sistemas de drenagem águas pluviais

7/25/2019 Sistemas de Drenagem guas Pluviais

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Nuno Heli Dantas de Beires Pereira da CostaVtor Manuel Borges do Rosrio Padro

Sistemas de Drenagem Urbana

Projeto de Execuo da Rede de Drenagemde guas Pluviais

Matosinhos Bacia n 22

Docentes:Prof. Jos Carlos Tentgal Valente

Prof. Francisco Manuel de Oliveira Piqueiro

Porto, 18 de Novembro de 2014


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SDUR Projeto de Execuo da Rede de Drenagem de guas Pluviais

Nuno Heli Dantas de Beires Pereira da CostaVtor Manuel Borges do Rosrio Padro 2

ndice

Objectivos ...................................................................................................................... 3

Anlise da rea em estudo ............................................................................................ 3

Sistemas de drenagem de guas pluviais .................................................................... 4

Valetas ........................................................................................................................ 4

Dispositivos de entrada .............................................................................................. 5

Sarjetas ........................................................................................................... 5

Sumidouros ..................................................................................................... 6

Ramal de ligao........................................................................................................ 6

Rede de coletores ...................................................................................................... 6

Cmaras e caixas de visita ........................................................................................ 6

Bases de dimensionamento .......................................................................................... 7

Escoamento superficial .............................................................................................. 7

Escoamento em profundidade (coletores) ................................................................. 8

Disposies construtivas ............................................................................................... 9

Colectores .................................................................................................................. 9

Cmaras de visita..................................................................................................... 10

Sumidouros .............................................................................................................. 10

Ramais de ligao .................................................................................................... 10

Mapa de Quantidades e Oramento ........................................................................... 11

Anexos ......................................................................................................................... 12

Caracteristicas da Implantao de guas Residuais .............................................. 13

Clculo do escoamento superficial .......................................................................... 14

Verificao do escoamento superficial .................................................................... 15

Clculo hidrulico dos coletores .............................................................................. 18

Movimentao de terras........................................................................................... 20

Perfis clculados pelo programa SWMM ................................................................ 21

Caudais nas cmaras de visita e velocidades nas condutas ....................... 21

Perfis Longitudinais ....................................................................................... 22


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Objectivos

No mbito da unidade curricular do 5 ano do mestrado integrado emengenharia civil, Sistemas de Drenagem Urbana, foi proposta a elaborao do

Projeto de Execuo da Rede de Drenagem de guas Pluviais da bacia dedrenagem n 22 situada na freguesia de So Mamede de Infesta, concelho deMatosinhos.

Com o constante aumento de reas impermeabilizadas (eliminando apossibilidade de infiltrao nos solos e percurso natural da gua), maisconcretamente nos meios urbanos atuais, torna-se extremamente importante ocontrolo do percurso das guas pluviais de forma a que se consiga encaminharestes caudais de volta para um percurso natural sem que esta seja contaminada eevitando que a mesma seja conduzida para a rede de drenagem de guas residuaisou que inunde reas urbanas.

O dimensionamento deste tipo de redes de drenagem mais uma vezregulada pelo decreto regulamentar n23/95.

Anlise da rea em estudo

A rea a considerar para o dimensionamento desta rede ser a mesmaconsiderada no projeto anterior, de dimensionamento da rede de drenagem deguas residuais urbanas, afecta Rua das Laranjeiras, Rua Jos Gaspar Lino,Travessa Futebol Clube de Infesta e suas perpendiculares.

Por questes econmicas esta rede a dimensionar ir ter o mesmo exactopercurso da rede de AR prviamente dimensionada mas a cota ligeiramente superior

de forma a evitar contaminao das guas pluviais a drenar.


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A visita ao local permite verificar a existencia de elementos de drenagempluvial mas que no vo ser considerados de forma a se conseguir um correcto eeficaz novo dimensionamento.

Sistemas de drenagem de guas pluviais

De forma simplista considera-se que os sistemas de drenagem de guaspluviais so consttuidos por orgos acessrios que permitem captao e transporteatravs de ramais de ligao at ao colector principal.

Antes do dimensionamento prpriamente dito deve-se ter em consideraoos seguintes pressupostos:

Reduo da extenso das redes de colectores e dos respectivos dimetrosfavorecendo-se a interaco entre as reas impermeveis e as reaspermeveis ou semipermeveis, e a maximizao do percurso superficial dagua;

Incorporao de solues de drenagem no convencional, constitudas porlagoas de amortecimento e por sistemas especficos de infiltrao.

Valetas

Canais condutores presentes ao longo de arruamentos, adjacentes aos

passeios que permitem escoamento de caudais das guas pluviais at aosdispositivos de entrada mais prximos evitando um percurso no controlado da guaat sua captao. A sua forma como apresentada esquematicamente foidesenhada de forma a minorar problemas decorrentes da aproximao em demasiade veculos a estes elementos.


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Verificou-se a inexistncia destes elementos na rede viria da rua dasLaranjeiras o que dever corrigido com o presente projeto.

Dispositivos de entrada

Permitindo a captao da gua pluvial estes rgo fazem a ligao entredrenagem superficial e drenagem profunda numa qualquer rede de drenagem deAP. O regulamento define que a sua localizao deve visar pontos baixos da viapblica, cruzamentos e ao longo da extenso das valetas existentes suportada pelolimite regulamentar da largura superficial da lmina lquida. Estes rgos existemcom a seguinte forma:

Sarjetas

Entrada superficial de gua pluvial escoada de forma lateral tendoregulamentarmente as dimenses da abertura lateral de 10cm de altura por 35 cmde largura. comum a sua utilizao quando a pavimentao feita em caladacomo acontece no caso em estudo (Rua Jos Gaspar Lino).


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Sumidouros

Estes dispositivos com entrada superior das guas de escorrncia superficialimplicam a existncia de uma grade de proteo para no afectar o trfego

rodovirio, j que so incorporados no pavimento. Podem ser sumidouros comdepresso e sem depresso.

Ramal de ligao

rgo constitudo por tubagens que fazem a ligao entre os dispositivos deentrada diretamente rede de coletores.

Rede de coletores

Elementos principais atravs dos quais a gua escoada atravs do subsolodos arruamentos at ao destino final. Devem possuir um traado de acordo com aconcepo da rede de drenagem de guas residuais.

Cmaras e caixas de visita

As Caixas ou Cmaras de Visita so componentes das redes de drenagem esaneamento que tm como objectivo garantir um correto encaminhamento de fludosde montante para jusante em locais onde ocorram, por exemplo, mudanas dedimetro ou direo de colectores, e permitir o acesso de pessoas e/ouequipamentos ao interior dos mesmos.


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Bases de dimensionamento

A determinao do caudal de dimensionamento realizada atravs domtodo racional, isto , com a frmula:

Q = C .I.A (m3/s)

Onde C o coeficiente de escoamento do mtodo em causa, I referente aovalor da intensidade de precipitao na rea A.

Com base no artigo 128 do D.R. 23/95 sabe-se que a intensidade mdia deprecipitao determinada atravs das denominadas curvas IDF (intensidade-durao-frequncia da chuvada) refletida pela equao:

I = a.(tpr ec ip it ao)b(mm/h).

O tempo de precipitao, em minutos, tomar no presente trabalho o valor de10, enquanto que a e b sendo funo da localizao e tempo de retorno da chuvadaem causa vo tomar os valores de 259,26 e -0.562, respectivamente. A equao autilizar ter a seguinte forma:

I = 259,26 * 10-0,562= 71.08 (mm/h)

O valor do coeficiente de escoamento definido pelo artigo 129 do mesmodecreto regulamentar como sendo a razo entre a precipitao suficiente para a

ocorrncia de escoamento e a precipitao total que cai na bacia. A quantificaodeste valor poder ser efectuada atravs das expresses analticas propostas peloprof. Valente Neves ou pelo baco do anexo X do referido regulamento. possvelainda propor um coeficiente de acordo com a tipologia do uso do solo (0,7 zonaindustrial; 0,6 zona urbana; 0,45 zona mista ou 0,3 caso se trate de uma zonaverde) o que nos leva ao valor de 0,6 para a rea em estudo.

Escoamento superficial

O escoamento superficial ao longo dos arruamentos determinado com a

frmula de Manning-Strickler, simplificada por considerao da forma tpica de umavaleta esquematizada anteriormente. Desta forma e considerando um K s = 60 (m

1/3/s), caracterstico dos arruamentos, obtm-se a seguinte simplificao:

Q = 0,04 . i0,5. l8/3

Este escoamento, segundo o terceiro ponto do Art. 165 do regulamento,dever obedecer a trs pressupostos quando se trata de tempos de retorno entre 2a 10 anos:

Critrio de no transbordamentolimita a altura da gua junto ao passeio a

um mximo da altura do lancil mais folga de 2cm;


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Critrio da limitao da velocidadelimita a velocidade a 3 m/s; Critrio da limitao da largura mxima da lmina de gua na valeta junto ao

lancil1 metro

Iniciou-se o presente dimensionamento considerando o caudal para a larguramxima do dito metro de lmina de gua na valeta junto ao lancil de forma acorretamente determinar o espaamento definitivo da rede.

Numa segunda fase utilizando os caudais de projeto verificou-se que de factose cumpria o regulamento utilizando o espaamento previamente definido.

Escoamento em profundidade (coletores)

Com base no art. 133 do D.R. 23/95 no dimensionamento hidrulico-sanitrio devem ser adoptadas as seguintes regras:

A velocidade mxima de escoamento para o caudal de ponta horizonte deprojeto (...) 5 m/s nos colectores unitrios e separativos;

A velocidade de escoamento para o caudal de ponta no incio de exploraono deve ser inferior a (...) 0,9 m/s;

Sendo inviveis os limites referidos na alnea b), como sucede nos coletoresde cabeceira, devem estabelecer-se declives que assegurem estes valoreslimites para o caudal de seco cheia;

Nos colectores unitrios e separativos pluviais, a altura da lmina lquidapara a velocidade mxima referida na alnea a) deve ser igual altura total;

A inclinao dos colectores no deve ser, em geral, inferior a 0,3% nemsuperior a 15%;

Admitem-se inclinaes inferiores a 0,3% desde que seja garantido o rigor donivelamento, a estabilidade do assentamento e o poder de transporte;

Quando houver necessidade de inclinaes superiores a 15%, devemprever-se dispositivos especiais de ancoragem dos colectores.

Sabendo o valor de q=Q/Q0, onde Q o caudal anteriormente calculado eQ0, o caudal de seco cheia, possvel determinar a altura do escoamento, y,segundo a formula de Malfaya-Proena:


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Sabendo o valor da altura de escoamento calculam-se as restantesgrandezas caractersticas do escoamento (permetro hidrulico, seco molhada eraio hidrulico):

Disposies construtivas

Colectores

A pesquisa do material a utilizar na execuo da rede dimensionada foi feitaatravs de uma breve prospeco de fabricantes com base na tipologia do projetoem causa e as garantias oferecidas por cada material.

Foram esclhidos colectores da marca Politejo Tubos Sanicol, com asseguintes caracterisicas:


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Mapa de Quantidades e Oramento

Neste ponto apresenta-se um possvel oramento para a obra, baseado emvalores tpicos dos custos dos diversos materiais e tarefas que apesar de no

constituir um valor exato do custo total da obra, informa-nos sobre a ordem degrandeza dos custos parciais e totais inerentes obra projetada.


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Anexos


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Caracteristicas da Implantao de guas Residuais


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Clculo do escoamento superficial


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Verificao do escoamento superficial


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Clculo hidrulico dos coletores


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Movimentao de terras


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Perfis clculados pelo programa SWMM

Caudais nas cmaras de visita e velocidades nas condutas


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Perfis Longitudinais


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Nuno Heli Dantas de Beires Pereira da Costa

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