eg.06-102.76-3460-02_mc (1)

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)

http://slidepdf.com/reader/full/eg06-10276-3460-02mc-1 1/59

02 EM ATENÇÃO A ATA DE REUNIÃO 28/02/2011 TIRSO CUNHA SARAH DIAS JOSE LAGHI

01 EM ATENÇÃO A RAT B19CG1-2/10 30/11/2010 TIRSO CUNHA SARAH DIAS JOSE LAGHI

00 EMISSÃO INICIAL 30/10/2010 TIRSO CUNHA SARAH DIAS JOSE LAGHI Rev. Modificação Data Elaborado Verificado Aprovado

Coordenador de Projeto CREA / UFJOSÉ LAGHI 5.060.044.179-D/SPJOSÉ THEODÓZIO NETTO 41.548-D/SP

Autor do Proj. / Resp. Técnico CREA / UFTIRSO M. C. DA CUNHA 5.652-D/PE Co-autor CREA / UFSARAH K. DIAS 4.614 D/AM-RR

Coordenador do Contrato CREA/UF

SARAH KELLY DIAS 4.614-D/AM-RRLANA FORONDA 8.887-D/AM

Coord. Adjunto Contrato CREA/UF

PATRÍCIA CORTEZ 29.933-D/PEMARCELO FIGUEIRÊDO 12.447-D/PE

Desenhista

Número

TC Nº 005 EG/2008/0025

Conferido CREA/UF

ELIANE FILGUEIRAS 8 459 D/AM

Escala

SEM ESCALA

Data

OUT /2010

atp engenharia

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


TC Nº 005 EG/2008/0025 ELIANE FILGUEIRAS 8 459 D/AM SEM ESCALA OUT /2010

ÍNDICE

1. APRESENTAÇÃO ..................................................................................................... 2

2 METODOLOGIA DO CÁLCULO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO ...................................... 3

2.1 TEMPO DE CONCENTRAÇÃO ............................................................................. 3

2.2 REGIME PLUVIOMÉTRICO E TORMENTAS DE PROJETO....................................... 4

2.3 C ARACTERIZAÇÃO DO REGIME PLUVIAL EM M ANAUS .......................................................... 6

2.4 DETERMINAÇÃO DAS TORMENTAS DE PROJETO .............................................. 11

2.4.1 Análise freqüêncial das chuvas máximas diárias ................................................. 13

2.4.2 Estudos pluviográficos e desagregação das chuvas de um dia ............................... 21

2.4.3 Relação entre as Chuvas de 1 dia e as Chuvas de 24 horas .................................. 22

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 2/58

1. APRESENTAÇÃO

O Consorcio ATP/LAGHI Engenharia apresenta à Empresa Brasileira de Infra-

Estrutura Aeroportuária – INFRAERO, o Memorial Descritivo do projeto de

DRENAGEM que compreende o estacionamento, nível embarque e estacionamento

nível desembarque do Terminal de Passageiros do Aeroporto Internacional Eduardo

Gomes, em Manaus-AM.

Este caderno é parte complementar do Projeto Básico dos Cadernos de

Representação Gráfica: EG.06/102.01/03461/01, EG.06/102.01/03462/01,

EG.06/102.01/03463/01, EG.06/102.01/03464/01, EG.06/102.01/03465/01,

EG.06/102.01/03466/01, EG.06/102.01/03467/01, EG.06/102.07/03468/01,

EG.06/102.07/03469/01.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 3/58

2 METODOLOGIA DO CÁLCULO HIDROLÓGICO E HIDRÁULICO

2.1 TEMPO DE CONCENTRAÇÃO

Para bacias com área até 100 ha foi utilizada a fórmula de Kirpich, publicadano Califórnia Culverts Practice” (1956), expressa por:

385,03

57

H

Ltc

Onde:

- tc: tempo de concentração (min);

- L: comprimento do talvegue (km);

- H: desnível médio do talvegue (m).

O t d t ã í i d t d é d 10 i t

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 4/58

concentração calculados pelo método de Kirpich.Determinada a duração de referência da chuva e sua respectiva altura

pluviométrica, podemos calcular a intensidade de chuva (I); e a partir da área (A) e

do coeficiente de run-off (C), calcular a vazão total pelo método racional.

O Método Racional pode ser colocado sob a seguinte forma:

A I C Q

Onde:

Q = deflúvio superficial direto máximo em m3/s;

C = coeficiente de “run-off”, isto é, a relação entre deflúvio superficial direto e

a intensidade de chuva;

I = intensidade média da chuva em l / s / ha, para uma duração igual ao tempo

de concentração da bacia até o local de interesse;

A = área da bacia contribuinte em ha.

As velocidades do escoamento (permanente e uniforme) no segmento

estudado foi calculada utilizando-se rotinas com a equação de Manning associada à

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 5/58

Tabela 2.1 - Características das estações pluviométricas e pluviográficas emManaus-AM.

Posto Código TipoLocalização Geográfica Intervalo

de DadosS W

INMET

1º DISME00359006 Pluviômetro 03º 07’ 46” 59º 56’ 57” 1927 - 2003

CPRM

SUREG/MA00359005 Pluviômetro 03º 06’ 00” 59º 59’ 40” 1997 - 2001

INMET

1º DISME00359006 Pluviógrafo 03º 07’ 46” 59º 56’ 57”

02/01/1997

-

31/12/2003

CPRM

SUREG/MA00359005 Pluviógrafo 03º 06’ 00” 59º 59’ 40”

02/10/2000

-

31/10/2003

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 6/58

2.3 Caracterização do Regime Pluvial em Manaus

A estação utilizada como base está localizada em Manaus (conforme imagem

abaixo).

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 7/58

coeficiente de variação de 18%, valor este que mostra uma boa regularidade daschuvas anuais. Observe-se que o valor do coeficiente de variação é cerca da metade

dos valores encontrados no Nordeste (de 30 a 40%). A Figura 2.1 mostra um gráfico

de colunas pelo qual pode-se observar a regularidade das chuvas anuais.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 8/58

Tabela 2.2 - Série Histórica de Precipitações Totais Anuais –

INMET (1927 a 2003).Ano Pmáx (mm) Ano Pmáx (mm) Ano Pmáx (mm) Ano Pmáx (mm)

1927 2.571,30 1947 1.834,90 1967 2.119,60 1987 1.877,30

1928 2.599,60 1948 - 1968 2.841,20 1988 2.841,80

1929 2.540,70 1949 - 1969 2.312,20 1989 3.113,40

1930 1.986,20 1950 - 1970 - 1990 1.843,20

1931 1.780,50 1951 - 1971 2.513,10 1991 2.138,00

1932 1.201,40 1952 - 1972 1.905,50 1992 1.950,20

1933 2.443,00 1953 - 1973 2.146,70 1993 2.523,40

1934 2.545,70 1954 1.948,90 1974 2.377,40 1994 2.302,10

1935 2.672,80 1955 2.298,90 1975 2.325,10 1995 2.261,40

1936 1.658,70 1956 1.938,50 1976 2.216,10 1996 2.595,201937 2.069,80 1957 1.804,70 1977 2.016,70 1997 2.329,20

1938 2.336,10 1958 1.879,70 1978 2.097,40 1998 2.187,40

1939 2.331,40 1959 1.467,40 1979 1.564,80 1999 2.620,30

1940 1.559,00 1960 2.082,40 1980 1.299,60 2000 2.599,60

1941 1.925,40 1961 2.294,90 1981 1.671,90 2001 2.016,80

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 9/58

regime aproximadamente uni-modal, tendo em Abril o mês mais chuvoso com305,00 mm. Agosto corresponde ao mês mais seco com uma precipitação média de

52,00 mm. O bimestre Março-Abril é o mais chuvoso com um total de 604,00 mm

que corresponde à cerca de 28% do total anual. O trimestre Fevereiro-Abril

concentra 41% das chuvas anuais, com 875,00 mm. Por sua vez, o semestre

Dezembro-Maio, com 1593,00 mm, concentra 75% das chuvas totais anuais. AFigura 4.2 permite, ainda, visualizar a sazonalidade do regime de chuvas médias em

Manaus.

Figura 2.1 – Precipitações Totais Anuais.

Totais Anuais

Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET

2800

3200

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 10/58

Figura 2.2 – Precipitações Totais Mensais – Valores Médios.

Totais Mensais - Médias

Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET

25

50

75

100

125

150

175

200

225

250

275

300

325

P ( m

m )

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 11/58

Figura 2.3 – Precipitações Totais Mensais – Valores Máximos.

Totais Mensais - Máximas

Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

P ( m

m )

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 12/58

formulada para a obtenção da cheia de projeto. A disponibilidade de dados consistiaem uma série de 70 anos de registros de pluviométricos e de sete anos em registros

pluviográficos, considerando-se o ano civil. A primeira decisão tomada foi a de que

seria usada a série longa para o regime de chuvas diárias e a série curta seria usada

para desagregação da chuva diária em chuvas de menores durações. Observou-se

ainda que a adoção do ano hidrológico, como especificado nos termos de referência,resultaria em reduzir a série pluviográfica para seis anos e a série de dados

pluviométricos para 67 anos.

Assim, optou-se por fazer os estudos iniciais através das duas séries e

verificar qual a sensibilidade dos resultados. Os estudos comparativos entre os

regimes de chuvas diárias pelo ano civil e pelo ano hidrológico mostraram que as

diferenças entre as estatísticas das duas séries eram muito pequenas. Ao se passar

da série do ano civil para o ano hidrológico foram observadas as seguintes variações

nas estatísticas: a média variou de 103,85 mm para 105,72 mm; o coeficiente de

variação passou de 31% para 29%; enquanto que o coeficiente de assimetria

passou de 0,95 para 1,05.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 13/58

2.4.1 Análise freqüêncial das chuvas máximas diárias

A avaliação do regime de chuvas máximas diárias foi executada utilizando-se

as seguintes etapas:

1) Inicialmente formou-se a série anual de precipitações máximas diárias e

procedeu-se ao estudo de suas principais estatísticas (Tabela 2.3).2) máximas apresentam um coeficiente de variação de 31%, valor bem

superior à variabilidade dos totais anuais. A Figura 2.4 apresenta um gráfico de

colunas da série de precipitações máximas diárias em Manaus e permite visualizar a

variabilidade inter-anual dessas precipitações A série anual foi ajustada às

distribuições Normal, Log-Normal, Pearson III, Log-Pearson III, Gumbel, Weibull eGama.

3) Os parâmetros de todas as distribuições de probabilidade foram

calculados pelo método dos momentos.

4) Em seguida, a série empírica formada foi submetida ao teste de

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 14/58

Tabela 2.3 - Série histórica de precipitações máximas diárias no posto 00359006 do

INMET (1927 a 2003).

AnoPmáx

(mm)Ano

Pmáx

(mm)Ano

Pmáx

(mm)Ano Pmáx (mm)

1927 75,20 1947 87,50 1967 180,80 1987 80,60

1928 75,20 1948 - 1968 168,30 1988 145,60

1929 121,30 1949 - 1969 92,00 1989 107,20

1930 81,00 1950 - 1970 - 1990 71,00

1931 59,60 1951 - 1971 112,60 1991 104,50

1932 66,50 1952 - 1972 75,00 1992 106,50

1933 120,20 1953 - 1973 103,00 1993 105,20

1934 102,40 1954 135,40 1974 105,00 1994 106,70

1935 101,90 1955 136,70 1975 64,20 1995 96,20

1936 63,00 1956 63,30 1976 114,00 1996 155,00

1937 103,10 1957 88,10 1977 66,80 1997 105,00

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 15/58

Para avaliar o regime intra-anual das precipitações intensas, apresentam-se

na Figura 2.5 os valores médios das 12 séries mensais das precipitações máximas

diárias. Observa-se que o

regime de precipitações máximas diárias apresenta um comportamento bi-modalcom máximos em Abril e Novembro (esse o máximo do ano) e mínimos relativos em

Dezembro e Julho (esse o mínimo do ano).

Figura 2.4 - Precipitações Máximas Diárias Anuais.

Precipitações Máximas Diárias

Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET

200

225

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 16/58

Figura 2.5 – Séries mensais de precipitações máximas diárias em Manaus.

Precipitações Máximas Diárias

Posto 00359006 - 1927 a 2003 - INMET

25

50

75

100

125

150

175

200

225

P ( m

m )

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 17/58

Tabela 2.4 - Precipitações máximas diárias de acordo com as funções de

probabilidade.

TR (anos)

Precipitações Máximas Diárias - Pmáx (mm)

Log

PearsonTipo III

Normal

Log

Normal

Extrema

Tipo I(Gumbel)

Extrema

Tipo III(Weibull)

Gamma

5 127,55 130,92 127,43 129,48 129,22 128,41

10 146,51 145,07 147,83 149,84 147,95 146,77

25 170,35 160,15 169,21 175,56 169,47 168,83

50 188,04 169,90 186,56 194,67 183,64 184,50

100 205,79 178,66 208,23 213,61 197,40 199,59

O teste de aderência foi feito utilizando-se o teste do qui-quadrado. Os

valores obtidos, Tabela 2.5, mostraram que das seis distribuições testadas, cinco

são aceitas pelo teste ao nível de 95%. A distribuição gama foi a única rejeitada no

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 18/58

Tabela 2.5 - Resultados do teste do qui-quadrado para a série de precipitações

máximas diárias em Manaus.

Distribuição

de probabilidade2

Valor

crítico (95%)Resultado

Log-Pearson

Tipo III 8,86

14,07

Aceita

Normal 4,06 Aceita

Log-normal 8,86 Aceita

Gumbel 8,17 Aceita

Weibull 1,45 Aceita

Gama 22,20 Rejeita

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 19/58

O teste consistiu em estimar os desvios entre o valor obtido com Weibull para

a chuva de um dado período de retorno em relação ao máximo obtido entre as seis

distribuições testadas. Observou-se (Tabela 2.6) que a f.d.p. de Gumbel, em quatro

dos cinco períodos de retorno analisados, conduziu ao valor máximo de todas as

distribuições. Somente para o período de retorno de cinco anos, a Normal resultouno máximo. Contudo, observe-se que para o período de retorno de cinco anos os

valores, entre todas as distribuições são muito próximos. Observe-se ainda que os

desvios obtidos são, no geral, muito baixos e crescem com o período de retorno. O

desvio para uma chuva de tempo de retorno de 25 anos é de apenas 3,6%. Para

uma chuva de tempo de retorno de 100 anos o erro máximo foi de 8,2%, valor muitobaixo para esse tipo de estudo.

Tabela 2.6 – Análise de sensibilidade dos eventos ao tipo de f.d.p. selecionada.

Chuva (mm)Função

Desvio

do valor

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 20/58

Tabela 2.7 - Precipitações máximas diárias para diversos períodos de retorno de

acordo com a função de distribuição de probabilidade extrema do tipo III (Weibull).

TR (anos)Precipitação máxima diária - Pmáx

(mm)

5 129,22

10 147,95

25 169,47

50 183,64

100 197,40

Figura 2.6 - Distribuição Empírica de Probabilidade versus Distribuição Weibull.

Distribuição de Probabilidade

80%

90%

100%

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 21/58

2.4.2 Estudos pluviográficos e desagregação das chuvas de um dia

Os estudos pluviográficos desenvolvidos tiveram como objetivo principal a

obtenção das curvas intensidade-duração-frequência (i-d-f). Para isto foram

utilizados dois conjuntos de observações: 1) a série de precipitações diárias

máximas anuais, obtidas por leitura de pluviômetros e referidas nas seções

anteriores; 2) uma série de sete anos, obtidas de medições por pluviógrafo em uma

estação do INMET, referente ao período de 1997 a 2003.

As análises mostraram que a série de dados pluviográficos, por se tratar de

um período de ocorrência de chuvas de elevadas intensidades (série curta com dois

anos – 2000 e 2001 – de precipitação muito acima da média) conduzia a super-

dimensionamento da chuva de projeto. Assim, conforme acordado com a

Fiscalização, a série de longa duração foi usada para definir os totais das

precipitações intensas de 24 horas, e a série de dados pluviográficos foi usada para

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 22/58

2.4.3 Relação entre as Chuvas de 1 dia e as Chuvas de 24 horas

Entende-se por “chuva de 1 dia” a precipitação total havida no período

compreendido entre o horário de leitura do registro no pluviômetro ou pluviógrafo em

um determinado dia e o mesmo momento do dia seguinte. Portanto, considera-se

um intervalo de 24 horas onde a hora de início de cada ciclo é constante – por

exemplo, de 8:00 h de um dia às 8:00 h do dia seguinte.

Por “chuva de 24 horas” entende-se a precipitação total havida num período

genérico de 24 horas consecutivas, ou seja, considera também um intervalo de 24

horas, porém com hora de início de ciclo variável – por exemplo, de 15:00 h de um

dia às 15:00 h do dia seguinte.

Posto isto, para se estabelecer uma relação entre as alturas pluviométricas

das chuvas máximas de 24 horas e de 1 dia, foi utilizada como base a série de

dados que abrange o período de 1997 a 2003 obtida a partir de dados pluviográficos

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 23/58

Tabela 2.8 - Chuvas Máximas de 24 horas (P24hs) e de 1 dia (P1dia) para os anos de

1997 a 2003 – valores retirados a partir da série de registros pluviográficos.

ANO P1dia (mm) P24hs (mm) r = P24hs /P1dia

1997 97,80 98,10 1,0031

1998 54,50 58,10 1,0661

1999 124,80 128,30 1,0280

2000 163,90 179,70 1,0964

2001 205,40 207,40 1,0097

2002 90,80 95,00 1,0463

2003 122,90 134,20 1,0919

Média 122,87 128,69 1,0488Desvio Padrão 49,72 51,45 -

Coeficiente de

Variação0,40 0,40 -

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 24/58

2.4.4 Obtenção dos Coeficientes de Desagregação para Durações Menores de Chuva

A desagregação da chuva de 24 horas em chuvas de menores durações foi

desenvolvida nas seguintes etapas:

1) Os pluviogramas dos sete anos de registros foram digitalizados em

intervalos de dez minutos (máxima precisão dos mesmos);

2) Os dados digitalizados foram colocados em planilha Excel;

3) Para cada duração em estudo e cada ano da amostra pluviográfica

foram feitas varreduras nas planilhas e a partir daí, obtida a série de máximos anuais

das respectivas durações. (a Tabela 2.9 apresenta as séries de máximos).

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 25/58

Tabela 2.9 – Série de precipitações máximas, por ano civil, para diversas durações

obtidas dos dados digitalizados em planilha Excel.

Pt (mm)

Ano 24 hs 12 hs 6 hs 5 hs 4 hs 3 hs 2 hs

1997 98,10 98,10 98,10 98,10 96,80 92,50 77,00

1998 58,10 58,00 56,20 54,80 54,80 54,40 54,00

1999 128,30 124,80 124,45 123,30 116,20 107,30 100,80

2000 179,70 166,00 163,00 160,80 152,40 124,00 82,40

2001 207,40 206,80 159,00 132,00 118,80 111,20 76,00

2002 95,00 93,30 72,70 71,70 69,00 64,60 58,30

2003 134,20 133,00 133,00 133,00 130,00 123,60 117,60

Média 128,69 125,71 115,21 110,53 105,43 96,80 80,87

Desvio Padrão 51,45 49,41 41,20 37,47 34,33 27,78 22,43

Coeficiente de

Variação0,40 0,39 0,36 0,34 0,33 0,29 0,28

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 26/58

Para cada duração e cada ano civil foram calculados as razões entre a chuva

máxima e a chuva de 24 horas (valores apresentados na Tabela 2.10);

Tabela 2.10 - Coeficiente de Desagregação entre as chuvas de menores

durações e a chuva de 24 horas.

r t = Pt /P24hs

Ano 12 hs 6 hs 5 hs 4 hs 3 hs 2 hs

1997 1,0000 1,0000 1,0000 0,9867 0,9429 0,7849

1998 0,9983 0,9673 0,9432 0,9432 0,9363 0,9294

1999 0,9727 0,9700 0,9610 0,9057 0,8363 0,7857

2000 0,9238 0,9071 0,8948 0,8481 0,6900 0,4585

2001 0,9971 0,7666 0,6365 0,5728 0,5362 0,3664

2002 0,9821 0,7653 0,7547 0,7263 0,6800 0,6137

2003 0,9911 0,9911 0,9911 0,9687 0,9210 0,8763

Média 0,9807 0,9096 0,8830 0,8502 0,7918 0,6879

Desvio Padrão 0,0270 0,1025 0,1369 0,1510 0,1584 0,2138

Coeficiente de0,0275 0,1127 0,1550 0,1775 0,2001 0,3108

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 27/58

4) Para cada duração foi obtido o coeficiente de desagregação médio

dos sete valores anuais (Tabela 2.11 e Figura 2.7).

Tabela 2.11 - Variação do Coeficiente de Desagregação “r” com a Duração da Chuva

“t”.

t (h) r t t (h) r t 0,17 (10 min) 0,1929 2,00 0,6879

0,33 (20 min) 0,3407 3,00 0,7918

0,50 (30 min) 0,4417 4,00 0,8502

0,67 (40 min) 0,4882 5,00 0,8830

0,83 (50 min) 0,5219 6,00 0,9096

1,00 0,5521 12,00 0,9807

1,50 0,6322 24,00 1,0488

Figura 2.7 - Variação do Coeficiente de Desagregação “r” com a Duração da Chuva

“t”.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 28/58

Aplicando-se uma equação de regressão entre os valores dos coeficientes de

desagregação e o logaritmo neperiano da respectiva duração obtiveram-se, com

coeficientes de determinação de 0,996 e 0,979, as Equações 2.3 e 2.4.

Para o intervalo 10 min t 3 hs

560,0200,0 t Lnr t (2.3)

Para o intervalo 4 hs t 24 hs

683,0118,0 t Lnr t (2.4)

onde:

r t - coeficiente de desagregação para a duração t ;

t - duração da chuva (horas).

A altura de chuva média de qualquer duração t, pode ser obtida pela Equação

2.5

ht t P r P 24 (2.5)

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 29/58

2.5 ESTABELECIMENTO DA CURVA IDF

Para a obtenção da altura pluviométrica de duração t e período de retorno T ,

pode-se utilizar a seguinte expressão:

V T t T t C K P P 1, (2.8)

onde:

Pt - valor médio das chuvas máximas (mm) com duração t (horas);

KT – fator de freqüência para o período de retorno T e amostras de n anos;

Cv – coeficiente de variação; e


Substituindo nesta expressão as equações 7.6 e 7.7, que representa o casoem estudo, a expressão para calcular a chuva de projeto “Pt,T”, de duração “t” horas

e período de retorno “T” anos, a partir do conhecimento da precipitação média de 1

dia, do coeficiente de desagregação e do coeficiente de variação, pode ser expressa

como:

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 30/58

Tabela 2.12 - Coeficiente de Variação “CV” com a Duração da Chuva “t”.

t (h) CV t (h) CV

0,17 0,1067 2,00 0,2774

0,33 0,1536 3,00 0,2869

0,50 0,1686 4,00 0,3256

0,67 0,1590 5,00 0,3390

0,83 0,1764 6,00 0,3576

1,00 0,1852 12,00 0,3931

1,50 0,2503 24,00 0,3998

Graficamente a Tabela 2.12 pode ser expressa como na Figura 2.8 a seguir.

Figura 2.8 - Coeficiente de Variação “CV” da Amostra da Série Pluviográfica versus

Duração da Chuva “t”.

0.3

0.4

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 31/58


210,0065,0 t LnC V (2.11)

Para o intervalo 4 hs t 24 hs

251,0052,0 t LnC V (2.12)

onde:

CV - coeficiente de variação da amostra com duração “t” a partir da série

pluviográfica - INMET 1997 a 2003;


Logo, a curva I-D-F das chuvas para a cidade de Manaus-AM, de acordo com

os dados da série pluviográfica do INMET de 1997 a 2003, possui as seguintes

expressões:


7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 32/58

Tabela 2.13 - Valores de Precipitações para durações menores do que 24 horasem função do Período de Retorno.

TR (anos) 5 10 25 50 100

KT (Weibull) 0,7481 1,1524 1,5942 1,8762 2,1394

T Pt,T (mm)

10 min 23,50 24,33 25,24 25,82 26,36

20 min 40,91 42,98 45,25 46,70 48,05

30 min 51,56 54,62 57,96 60,10 62,09

40 min 59,33 63,20 67,43 70,13 72,66

50 min 65,48 70,04 75,03 78,22 81,20

1 h 70,58 75,75 81,41 85,03 88,40

90 min 82,17 88,85 96,14 100,79 105,14

2 hs 90,61 98,46 107,03 112,51 117,62

3 hs 102,81 112,47 123,02 129,76 136,06

4 hs 114,50 126,54 139,70 148,10 155,94

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 33/58

Figura 2.9 - Valores de Precipitação de acordo com a Duração e o Período de

Retorno.

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

P ( m m )

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 34/58

Podemos expressar a Tabela 2.13 em termos de intensidade de chuva em

mm/h, a Tabela 2.14 apresenta os valores de intensidade de chuva de acordo com a

duração e o tempo de retorno.

Tabela 2.14 - Valores de Intensidade de chuva para durações menores do que 24

horas em função do Período de Retorno.

TR (anos) 5 10 25 50 100

t it,T (mm/h)

10 min 141,00 145,98 151,43 154,90 158,15

20 min 122,72 128,94 135,75 140,10 144,15

30 min 103,12 109,24 115,93 120,20 124,18

40 min 88,99 94,80 101,15 105,20 108,98

50 min 78,57 84,05 90,04 93,87 97,44

1 h 70,58 75,75 81,41 85,03 88,40

90 min 54,78 59,23 64,09 67,19 70,09

2 hs 45,31 49,23 53,52 56,25 58,81

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 35/58

Figura 2.10 - Valores de Intensidade de chuva de acordo com a Duração e o Período

de Retorno.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

i ( m m / h )

0

20

40

60

80

100

120

140

160

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 36/58

2.6 DEFINIÇÃO DA CHUVA DE PROJETO

A chuva de projeto é definida como o evento de precipitação tomado como

base para dimensionamento do sistema hidráulico em análise. As grandezas chaves

usadas para construir a chuva de projeto são: intensidade, duração e freqüência da

chuva (curva i-d-f) e sua distribuição durante o tempo de duração e ao longo do

espaço da bacia hidrográfica.

No item anterior foram definidas a curva i-d-f, bem como os períodos de

retorno, a serem aplicados nos estudos das alternativas. Com esses elementos,

curva i-d-f, a duração da chuva e o período de retorno, determina-se a altura de

chuva de projeto, restando apenas definir a maneira como essa chuva será

distribuída ao longo do tempo.

O presente Capítulo apresenta os critérios e justificativas utilizados para a

definição da chuva de projeto no que se refere à duração da chuva e ao respectivo

hietograma. Dessa forma, completa-se a fase hidrológica do estudo completando-se

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 37/58

intensidade varia de instante a instante ao longo da duração do evento. Do ponto de

vista do Planejamento de Recursos Hídricos, procura-se responder às seguintes

questões: quais as características das bacias hidrográficas associadas ao evento

são importantes para a definição da chuva de projeto e quais as premissas

simplificadoras usadas para classificar as bacias hidrográficas.

Na prática da Engenharia Hidrológica as seguintes simplificações são

adotadas: 1) a precipitação é constante ao longo do espaço e do tempo; 2) a

precipitação é constante no espaço, mas varia no tempo e 3) a precipitação varia no

espaço e no tempo. Para decidir quais as premissas a adotar para uma determinada

bacia utilizam-se os critérios relacionados ao tamanho da bacia e ao seu tempo de

concentração. As bacias são classificadas em pequenas, médias e grandes com

características descritas a seguir.

Bacias hidrográficas pequenas

As seguintes características descrevem uma bacia hidrográfica pequena: 1) a

chuva pode ser adotada uniformemente distribuída no tempo; 2) a chuva pode ser

considerada uniformemente distribuída no espaço; 3) a duração da chuva excede o

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 38/58

PROPRIEDADE DA INFRAERO

Macro Bacias

ÁREA DE CONTRIBUIÇÃO = 23,326 Ha

OBRA: REFORMA E AMPLIAÇÃO DO TPS I

ESPECIALIDADE: DRENAGEM

MACRO-BACIAS

CROQUI: DRE19

SEM ESCALA

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 39/58


Micro bacias

2 8 1.8 3 m ²

4 9 1. 6 8

m ²

2008.29 m²

2430.27m²

2 47 .43 m ²

8 14.3 4m ²

2 8 4.7 5 m ²

1 0 0 9 . 1

5 m ²

6 8 2 . 2

1 m ²

5 6 1 . 3 6

m ²

7 4 6 .0 5 m ²

7 1 9 .1 2 m ²

4 0 8 .3 9 m ²

1 1 0 3 .9 2 m ²

9 6 6 .1 2 m ²

6 4 4

. 2 1 m

²

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 40/58

2.6.2. ALTERNATIVAS PARA CONSTRUÇÃO DO HIETOGRAMA DE

PROJETO

Basicamente, existem dois tipos de enfoques para a construção de uma

chuva de projeto. O primeiro, e também o mais antigo e ainda o mais empregado, é

selecionar um volume de chuva a partir da curva i-d-f (para uma dada freqüência eduração) e distribuí-lo no tempo de duração através de algum tipo de hietograma

arbitrário. O segundo consiste em analisar séries históricas de registros

pluviográficos e a partir desses criar um hietograma sintético empírico (James,

1996).

Os hietogramas arbitrários, de larga utilização, têm como vantagens a grandevariedade de arranjos disponíveis e a possibilidade de padronização pelas

instituições reguladoras de Drenagem Urbana. Pode-se selecionar, dependendo do

caso, hietogramas mais conservadores, como é o de blocos alternados a modelos

simples, como é o caso do hietograma triangular ou o de intensidade constante. Há

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 41/58

pequeno tempo de concentração e a pequena superfície hidrográfica, o que justifica

duas premissas simplificadoras.

1) distribuição constante no espaço, visto que a chuva rapidamente atinge

toda a bacia e 2) intensidade constante no tempo, visto que a chuva critica, igual ao

tempo de concentração da bacia, é muito curta – nessa situação a adoção de uma

chuva constante igual ao tempo de concentração é aplicada na grande maioria dos

casos. (McCuen, 1998; Nzewi, 2001; James, 1996)

Figura 2.11 - Evolução da chuva e da vazão em uma pequena bacia hidrográfica.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 42/58

A precipitação total para os respectivos intervalos é calculado multiplicando-

se a intensidade pela duração. Tomando-se as diferenças entre as precipitações

totais dos respectivos intervalos, encontra-se a quantidade de chuva a ser

adicionada a cada intervalo de chuva.

Esses intervalos são reordenados em uma seqüência de tempo com o

máximo ocorrendo no centro da duração total (T). Os blocos seguintes são

colocados alternadamente à esquerda e à direita.

Os hietogramas para as chuvas de tempo de retorno de 25 anos e diversas

durações estão apresentados no item seguinte.

O hietograma baseado em dados empíricos

Com o objetivo de definir a chuva de projeto foram construídos, para as

durações de 1, 2, 3, 4, 5, 6, 12 e 24 horas, os hietogramas de intensidade constante,

de blocos alternados e envoltórios.

Os hietogramas de intensidade constante e blocos alternados foram

construídos para fins de balizamento da vazão de pico, inferior e superior,

respectivamente.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 43/58

2.7 CRITÉRIOS DE PROJETO

Em virtude de Manaus não dispor de uma norma que discipline os projetos de

drenagem urbana e face às características típicas da área objeto dos projetos, foram

adotados critérios convencionais e universais a seguir comentados.

Em razão de a área apresentar uma baixa declividade, para implantar a um

sistema de drenagem adequado foram impostos alguns pontos altos e pontos

baixos, visando distribuir a área de captação e otimizando o escoamento das águas

pluviais.

2.7.1 PARÂMETROS DE CÁLCULO

Os parâmetros de cálculo utilizados no dimensionamento foram os seguintes:

Coeficiente de Rugosidade

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 44/58

2.8 DIMENSIONAMENTO DAS BOCAS DE LOBO

Os parâmetros de capacidade de captação das bocas de lobo seguem o

ábaco abaixo retirado do Manual de Drenagem do DNIT, obtemos o valor de

captação máxima de 50 l/s para cada boca de lobo.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG.06/102.76/03460/02 45/58

2.9 PLANILHAS DE CÁLCULO À seguir serão apresentados os tramos e as planilhas de cálculo de

capacidade das tubulações.

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 46/58


TRAMO 01

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 47/58


TRAMO 02

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 48/58


TRAMO 03

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 49/58


TRAMO 04

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 50/58


DIMENSIONAMENTO DA REDE DE DRENAGEM

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 51/58



7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 52/58



7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 53/58



7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 54/58


DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS DE CAPTAÇÃO

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 55/58



7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 56/58



7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 57/58


DIMENSIONAMENTO DAS CAIXAS DE CAPTAÇÃO DE ÁGUAS DE LAVAGEM

7/23/2019 EG.06-102.76-3460-02_MC (1)


INFRAERO EG. 06 / 102. 92 / 03460 / 01 58/58


DIMENSIONAMENTO DAS CANALETAS

eg.06-102.76-3460-02_mc (1)

Documents