blogspot.pt/


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Conceção dos Sistemas de drenagem:

Objetivo dos Sistemas de drenagem: Recolha , transporte e rejeição nos meios recetores, em condições apropriadas das águas residuais domésticas e industriais e das águas pluviais. Os sistemas de drenagem pluviais, propriamente ditos, têm também como finalidade a prevenção de inundações, principalmente das regiões mais baixas dos aglomerados populacionais ou locais sujeitos a alagamentos.

Tipos de Drenagem Pluviais: a) Drenagem Natural ; b) Drenagem Urbana

Fonte: Sá Marques & all, in Hidrologia Urbana, sistemas de drenagem de águas Pluviais Urbanas, 2013


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Tipos de Sistemas de Drenagem de Águas Pluviais:


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As redes de águas residuais são projetadas em geral, de acordo com o esquema da figura anexa. As águas são conduzidas por emissários até pontos em que existam ETARs.


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Em regra, as águas pluviais são descarregadas logo que possível, quer para reduzir a extensão da rede, quer o diâmetro das condutas, os quais podem atingir dimensões muito significativas (em metros), quando a rede é muito extensa.

Nos sistemas unitários recorre-se frequentemente a descarregadores de tempestade para desviar águas consideradas em excesso, para os órgãos de jusante.


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Fonte: Sá Marques & all, in Hidrologia Urbana, sistemas de drenagem de águas Pluviais Urbanas, 2013

Em Portugal não se tem exigido tratamento prévio do efluente rejeito, embora se saiba que as águas pluviais podem transportar uma carga poluidora considerável, especialmente quando das primeiras chuvadas, “first Flush”.


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Principais tipos de problemas relativos às águas pluviais rejeitadas:

• Águas pluviais nas redes separativas domésticas:

Problema económico : Pode conduzir a perda de eficiência das ETAR: Volumes muito elevados concentrados no tempo Problema ambiental: Resultante das descargas frequentes no meio recetor por falta de capacidade da ETAR

• Efluentes domésticos e industriais nas redes separativas pluviais:

Problema ambiental: considerado grave por ser contínuo… Descargas diretas de efluentes não tratados de sistemas unitários no meio recetor, mesmo para eventos pequenos de precipitação. • Nível de gravidade do problema: Zonas rurais e pequenas localidades do interior: Cidades :

Problema pouco crítico uma vez que, o escoamento pluvial é frequentemente superficial; As redes pluviais são, em geral, de menor extensão relativa.

Casos mais preocupantes Sistemas unitários nos núcleos urbanos mais antigos; Sistemas separativos ou Pseudo-separativos nas zonas em crescimento


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Principais tipos de problemas relativos às águas pluviais rejeitadas:

• Caráter poluente das águas pluviais:

Metais pesados (Fe, Pb, Zn,…) Hidrocarbonetos Sólidos em suspensão CBO5 (matérias orgânica) Sistemas unitários: efeito “first flush” (ressuspensão e transporte de poluentes previamente decantados nos coletores) • Comportamento unitário dos sistemas domésticos (Mesmo quando concebidos como separativos - caudais infiltrados, etc.)

• Variabilidade dos caudais:

Caudais de ponta muito superiores aos caudais domésticos; Relação entre a ocupação do solo e a grandeza dos caudais escoados:

• Aumento das áreas impermeáveis • Artificialização das linhas de água

Regime variável de escoamentos nos coletores

Projetos mais complexos e custo de obras superior Cidades :

Agravamento de caudais


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Principais tipos de problemas relativos às águas pluviais rejeitadas: :

• Artificialização das linhas de água

Agravamento de caudais


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Esforços futuros de respostas dos sistemas de águas:

Medidas PEAASAR

1. Separar progressivamente águas pluviais dos efluentes domésticos e industriais;

2. Eliminar ou reduzir as descargas de efluentes poluídos no meio recetor;

3. Aplicar medidas de reutilização de águas pluviais, com vista a reduzir as afluências aos sistemas de coletores;

4. Melhorar a qualidade das infraestruturas de forma a minimizar a infiltração de AP em redes de AR e as fugas destas.

5. Medidas minimizadoras no sentido de preservação ambiental e melhoria de eficiência do sistemas:

• Promoção de medidas de controlo na origem; • Medidas de erradicação de descargas de efluentes sem tratamento adequado de sistemas de recolha; • Desafetação progressiva de ligações pluviais aos sistemas separativos domésticos; • Obrigatoriedade de elaboração de sistemas de cadastro, de operação, manutenção e reabilitação dos sistemas;

6. Plano de erradicação de ligações indevidas.

7. Sujeição das AP urbanas a algum tipo de tratamento antes do seu lançamento nos meios recetores:

• 1. decantação, com período de retenção de cerca de 2 horas; • 2. Remoção de óleo e material flutuante


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Conceção e constituição dos sistemas:

1. Objetivo: Redução de caudal, através :

• Aumento da interceção, da infiltração e o do armazenamento e detenção

• Incremento de tempo de percurso do escoamento

• Aplicação de técnicas apropriadas de gestão e exploração dos sistemas (gestão em tempo real)

2. Objetivo: Controlo da qualidade da água no meio recetor: • Afastamento da descarga do meios recetor sensível;

• Tratamento da massa líquida

• Promoção de medidas de controlo na origem;

• Medidas de erradicação de descargas de efluentes sem tratamento adequado de sistemas de recolha;

• Desafetação progressiva de ligações pluviais aos sistemas separativos domésticos;

• Obrigatoriedade de elaboração de sistemas de cadastro, de operação, manutenção e reabilitação dos sistemas;


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Medidas de controlo na origem:


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Fonte:http:eficienciahidrica.wordpress.com

http://www.engenhariae.com.br/

http://eficienciahidrica.wordpress.com/






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Projeto em Óbidos

Alto de Vinhas de Palmela

Fonte:ecoágua.pt


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Fonte:ecoágua.pt


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Para quê da Drenagem pluvial nos aglomerados urbanos:

Para a condução de água da chuva que resulta do escoamento superficial de superfícies praticamente impermeáveis, tais como telhados, arruamentos, logradouros pavimentados etc, até locais de descarga, com o intuito de prevenir prejuízos e inconvenientes, tais como:

• Arraste superficial de terrenos e pavimentos; • Interrupções/ acidentes de trânsito; • Inundações de pisos térreos e pavimentos de estabelecimentos comerciais • Alagamentos vários.

Para tal foram introduzidos dispositivos de drenagem pluvial, como por exemplo:

• Valetas; • Valas, • Sarjetas, • Coletores, etc.


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Componentes dos Sistemas separativos de drenagem de águas pluviais:

- Dispositivos de entrada, coleta ou retenção de caudal

- Dispositivos de condução

- Dispositivos de saída ou de descarga

- Órgãos acessórios da rede

- Órgãos especiais e Instalações complementares


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- Dispositivos de entrada, coleta ou retenção de caudal: São órgãos que recebem e captam as águas e as conduzem aos coletores enterrados:

1. Caleiras : Ligação direta ao coletor desde o(s) tubo(s) de queda dos prédios. Vantagem: Evitam-se caixas intermédias; Desvantagem: Diminui-se o tempo de concentração, aumentando o caudal de cálculo. 2. Sarjetas ou Sumidouros: Têm como função recolher as águas que correm pelas bermas e passeios, podendo ser: 2.1 Sarjetas: Dispositivos associados a um lancil de passeio com entrada lateral de caudal. 2.2 Sumidouros: Dispositivos associados a um lancil de passeio com entrada superior, podendo ou não, estar associados a uma valeta.


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- Dispositivos de entrada: Caleiras e tubos de queda

http://www.sm-castelobranco.pt

http://www.sm-castelobranco.pt/




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- Dispositivos de entrada: Sarjetas e sumidouros


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- Dispositivos de entrada: Sarjetas e sumidouros

Fonte: Emarp EEM


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Ambos podem ser: • Com ou sem sifão hidráulico • Com ou sem câmara de retenção

Adotam-se sarjetas ou sumidouros sem vedação hidráulica quando estes órgãos são ligados a uma rede de drenagem de águas pluviais onde não haja possibilidade de se depositar material sólido que origine gases, cuja saída para a atmosfera deve ser contrariada. Adotam-se sarjetas ou sumidouros com vedação hidráulica, quando estes órgãos são ligados a coletores de uma rede de drenagem unitária ou a coletores de uma rede de drenagem de águas pluviais, onde exista a possibilidade de se depositar material sólido que origine gases, cuja saída para a atmosfera deva ser minimizada, ( ex: troços terminais de redes de drenagem sujeitos à influência das marés, quando existem condições favoráveis para a deposição de lodos. 3. Bocas de entrada Tem como objetivo recolher as águas provenientes de terrenos livres, sobretudo águas recolhidas de terrenos extra-urbanos ou suburbanos que iriam desaguar na parte urbana.


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Quanto à necessidade de retenção de material sólido:

1. Sarjetas ou sumidouros sem câmaras de retenção:

• Em arruamentos de zonas totalmente pavimentadas, onde não seja de esperar carreamento importante de material sólido pelas águas pluviais afluentes, ou

• Se o coletor da rede geral tiver capacidade para assegurar o transporte de material sólido.

2. Sarjetas ou sumidouros com câmaras de retenção: nos casos contrários aos anteriores .


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3. Bocas de entrada Tem como objetivo recolher as águas provenientes de terrenos livres, sobretudo águas recolhidas de terrenos extraurbanos ou suburbanos que iriam desaguar na parte urbana.

fonte: http://www.farcimar.pt/ fonte: dc435.4shared.com


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- Dispositivos de condução:

• Valas e valetas

• Rede de coletores

A rede de coletores é o conjunto de canalizações, que é o conjunto das canalizações, que assegura o transporte dos caudais pluviais afluentes, desde os dispositivos de entrada até um ponto de lançamento ou destino final. São geralmente em betão ou de PVC e de seção circular.


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- Dispositivos de condução: Canais tipo “U”

Dispositivos de condução: Valetas

Fonte: http://www.farcimar.pt/


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Componentes dos Sistemas separativos de drenagem de águas pluviais: - Dispositivos de saída ou de descarga:

• São dispositivos que permitem facilmente desaguar os caudais pluviais urbanos em

cursos de água situados a jusante. • Geralmente as descargas obrigam a uma análise da linha de água pois esta pode não ter

possibilidade de escoamento para o acréscimo de caudais de ponta e ocasionar extravasamentos e erosão das linhas de água e solos.

• No caso de descarga em rios, mar ou estuários é necessário avaliar as diferentes condições de caudal e nível.


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- Órgãos acessórios da rede: 1. Dispositivos de entrada: Sarjetas de passeio ou sumidouros: 1.1 As sarjetas de passeio: São dispositivos sempre associados a um lancil do passeio, com entrada lateral de caudal. 1.2. Os sumidouros: São dispositivos que podem estar associados a um lancil ou a uma valeta, cuja entrada de caudal é feita superiormente, através de grade. 2. Câmaras ou caixas de visita: 2.1 Órgãos destinados a facilitar o acesso aos coletores, para observação e prática de operações de limpeza e manutenção.


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2. Câmaras ou caixas de visita:


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- Órgãos acessórios da rede: 3. Câmaras de queda; 4. Câmaras de retenção de areias e sólidos; 5. Dispositivos de retenção Etc.


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- Órgãos especiais e instalações complementares: 1. Desarenadores São instalações complementares destinadas a provocar a deposição de materiais incoerentes transportados na água pluvial.


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- Órgãos especiais e instalações complementares:

2. Bacias de retenção São bacias destinadas a regularizar os caudais pluviais afluentes restituindo, a jusante, caudais compatíveis com a capacidade de transporte da rede de drenagem ou curso de água.

- Vantagens: • Custo • Flexibilidade de ampliação

- Objetivos: • redução dos riscos de inundação • criação de zonas de lazer (para a pesca e canoagem…) • criação de reservas de água (agricultura, combate a incêndios, indústria, limpezas municipais - arruamentos e parques…) • proteção do meio ambiente (redução de SST e matéria orgânica)


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- Constituição:

- Implantação:


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Componentes dos Sistemas separativos de drenagem de águas pluviais: 2. Bacias de retenção

fonte: http://aguaspluviais.inf.br/


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2. Bacias de retenção: Exemplos

fonte: cantinhodasaromaticas.blogspot.com

http://cantinhodasaromaticas.blogspot.com/2012_03_01_archive.html

http://cantinhodasaromaticas.blogspot.com/2012_03_01_archive.html


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- Órgãos especiais e instalações complementares: 3. Câmaras drenantes São dispositivos destinados à retenção e infiltração da água pluvial, podendo ser associados ou não a sistemas de drenagem pluvial convencionais constituídos por coletores enterrados; 4. Instalações elevatórias A evitar, sempre que possível, tendo em conta os encargos de exploração e a variabilidade dos caudais afluentes e consequente dificuldade de se manterem as condições satisfatórias de funcionamento dos grupos eletrobomba e da conduta de impulsão.


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3. Câmaras drenantes


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2 m

0,5 m

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