engenheiro plinio tomaz 1. introdução: alguns créditos do leed 2

Engenheiro Plinio Tomaz 1

Introduo: alguns crditos do LEED 2

SS 6.1-Quantidade de guas pluviais 3

SS 6.2- Qualidade das guas pluviais 4

Tringulo do manejo de guas pluviais 5

Ciclo hidrolgico bsico tentamos manter o ciclo hidrolgico: voltar ao que existia 6

Bacia Hidrogrfica 7

Conceito de bacia 8

Mtodo Racional reas at 3km 2 Q=CIA/360 Sendo: Q= vazo de pico (m 3 /s) C= coeficiente de runoff (adimensional) I= intensidade da chuva (mm/h) A= rea da bacia (ha) 3km 2 LEED: o mtodo escolhido deve ser aceito e reconhecido. Clculos feitos por engenheiro civil de preferncia 9

Mtodo do SCS Mtodo do SCS (Soil Conservation Service) Publicado em 1976 nos Estados Unidos Bacias de 2 km 2 a 5.000 km 2 Usado nos Estados Unidos Conceito de hidrograma unitrio Usa o tempo de concentrao tc Precisa da chuva excedente em um intervalo de tempo. Escolha da durao da chuva: 2h, 6h, 24h Difcil de ser aplicado para quem no dedicado ao assunto 10

Mtodo SCS TR-55 Publicado em 1976 40 h at 65 km 2 Durao da chuva: 24h Bom para determinar a vazo de pico No muito usado no Brasil Hietograma de chuva: Tipo I, IA, II e III

Precipitaes mdias mensais 12

Eroso altera o ecossistema aqutico 13

Impactos devido a impermeabilizao do solo: Pesquisas americanas. No temos pesquisas no Brasil 14

Pluvimetro: chuvas dirias 15

Pluvigrafo: precipitao x tempo Caamba basculante; pluvigrafo de peso e pluvigrafo de flutuador 16

Curva dos 100 anos 17

Enchentes Perodo de retorno de 100anos (Inglaterra: 200anos) 18

Mapa com a inundao chuva de 100anos 19

Como calcular a curva dos 100anos? Primeiro: calcular a vazo de pico na seo escolhida para Tr=100anos. Segundo: temos a vazo e um perfil da seo no local. Terceiro: adote uma altura y qualquer e calcular a vazo Q 100 calculada usando a equao de Manning. Q= (1/n) x Ax R (2/3) x S 0,5 A= rea molhada (m 2 ) S= declividade (m/m) Se Q calculado for igual a Q 100 OK, caso contrario aumente ou diminua o valor de y at achar a vazo Q 100 calculada. Quarto: o mtodo feito por tentativas para cada seo. 20

Leito menor Tr=1,5 a 2anos Rio Paraguai/Tucci e Gens, 1991 Tr=1,87anos (afastamento 15m (?), Cdigo Florestal) Leito maior Tr=100anos (Enchentes) 21

Observao: LEED LEED define para NC, Schools e CS no SS credit 1: No h crdito se a rea de pr- desenvolvimento estiver 1,50m (5feet) abaixo da cota dos 100 anos.. 22

Leed: piso 1,5m acima de Tr=100anos (no h lei e nem normas mundiais) Tr = 100 anos >=1,5 m Eng. Plnio Tomaz 23

Tempo de concentrao Definio: Tempo que a partcula de gua mais distante chega ao ponto escolhido. Geralmente calculado em minutos. Vrias frmulas: 24

Tc usando tempo de escoamento superficial V= K. S 0,5 Sendo: V= velocidade mdia (m/s) S= declividade mdia do talvegue (m/m) K= coeficiente dado pela tabela adiante 25

Tc usando tempo de escoamento superficial Uso do solo re gime de escoamento Coeficiente K Floresta com muita folham no solo 0,76 Area com pouco cultivo, terraceamento 1,52 Pasto ou grama baixa Areas cultivadas 2,13 2,74 Solo quase nu sem cultivo3,05 Caminhos de escoamento em grama, pasto Superficie pavimentada; pequenas bossor9ocas de nascentes. 4,57 6,10 26

Tc usando tempo de escoamento superficial Exemplo: Calcular o tempo de trnsito de um pasto com 150m e 5% de declividade mdia; Da Tabela achamos K=2,13 V= K. S 0,5 V= 2,13. 0,05 0,5 V=0,48m/s Tempo de trnsito = L/V = 150m/ 0,48m/s=313s=5,2min 27

Tc pela frmula California culverts practice Tc= 57 x L 1,155 x/H 0,385 Sendo: Tc= tempo de concentrao (min) L= comprimento do talvegue (Km) H= diferena de cotas entre a sada da bacia e o ponto mais alto do talvegue (m) Anlise: reas rurais maiores que 1km 2 Aconselhado pelo DAEE para pequenas barragens 28

Perodo de retorno Perodo de retorno (Tr) o perodo de tempo mdio que um determinado evento hidrolgico igualado ou superado pelo menos uma vez. Tr= 1anos ou 2anos para evitar eroso a jusante ( correto usar entre 1,5anos e 2,0nos) Tr= 25anos para enchentes Tr= 100anos Perodo de retorno do Vertedor: H 5m Tr=100anos 515m Tr=10.000anos 29

Probabilidade (p) e perodo de retorno (T) P= 1/T Exemplo: T=100anos P= 1/100= 0,01 (1%) H 1% de probabilidade em um ano de termos uma chuva superior a aquela que estimamos. Exemplo: T= 2anos P= 1/T== 0,5 (50%) H 50% de probabilidade em um ano de termos chuvas superior a aquela que estimamos 30

Tc Federal Aviation Agency vlida para pequenas bacias onde o escoamento superficial sobre o solo predomina. O comprimento, declividade e o coeficiente de runoff so para o escoamento principal do talvegue. tc= 0,69. (1,1 C). L 0,5. S 0,33 Sendo: tc= tempo de concentrao (min); C= coeficiente de runoff do mtodo racional L= comprimento (m) mximo do talvegue dever ser de 150m; S= declividade mdia (m/m) Nota: talvegue o fundo do vale por onde escoa as guas pluviais quando chove ou por onde passa um crrego ou rio. Usado no Aeroporto Internacional de Guarulhos 31

Tempo de concentrao (entrada) Urban Storm Drainage Criteria Manual, Denver, Colorado, 1999 (USDM). Para microdrenagem (reas at 120ha?) tc= L / 45 + 10 Sendo: tc= tempo de concentrao (min) L= comprimento (m) Exemplo: L= 100m tc= 100/45+10= 12min ( o valor calculado no pode ser maior que 12min) tc do ponto mais longe at uma boca de lobo 32

, Conceito de Impacto Zero Vazo infiltrao 33

Teoria do Impacto Zero (invarincia hidrulica- Itlia) vazo A vazo de ps-desenvolvimento dever ser igual a de pr-desenvolvimento. Pr-desenvolvimento: o terreno natural sem compactao do solo (estradas, mquinas, pessoas, pisoteio bovino, etc). Consideramos 5% a 10% de rea fica impermeabilizada (Plinio) Nota: A) existem regies que adotam a vazo de pr-desenvolvimento por ha. Exemplo: 24 L/sxha Itlia: 20 L/sxha ou 40 L/sxha Paris 10 L/sxha (350km de canais unitrios) e 2 L/sxha (Rio Sena e afluentes) So Paulo: 25 L/s x ha B) Existem obras ou canais j construdos que servem como limitador de vazo no pr-desenvolvimento. 34

Teoria do Impacto Zero (invarincia hidrulica- Itlia) infiltrao Volume infiltrado no pr-desenvolvimento= Vpr Volume infiltrado no ps-desenvolvimento =Vps Volume de ps= Volume de pr 35

Balano hdrico: pr e ps desenvolvimento Teoria do Impacto Zero Quantidade 36

reas de inundao pr e ps desenvolvimento Quantidade 39

Perodo de retorno de vertedor de barragem 40

Barramentos Perodo de retorno Tr para dimensionamento do vertedor DAEE, Instruo DPO 02/2007 41 Maior altura do barramento H (m) Sem risco para habitaes ou pessoas a jusante Com risco para habitaes ou pessoas a jusante H 5100500 5101.00010.000

Instruo DPO 002/ 2007 DAEE 42 Obra hidrulica Folga (freeboard) f (m) Canalizao aberta ou fechada e galerias f 0,20 h Pontesf 0,20 h com f 0,40m Barramentof 0,10 h com f 0,50m BueiroNo tem recomendao

Inicio do exemplo 1 Caso 1 Opo 1 43

Exemplo 1 Dados: Area= 3ha Talvegue=L= 260m Declividade mdia do talvegue= 0,03m/m (%) Area impermevel pr= 10% (Nota: AI < 50%) Area impermevel ps= 60% Municpio: Santa Brbara do Oeste/SP Opao 1= vazo de pos= vazo de pre 44

Coeficiente C= Rv Rv=0,05+0,009.AI Pr: AI= 10% Rv=0,05+ 0,009 x 10= 0,14 Cpre= 0,14 Ps= AI= 60% Rv= 0,05+ 0,009 x 60= 0,59 Cpos=0,59 45

Tempo de concentrao tc tc= 0,69. (1,1 C). L 0,5. S 0,33 L=260m S=0,03m/m Pr: Cpre=0,14 tc pr= 0,69. (1,1 0,14). 260 0,5. 0,03 0,33 = 34min Ps: Cps=0,59 tc ps= 0,69. (1,1 0,59). 260 0,5. 0,03 0,33 = 18min 46

Intensidade de chuva 1912,174 x Tr 0,141 I =------------------------ ( t + 19,154) 0,857 Tr=1ano e Tr=2anos t=tempo de durao da chuva= tempo de concentrao (min) 47

Intensidade de chuva para Tr=1ano Tr=1 ano ; t= tcpre= 34min 1912,174 x 1,00 0,141 Ipre (1ano) =------------------------ = 63,5mm/h ( 34 + 19,154) 0,857 Tr=1 ano ; t= tcpos= 18min 1912,174 x 1,00 0,141 Ipre (1ano) =------------------------ =86,3mm/h ( 18 + 19,154) 0,857 48

Vazo de pico para Tr=1ano Tr=1ano Qpre C=0,14 I=63,5mm/h A=3ha Qpre= CIA/360 = 0,14 x 63,5 x 3/360= 0,074m 3 /s Qpos C=0,59 I=86,3mm/h A=3ha Qpos= CIA/360 = 0,59 x 86,3 x 3/360= 0,424m 3 /s 49

Dimensionamento pelo mtodo Racional V= (Qs- Qpr). Td. 60 Sendo: V= volume de deteno (m 3 ) Qps= vazo de ps-desenvolvimento (m 3 /s) Qpr= vazo de pr-desenvolvimento (m 3 /s) Td= tempo de concentrao no ps-desenvolvimento (min) 50

Vazo de pico para Tr=2ano Tr=2anos Qpr C=0,14 I=70,01mm/h A=3ha Qpre= CIA/360 = 0,14 x 70,01 x 3/360= 0,082m 3 /s Qps C=0,59x95,17 x 3/360= 0,468m 3 /s 51

Volume de deteno para Tr=1ano V= (Qps- Qpr). Td V1ano= (0,424- 0,074) x 18min x 60= 378 m 3 52

Intensidade de chuva para Tr=2anos Tr=2 anos ; t= tcpr= 34min 1912,174 x 2,00 0,141 Ipre (2anos) =------------------------ = 70,01mm/h ( 34 + 19,154) 0,857 Tr=2 anos ; t= tc pos = 18min 1912,174 x 2,00 0,141 Ipre (2anos) =------------------------ =95,17mm/h ( 18 + 19,154) 0,857 53

Dimensionamento pelo mtodo Racional McCuen, 1998 V= (Qs- Qpr). Td. 60 Sendo: V= volume de deteno (m 3 ) Qps= vazo de ps-desenvolvimento (m 3 /s) Qpr= vazao de pr-desenvolvimento (m 3 /s) Td= tempo de concentrao no ps-desenvolvimento (min) 54

Volume de deteno para Tr=2anos V= (Qps- Qpr). Td V2anos= (0,468- 0,082) x 18min x 60= 417 m 3 55

Conceito de proteo a eroso a jusante rea de pr-desenvolvimento 50% Opo 1: Qps=Qpr A) Tr=1anos V= 378m 3 B) Tr= 2anos V= 417m 3 Escolhemos o maior: Tr=2anos V=417 m 3 56

Leis das piscininhas Lei das piscinhas Somente para deteno de enchente 57

Lei 12.526/07 Estado de So Paulo enchente V=0,15 x Ai x IP x t Sendo: V= volume em m 3 Ai= rea impermevel em m 2 IP= ndice pluviomtrico =0,06m/h t= tempo de durao da chuva=1 h V=0,15. Ai. IP. t Exemplo V=0,15 x (30000x0,60) x 0,06 x 1= 162m 3 58

Continuao do Exemplo 1 Tr=2anos V=417m 3 Dimensionamento do reservatrio retangular W= largura Comprimento = 2.W Profundidade adotada= H=1,60m V= W x 2W x H 417= 2 x 1,60 W 2 W= 11,42 m Comprimento= 2 x W= 2 x11,42=22,84m As= rea da superfcie= 11,42 x 22,84= 260,83m 2 59

Clculo do vertedor de emergncia Usa-se o vertedor de emergncia para Tr=100anos (altura da barragem < 5,00m) 60

Vazo centenria Vazo centenria (Tr=100anos) 1912,174 x 100 0,141 I 100 =------------------------ ( t + 19,154) 0,857 tcps= 18min 3660,39 I 100 =------------------------ = 165,2mm/h ( 18 + 19,154) 0,857 Q 100 = CIA/360= 0,59 x 165,2 x 3 /360= 0,81m 3 /s 61

Clculo da largura do vertedor de emergncia com vazo Qs Q= 0,81 m 3 /s para Tr=100anos Q= 1,55 x L x H 1,5 Foi adotado H=0,60m 0,81=1,55 x L x 0,6 1,5 L= 0,81/0,72=1,13 m Portanto, o vertedor de emergncia para Tr=100anos ter largura de 1,13m e altura de 0,60m 62

Dimensionamento do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81m/s 2 h= 1,60m/2= 0,80m Qpr Tr=2anos= 0,082m 3 /s Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,082= 0,62 x Ao x (2x9,81x 0,80) 0,5 Ao= 0,082/2,456= 0,03339m 2 D= (4 x 0,0339/ PI) 0,5 D=0,21m Adoto: D=0,20m (200mm/ 8) 63

Exemplo 1- Opo 1 Qps=Qpr 0,50m 0,60m 1,60m Tr=2anos V=417 m 3 0,20m 0,60mx1,13m Vazo de ps= vazo de pr= 0,082m3/s Folga 64

Trmino do exemplo 1 65

Exemplo 2- Inicio do Exemplo 2 Mesmos dados anteriores s que queremos fazer proteo do canal a jusante Caso 1 Opo 2 66

Exemplo 2- Opo 2 Dimetro do orifcio Vcpv= Qps x tcps x 60= 0,468 x 18 x 60= 505m 3 Q= Vcpv/86400= 505 / 86400= 0,00584m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81m/s 2 h= 1,60m/2= 0,80m Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,00584= 0,62 x Ao x (2x9,81x 0,80) 0,5 Ao= 0,00584/2,456= 0,00238m 2 D= (4 x 0,00238/ PI) 0,5 D=0,06m Adoto: D=0,075m (75mm/ 3) 67

Exemplo 2- s eroso a jusante com esvaziamento em 24h 0,50m 0,60m 1,60m Tr=2anos Vcpv=505 m 3 Evitar eroso a jusante 0,075m 0,60mx 1,13m Esvaziamento em 24h 68

SS 6.1 69

Converses de unidades 1 ft= 0,3048m 1 ft 3 /s= cfs= 0,028317 m 3 /s = 28,317 L/s 1 acre-foot= 1.233,489 m 3 1 ft/s= 0,3048 m/s 70

Inicio do Exemplo 3 71

Coeficiente C de runoff calculado Rv= coeficiente volumtrico de Schueler Rv=C Rv=0,05 + 0,009 x AI AI= rea impermevel (%) Pr-desenvolvimento AI= 100% Rv= 0,05 +0,009 x 100= 0,95 72

tc= 0,69. (1,1 C). L 0,5. S 0,33 C=0,95 L=260m S=0,03m/m tc ps= 0,69. (1,1 0,95). 260 0,5. 0,03 0,33 = 10,31min 73

Exemplo 3 Caso 2- Area original superior a 50% 74

Exemplo 3- AI pre >50% Usa SOMENTE Tr=2anos Pre=100 % e pos=60% impermevel Caso 2- AI pre>50% Usa somente Tr=2anos Pr-desenvolvimento Ps- desenvolvimento AI=100 AI=60% Rv=0,95 Q(m3/s)=0,473 tc(min)=10,31 tc=(min)18 Tr (anos)=2 Volume runoff (m3)= 0,473x18x60=511 I (mm/h)=116,09 Volume (m3)=427 A(h)=3 427= Qpos xtcpos x 60= Qposx18 x 60 Q(m3/s)=0,92 Qpos=427/(18x60)0,395 Volume (m3)= 0,92 x 10,31x 60=569 511- 427=84 25% menos V x 0,75=569x0,75=427 Q x 0,75=0,69 75

Dimetro do orifcio do Exemplo 3 CPv= 84 m 3 Q= 0,395m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81m/s 2 h= 1,60m 0,395= 0,62 x Ao x (2 x 9,81x1,60) 0,5 Ao= 0,395/3,47= 0,1138 m 2 D= (4 x 0,1138/ PI) 0,5 D=0,38m Adoto: D=0,40m 76

Exemplo 3- AI>50% 0,50m 0,60m 1,60m Tr=2anos CPv=84 m 3 Evitar eroso a jusante Q=0,395m 3 /s 0,40m 0,60mx 1,13m 77

Melhoria da qualidade das guas pluviais Quantidade (enchentes ou e controle da eroso a jusante) Qualidade Ecosistema aqutico (ecologia) 78

BMPs So as melhores prticas para resolver o problema da poluio difusa Nota: podemos usar vrias BMPs USEPA catalogou 130 BMPs Podemos trabalhar com volume WQv ou com reas (filtro gramado e vala gramada) 79

Procedimentos da ASCE, 1998 conforme Akan, 2003 C=0,858 i 3 0,78 i 2 +0,774.i + 0,04 Po= (a.C). P 6 Sendo: C= coeficiente de runoff i= rea impermevel em frao Po= volume a ser capturado na bacia (mm) P 6 = mdia das precipitaes das chuvas (mm). Nota: USA: h mapa.

Procedimentos da ASCE, 1998 conforme Akan, 2003 Po= (a.C). P 6 Para reservatrio de deteno estendido a=1,109 para esvaziamento em 12h a=1,299 para esvaziamento em 24h a=1,545 para esvaziamento em 48 h

Procedimentos da ASCE, 1998 conforme Akan, 2003 Exemplo 4: So Paulo P 6 =33mm (95% das precipitaes) Nota: difcil de conseguir !. Em USA h mapas AI=70%=i=0,70 C=0,858 i 3 0,78 i 2 +0,774.i + 0,04 C=0,50 Po= (a.C). P 6 Po= (1,299x0,50)x33=21,2mm

Po= 21,2mm Vc= (Po/1000) x Area (m 2 ) A= 8ha x 10000m 2 Vc= (21,2/1000) x 8x10000= 1.696 m 3 Schueler, 1987 AI= 70% A=8ha=8 x10.000m 2 P=25mm Rv= 0,05 + 0,009x AI = 0,68 WQv= (P/1000) X Rv x A WQv= (25/1000) x 0,68 x 8 x 10000m 2 =1.360 m 3

First flush/ Reino Unido CIRIA C 697, 2007 Londres The SUDS manual. Usa os primeiros 10 mm de precipitao para o first flush

BMPs International Stormwater BMP database 400 BMP ano 1996 ASCE, USEPA, FHWA, AWWA, WERF www.bmpdatabase.org BMPs vem se tornando uma norma para tratamento do runoff em volume e qualidade. BMP, ASCE, 2006 Recomendado: tratamento em srie (trem)

Trenzinho das BMPs, Aukland,2000 Controle na fonte (dentro do lote, BMP-LID) como evitar lanamento de resduos perigosos a serem levados pelas guas pluviais No outro vago temos as prticas de infiltrao, seguido pelo vago da filtrao e o ltimo vago so as lagoas 86

BMPs EPA-SWMM5 (Stormwater Management Model )de abril de 2004 identifica vrias BMPs. Software free. USEPA: UWMRP (Urban Watershed Management Research Program ): state-of- the-practice

BMPs BMP podem ser: Estruturais: vala de infiltrao, etc No estruturais: planejamento, etc 88

BMPs EPA (Environmental Protection Agency) Pesquisas constante sobre o assunto URBAN WATERSHED MANAGEMENT RESEARCH PROGRAM (UWMRP) H conhecimento limitado sobre o assunto. Mas so usadas em todo o mundo 89

Amostradores de guas pluviais 90

BMP Teoria do first flush P=25mm 91 90% 25mm

Melhoria da qualidade das guas pluviais Teoria de Schueler, 1987 90% das precipitaes que produzem runoff e que ocasionar depsito de 80% de TSS (slidos totais em suspenso). WQv= (P/1000) x Rv x A Sendo: WQv= volume para melhoria da qualidade das guas pluviais (m 3 ) P= 25mm= first flush a ser adotado no Brasil = precipitao mdia para Tr=0,5 anos= 6meses A= rea da bacia em m 2 Segundo o LEED P=25mm em locais de climas midos P= 19mm em locais de climas semi-ridos P= 13mm valor mnimo a ser adotado 92

Exemplo 5 93

Exemplo 5-Volume WQv Rv=0,05 + 0,009 x AI Rv= coeficiente volumtrico Rv=0,05 + 0,009 x 60=0,59 Rv=0,59 A=3ha P=25mm WQv= (P/1000) x Rv x A WQv= (25mm/1000) x 0,59 x 30.000 m 2 = 443m 3 94

Reservatrio somente para melhoria da qualidade das guas pluviais WQv= 443m 3 Adotando dimenses da rea em projeo j usadas As= rea da superfcie= 13 x 26= 338m 2 H= WQv/ As= 443/338= 1,31 m Tempo para esvaziar= 24h = 86.400s Vazo mdia de escoamento em 24h Vazo = 443m 3 / 86400s= 0,00513m 3 /s 95

Dimetro do orifcio do Exemplo 5 Dever passar em 24 horas Vazo = 443m 3 / 86400s= Q= 0,00513m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81m/s 2 h= 1,31/ 2= 0,66m TRUQUE Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,00513= 0,62 x Ao x (2x9,81x0,66) 0,5 Ao= 0,00513/2,23= 0,0023m 2 D= (4 x 0,0023/ PI) 0,5 D=0,054m Adoto: D=0,05m= 50mm= 2 96

Exemplo 5- Reservatrio somente para melhoria da qualidade da guas pluviais usando WQv Notar tubo de 0,05m para escoamento em 24horas. 0,5m 1,31m 0,60m WQv 24h 443m 3 Vertedor Folga 0,05m 0,60 x 1,13m 97

Exemplo 6 Junto: quantidade e qualidade 98

Exemplo 6- Reservatrio para melhoria da qualidade da guas pluviais usando WQv e enchente TR=2anos Notar tubo de 0,05m para escoamento em 24horas. 0,5m 1,31m 0,60m WQv 24h 443m 3 Vertedor Folga 0,05m 0,60 x 1,13m 99 1,60m Enchente Tr=2anos V= 417m 3 0,20m Esvazia em 24h Vazo de pr 0,082m 3 /s

No Exemplo 6 Juntamos SS6.1 caso 1 opo 1 com SS6.2 Fazendo reservatrio WQv para melhoria da qualidade das guas pluviais. 100

Recarga de aquferos 101

Recarga de aqufero Mtodo semelhante ao de Horsley aplicado ao Brasil. F=fator de recarga Grupo de solo A F=0,30 Grupo de solo B F=0,20 Grupo de solo C F=0,10 Grupo de solo D F=0,03 102

Recarga de aqufero Mtodo do Volume de recarga Rev= F x WQv Rev= volume de gua necessrio para recarga (m 3 ) Nota: no todo o volume WQv que precisamos para a recarga. Mtodo da rea para recarga Rea= F x A x Rv A= rea da bacia (m 2 ) Rv= coeficiente volumtrico Rv=0,05+0,009 x AI 103

Recarga de aquferos Exemplo 6: A= 3ha, AI=60% P=25mm Solo tipo B do SCS Rv=0,05+0,009 x 60=0,59 WQv= (25/1000) x 0,59 x 3 x 10.000= 443m 3 Em volume: Rev= F. WQv= 0,20 x 443= 89m 3 Para fazer trincheira de infiltrao ou bacia de infiltrao. Em rea: Rea= F x A x Rv = = 0,20 x (3 x 10000) x 0,59= 3.540m 2 para fazer faixa de filtro gramada ou vala gramada 104

Reservatrio de deteno estendido 105

Reservatrio de deteno estendido (enchente+melhoria da qualidade das aguas pluviais) 107

Origem do mtodo de clculo SCS Qps Qpr tb=2,67tc Area volume hachurado Tempo Q (m 3 /s) 112

Origem do mtodo de clculo SCS Existe o tringulo com vazo de pico Qps e outro com vazo Qpr. Temos que achar o volume V hachurado. Portanto, temos: V= (2,67tcpos) x Qps/2 (2,67tcpos) x Qpr/2 V= 2,67tcpos. 0,5(Qps-Qpr) V= 0,5. (Qps-Qpr). 2,67. tcpos. 60 Deixar passar: Qpr 113

Reservatrio de deteno estendido Finalidades mais usadas: Enchente (Tr=25 anos) Qualidade (WQv) Menos usada: Controle da eroso a jusante usando o volume CPv para Tr=2 anos e volume WQv 114

Eficincia do reservatrio de deteno estendido 115 TSSTPTNMetais pesados Reservatrio de deteno estendido 61%19%31%26 a 54%

Exemplo 8-Vazo Tr=25anos Vazo (Tr=25anos) 1912,174 x 25 0,141 I 25 =------------------------ ( t + 19,154) 0,857 tcpos= 18min 3010,43 I 25 =------------------------ = 135,87mm/h ( 18 + 19,154) 0,857 Q 25 pos = CIA/360= 0,59 x 135,87 x 3 /360= 0,67m 3 /s 116

Vazo Tr=25anos Vazo (Tr=25anos) 1912,174 x 25 0,141 I 25 =------------------------ ( t + 19,154) 0,857 tcpre= 34 min 3010,43 I 25 =------------------------ = 99,96 mm/h ( 34 + 19,154) 0,857 Q 25 pre = CIA/360= 0,14 x 99,96 x 3 /360= 0,12 m 3 /s 117

Reservatrio de deteno estendido Tr=25anos V= 0,5. (Qps-Qpr). 2,67. tc. 60 Deixar passar: Qpr V= 0,5 x (0,67-0,12) x 2,67 x 18 x 60 = 891 m 3 Deixar passar: Qpr =0,12m 3 /s As= 338m 2 891m 3 / 338 m 2 = 2,64 m (altura) 118

Dimetro do orifcio CPv =505m 3 Dever passar em 24 horas para Tr=2 anos Vcpv= Qpos x tc x 60= 0,468 x 18 x 60= 505m 3 As= 338 m 2 WQv= 443 m 3 Entre os volumes 505 m 3 e 443 m 3 adoto 505m 3 para esvaziar em 24 h Altura= 505/ 338 m 2 = 1,49 m Vazo = 505/86400 s= Q= 0,00584 m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd x Ao x (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81 m/s 2 h= 1,49/ 2= 0,745m TRUQUE Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,00584= 0,62 x Ao x (2x9,81x0,745) 0,5 Ao= 0,00584/2,37= 0,00246m 2 D= (4 x 0,00246/ PI) 0,5 D=0,056m Adoto: D=0,075 m= 75 mm=3 119

Dimetro do orifcio deteno estendido Qpr=0,12 m 3 /s Qpr= 0,12 m 3 /s Equao do orifcio Q= Cd. Ao. (2.g.h) 0,5 Cd= 0,62= coeficiente de descarga g=9,81 m/s 2 891 m 3 /338m 2 = h= 2,64 TRUQUE Ao= PI x D 2 /4 D= (4 x Ao/ PI) 0,5 0,12= 0,62. Ao x (2.9,81. 2,64) 0,5 Ao= 0,12/4,46 = 0,0269 m 2 D= (4 x 0,0269/ PI) 0,5 D=0,185m Adoto: D=0,20m= 200 mm= 8 120

LEED -Reservatrio de deteno estendido Proteo do canal a jusante SS6.1-Quantidade e SS6.2 Qualidade Vazo de pr e ps-desenvolvimento SS6.1 case 1- Option 1 Melhor e mais usado: quantidade (tubo de 0,20m) e qualidade (tubo de 0,075m). Reservatrio ficar seco depois de 24h Exemplo 8- 0,50m 2,64m 1,49m WQv 443m 3 Tr=2anos Cpv=505 m 3 0,075m 0,60m x 1,13m CPv= 511 m 3 Vale o maior Deteno estendida Tr=25anos 891 m 3 0,20m Esvazia em 24h 121

Reservatrio de reteno (wet pond) Volume permanente (1 WQv) 2WQv ou 3 WQv Bigger is better (Schueler, 1987) Volume temporrio (1 WQv ) 122

Eficincia do reservatrio de reteno 123 TSSTPTNMetais pesados Reservatrio de reteno 68% +- 10% 55% +- 7%32 +- 11%36% a 65%

Reservatrio de reteno nunca fica seco: precisa de uma certa rea da bacia (mnimo 10ha); impermeabilizao do fundo com argila ou geotxtil impermevel 124

Reservatrio de reteno Fazer balano hdrico para ver se o reservatrio no ficar seco durante alguns meses por ano. 125

Reservatrio de reteno (Wet Pond) (valoriza os imveis em at 28%) 126

Reservatrio de reteno (wet pond) Pode ser construda: On line: WQv permanente e WQv temporrio + volume para enchentes Off line: WQv permanente e WQv temporrio 127

Reservatrio de reteno (wet pond) Muito eficiente para a remoo dos poluentes Alguns dizem que mais eficiente que wetland TSS remove 80% TP remove 50% TN remove 35% Metais remove 60% Bactrias remove 70% 128

Reservatrio de reteno (wet pond) Area mnima de 10ha e mxima de 60 ha. Cuidado com a vazo base (Plinio: mnimo 10 ha) Profundidade mnima =0,90m Profundidade mxima= 0,90 a 1,80m Talude laterais: 1:3 Relao comprimento/largura: 3:1 129

Reservatrio de reteno (wet pond) Esvaziamento do reservatrio temporrio em 24 horas Vertedor de emergncia: Tr=100 anos Pernilongos (Culex): usar inseticidas Aedes aegypti (dengue): buscar animais que se alimentem deles, mas no resolve totalmente o problema. 130

Reservatrio de reteno (wet pond) off line Volume Permanente Volume Temporrio Exemplo 9- Atendimento SS6.2 NOTA: posso fazer em cima o reservatrio para Tr=2anos para proteo de eroso a jusante 0,60m 1,11m WQv 443m 3 Temporrio 0,075m 0,60mx 1,13m NA mximo maximorum Vertedor de emergncia WQv 443m 3 Permanente 0,50m folga Esvazia em 24 h 131

Grfico para Wet Pond para achar a remoo de TSS entrando com relao volume do reservatrio permanente/ WQv (Bigger is better: Schueler, 1987) Denver recomenda: 1,00 a 1,5 California Stare water control board: 3 a 5 132

Trash Rack 133

Proteo contra entupimentos 134

Trash rack ( 0,15m) (H clculos da rea da grade e da perda de carga) 135

Clculo do trash rack A= rea do trash rack (m 2 ) Ao= rea da tubulao (m 2 ) A/Ao = 77 / e -0,00488.D Exemplo 10: D= 100 at 500mm A/Ao= 77 / e -0,00488x100 = 47,27 Ao= PI x D 2 /4= 0,00785m 2 A= 0,00785 x 47,27= 0,37m 2 136

Trash Rack 137

Trash rack Acima de 600mm At/Ao= 4 138

Infiltrao

Melhoria da Qualidade das guas pluviais (WQv) e Recarga do aqufero subterrneo (Rev) Fim Inicio Infiltrao BMP K>>7mm/h K7mm/h Routing WQv Rev recarga Rev>>recarga

Pavimento permevel A) pavimento modular B) pavimento poroso (concreto ou asfalto) 141

Pavimento permevel pavimento poroso de concreto BMP 142

Pavimento poroso de concreto 143

Pavimento permevel pavimento poroso de asfalto sem agregados finos 600m 144

Pavimento permevel Clogging: entupimento. o grande problema. Clogging se inicia com sujeira e poeira entre 1,4kg/m 2 a 3,0 kg/m 2 (Pesquisa Canad) Pesquisas: em 3 anos entope 50% Pavimento modular menos sensvel ao clogging do que o pavimento poroso. Percolao no pavimento poroso: 4000mm/h Juntas do pavimento modular: 14.000mm/h 145

Pavimento permevel Alemanha- pavimentos permeveis devem ter capacidade mnima para 270 L/s x ha. Brasil (?) Vida til de um pavimento permevel de 20anos. Manuteno: 4 vezes por anos: Equipamentos de vcuo e jato de gua (caro) 146

Pavimento modular (concreto ou PVC) 147

Pavimento modular BMP 148

Pavimento modular 149

Pavimento modular BMP 153

Pavimento modular Area 2ha S 5% Lenol fretico: 1,20m K3,6mm/h (CIRIA) 154

Eficincia do pavimento modular 155 TSSTPTNMetais pesados Pavimento modular 82% a 95%65%80 a 85%98 a 99%

Pavimento modular Abaixam a temperatura cerca de 9C Alternativas para diminuir os efeitos da ilha de calor: rvores, pintar o telhado de branco, telhado verdes e pavimentos permeveis. 156

Pavimento modular H trs tipos bsicos; Tipo A - Quando toda a gua infiltrada Tipo B - Somente parte da gua infiltrada Tipo C - Nada infiltrado

Pavimento modular Tipo A-Quando toda a gua infiltrada

Dimensionar um pavimento modular (Tipo A) Porosidade especfica da brita britada=0,32 rea = 100m 2 K= 7mm/h (condutividade hidrulica)=0,007m/h H= (D/n) x (I- K) Durao da chuva=D=60min= 1h Tr=25anos RMSP Intensidade da chuva =I=70,5mm/h=0,0705m/h H= (1,00h/0,32) x (0,0705 0,007m/h)=0,20m Adoto: espessura H= 0,25m Bidim Tempo de esvaziamento = (n x H)/K= (0,32 x 250)/7= 11,4 (12h)

Modelo simplificado Exemplo: WQv= 443 m3 para A=3ha AI=60% K= 7mm/h d= WQv/ (A x n) A= rea do pavimento modular= 1000m2 (hiptese) d= espessura da camada de pedra (m) n= porosidade especfica da pedra britada= 0,30 d= 443/ (3000 x0,30) =0,49m Tempo de esvaziamento T= d.n/ K= 490 x 0,30/ 7 =21h (ideal entre 24h e 72h) 160

Pavimento modular Tipo B quando parte da gua se infiltra Difcil de calcular

Pavimento modular Tipo C nada se infiltra A gua toda drenada

Pavimento modular Tipo C Temos que achar o dimetro do tubo de drenagem e o espaamento. E= 2x h/(q/K) 0,5 Sendo: E= espaamento dos tubos em paralelo (m) h= altura da camada de pedra (m) K= condutividade hidrulica da pedra (m/s)= 0,001m/s q= intensidade da chuva (m/s). Vrios Tr

Pavimento modular Tipo C- nada se infiltra Exemplo 11: rea do pavimento modular= 3.540m 2 Solo impermevel Pavimento modular Tipo C com drenos

Pavimento modular Tipo C Exemplo continuao Superfcie plana adotada Altura de pedra adotada= h=0,40m Intensidade da chuva q (m/s) Q= 53mm/h para RMSP Tr=5anos 1hora Q= 53mm/h=0,00001444m/s

Pavimento modular Exemplo continuao E= 2x h/(q/K) 0,5 E= 2x 0,40/(0,00001444/ 0,001) 0,5 E= 6,7m= espaamento Escolha: tubo 150mm, 1% de declividade, seo plena: 0,013m 3 /s (nota: poderamos escolher y=2/3D ou y=0,8D) Vazo total de drenagem= A x q= 4271m 2 x 0,0000144m/s=0,061m 3 /s Numero de tubos= 0,061m 3 /s/ 0,013m 3 /s=4,7 tubos Adotamos 5 tubos em paralelo

Pavimento poroso (concreto ou asfalto) 167

Pavimento poroso (concreto ou asfalto) A= WQv/ [n. d + (K/1000) x T + np. dp] Sendo: A= rea da superfcie do pavimento poroso de concreto ou asfalto (m2) WQv= volume para melhoria da qualidade das guas pluviais (m3) n=porosidade mdia da pedra britada =0,32 d= espessura da camada de pedra britada (0,25md1,20m) K= condutividade hidrulica (mm/h) 7mm/h T= tempo para encher o reservatrio de pedra britada (h). T=2h np= porosidade efetiva do concreto ou asfalto poroso=0,18 (entre 0,15 a 0,22) dp=espessura do concreto ou asfalto poroso (0,05m

Faixa de filtro gramada (estimativas) 221 Parmetro Area impermevel montanteArea permevel montante (jardins, etc) Compriment o paralelo ao fluxo da agua maximo (entrada) 11 m23 m 30m (45,7 m FHWA) Declividade maxima 2%2%2%2% Compriment o minimo da faixa paralelo ao fluxo de gua 3,004,56,007,53,03,64,55,4 Fonte: Estado da Georgia, 2001

Faixa de filtro gramada Exemplo 17 Calcular a largura da faixa de filtro gramada para area impermevel a montante com 20m e declividade da faixa de filtro gramado >2%. Vendo a tabela escolhemos faixa com 7,5m de comprimento. 222

Reservatrio de infiltrao (rea da bacia 6ha) recarga 223

Reservatrio de infiltrao (recarga do aqufero) lenol fretico ideal: mnimo de 3,00m Problemas em projetos: 50% falham Manuteno: 5% ao ano 224

Reservatrio de infiltrao Custo C(US$)=162,6x V 0,69 Profundidade: 0,30m a 1,80m Tempo de infiltrao: 48h e mximo de 72h Importante: pr-tratamento 225

Reservatrio de infiltrao Exemplo 18: AI=60% A=6ha Rv=0,59 WQv=(P/1000). Rv. A= (25/1000) x 0,59x6x10.000=885m 3 As= SF. WQv / (T. K) As= rea do fundo do reservatrio (m 2 ) SF= fator de segurana=2 WQv= volume do volume para melhoria da qualidade das guas pluviais (m 3 ) T=tempo de infiltrao da gua no solo entre 24h a 72h K=condutividade hidrulica do solo (m/h) d=WQv/ As d= profundidade do reservatrio (m) entre 0,30 a 1,80m 226

Reservatrio de infiltrao (exemplo) As= SF. WQv/ (K. T) T=48h (adoto) K=13mm/h=0,013m/h As= 2 x 885m 3 / (0,013m/h x 48h)=2837m 2 d=profundidade do reservatrio (m) d=WQv/ As d=885m 3 / 2837m 2 = 0,31m 227

Filtro de areia (rea da bacia 4ha) 228

Eficincia do filtro de areia 229 TSSTPTNMetais pesados Filtro de areia 66% a 95%4% a 51%44 a 47%34 a 88%

Filtro de areia (no infiltra no solo, melhoria da qualidade das guas pluviais) 230

Filtro de areia 231

Filtro de areia de superfcie 232

Perfil de um filtro de areia 233

Tubos perfurados 150mm 300mm sobre a geratriz superior Pedras: 100mm a 150mm (pedra 1,2, e 3) Distncia mxima entre tubos= 3,00m Declividade minima = 1% Geotxtil Buraco: 3/8 (9,53mm) Camada mnima de areia de 0,45m 234

Filtro de areia Exemplo 19 A=2ha (

Pr-tratamento em filtro de areia (toma-se para sedimentao partculas menos de 20 a 40m) As= - (Qo / vs). Ln (1-E/100) As= = - (Qo / vs). Ln (1-E/100) Para E=90% (eficincia de deposio) As= 2,3 x Qo/ vs AI 75% 20m vs= 0,000355 m/s AI >75% 40 m vs= 0,001422m/s 239

Exigncias do Leed nas BMPs Relacionar as BMPs Porcentagem do site tratado pela BMP Eficincia de cada BMP em % Fonte de dados sobre eficincia da remoo de TSS (slidos totais em suspenso) Plano de manuteno e operao das BMPs 240

BMPs no estruturais Leed considera: rain garden, valas gramadas e filter strip onde feita a filtrao 241

BMP no estrutural LID: Low Impact Development ( BMP LID : na fonte): rain garden 242

LID no estrutural Reduzir superfcies impermeveis Deixar vegetao junto ao rios (rea ripariana) Proteger os caminhos naturais das guas pluviais Minimizar a compactao do solo Evitar de fazer muitas escavaes 243

Planejamento e uso do solo (Espanha,Portugal, Alphaville, etc) 244

Planejamento e uso do solo 245

Planejamento e uso do solo 246

Remoo de TSS, TP e TN TSS= slidos totais em suspenso TP= fsforo total TN= niltrognio total Tipo de BMPTSSTPTN Bacia de infiltrao80%60%50% Canal gramado70%30% Filtro de areia82%46%35% Rain garden90%72%58% Reservatrio de reteno75%52%30% Reservatrio de deteno estendido53%25%30% Trincheira de infiltrao75%55%58% Vala gramada48%30%

Manuteno e operao anual Tipo de BMPManuteno e operao anual Reservatrio de deteno seco 3 a 6% Trincheira de infiltrao3 a 20% Pavimento poroso de concreto5% Vala gramada5% a 7% Reservatrio de reteno3 a 5% Wetland construda1 a 5% Faixa de filtro gramadaUS$ 250/ha a US$ 3.500/ha

Consumo relativo da BMP da rea impermevel da Bacia Tipo de BMPPorcentagem de rea impermevel da bacia Res. deteno2 as 3% Wetland construda3 a 5% Trincheira de infiltrao2 a 3% Reservatrio de infiltrao2 a 3% Filtros de areia0 a 3%

Custos das BMPs em dezembro de 2010. Reservatrio de deteno estendido C= 251,42. V 0,76 Reservatrio de retenoC=415,65. V 0,71 Wetland construdaC=519,14.V 0,71 Trincheira de infiltraoC=2206,71. V 0,63 Reservatrio de infiltraoC=267,00.V 0,69 Filtros de areiaC= K x A em ha K varia de 6.678 a 13.358 Canal gramadoUS$ 3,74/m 2 a US$ 7,49/m 2 Pavimento porosoUS$ 45,00/m 2

Recomendaes do Leed nas BMPs 1. Descrever todas as BMPs 2. Porcentagem da rea usada pela BMP 3. Eficincia de cada BMP em porcentagem 4. Fonte de dado sobre eficincia da remoo do TSS ( slidos totais em suspenso) Nota: apenas 1 pontos em SS6.1 e 1 ponto em SS6.2 251

Quantidade e qualidade das guas pluviais para os crditos do LEED SS6.1-QUANTIDADE SS6.2 QUALIDADE BMPs Site: http://www.pliniotomaz.com.br E-mail: [email protected] Livro: Clculos Hidrolgicos e Hidrulicos para Obras Municipais: autor Plinio Tomaz Livro: Poluio Difusa: autor Plinio Tomaz CD: distribudo 252

Consumo de gua em paisagismo

Tanque de evaporao Classe A US$ 1000 255

Objetivo Obter a evapotranspirao de referncia ETo Achar mtodo simples de clculo Fcil aplicao para qualquer lugar do Brasil 256

Mtodos existentes evapotranspirao de referncia= ETo Mtodo de Thornthwaite, 1948 Balano Hdrico pelo mtodo de Thornthwaite-Mather, 1955 Mtodo de Romanenko, 1961 Mtodo de Turc, 1961 para Mtodo Mtodo de Penman-Monteith, 1998 FAO Mtodo de Hargreaves Mtodo de Penman, 1948 para superfcies livres Mtodo de Blaney-Criddle, 1975 257

Chuvas mensais Chuvas mensais: Instituto Nacional de Metereologia - INMET http://www.inmet.gov.br/ Agrometereologia Agricultura Balano Hdrico Selecione Estado do Brasil Selecione estao 258

Evapotranspirao pelo mtodo de Thornthwaite Embrapa- Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuria http://www.embrapa.gov.br/ Google: pesquisar-Banco de Dados Climticos do Brasil Estado Cidade Longitude, Latitude, altura, precipitaes mensais e evapotranspirao 259

Latitude 260

Valores de f* para a formula de Blaney-Criddle 261

Mtodo de Blaney-Criddle, 1975 H*= f*. (0,46. T + 8,13) Sendo: H*= lmina de gua no perodo de um dia (mm) T= temperatura mdia do ms ( C) f*= mdia da porcentagem diria do fotoperodo anual em latitudes que variam de 10 N a 35 S 262

Exemplo 1: achar o valor de f Exemplo 1: Guarulhos Latitude 23,5 Sul, temperatura mdia de janeiro de 23,7C H*= f*. (0,46. T + 8,13) H*= 0,31 x (0,46 x 23,7 + 8,13)=5,9mm 263

Dada a temperatura mdia do ar do ms 264

Valores de a e b da formula de Blaney-Criddle 265

Exemplo 2 Razo de insolao: baixa, mdia e alta Exemplo: Guarulhos, Umidade relativa do ar U=73% >50%, Velocidade mdia do vento= u 2 =1,6m/s

Evapotranspirao de referncia pelo Mtodo de Blaney- Criddle, 1975 ETo= a + b. H* Sendo: ETo= evapotranspirao (mm/dia) a e b so coeficientes obtidos da Tabela anterior H*= calculado anteriormente (mm) Exemplo: ETo= a + b. H* =-1,65+0,98 x 5,9= 4,1mm/dia Janeiro: 31dias 4,1mm/dia x 31dias= 128mm/ms 267

Mtodo de Blaney-Criddle, 1975 268

Irrigao de gramados Objetivo: Estimativa de consumo de gua em: Jardins Praas Campos de futebol Campos de golfe 270

Consumo de gua 271

Tringulo da classificao textural 25% areia; 60% silte: 15% argila solo franco siltoso 272

Asperso 273

Tensimetro 274

Tensimetro US$ 500 275

Tensimetro de faixas semforo 276

Fertilizantes: N, P e K 277

Evapotranspirao no paisagismo ET L = ETo. K L ETo= evapotranspirao de referncia (mm/ms) K L =coeficiente de paisagismo (gramados e arbustos) ET L = evapotranspirao do paisagismo (mm/ms) 278

Ks, Kd e Kmc (rvores; arbustos; cobertura; misto; gramado) 279

Coeficiente das espcies: Ks Leva em conta quanto a planta precisa de gua. Plantas podem precisar de pouca gua e muita gua. Planta que no consume gua Ks=0 Critrio subjetivo No h tabelas que fornecem o Ks para cada tipo de planta. Escolha depende experincia do projetista 280

Coeficiente de densidade: Kd reas com plantas esparsas possuem menor evapotranspirao. reas com plantas juntas tm maior evapotranspirao 281

Fator de microclima: Kmc Depende da paisagem, temperatura, vento e umidade. Valores pequenos de Kmc so para reas com muitas sombras e protegidas pelo vento. Valores altos de Kmc so devido a locais que possuem muito vento facilitado pelos prdios existentes. 282

Escolha do ms O LEED nos Estados Unidos adota para os clculos somente o ms de JULHO porque o ms que tem maior evapotranspirao. No hemisfrio sul o equivalente o ms de JANEIRO que de modo geral no Brasil o ms com maior evapotranspirao. Nota: para o Brasil fazer os clculos para os 12 meses. 283

Exemplo com gramado, arbustos e misto. Observar Ks 284 Tipo de paisagismoArea (m2)KsKdKmcKLIECEEtoETL TPWA (m3) Arbustos1120,21,01,30,260,9001,0206,1353,59 6,0 Misto3630,21,01,40,280,6251,0226,7963,50 23,1 Gramado840,71,01,20,840,6251,0206,22173,23 14,6 Total=559Total= 43,6

Tipos de gramas Gramas tolerantes a seca Batatais Bermuda Esmeralda Gramas pouco tolerantes a seca Santo Agostinho Coreana So Carlos 285

Exemplo 3- Irrigao Local: So Paulo Grama bermuda rea= 575.258m 2 Tipo de solo: franco-argiloso Vento: 3m/s Calcular volume de irrigao necessrio mensalmente usando a precipitao efetiva Pe.

Condutividade hidrulica do solo K em (mm/h) Tipos de solo Condutividade hidrulica conforme a declividade do terreno. 4%8% 8% a 12% 12% a 16% > 16% mm/h 1Areia grossa31,825,419,112,77,9 2Areia mdia26,921,616,310,76,9 3Areia fina23,919,114,29,76,1 4Areia franca22,417,813,58,95,6 5Franco arenoso19,115,211,47,64,8 6Franco arenosa fina16,012,79,76,44,1 7 Franco arenosa muito fina 15,011,98,96,13,8 8Franco13,710,98,45,63,6 9Franco siltoso12,710,27,65,13,3 10Solo siltoso11,28,96,64,62,8 11Argila arenosa7,96,44,83,02,0 12Franco argiloso6,45,13,82,51,5 13Argila siltosa4,83,82,82,01,3 14Solo argiloso3,32,52,01,30,8 Fonte: Toro Company, 1986 in AWWA, 1993

Da tabela anterior escolhemos para solo franco argiloso K=1,3 mm/h

Profundidade das razes Z

Da Figura anterior adotamos profundidade do gramado RZ= 300mm

Capacidade de armazenamento no solo AWHC Textura do solo Capacidade de campo CC Ponto de Murcha Permanente PM AWHC= CC - PM (m 3 /m 3, cm 3 /cm 3, mm/mm) Areia0,170,070,11 Areia franca0,190,100,12 Franco arenoso0,280,160,15 Franco0,300,170,18 Franco siltoso0,360,210,19 Silte0,360,220,20 Franco argiloso siltoso0,370,240,18 Argila siltosa0,420,290,19 Argila0,400,20

Da figura anterior escolhemos para solo franco argiloso-siltoso AWHC= 0,18mm/mm

Agua disponvel para a planta na zona das razes PAW= AWHC. RZ PAW= gua disponvel para a planta na zona das razes (mm) RZ= profundidade mdia das razes para uma determinada hidrozona (mm) PAW= 0,18 x 300=54mm

Porcentagem de gua que pode ser extrada (MAD= Management Allowable depletion) Textura do solo Quantidade de gua que pode ser extrada (MAD) (%) Argiloso30 Franco-argiloso40 Franco-siltoso40 Franco50 Franco-arenoso50 Arenoso60 Nota: o mximo de MAD de 50% Fonte: Adaptado de The Irrigation Association, maro de 2005- Landscape Irrigation Scheduling and Water Management.

Consultando a tabela anterior para tipo de solo franco argilo-siltoso MAD= 40%

Quantidade de gua que pode ser extrada pelas plantas (AD) AD= PAW x (MAD / 100) AD= 54 x (40/100)=22mm

Precipitao efetiva Pe com percentual fixo da USDA-SCS Categori a de solo Tipo de solo Profundidade das razes em milmetros 150mm300mm457mm610mm Precipitao mdia mensal efetiva em (%) da precipitao mensal 1Arenoso44485255 2 Franco- arenoso 47535863 3Franco49576368 4 Franco- argiloso 47556065 5Argiloso45515559 Fonte: The Irrigation Association, maro de 2005- Landscape Irrigation Scheduling and Water Management.

Para solo franco-argiloso e profundidade de razes 300mm escolhemos: 55% Dica: para planejamento de irrigao RF, mximo de 50%. RF= 50%

Precipitao efetiva Pe= P x RF /100 P= 254mm para o ms de janeiro RF= 50% Pe= P x RF /100 Pe= 254 x 50 /100= 127mm Mas Pe deve ser menor que P=254mm e ETc =96,2mm. Portanto, Pe=96,2mm

Eficincia da Irrigao: IE Tipo de irrigaoEficincia da irrigao Sprinkler para irrigar rvores e arbusto 0,90 Gotejamento0,90 Sprinkler rotor em plantas com filas maiores que 2,40m de largura 0,75 Sprinkler em spray(bocal) em plantas com filas maiores que 2,40m de largura 0,625 Sprinkler em plantas com filas menores que 2,40m de largura 0,40 Fonte: Water Efficient Landascape, 1993 AWWA

Uso de sprinkler adotamos rendimento de 62,5%, ou seja, IE =0,625

Fator de controle =CE Fator de controle CECondio 0,85Existe somente sensor de chuva 0,80Existe somente o controlador 0,60Existe controlador e sensor de chuva CE=1,00No existe sensor de chuva e nem controlador 0,4Existe microestao climatolgica

Como no temos sensor de chuva e nem controlador CE=1,00

TWA= quantidade necessria de gua para irrigao no ms (m 3 ) TWA = [(ET L Pe)/ IE] x CE Janeiro TWA = [(96,2 96,2)/0,625] x 1,00=0 Abril TWA = [(65,8 29,2) /0,625] x 1,00= 58,5mm

Area verde= A=575.258m 2 =57,5258ha Ms de abril Volume mensal=V= A x 58,5 /1000=33.681m 3 /m s Q (L/s)= V / (dias do ms x 86400 x1000)= Q= [33,681/ (30 x 86400) ]x 1000=13 L/s Taxa (L/s x ha)= 13/57,5258= 0,23 L/sxha Mdia Estado So Paulo 0,37 L/sxha

janeirofevmaroabrilmaiojunhjulhoagosetoutnovdez 31283130313031 30313031 Precipitaao (mm/ms)=P=254252201587039312575137130215 Evapotranspiaraao mm/ms Blaney-Criddle=128102109887665648185105109125 Ks= fator das espcies (gasto de gua)=0,75 Kd=fator da densidade das plantas=111111111111 Kmc=fator de microclima (sombra)=111111111111 Coeficiente de paisagismo KL= Ks x Kd x Kmc0,75 Etc= Eto x KL (mm/mes)=96,276,481,565,856,748,548,260,963,478,681,993,5 Taxa de infiltraao no solo (mm/h)=solo argila siltosa, pouco arenosa, pouco porosam mole e escura1,3 Capacidade de armazenamento no solo AWHC para solo franco argilo-siltoso0,18 Profundidade das raizes (mm)=300 Agua dispon ivel para as plantas PAW (mm)=54 Fator de agua que pode ser extraido para solo franco argilo-siltoso MAD (%)= 40,00 Quantidade maxima de agua que pode ser extraida pelas plantas AD (mm)=22 Precipitaao efetiva Tabela 1.13 para solo franco argilo- siltoso=RF =50 Pe= P x RF/100=1271261002935201512386965107 Pecipitaao efetiva deve ser menor que P e Etc96,276,481,529,235,119,515,412,537,668,765,293,5 Rendimento da irrigaao adotado=IE=0,625 Fator de controle - No tem sensor de chuva e nem controlador=CE=1,00 TWA= mm/ms com Pe= [(ETc - Pe)/ IE]xCE=0,0 58,534,546,552,477,541,415,926,70,0 Area verde (m2) a ser irrigada=A=575258 Volume mensal (m3) com Pe=0003368119830267243016444593238129148153700 Vazao em litros/segundo com Pe0,0 13,07,410,311,316,69,23,45,90,0 Taxa de l/s x ha com Pe=0,00 0,230,130,180,200,290,160,060,100,00

TPWA= gua necessria para irrigao TPWA= TWA gua no potvel TPWA= a gua potvel necessria para a irrigao descontando-se a gua no potvel GWPA= 100 x (TWA linha de base TWA projetado) / TWA linha de base GWPA= a porcentagem da reduo de gua potvel (%) gua no potvel = reso de esgotos, reso guas cinzas claras, reso de guas cinzas escuras e aproveitamento de gua de chuva. TWA linha de base = aquele sistema de irrigao tradicional em que no h sensor de chuvas e nem controlador da irrigao. So de modo os sistemas antigos e o total de gua necessrio para um paisagismo linha de base. TWA projetado= so os sistemas de irrigao projetados em que h sensor de chuva ou e controlado. Poder haver tambm o gotejamento. 307

Plano de irrigao Dever ser apresentado um plano de irrigao Frequncia de irrigao (dias de irrigao) Horrios de rega (manh ou e noite) 308

Observaes sobre irrigao no LEED No usa a precipitao efetiva Pe D pontos quando se usa gua de irrigao de reso ou aproveitamento de gua de chuva Nota: supe-se que toda gua para irrigao potvel TPWA = TWA gua no potvel GWPA= porcentagem de reduo de gua potvel

Leed GWPA= ( 1- projetoTPWA/baseline TWA) x 100 Leed: se a economia for maior que 50% teremos 2 pontos Se a economia for de 100% teremos 4 pontos Nota: quando calcular o baseline o valor Kmc do coeficiente de paisagismo dever ser o mesmo no projeto. Instalar medidores para volume a ser irrigado Manuteno especfica para reso de gua cinza

Bibliografia Bibliografia: Evapotranspirao (digital free; Plinio Tomaz) Livro- Consumo de gua no paisagismo (Plnio Tomaz) 311

Muito obrigado ! 17 de dezembro de 2013 Crditos LEED SS6.1 ; SS6.2 ; BMPs Irrigao Plnio Tomaz Engenheiro civil Site: www.pliniotomaz.com.br [email protected] 312

engenheiro plinio tomaz 1. introdução: alguns créditos do leed 2

Documents