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VOLUME 3 - MEMÓRIA JUSTIFICATIVA ELABORAÇÃO DE PROJETO EXECUTIVO DE ENGENHARIA PARA ESTABILIZAÇÃO DE TALUDES, DA RODOVIA BR – 101/SP – RIO/SANTOS
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orifício com carga hidráulica de uma vez e meia seu diâmetro. Embora tal bueiro não se relaciona com a
e) Dimensionamento hidráulico da sarjeta/valeta
Para a vazão de 2,13 m³/s, os dispositivos de drenagem atendem juntamente com as descidas d’água na cortina.
3.2.6. Ponto 9
No ponto 9 os estudos hidrológicos tem o objetivo de realizar a verificação hidráulica da obra de arte corrente existente no km 32+900 da rodovia BR-101 – Rodovia Rio – Santos –, situada próxima ao balneário da Praia do Félix, no município de Ubatuba, onde atualmente opera um dispositivo BDTC Ф1,00m.
a) Definição da Bacia Hidrográfica de Contribuição
A área da bacia hidrográfica foi demarcada pela carta vetorizada de Piscinguaba fornecida pelo Instituto Brasileiro de Geografia e estatística (IBGE), conforme ilustra a imagem a seguir:
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Figura 3.14 - Definição da área da bacia de contribuição.
Para a bacia acima representada foram levantadas as seguintes características:
Bacia hidrográfica do Ponto 9:
• Localização do acidente: BR-101, km 32+900;
• Área da bacia: 17,5 ha ou 0,18 km²;
Bacia hidrográfica: área = 17,5 ha
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• Comprimento talvegue: aproximadamente 1.233 m;
• Desnível: aproximadamente 500 m;
• Declividade média: 0,42 m/m.
b) Determinação do Coeficiente de Escoamento (c)
O coeficiente de escoamento superficial “C” relaciona o volume precipitado com o volume efetivamente escoado, considerando-se as características da região, como topografia geologia e ocupação do solo.
No caso do ponto 8 determinou-se o valor a ser utilizado para coeficiente “C” de escoamento considerando que trata-se de uma região montanhosa, de vegetação densa e média permeabilidade do solo (ver Figura 3.15) com C1=0,5. Utilizando estes valores definidos pelo Eng.Gariglio/Ferrari e considerando que em 1/10 da área da bacia contém multiunidades residenciais isoladas com 0,4<C2<0,6 pode-se definir um coeficiente de escoamento equivalente ponderado onde C=0,45.
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Figura 3.15 - Definição do coeficiente de escoamento através da visualização da área da bacia de contribuição do Ponto 9.
c) Determinação das Vazões
O cálculo das vazões de projeto foi processado de acordo com os seguintes critérios:
a) Bacias com áreas até 10 km²: Método Racional
b) Bacias com áreas superiores a 10 km²: Método do Hidrograma Unitário Triangular.
Bacia hidrográfica: área = 17.5 ha
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Para esta bacia, obteve-se uma área inferior a 10km² (0,18km²) correspondendo, então, a utilização Método Racional para o cálculo das vazões.
Para o cálculo das vazões da bacia objeto do presente relatório, através do método racional com adoção dos coeficientes de deflúvio e tempo de concentração de Peltier/Bonnenfant, seguimos os seguintes dados físicos e geomorfológicos:
• Região montanhosa;
• Área da bacia (A): 17,5 ha;
• Comprimento Talvegue (L): 1.233,0 m;
• Declividade efetiva (i): 0,42 m/m;
• Tempo de Recorrência (TR): 15 e 25 anos;
• Coef. de deflúvio (C): 0,45.
XXI. Método Racional:
Q = 0,0028 x C x I x A (para bacias até 4km²)
XXII. Cálculo do Tc (por Peltier/Bonnenfant – para bacias até 4,0km²):
• Tc = T1 + T2;
• T1 (função da declividade do talvegue e tipo de região): T1 = 5,0 min
(tabelado);
• T2 = 1/ß2 x T’2;
• α: coeficiente de forma:
α = L / A1/2 • L: comprimento do talvegue (hm); • A: área da bacia (ha).
α = 12,33 / (17,5)1/2 = 1,41 (bacia arredondada).
• 1/ß2 (região montanhosa) = 1,33 (tabelado);
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• T’2 (função da declividade do talvegue, do coef. de forma (α) e da área da
bacia): T’2 = 8,0 (tabelado);
T2 = 1/ß2 x T’2 = 10,64 min;
Tc = T1 + T2 = 5,0 + 10,64 = 15,64 min.
XXIII. Determinação da intensidade de chuva:
Pelos gráficos de IxDxF:
• Para TR = 15 anos: I15 = 258 mm/h;
• Para TR = 25 anos: I25 = 280 mm/h.
Determinação da vazão da bacia:
• Q = 0,0028 x C x I x A
• Para TR = 15 anos: Q15 = 5,69 m³/s;
• Para TR = 25 anos: Q25 = 6,17 m³/s.
d) Verificação hidráulica da obra existente:
Para a obra de arte corrente existente do tipo BDTC Ф1,00m no local de análise, de acordo com o “Manual de Drenagem de Rodovias – IPR 724” (DNIT, 2006), temos os seguintes limites de vazão:
Tabela 3.6 - Limite das vazões para diferentes tipos de operação.
OAC - Tipo Diâmetro (m) Tipo de Operação Vazão Crítica (m³/s)
BDTC 1,00 Canal 3,07
BDTC 1,00 Orifício (h = 1 x Ф) 4,38
BDTC 1,00 Orifício (h = 1,5 x Ф) 5,37
BDTC 1,00 Orifício (h = 2,0 x Ф) 6,20
Conforme o cálculo das vazões da bacia em estudo, TR de 15 anos com vazão de 5,69 m³/s e TR de 25 anos com vazão de 6,17 m³/s, a OAC existente
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atende hidraulicamente a vazão de projeto, seja como escoamento livre ou com carga hidráulica.
3.2.7. Ponto 10
No ponto 10 os estudos hidrológicos têm o objetivo de realizar a verificação hidráulica da obra de arte corrente existente mais especificamente no km 33+850 da rodovia BR-101 – Rodovia Rio – Santos –, situada próxima ao balneário da Praia do Itamumbuca, no município de Ubatuba, onde atualmente opera um dispositivo BDTC Ф1,00m. Este dispositivo está vinculado a uma ruptura de montante a 50m ao lado do ponto 10 (km 33+800) e deve ser verificado, e caso necessário recomposto, juntamente com um projeto de contenção para aquele local. No ponto 10 (km 33+800) não será necessário recompor sistema de drenagem.
A área da bacia hidrográfica foi demarcada pela carta vetorizada de Piscinguaba fornecida pelo Instituto Brasileiro de Geografia e estatística (IBGE), conforme ilustra a imagem a seguir:
a) Definição da Bacia Hidrográfica de Contribuição
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Figura 3.16 - Definição da área da bacia de contribuição.
Para a bacia acima representada foram levantadas as seguintes características:
Bacia hidrográfica do Ponto 10:
• Área da bacia: 55,3 ha ou 0,55 km²;
• Comprimento talvegue: aproximadamente 1.440 m;
Bacia hidrográfica: área = 55,3 ha