aula 9 - drenagem

DRENAGEM

Estradas e Aeroportos

Drenagem

Seo transversal

Fonte: Seno (1997)

Drenagem

Fonte: http://infraestruturaurbana.pini.com.br/

Estudos hidrolgicos

Tm como objetivo determinara descargas mximas

dos cursos dgua interceptados pela rodovia, a fimde se projetar as obras de arte (bueiros, pontes e

pontilhes) de tal forma que permitam o fluxo das

guas.

Estudos hidrolgicos

Ciclo hidrolgico: modificao da distribuio de gua

livre na natureza. Abrange as modificaes de estado

(slido, lquido e gasoso) como as de posio em

relao ao solo (superficial, subterrnea e atmosfrica).

Fases convencionais do clico hidrolgico: precipitao,

escoamento superficial, infiltrao e evaporao.

Aos sistemas de guas pluviais interessam apenas a

precipitao e o escoamento superficial.

Estudos hidrolgicos

Itens a serem estudados:

rea da bacia hidrogrfica;

O regime pluviomtrico;

Natureza do solo quanto a sua permeabilidade;

Densidade da vegetao.

Estudos hidrolgicos

Bacia hidrogrfica: reageogrfica constituda pelasvertentes que coletam agua precipitada que,escoando superficialmente,atingir a seo dedrenagem. Pode serdeterminada por meio dealguma plantaeventualmente existente, outomando-se o comprimentodo curso de gua principalmultiplicado pela larguramdia da bacia.

Estudos hidrolgicos

As guas das chuvas se dividem em trs

fenmenos: infiltrao, evaporao e

escoamento.

A parte que escoa denominada deflvio. A

frao da unidade correspondente a esta parte

chamada de coeficiente de deflvio ou runoff.

Estudos hidrolgicos

O coeficiente de deflvio representa a relao

entre o deflvio e a precipitao que lhe deu

origem. Envolve o efeito da variao de

intensidade da chuva e das perdas por reteno

e infiltrao do solo durante a tempestade de

projeto.

Estudos hidrolgicos

Nos estudos hidrolgicos para o projeto derodovias, h a necessidade de conhecer adescarga mxima das chuvas, que se produznum intervalo de tempo bastante curto.

A descarga mxima ocorre quando a gota degua que cai no ponto mais distante da baciachega ao local de medio. O tempo gasto nopercurso denominado tempo deconcentrao.

Mtodo Racional

Mtodo utilizado para o clculo da descarga mxima de umaenchente de projeto, em bacias pequenas cuja obra de artedeve ser um bueiro ou, no mximo, um pontilho.

A descarga ser dada pela equao:

=..

3,6,

em que:

Q = descarga mxima. em 3/s;

c = coeficiente de deflvio;

i = intensidade da chuva definida, em mm/h; e

A = rea da bacia hidrogrfica, em k2.

Mtodo Racional

A intensidade pluviomtrica i, em mm/h, dada por:

=

,

Logo, a equao anterior tambm pode ser dada por:

=. .

3,6. em que:

Q = descarga mxima. em 3/s;c = coeficiente de deflvio;

P = altura da chuva (mm);

= tempo de concentrao (h); eA = rea da bacia hidrogrfica, em k2.

Estudos hidrolgicos

Valores usuais de C Colorado Highway Department

Caractersticas da bacia C em %

Superfcies impermeveis 90 95

Terreno estril montanhoso 80 90

Terreno estril ondulado 60 80

Terreno estril plano 50 70

Prados, campinas, terrenos

ondulados

40 65

Matas decduas, folhagem

caduda

35 60

Matas converas, folhagem

permanente

25 50

Pomares 15 40

Terrenos cultivados em zonas

altas

15 40

Terrenos cultivados em vales 10 30

Estudos hidrolgicos

Tempo de recorrncia: intervalo de tempo em anos

em que ocorrer uma chuva de grande magnitude,

pelo uma vez.

Bueiros: tempo de recorrncia de 10 a 20 anos.

Pontes: 50 a 100 anos.

Estudos hidrolgicos

A probabilidade J de ocorrer uma descarga de

projeto com tempo de recorrncia TR (em anos)

dentro da vida til da obra, fixada em n (anos)

dada pela equao:

= 1 (1 1

) ,

em que:

n = vida til (anos)

Drenagem superficial

Dispositivos para drenagem

Valeta de proteo de corte

DNIT (2006)

Valetas de proteo de corte

Fonte: DNIT 2006

Valeta de proteo de corte

Fonte: DNIT 2013


Dimensionamento

Estimao da descarga de contribuio pelo mtodo racional:

=..

3,6.104,

em que:

Q = descarga de contribuio em 3/s;c = coeficiente de escoamento, adimensional, fixado de acordocom o complexo solo-cobertura vegetal e declividade do terreno(tabelado);

i = intensidade de precipitao, em cm/h para a chuva deprojeto, fixada no estudo hidrolgico;

A = rea de contribuio, em 2 , determinada atravs delevantamentos topogrficos, aerofotogramtricos ou expeditos.


Dimensionamento

Fixada a vazo de contribuio, passa-se ao dimensionamento hidrulicopropriamente dito por meio da frmula de Manning e da equao dacontinuidade.

V =1

.

2

3 . 1

2 (frmula de Manning);

Q = V.A (Equao da continuidade), em que:

V = velocidade de escoamento, em m/s;

I = declividade longitudinal da valeta, em m/m;

n = coeficiente de rugosidade de Manning, adimensional, funo do tipo derevestimento adotado, (tabelado);

R = raio hidrulico, em m;

Q = vazo admissvel na valeta, em 3/s;

A = rea molhada, em 2.


Fonte: DNIT (2006)

Valeta de proteo de aterro

Fonte: DNIT 2006

Valeta de proteo de aterro

Fonte: DNIT 2013

Sarjeta de aterro

Fonte: DNIT 2006

Valeta de canteiro central

Fonte: DNIT 2006

Bueiros de greide

Fonte: DNIT 2006

Corta rios

Fonte: DNIT 2006

Drenagem subterrnea


Drenos profundos

Fonte: DNIT 2006

Drenos espinhas de peixe

Fonte: DNIT 2006

Drenagem de transposio de talvegues


Drenagem de transposio de talvegues

As obras para transposio dos

talvegues podem ser bueiros, pontes e

pontilhes.

Bueiros

Fonte: DNIT 2013

Pontes

Devem ser obtidos os seguintes elementos:

Descarga do projetos;

Declividade do leito do rio;

Levantamento das sees normais ao

curso do rio no local da travessia pelo

eixo da rodovia;

Fixao do coeficiente de Manning a ser

adotado aps inspeo local e exame do

valor tabelado.

Estudos hidrolgicos

Escala para a medio de descarga:

Pontes

Fonte: DNIT 2006

Pontes

Para o nvel (altura k) tem-se:

=2/3

.1/2

e

=.

2/3.1/2

,

em que:

V = velocidade;

R = raio hidrulico;

I = declividade;

A = rea molhada.

Pontes

Logo, para qualquer nvel da ponte tem-se:

. 2/3 =.

1/2,

em que:

V = velocidade;

R = raio hidrulico;

I = declividade;

A = rea molhada.

Bibliografia

COSTA, P. S; FIGUEIREDO, W. C. Estradas: estudos e

projetos. 3 edio. Salvador: EDUFBA, 2007.

DNIT. Departamento Nacional de Infraestrutura de

Transportes Instituto de Pesquisas Rodovirias. lbumde Projetos Tipo de Dispositivos de Drenagem. 4edio. Rio de Janeiro, 2011.Disponvel em: http://ipr.dnit.gov.br/

DNIT. Departamento Nacional de Infraestrutura de

Transportes Instituto de Pesquisas Rodovirias. Manualde Hidrologia Bsica para Drenagem. 4 edio. Rio de

Janeiro, 2005.Disponvel em: http://www1.dnit.gov.br/normas/download/Manual_de_Drenagem_de_Rodovias.pdf

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