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8/17/2019 Dimensionamento de Obra de Arte Corrente
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FACULDADE DE ENGENHARIA DE MINAS GERAIS
INSTITUTO EDUCACIONAL CÂNDIDA DE SOUSA
PÓS-GRADUAÇÂO EM ENGENHARIA DE ESTRADAS
VARIANTE DOS MACACOS
Dimensionamento e o!"a e a"te #o""ente
Anteno" $"ito Vi%e%a
$e%o Ho"i&onte
'()'
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Anteno" $"ito Vi%e%a
VARIANTE DOS MACACOS
Dimensionamento e o!"a e a"te #o""ente
$e%o Ho"i&onte
'()'
Relatório Técnico-Científico apresentado aoPrograma de Pós Graduação emEngenharia de Estradas – com nfase em!renagem Plu"ial# como re$uisito parcial %o&tenção do titilo de Especialista emEngenharia de Estradas'
(rientador) Professor Esp' *arcos *ar$ue*' Rocha
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DEDICATÓRIA
+ minha esposa# ,ltamira e meus $ueridos filhos# ,na Carolina e *atheus# pela
compreensão $ue ti"eram nos momentos em $ue deles me ausentei'
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AGRADECIMENTO
,gradeço profundamente ao professor marcos *ar$ues *oreira Rocha $ue me
apoiou# audou e incenti"ou a participar do curso de pós-graduação# ele $ue tão &em
nos transmite seus conhecimentos e ensinamentos com pra.er# amor e carinho'
, "oc# !r' *arcos# o meu muito o&rigado e pelo $ual serei eternamente grato'
+ professora Carolina# por seu esforço e &oa "ontade de reali.ar a arte de ensinar'
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“Tudo o que um sonho precisa para ser realizado
é alguém que acredite que ele possa ser realizado”
/01234,01252# 67789
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LISTA DE ILUSTRAÇ*ES
FIGURA )+ Representação Gr:fica do tempo de Concentração '''''''''''''''''''''''''''''' ;<
,UADRO )+ Resumo de caracterísdticas clim:ticas e Estaç=es de Caratinga ''''''''' 8>
GRFICO )+ *édia dos dias de chu"a – Estação 0anto ,nt?nio do *ahuaçu ''''''''' ./
GRFICO '+ @ndice Plu"iométricos *ensal – Estação Caratinga '''''''''''''''''''''''''''''' .0
FIGURA '+ *apa de locali.ação do trecho das Estaç=es Plu"iométricas ''''''''''''''''' .1
GRFICO .+ @ndice Plu"iométricos *ensal – Estação Caratinga '''''''''''''''''''''''''''''' .2
GRFICO 3+ *édia dos dias de chu"a – Estação de Caratinga '''''''''''''''''''''''''''''''' 3(
,UADRO '+ Período de Recorrncia '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 3)
,UADRO .+ Precipitaç=es *:Aimas – !om Ca"ati ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 3)
,UADRO 3+ 2ntensidade das Precipataç=es – !om Ca"ati ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 3'
GRFICO /+ Precipitaç=es – !om Ca"ati '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 3'
GRFICO 0+ 2ntensidade das Precipataç=es – !om Ca"ati '''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 3'
TA$ELA )+ Coeficiente de !eflu"io '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''33
,UADRO /+ Traçado do Proeto de &ueiro – ,lternati"a 6 ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 31
,UADRO 0+ Proeto do Traçado de &ueiro – ,lternati"a ; '''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 32
,UADRO 4+ Proeto do Traçado de &ueiro – ,lternati"a 8 '''''''''''''''''''''''''''''''''''''''32
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LISTA DE A$EVIAÇ*ES
DER5MG 6 !epartamento de Estradas de Rodagem de *inas Gerais
DNIT 6 !epartamento 3acional de 2nfra-Estrutura de Transportes
IPT 6 2nstituto de Pes$uisas Tecnológicas
7m - $uilometro
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B2E,# ,ntenor Drito) !imensionamento da o&ra de arte corrente# ;66' >Ff' Relatório TécnicoCientífico /Pós Graduação em Engenharia de Estradas com nfase em !renagem9# Haculdade deEngenharia de *inas Gerais# Delo 1ori.onte# março# ;6;'
RESUMO
, rodo"ia *G-6I6 fa. parte da malha rodo"i:ria não-pa"imentada do Estado de*inas Gerais $ue est: so& urisdição da 88J Coordenadoria Regional !ERK*G emPirapora' Esta rodo"ia é rele"ante para o desen"ol"imento sócio-econ?mico daregião de Duriti.eiro $ue é o >L maior município em eAtensão do Estado comM';
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SUMRIO;';'6 Coleta e ,n:lise de !ados ''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''''' 6>
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): INTRODUÇ;O
Este estudo é fundamentado em um proeto de engenharia a ser implantado na
rodo"ia DR
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Como transpor as :guas da chu"a de um lado para o outro do corpo estradal e
condu.i-las até um local seguro tendo a certe.a de $ue a o&ra a ser implantada não
ira danificar o corpo estradalS
1.2 O!?eti8o Ge"a%
,nalisar como captar e condu.ir as :guas oriundas de precipitaç=es plu"iométricas
para transpor o leito estradal com segurança garantindo a esta&ili.ação da rodo"ia e
a segurança dos usu:rios $ue por ali trafegam'
):. O!?eti8os es
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corpo estradal garantindo assim a sua esta&ilidade e segurança dos usu:rios $ue ali
trafegam'
1.5 Ca"a#te"i&ao a "ea e est>o
, pes$uisa foi reali.ada com &ase na (&ra de implantação da rodo"ia de ligação
Trecho) Entroncamento DR 66I /Caratinga9 – Entroncamento DR ;>7 /,imorés9'
0u&trecho /Bariante dos *acacos9 Reser"a ,m&iental Permanente do Patrim?nio
3atural de Heliciano *iguel ,&dala'
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': REFERENCIAL TEÓRICO
Para a construção do o&eto deste tra&alho e para a formulação das conecturas $ue
orientarão o desen"ol"imento deste estudo# foram considerados os seguintes
referenciais teóricos desen"ol"idos nos próAimos par:grafos'
':) Hi"o%oia
1idrologia /do grego Yδωρ, hydor, "água"; e λόγος, logos, "estudo" ) consiste na
cincia $ue estuda a ocorrncia# distri&uição e mo"imentação da :gua no planeta
Terra'
V'''W hidrologia é a cincia $ue trata das propriedades# distri&uição ecirculação da :gua especificamente# o estudo da :gua na superfície daTerra) no solo# rochas e na atmosfera# particularmente com respeito %e"aporação e precipitação' *errian Xe&ster /67I6# p';F9'
':' Ci#%o Hi"o%i#o
Refere-se % troca contínua de :gua na hidrosfera# entre a atmosfera# a :gua do solo#
:guas superficiais# su&terrQneas e das plantas /*,RT230# 67MI9'
0egundo 3elson ' de 0ou.a Pinto e outros# podemos considerar $ue toda a :gua
utili.:"el pelo homem pro"enha da atmosfera# ainda $ue este conceito tenha apenas
o mérito de definir um ponto inicial de um ciclo $ue# na realidade# é fechado'
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Yuando as gotículas de :gua# formadas por condensação# atingem determinada
dimensão# precipitam-se em forma de chu"a'
Parte da precipitação não atinge o solo# sea de"ido % e"aporação durante a própria
$ueda# sea por$ue fica retida pela "egetação' , essa ltima perda /"olume $ue
atinge o solo atra"és das plantas9 d:-se a denominação de intercepção'
!o "olume $ue atinge a superfície do solo# parte nele se infiltra# parte se escoa
so&re a superfície e parte se e"apora# $uer diretamente# $uer atra"és das plantas#
fen?meno conhecido como transpiração'
Yuando a intensidade da precipitação eAcede a capacidade de infiltração do solo# a
:gua se escoa superficialmente' 2nicialmente são preenchidas as depress=es do
terreno e em seguida iniciam-se o escoamento propriamente dito# procurando# os
canais naturais# $ue "ão se concentrando nos "ales principais# formando os cursos
dos rios# para finalmente dirigirem-se aos grandes "olumes de :gua constituídos
pelos mares# lagos e oceanos' 3esse processo pode ocorrer infiltração ou
e"aporação# conforme as características do terreno e da umidade am&iente da .ona
atra"essada' , :gua retida nas depress=es ou a :gua como umidade superficial dosolo pode ainda e"aporar-se ou infiltrar-se alterando o "olume de :gua a ser
escoada superficialmente'
,s traetórias percorridas pela :gua são determinadas pelas linhas de maior decli"e
do terreno e são influenciadas pelos o&st:culos eAistentes' + medida $ue as :guas
"ão atingindo os pontos mais &aiAos do terreno# passam a escoar em canalículos
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$ue formam a micro rede de drenagem' 0o& ação da erosão# "ai-se aumentando a
dimensão desses canalículos e o escoamento se processa# cada "e. mais# por
caminhos preferenciais# formando os cursos dZ:gua'
V'''W das fases &:sicas do ciclo hidrológico# tal"e. a mais importante para oengenheiro sea a do escoamento superficial V'''W# pois a maioria dos estudoshidrológicos esta ligada ao apro"eitamento de :gua superficial e a proteçãocontra os fen?menos pro"ocados pelo seu deslocamento' /B2E,*,TT(0# 67M># p'6;9'
0egundo *artins /67M>9 o escoamento superficial é o segmento do ciclo hidrológico
$ue estuda o deslocamento das :guas na superfície da Terra'
':':) Co%eta e An%ise e Daos
( desen"ol"imento de estudos hidrológicos para $ual$uer finalidade# eAige a
pes$uisa e coleta de dados &:sicos# en"ol"endo# principalmente# estudos eAistentes#
informaç=es cartogr:ficas# informaç=es plu"iométricas e o&ser"aç=es de campo' ,s
informaç=es cartogr:ficas são importantes na caracteri.ação morfométrica das
&acias hidrogr:ficas em estudo'
(s elementos &:sicos o&tidos# utili.ados no desen"ol"imento dos estudos são
listados a seguir)
Totais plu"iométricos mensais e di:rios para as Estaç=es de Biçosa – Código
;'
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Caracteri.ação clim:tica# solos e "egetação da :rea de interesse# de acordo com a
o&ra [Geografia do Drasil – Região 0udeste\# da Hundação 2DGE
e"antamentos na o&ra [Chu"as 2ntensas no Drasil\# de (tto Pfafstetter# dos postos
dotados de plu"iogr:ficos mais próAimos % região onde se locali.a o trecho em
estudo
Elementos da o&ra [E$uaç=es de Chu"as 2ntensas no Estado de *inas Gerais\#
editada pela Companhia de 0aneamento de *inas Gerais – C(P,0, e
Uni"ersidade Hederal de Biçosa
Bisita de campo'
, an:lise dos dados plu"iométricos ou plu"iogr:ficos o&tidos permitem a definição
do modelo de chu"as representati"o da região do proeto' ,s o&ser"aç=es de campo
possi&ilitam a estimati"a de parQmetros relati"os ao solo# tipo de co&ertura "egetal#
determinação de percentagens de :reas perme:"eis e imperme:"eis# além de
permitir a "erificação ]in loco] das condiç=es de conser"ação e funcionamento
hidr:ulico das o&ras-de-arte eAistentes'
0egundo 3elson ' de 0ou.a Pinto /67MI9 alguns fatores influenciam o aporte de
:gua para uma determinada seção em estudo# como apresentado a seguir)
^rea da &acia hidrogr:fica
Conformação topogr:fica da &acia) decli"idades# depress=es acumuladoras e
retentoras de :gua
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6M
Condiç=es da superfície do solo e constituição geológica do su&solo
/eAistncia de "egetação e $ual o tipo# capacidade de infiltração do solo#
nature.a e disposição das camadas geológicas9
EAistncia de o&ras de controle e utili.ação da :gua a montante da seção
para irrigação# canali.ação ou retificação de cursos dZ:gua# construção de
&arragens# etc'
':.:) Est>o os ato"es inte"8enientes
':.:):) $a#ia 9i"o"i#a
Para o autor Paulo 0ampaio XilNen /67MF9 a &acia contri&uinte de um curso de :gua
é a :rea $ue rece&e a precipitação e ir: alimentar uma parte ou todo o curso dZ:gua'
0egundo o autor# _osé ,ugusto *artins /67MI9 &acia hidrogr:fica# de uma seção de
um curso dZ:gua é a :rea geogr:fica $ue coleta a :gua da chu"a $ue escoa pela
superfície do solo e atinge a seção considerada'
0egundo 0`ami *arcondes Billela e ,rthur *attos /67MI9 a &acia hidrogr:fica é
contornada por um di"isor# assim designado por ser a linha de separação $ue di"ide
as precipitaç=es $ue caem em &acias "i.inhas e $ue encaminha o escoamento
superficial resultante para um ou para outro sistema flu"ial' Costuma-se considerar
$ue a :rea da &acia de drenagem é a$uela determinada pelo di"isor topogr:fico
ainda $ue haa dificuldade em se determinar precisamente o di"isor fre:tico# uma
"e. $ue ele não é fiAo e pode mudar de posição com as flutuaç=es do lençol fre:tico'
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,s características físicas de uma &acia são elementos de grandeimportQncia em seu comportamento hidrológico' !e fato# eAiste uma estreitacorrespondncia entre o regime hidrológico e estes elementos# sendo#portanto de grande utilidade pr:tica o conhecimento destes elementos# poisao esta&elecerem-se as relaç=es e comparaç=es entre eles e dados
hidrológicos conhecidos# podem-se determinar indiretamente os "aloreshidrológicos em seç=es ou locais de interesse nos $uais faltem dados ouem regi=es onde# por causa de fatores de ordem física ou econ?mica# nãosea possí"el a instalação de estaç=es hidrométricas' /B2E, e *,TT(0#67M># p' 6;9'
Uma destas características físicas das &acias é a sua forma geométrica# $ue se
torna importante em função do tempo de concentração /tempo# a partir do início da
precipitação# para $ue toda a &acia contri&ua para a seção em estudo9# segundo
0`ami *arcondes Billela e ,rthur *attos' !e acordo com o autor# eAistem alguns
coeficientes $ue são utili.ados para se determinar a forma da &acia procurando
relacion:-los com as forma geométricas conhecidas)
Coeficiente de compacidade – é a relação entre o perímetro de uma &acia e
uma circunferncia de mesma :rea' Yuanto mais irregular for % &acia tanto
maior ser: o seu coeficiente' Yuanto mais próAimo de um# mais próAima da
forma circular ser: a &acia hidrogr:fica' , tendncia para maiores enchentes
é tanto maior $uanto mais próAimo da unidade for o "alor do coeficiente
Hator de forma – é a relação entre a largura média e o comprimento aAial da
&acia e tam&ém indica se esta é mais arredondada ou alongada'
Dacias com mesmas :reas# porém com formatos diferentes# apresentam
comportamentos ad"ersos' Podemos di.er $ue uma &acia mais alongada
/fator de forma menor9 em relação a uma mais arredondada# é menos
susceptí"el %s inundaç=es de"ido ao fato de ser dificilmente atingida na sua
integridade por chu"as intensas# tendo em "ista# o escoamento não
concentrar tão rapidamente $uanto na &acia arredondada'
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':.:):' Cono"mao To
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0egundo Car"alho e Datista /;I9 coeficiente de escoamento superficial# ou
coeficiente run-off# ou coeficiente de defl"io é definido como a ra.ão entre o "olume
de :gua escoado superficialmente e o "olume de :gua precipitado' Este coeficiente
pode ser relati"o a uma chu"a isolada ou relati"o a um inter"alo de tempo onde
":rias chu"as ocorreram'
V'''W o escoamento superficial sofre influncia de di"ersos fatores $uefacilitam ou preudicam a sua ocorrncia' Estes fatores podem ser denature.a clim:tica# relacionados % precipitação ou de nature.a fisiogr:ficaligados %s características físicas da &acia /B2E, e *,TT(0# 67M># p6;9'
!entre os fatores clim:ticos podem-se destacar# segundo o autor# a intensidade e a
duração da precipitação# pois $uanto maior a intensidade# mais r:pido o solo atinge
a sua capacidade de infiltração pro"ocando eAcesso de precipitação $ue escoar:
superficialmente' , duração tam&ém é diretamente proporcional ao escoamento#
pois para chu"as de intensidade constante# $uanto maior a duração maioroportunidade de escoamento'
, precipitação antecedente tam&ém é um fator importante# pois uma precipitação
$ue ocorre $uando o solo est: mido de"ido a uma chu"a anterior# ter: maior
escoamento superficial'
!e acordo com o autor# dentre os fatores fisiogr:ficos os mais importantes são a
:rea# a forma# a permea&ilidade# a capacidade de infiltração e a topografia da &acia'
Estes fatores : foram analisados anteriormente'
(utros fatores importantes $ue influem no escoamento superficial as o&rashidr:ulicas construídas na &acia# tal como &arragem $ue# acumulando a:gua em um reser"atório# redu. as "a.=es m:Aimas do escoamentosuperficial e retarda a sua propagação' Em sentido contr:rio# pode-seretificar um rio aumentando a "elocidade do escoamento superficial/B2E, e *,TT(0# 67M># p 689
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;6
Para 0`ami *arcondes Billela e ,rtur *attos /67M>9 h: grande.as $ue caracteri.am
o escoamento superficial como a "a.ão da &acia# o coeficiente de escoamento
superficial# o tempo de concentração# tempo de recorrncia e ní"el dZ:gua'
):) D"enaem P%>8ia%
3aghettini /;9 define hidrologia como a cincia $ue trata das :guas da Terra# sua
ocorrncia# circulação# distri&uição# suas propriedade físico - $uímicas e suas
relaç=es com os seres "i"os'
( proeto de drenagem é desen"ol"ido com os dados o&tidos dos Estudos
1idr:ulicos# compreendendo o dimensionamento# a "erificação hidr:ulica# a
funcionalidade e o posicionamento das o&ras e dispositi"os /_,D(R# ;6# pg' M>9'
0egundo (li"eira /67
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;;
( método comparati"o é "erificação de o&ras de artes eAistentes a montante e a
usante da $ual ser: proetada# reali.ando uma pes$uisa com os moradores da
região para "erificar a eficincia das o&ras eAistentes /(2BE2R,# 67
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;8
3etto et al /;669 recomenda o método $uando aplicado em &acias menores $ue
> ha e de"em-se dispor dos dados precipitação fornecidos atra"és das estaç=es
plu"iométricas em função e o tempo de retorno da chu"a' Como mostra a figura 8'
Fi: ) 6 Re
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;<
Para Daptista e 3ascimento /;669 o "olume de escoamento superficial corresponde
% precipitação efeti"a distri&uída na :rea de drenagem# a eApressão geral usual da
"a.ão de pico segundo a metodologia 0C0 é a seguinte)
(nde)
,) :rea da &acia hidrogr:fica# em Nm;
1) precipitação efeti"a# em mm
tp) tempo de pico# em h
Para !amé et al /;89 0C0 considera# em sua estrutura# a precipitação e as
características do solo $uanto % sua condição hidrológica# ou sea# o &in?mio
infiltração - escoamento superficial'
( mesmo autor eAp=e $ue o parQmetro C3 /cur"a nmero9 é o $ue representa a
capacidade de infiltração do solo da &acia hidrogr:fica# caracteri.ada pela umidade
antecedente do solo# o tipo do solo e a ocupação do mesmo'
):' Tem
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;>
se esta co&rir toda a &acia# representa o tempo em $ue toda a &acia contri&ui para o
escoamento superficial na seção considerada /o ponto de concentração9'
[b o inter"alo de tempo entre o inicio da precipitação e o instante em $ue toda &acia
contri&ui para a "a.ão na seção estudada\' /UYUETTE# ;
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;I
8' METODOLOGIA
.:) Ti8I#
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;M
.:3 Se%eo os s>?eitos
Hoi selecionado um &ueiro locali.ado na estaca ;8>8I#
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;F
3: RESULTADOS
3:) Int"o>o
(s estudos hidrológicos foram desen"ol"idos com o o&eti"o de pro"er os elementos
&:sicos necess:rios % caracteri.ação clim:tica e plu"iométrica da região do proeto#
esta&elecendo as correlaç=es precipitação-escoamento e possi&ilitando a
determinação das descargas m:Aimas nas &acias hidrogr:ficas em estudo# "isando
o ade$uado dimensionamento do sistema de drenagem proposto para a Rodo"ia)
igação# TREC1() entrL DRK66I /Caratinga9 – entrL DRK;>7 /,imorés9# su&trecho)
Bariante do Par$ue Hlorestal /2panema9'
(s estudos desen"ol"idos englo&aram as seguintes etapas)
Coleta e an:lise de dados
Caracteri.ação clim:tica e plu"iométrica da :rea do proeto
!eterminação das características da &acia hidrogr:fica
!efinição do regime de chu"as da região
!eterminação das "a.=es de proeto
,presentação do mapa de &acias'
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;7
3:' Co%eta e An%ise e Daos
( desen"ol"imento de estudos hidrológicos para $ual$uer finalidade# eAige a
pes$uisa e coleta de dados &:sicos# en"ol"endo# principalmente# estudos eAistentes#
informaç=es cartogr:ficas# informaç=es plu"iométricas e o&ser"aç=es de campo' ,s
informaç=es cartogr:ficas são importantes na caracteri.ação morfométrica das
&acias hidrogr:ficas em estudo'
(s elementos &:sicos o&tidos# utili.ados no desen"ol"imento dos estudos são
listados a seguir)
Totais plu"iométricos mensais e di:rios para as Estaç=es de Caratinga e
0anto ,ntonio do *anhuaçu# fornecido pela ,3, /,gencia 3acional das
^guas9 atra"és do 1idro`e&
Carta topogr:fica da região# editadas pela Hundação 2DGE das localidades de
2panema 6J edição 67M7# folha /0E-;m
Caracteri.ação clim:tica# solos e "egetação da :rea de interesse# de acordo
com a o&ra [Geografia do Drasil – Região 0udeste\# da Hundação 2DGE
e"antamentos na o&ra [Chu"as 2ntensas no Drasil\# de (tto Pfafstetter# dos
postos dotados de plu"iogr:ficos mais próAimos % região onde se locali.a o
trecho em estudo
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Elementos da o&ra [E$uaç=es de Chu"as 2ntensas no Estado de *inas
Gerais\# editada pela Companhia de 0aneamento de *inas Gerais –
C(P,0, e Uni"ersidade Hederal de Biçosa
Bisita de campo'
, an:lise dos dados plu"iométricos ou plu"iogr:ficos o&tidos permitem a definição
do modelo de chu"as representati"o da região do proeto' ,s o&ser"aç=es de campo
possi&ilitam a estimati"a de parQmetros relati"os ao solo# tipo de co&ertura "egetal#
determinação de percentagens de :reas perme:"eis e imperme:"eis' , "ariante
ser: implantada em terreno "irgem não eAistindo o&ras-de-arte correntes'
3:. Ca"a#te"i&ao C%imti#a e P%>8iomJt"i#a a "ea o P"o?eto
3:.:) C%ima
Como se sa&e a precipitação# por eAemplo# é um fen?meno eAplicado pelo
entendimento do clima# $ue depende este de fatores est:ticos /topografia# altitudes#
longitudes# latitudes# presença de serras# "ales# etc'9 e de fatores dinQmicos como as
correntes de circulação atmosférica /os anticiclones# as correntes pertur&adas# etc'9'
Tendo-se em "ista $ue o estudo das precipitaç=es e a correta determinação dos
modelos plu"iogr:ficos e das correlaç=es precipitação-escoamento aplic:"eis a uma
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determinada região são o principal o&eti"o dos estudos hidrológicos# torna-se
necess:rio um entendimento mínimo da climatologia regional e sua manifestação na
:rea do proeto# atra"és da pes$uisa em teAtos e pu&licaç=es eAistentes so&re o
assunto'
0egundo Edmon 3imer# a região sudeste &rasileira# onde se locali.a a :rea em
estudo# se caracteri.am por uma not:"el di"ersificação clim:tica# função da atuação
simultQnea de di"ersos fatores# alguns de ordem est:tica# outros de nature.a
dinQmica' (s fatores est:ticos compreendem a posição e o rele"o' , região 0udeste
est: situada entre os paralelos 6 sul# resultando a locali.ação de $uase
todas as suas terras na .ona tropical' 3essa posição# a região fica su&metida a forte
radiação solar# uma "e. $ue a intensidade desse fen?meno depende
essencialmente da altura do sol so&re o hori.onte' , radiação solar# por sua "e.# cria
melhores condiç=es % e"aporação# $ue ser: tanto mais ati"a $uanto maior o calor
disponí"el' , região 0udeste possui tam&ém eAtensa faiAa litorQnea# cua superfície
oceQnica fica a disposição desse intenso processo de e"aporação e condensação'
Essa posição marítima# aliada %s características de ur&ani.ação# determina uma
forte e constante concentração de ncleos de condensação nas camadas inferiores
da atmosfera# contri&uindo assim para o acréscimo de chu"as em seu território#
sempre $ue a região é atingida por frentes frias e outros fen?menos de ascendncia
dinQmica'
Com relação ao rele"o# a região 0udeste oferece os maiores contrastes
morfológicos do Drasil# onde são constantes as "ariaç=es entre as superfícies
ele"adas# "ales amplos e re&aiAados e numerosas serras' Esse car:ter de sua
-
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8;
topografia fa"orece as precipitaç=es# uma "e. $ue ela atua no sentido de aumentar
a tur&ulncia do ar pela ascendncia orogr:fica# notadamente durante a passagem
de correntes pertur&adas'
(s fatores dinQmicos# por sua "e.# influenciam as condiç=es de tempo atra"és da
ação dos sistemas de circulação atmosférica' !urante todo o ano sopram "entos de
3ordeste e este do ,nticiclone 0emi fiAo do ,tlQntico 0ul# $ue representam tempo
est:"el e ensolarado' Essa situação é afetada somente pela chegada de correntes
de circulação pertur&ada# respons:"eis por insta&ilidade e &ruscas mudanças de
tempo# geralmente acompanhadas de chu"as' 3a região 0udeste atua#
principalmente# os sistemas de correntes pertur&adas do sul# oeste e leste'
( segmento em estudo se locali.a em :rea de clima classificado# segundo 3imer#
como Tropical 0u&-$uente 0emi-mido# onde a menor fre$ncia de temperaturas
ele"adas no "erão e o predomínio de temperaturas amenas no in"erno de"e-se
principalmente# % influncia da altitude'
Essas :reas de clima su& $uente possuem# pelo menos um ms com temperatura
média inferior a 6FoC o ms mais frio /unho ou ulho9 "aria de 6F a 6>oC# com
média das mínimas di:rias de 6 a IoC# geralmente' , temperatura média anual é
$uase sempre inferior a ;;oC# "ariando principalmente entre ; e 6FoC' 0eu "erão#
em&ora não registre m:Aimas di:rias muito ele"adas# é# no entanto# $uente# uma
"e. $ue seu ms mais $uente acusa média superior a ;;oC em $uase todo o
domínio'
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88
3:.:' P%>8iomet"ia
,ssim como# o clima# a plu"iosidade da região 0udeste apresenta características
&astante di"ersificadas' ( regime de chu"as é determinado pela sua posição
geogr:fica em relação % influncia marítima e %s correntes de circulação pertur&ada#
e pelos contrastes morfológicos de seu rele"o'
, região sudeste é &em regada por chu"as# em&ora sea &astante irregular a sua
distri&uição espacial a temporal ao longo do ano' EAistem nitidamente duas :reas
mais chu"osas) , primeira estende-se no sentido 0X-3E# acompanhando o litoral e
a serra do *ar' , segunda estende-se perpendicularmente % primeira# ou sea# no
sentido 3X-0E# do oeste de *inas Gerais ao município do Rio de _aneiro'
Em contrapartida# algumas importantes :reas como o médio "ale do rio 0ão
Hrancisco# o médio "ale do rio _e$uitinhonha e o &aiAo e médio "ale do rio !oce#
apresentam índices médios de precipitação inferiores a 6 mm' 3a :rea de
proeto total anual médio de precipitação é da ordem de 6
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8<
território# os trs meses mais chu"osos concentram acima de > do total
plu"iométrico anual'
,presentamos a seguir o $uadro de resumo clim:tico para a estação de Caratinga#
constante no tra&alho [3ormas Climatológicas\ – /67I6 a 6779# histogramas do
índice plu"iométrico mensal' ( histograma dos dias de chu"as foi utili.ado a estação
de 0anto ,ntonio do *anhuaçu'
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8>
MDIADOSDIASDECHUVA
ESTAÇ;O+ S TO ANTONIODOMANHUAÇUP
E
6
;
8
<
>
I
M
F
76E
66
6;
68
6<
_ , 3
H E B
* , R
, D R
* , 2
_ U 3
_ U C
, G (
0 E T
( U T
MESESDOANO
M D I A
D O S D I A
N D I A S P
-
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8I
NDICE PLUVIOMETRICO MENSAL
ESTAÇAO+ CARATINGA
>
6
6>
;
;>
_ , 3
H E B
* , R
, D R
* , 2
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_ U C
, G (
0 E T
( U T
3 ( B
! E c
P R E C I P I T A Ç * E S m m
3:.:. Hi"o"aia
, região em torno do proeto é rica em recursos hídricos e o principal curso dZ:gua
$ue o traçado intercepta é o Rio *anhuaçu' ( Rio *anhuaçu é a maior &acia
hidrogr:fica contri&uinte e sua transposição ser: feita atra"és de uma o&ra-de-arte
especial'
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8M
Para a definição do modelo de chu"as# em função da duração e dos períodos
de recorrncia# foram identificados inicialmente os postos estudados por (tto
Pfafstetter na o&ra ]Chu"as 2ntensas no Drasil] e pelo con"nio C(P,0, E
U32BER02!,!E HE!ER, !E B2j(0,# postos esses $ue disp=em de
e$uaç=es de chu"as esta&elecidas'
(s postos estudados pelo Engenheiro (tto Pfafstetter e $ue est: locali.ado
no entorno da :rea do proeto é posto de Teófilo (toni /*G9' (s postos
estudados e apresentados no tra&alho ]E$uaç=es de Chu"as 2ntensas no
Estado de *inas Gerais]# editado Pela Companhia de 0aneamento de *inas
Gerais - C(P,0, e Uni"ersidade Hederal de Biçosa# tra&alho este liderado
pelo professor ,dir _osé de Hreitas são)
• ,imorés /23E*ET9 - 6M anos de o&ser"ação
• Caparaó /23E*ET9 - 6M anos de o&ser"ação
• Caratinga /23*ET9 - 68 anos de o&ser"ação
• !om Ca"ati /,3EE9 - ;< anos de o&ser"ação
• Raul 0oares /,3EE9 - ;I anos de o&ser"ação'
3:3:) Deinio o Reime e C9>8a
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8F
, seguir ser: apresentado o *apa de *inas Gerais /sem escala9# com a locali.ação
das estaç=es plu"iométrica lindeiras ao trecho'
(&ser"a-se pelo o mapa de locali.ação do trecho das estaç=es plu"iométricas
lindeiras o trecho possui muitos dados para escolha da estação representati"a para
o proeto' , estação Plu"iométrica de Teófilo (toni estudo pelo Engenheiro (tto
Pfafstetter est: muito distante do trecho# sendo descartada a sua indicação'
!as estaç=es situadas próAimos ao trecho e estudados pelo Con"nio
C(P,0,KU32BER02!,!E HE!ER, !E B2j(0,# a estação de Caratinga é a mais
próAima ao trecho# porém possui uma série histórica de apenas 68 anos# &em menor
$ue as outras estaç=es# sendo tam&ém descartada' ,s estaç=es de !om Ca"ati e
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87
Raul 0oares são próAimas ao trecho e possuem pela a e$uação apresentada a
seguir)
( )anostc
i 24)781,39(
T3,4296994,0
0,201
→
+
×= - Estação de !om Ca"ati
i 2ntensidade das precipitaç=es# /mmKh9
T Tempo de recorrncia# /anos9#
tc Tempo de concentração# /min9'
,presentamos a seguir o histograma do índice plu"iométrico mensal e do dias de
chu"as para série histórica &em superior a 6> anos de o&ser"ação' Portanto
elegemos a estação de !on Ca"ati como representati"a para o proeto em função de
estar muito próAima ao trecho e possuir uma série histórica de ;< anos de
o&ser"ação' !essa forma o regime de chu"a da região ser: representada a estação
!om Ca"ati# representati"a para o proeto'
NDICE PLUVIOMETRICO MENSAL - )202 a '()(ESTAÇ;O DE DON CAVATI
(
'(
3(
0(
1(
)((
)'(
)3(
)0(
)1('((
''(
BAN FEV MAR A$R MAI BUN BUL AGO SET OUT NOV DE
MESES DO ANO
P R E C I P I T A Ç * E S M D I A S
m m
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6
6>
;
;>
I 6; 6F ;
-
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#F #F>
Ve:Densa
#I> #M #M> #F>
MJiaPe"mea!i%iae
Ve: Ra%a #I #I> #M #M>
Ve:
Densa
#>> #I #I> #M
SOLOS
&!'(!
P)*+)!,'-'.!.)
So%o A"i%oso
Ve: Ra%a #> #>> #I #I>
Ve:Densa
# #> #>> #I
F%o"esta # #>>MJiaPe"mea!i%iae
So%o A"i%o-A"enoso
Ve: Ra%a #8> #
Ve:Densa
#8 #8> #
-
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A%taPe"mea!i%iae
So%o A"enoso
Ve:Densa
#6> #; #;> #8
F%o"esta #6 #6> #; #;>
A>to"es+ Eng' Daptista Gariglio e Eng' _' Paulo Herrari Pinheiro'
3:3:/ Ins
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enas Mi#"o $a#ias
( c:lculo das descargas m:Aimas de proeto das micros &acias foram calculadas
atra"és da aplicação do método racional' Este método é definido pelas seguintes
eApress=es)
6,3
A I C Q
××= /*étodo Racional9
0endo)
Y Ba.ão m:Aima pro":"el# em m8Ks
C Coeficiente de defl"io /ta&ela 69
2 2ntensidade de precipitação# em mmKh
, ^rea da &acia# em 5m;
3:/:' Tem
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7
/,imorés9# 0u&-trecho) Bariante do Par$ue Hlorestal /2panema9 ser: implantada em
terreno "irgem locali.ada na margem direito do Rio *anhuaçu# portanto não possui
o&ras-de-arte eAistentes'
(s dispositi"os de drenagem indicados em proeto foram proetados le"ando-se em
consideração# principalmente a proteção am&iental# e"itando eros=es' Procurou-se
adotar os dispositi"os padroni.ados pelo !ER-*G constantes no caderno padrão'
(&tidas as "a.=es m:Aimas pro":"eis dos estudos hidrológicos# o proeto de
drenagem constou dos estudos de "erificação hidr:ulica dos &ueiros eAistentes e da
definição de dispositi"os necess:rios a captar as :guas e condu.i-las#
ade$uadamente# de modo a não comprometer os elementos do corpo estradal'
EST: '../Z/[(([ EST: '.32Z([(( e EST[ '.03Z([(( Traçado atra"essa uma região
de meia encosta íngreme com os talude de aterro escalonados com altura total
superior a ># m'' Para proetar os &ueiros referentes a estas estacas foram
estudadas trs alternati"as# descritas a seguir'
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>
!escida dZ:gua
c9 A%te"nati8a .+ ,lterar o posicionamento do &ueiro da estaca 8>8I#
-
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>6
So%>o aotaa+ , alternati"a 6 ter: muitas de caiAas coletoras e com altura grande
com um risco muito alto para a esta&ilidade do aterro' , alternati"a ; com o corpo do
&ueiro posicionado no corpo do aterro fica muito arriscado em função da possi&ilidade
de $ual$uer mo"imentação do aterro' Podemos concluir $ue as alternati"as 6 e ; são
de alto risco ficando "ulner:"el ao rompimento em função de $ual$uer mo"imentação
do corpo do aterro' Portanto optamos pela a alternati"a 8 por ser a mais segura de
"alores financeiros semelhantes'
/:):) Posi#ionamento as O!"as-e-a"te
,s o&ras foram posicionadas de acordo com as condiç=es do terreno natural# do
terrapleno e do greide da rodo"ia# com esconsidade e decli"idades ade$uadas ao
seu &om funcionamento hidr:ulico'
/:):' De#%i8iae os !>ei"os
Conforme o [*anual de (rientação de Procedimentos para Ela&oração e
,companhamento de PR(_ET(0 !E !RE3,GE*\# item ;#M os &ueiros sempre
$ue possí"el foram proetados com as decli"idades)
Dueiros tu&ulares – 6#> a ;#
Dueiros celulares – #> a 6#'
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>;
/:):.Ti!os
(s &ueiros tu&ulares serão indicados com tu&os do tipo macho e fmea# classe C,-
6# C,-;# C,-8 /3orma ,D3T9 conforme altura do aterro adotando a ta&ela mostrada
a seguir'
TU$OS CLASSE DIÂMETRO INTERNO
ALTURA DE ATERRO SO$RE OTU$O
MNIMA M\IMA
N$R 112(5'((4 m m m
C,-6
#M e #F #>>
#7 #>>
6# #>>
6#; e 6#> #>>
C,-;
#8# ## #I #> >#M>
#M e #F #> I#6>
#7 #> I#
6#; e 6#> #
C,-8
#8# ## #I #8> 66#
#M e #F #8> 66#6>
#7 #8 66#
6# #8 66#M>
6#; e 6#> #8 6;#6>
-
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>8
/:):3Dimensionamento Hi">%i#o o Cana%
Considerado com seção 6#; m A #F para uma "a.ão de Y#FIm8Ks e
decli"idade d6#'
PROFUNDID: PERMETRO RAIO COEF: DE VA;O DO VA;O DE $ORDA
HIDRAULICA MOLHADO HIDRULICO MANNING CANAL PROBETO REGIME DE LIVRE
$ m ]9 m A m' < m R9 m n m5m 8 m5s ,# m. 5s ,
-
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><
I' CONCLUS*ES
,pós estudo das trs alternati"as para drenagem plu"ial# conclui-se $ue alternati"a
terceira opção estudada apresenta a melhor proposta de solução# $uando
alterando a posição do &ueiro e des"iando a :gua da encosta atra"és de canal de
um canal com as dimens=es 6#;m A #Im' Esta solução é mais segura por$ue o
&ueiro ser: assentado fora do corpo de aterro sem risco para o corpo estradal'
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>>
M' CONSIDERAÇ*ES FINAIS
( sistema de drenagem plu"ial por mais $ue sea &em dimensionado tem sua
funcionalidade comprometida $uando não h: sua de"ida manutenção periódica' ,
incidncia de pro&lema é maior $uando a rodo"ia não tem pa"imentação e rece&e
grande "olume de trafego'
,ssim como um &om sistema de drenagem plu"ial é protegido pela manutenção a
corpo estradal da rodo"ia é protegida pelo sistema de drenagem plu"ial# lem&rando
$ue o "olume de tr:fego de"e ser compatí"el e permitido para o $ue a rodo"ia foi de
fato proetada'
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>I
F' REFERWNCIAS
,D3T' Asso#iao $"asi%ei"a e No"mas TJ#ni#as' Tudo so&re concreto na seçãocircular para :guas plu"iais e esgotos sanit:rios – Re$uisitos e *étodos de ensaio –Preacast circular concrete pipe for plu"ial and sanitar drain – Re$uirements and testmethods' Ed' ;' ;M
D,PT20T,# *' 3,0C2*E3T( 3' – De%i#a e Re#>"sosH@"i#os - Programa de Pós-graduação em 0aneamento# *eio ,m&iente eRecursos 1ídricos e UH*G 1idrologia Ur&ana – !renagem# *inas Gerais) UH*G –Uni"ersidade Hederal de *inas Gerais# ;66'
DR,02' *inistério dos Transportes – !epartamento 3acional de 2nfra Estrutura deTransportes – !32T' Man>a% e Hi"o%oia $si#a t>"a e "enaem -
IPR 4)/: Ed' ;# Rio de _aneiro' ;>
-
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>M
' *inistério dos Transportes – !epartamento 3acional de 2nfra Estruturade Transportes – !32T' Man>a% e Hi"o%oia $si#a t>"a e"enaem - IPR 4'3: p 8 apud Billela# ;I'
' *inistério dos Transportes – !epartamento 3acional de 2nfra Estruturade Transportes – !32T' Man>a% e O"ientao e ma !a#ia >"!ana e So Ca"%os 6SP' 2n) ,nais do B 0impósio Drasileiro de Recursos 1ídricos# ,DR1' Curiti&a – PR';8'
_,D(R# ,' *' Est>os Hi"o%i#os e P"o?eto e D"enaem: Delo 1ori.onte#;6'
3,G1ETT232# *' Notas e A>%a e Hi"o%oia A%i#a: 0ão Paulo) Editora Edgard Dlucher# ;8'
32*ER' Edmon' C%ima a Reio s>este' 2n) Geografia do Drasil – Climatologiado Drasil' 2nstituto de Geografia e Estatística – 2DGE# Rio de _aneiro# 67M6'
-
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>F
(2BE2R,# H' *' D"enaem e Est"aas 6 $o%etim TJ#ni#o n: /' 0ão Paulo) ,ssociação Rodo"i:ria do Drasil# 67