EXERCÍCOS: DRENAGEM - Gabarito Exercício Nº 2 – Sistema de microdrenagem Coeficiente de escoamento superficial: C = 0,55 (adotado); Período de retorno: T = 5 anos; Equação da Chuva de Campos do Jordão: it ,T
= 19,1535(t + 15) −0,7928 + 2,0341(t + 5) −0,6590 .[− 0,4778 − 0,9046 ln ln(T / T − 1)]
Boca de lobo: sem grades, com depressão à capacidade de captação de 60 l/s; Admitir o máximo de 4 bocas de lobo interligadas, com um conduto de ligação de 0,50m de diâmetro e declividade de 1%. Adotar 4 ligações por poço de visita (PV). Adotar galerias de seção circular. Diâmetros comerciais: 0,30, 0,40, 0,50, 0,60, 1,00, 1,20 e 1,50m.
Resolução: 1º passo: Indicar o sentido de escoamento (com base nas cotas dos cruzamentos) (Figura 1). 2º passo: Calcular a declividade de cada trecho. A declividade longitudinal de cada trecho foi calculada utilizando a fórmula abaixo: Cota mont − Cota jus I = Ltrecho
Os valores das declividades obtidas para cada trecho estão mostrados na Figura 2. 3º passo: Dividir cada quadra em 4 sub-áreas, da mesma forma que um telhado de quatro águas (adotado neste projeto). Cálculo das áreas de contribuição: Área total de contribuição = área quadra + área da rua (metade) Exemplo:
Área de Contribuição da Rua: Ar = 100 x7 = 700m 2 Área de Contribuição da Quadra: Aq =
100 x50 = 2.500m 2 2
Área Total: At = 700 + 2500 = 3.200m 2 = 0,32ha
1
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14 4 1
100
100.00
14
100 99.50
RUA 1
14
100
99.00
14
98.70
0 2 1 7 A U R
4 1
97.00
96.00
RUA 2
96.50
98.20
0 0 1 9 A U R 4 1
5 A U R
8 A U R
96.00
95.00
RUA 3
101.00
6 A U R
0 0 1
4 1
97.00
95.00
94.50
RUA 4
96.00
99.00 LEGENDA
xx.xx
Greides das Ruas Sentido de Escoamento
93.60
CANAL
Figura 1 - Sentido do escoamento das águas nas ruas.
2
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114 100.00
I=0,0044m/m
114 99.50
TRECHO A
4 3 1
m / m 2 2 0 , 0 = I
97.00
4 1 1
m / m 8 8 0 O 0 , 0 O = H I C E R 9 T A U R
96.00
I=0,0088m/m TRECHO D
m / m 8 8 0 0 , 0 = I
4 1 1
P O H C E R T
95.00
m / m 0 3 0 0 , 0 = I
T O H C E R T
96.50
RUA 3
I=0,018m/m
TRECHO F
TRECHO H S O H C E R T
94.50
TRECHO J
RUA 4 I=0,013m/m
97.00 6 A U R U m O / H m C 8 E 8 0 R 0 , T 0 = I
96.00
TRECHO L
V O H C E R T
I=0,015m/m 98.20
R O H C E R T
95.00
m / m 4 4 0 0 , 0 = I
I=0,0044m/m
7 A U R
RUA 2 I=0,0044m/m
I=0,0035m/m98.60 TRECHO C
TRECHO E
TRECHO G m / m 8 8 0 0 , 0 = I
99.00
m / m 9 1 0 , 0 = I
Q O H C E R T
96.00
8 A U R
I=0,0088m/m
RUA 1 I=0,0044m/m TRECHO B
m / m 6 2 0 , 0 = I
N O H C E R T
114
m / m 5 2 X 0 , 0 O = H I C E 5 R T A U R
I=0,035m/m 101.00 TRECHO I
m / m 8 1 0 , 0 = I
Z O H C E R T
I=0,026m/m99.00 TRECHO M
93.60
CANAL
Figura 2 - Declividade dos trechos.
3
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100 7 7
RUA 1 QUADRA 1 (a) 0,32 ha
0 5
0 2 1
0 2
(b)
(b)
0,43 ha
0,43 ha
0 5 4 5 °
4 1
QUADRA 2
QUADRA 3
0,32 ha
0,32 ha
0,43 ha
(a) ° 5 0,32 ha 4
0,43 ha
7 A U R
0,43 ha
0,32 ha
0,43 ha
0,32 ha 4 1
RUA 2 QUADRA 4
QUADRA 5 0,97 ha (d)
0,32 ha 0 0 1
9 A U R
0,32 ha
0,32 ha
8 A U R
(e) 0,32 ha
0,32 ha
4 5 °
50
114 0,97 ha (d)
4 5 °
QUADRA 8
0,32 ha 0,32 ha
0,32 ha ° 5 (c) 4
0,32 ha
5 A U R
° 5 4
RUA 3 QUADRA 7
QUADRA 6 0,32 ha (c) 0,32 ha 0,32 ha (c) (c)
0 0 1
50
(e) 0,32 ha
0,32 ha 6 A U R
0,32 ha
0,32 ha
0,32 ha
0,32 ha
RUA 4 14
14
4 1
14
14
CANAL
Figura 3 - Áreas de contribuição.
4
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1) Locação do Sistema de Galerias Pluviais
Figura 4 - Verificação da capacidade das sarjetas. 5
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Valores adotados no projeto: Tempo de concentração nas quadras: A = 0,32 ha à tc = 5 min; A = 0,43 ha à tc = 7 min; A = 0,97 ha à tc = 10 min; Tempo de escoamento nas sarjetas Velocidade média de escoamento (adotado) = 1,1 m/s Para L = 100 m à t e s = 1,5 min; Para L = 120 m à t e s = 1,8 min; Para L = 200 m à t e s = 3,0 min.
2) Verificação da Capacidade das Sarjetas Ponto 1 Área drenada: 0,32ha Declividade à montante: 0,0044 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0044 = 0,204 m 3 / s
tc = 5 min à i = 2,174 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,174 x 0,32 = 63,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
à
Qs = 204 l/s
Q p = 63,8 l/s
Ponto 2 Área drenada: 0,32ha Declividade à montante: 0,0044 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0044 = 0,204 m 3 / s
tc = 5 min à i = 2,174 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,174 x 0,32 = 63,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
à
Qs = 204 l/s
Q p = 63,8 l/s
Ponto 3 Área drenada: 0,32 ha Declividade à montante: 0,0035 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0035 = 0,182 m 3 / s
à
Qs = 182 l/s 6
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tc = 5 min à i = 2,174 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,174 x 0,32 = 63,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
Q p = 63,8 l/s
à
Ponto 4 Área drenada: 0,43 ha Declividade à montante: 0,022 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,022 = 0,456 m 3 / s
tc = 7 min à i = 2,00 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,43 = 78,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
Qs = 456 l/s
Q p = 78,8 l/s
à
Ponto 5 Área drenada: 0,32ha Declividade à montante: 0,0088 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0088 = 0,289 m 3 / s
tc = 5 min à i = 2,174 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,174 x 0,32 = 63,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
Qs = 289 l/s
Q p = 63,8 l/s
à
Ponto 6 Área drenada: 0,32 ha + 0,43 ha = 0,75 ha Declividade à montante: 0,026 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,026 = 0,496 m 3 / s
tc = max{(5 + 1,8), 7} ⇒ tc = 7 min à i = 2,00 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,75 = 138 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
à
Qs = 496 l/s
Q p = 138 l/s
Ponto 7 Área drenada: 0,32 ha Declividade à montante: 0,0088 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0088 = 0,289 m 3 / s
à
Qs = 289 l/s 7
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tc = 5 min à i = 2,174 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,174 x 0,32 = 63,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
Q p = 63,8 l/s
à
Ponto 8 Área drenada: 0,43 ha Declividade à montante: 0,026 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,026 = 0,496 m 3 / s
tc = 7 min à i = 2,00 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,43 = 78,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
à
Qs = 496 l/s
Q p = 78,8 l/s
Ponto 9 Área drenada: 0,32ha + 0,43ha = 0,75 ha Declividade à montante: 0,0030 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0030 = 0,169 m 3 / s
tc = max{(5 + 1,8), 7} ⇒ tc = 7 min à i = 2,00 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,75 = 138 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
à
Qs = 169 l/s
Q p = 138 l/s
Ponto 10 Área drenada: 0,32 + 0,43 + 0,32 = 1,07 ha Declividade à montante: 0,015 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,015 = 0,377 m 3 / s
à
Qs = 377 l/s
tc = max{(5 + 1,8 + 1,5), (7 + 1,5), 5} ⇒ tc = 8,5 min à i = 1,889 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,889 x 1,07 = 185 à Q p = 185 l/s Como Q p < Q s não há necessidade de galeria. Ponto 11 Área drenada: 0,43 ha Declividade à montante: 0,019 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante: tc = 7 min
à
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,019 = 0,424 m 3 / s
à
Qs = 424 l/s
i = 2,00 mm/min 8
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Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,43 = 78,8 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
Q p = 78,8 l/s
à
Ponto 12 Área drenada: 0,32 + 0,43 = 0,75 ha Declividade à montante: 0,019 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,019 = 0,424 m 3 / s
tc = max{(5 + 1,8), 7} ⇒ tc = 7 min à i = 2,00 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,75 = 138 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
Qs = 424 l/s
à
Q p = 138 l/s
Ponto 14 Área drenada: 4 x 0,32 + 3x 0,43 = 2,57 ha Declividade à montante: 0,0044 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0044 = 0,204 m 3 / s
à
Qs = 204 l/s
tc = max{(5 + 1,8 + 3,0), (7 + 3), (7 + 1,5)} ⇒ tc = 10 min à i = 1,793 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,793 x 2,57 = 422 à Q p = 422 l/s Como Q p > Q s há necessidade de galeria. Ponto 15 Área drenada: 2 x 0,32 + 0,43 = 1,07 ha Declividade à montante: 0,0088 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0088 = 0,289 m 3 / s
tc = 7 + 2 x 1,5 ⇒ tc = 10 min à i = 1,793 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,793 x 1,07 = 176 Como Q p < Q s não há necessidade de galeria.
à
à
Qs = 289 l/s
Q p = 176 l/s
Ponto 16 Área drenada: 3 x 0,32 + 0,43 = 1,39 ha Declividade à montante: 0,0044 m/m §
Capacidade da sarjeta à montante: tc = 7 + 3 x 1,5 ⇒ tc = 11,5 min
Q s
à
= 0,8 × 3,846 × 0,0044 = 0,204 m 3 / s
à
Qs = 204 l/s
i = 1,707 mm/min 9
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Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,707 x 1,39 = 218 Como Q p > Q s há necessidade de galeria.
à
Q p = 218 l/s
Tabela 1 - Resumo da loca ção do sist ema de ga ler ias plu via is. Ponto
Declividade montante (m/m)
Área contribuinte (ha)
Vazão pluvial (l/s)
Capacidade sarjeta (l/s)
Necessidade de galeria
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15 16
0,0044 0,0044 0,0035 0,0220 0,0088 0,0260 0,0088 0,0260 0,0030 0,0150 0,0190 0,0190 0,0044 0,0088 0,0044
0,32 0,32 0,32 0,43 0,32 0,75 0,32 0,43 0,75 1,07 0,43 0,75 2,57 1,07 1,39
63,8 63,8 63,8 78,8 63,8 138 63,8 78,8 138 187 78,8 138 422 176 218
204 204 182 456 289 496 289 496 169 377 424 424 204 289 204
Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Não Sim Não Sim
10
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Figura 5 – Localização das galerias.
11
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3) Determinação do número de boca de lobo
• Ponto 5 Vazão pluvial: Q p = 64 l/s Nº de boca de lobo: 1 Qrem = 64 – 60 = 4 l/s
• Ponto 6 Vazão pluvial: Q p = 138 l/s Nº de boca de lobo: 2 Qrem = 138 – 120 = 18 l/s
• Ponto 8 Vazão pluvial: Q p = 79 l/s Nº de boca de lobo: 1 Qrem = 79 – 60 = 19 l/s
• Ponto 10 Vazão pluvial: Q p = 185 l/s Qaflu = 185 l/s Nº de boca de lobo: 3 Qrem = 185 – 180 = 5 l/s
• Ponto 11 Vazão pluvial: Q p = 79 l/s Nº de boca de lobo: 1 Qrem = 79 – 60 = 19 l/s
• Ponto 12 Vazão pluvial: Q p = 138 l/s Nº de boca de lobo: 2 Qrem = 138 – 120 = 18 l/s
• Ponto 14 Área drenada: 2 x 0,32 + 0,43 = 1,07 ha 12
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tc = 7 + 1,5 = 8,5 min à i = 1,889 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,889 x 1,07 = 185 à Qp = 185 l/s Vazão captada a montante: Qcap = 2 x 60 = 120 l/s Qaflu = (185 – 120) + Qrem_10 + Qrem_11 + Qrem_12 = 65 + 5 + 19 + 18 = 107 l/s Nº de boca de lobo: 2 Qrem = 0 l/s
• Ponto 15 Vazão pluvial: Q p = 176 l/s Qaflu = 176 l/s Nº de boca de lobo: 3 Qrem = 0 l/s
• Ponto 16 Vazão pluvial: Q p = 218 l/s Vazão captada a montante: Qcap = 3 x 60 = 180 l/s Qaflu = 218 – 180 = 38 l/s Nº de boca de lobo: 1 Qrem = 0 l/s
• Ponto 18 Área drenada: 0,32 + 0,49 = 0,81 ha Declividade à montante: 0,0044 m/m Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0044 = 0,204 m 3 / s
à
Qs = 204 l/s
tc = max{7; 5 +1,5} = max{7; 6,5} ⇒ tc = 7 min à i = 2,00 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,81 = 149 à Qp = 149 l/s Nº de boca de lobo: 2 Qrem = 149 – 120 = 29 l/s
• Ponto 19 Área drenada: 0,32 + 0,97 = 1,29 ha Declividade à montante: 0,0044 m/m Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0044 = 0,204 m 3 / s
à
Qs = 204 l/s 13
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tc = max{10; 5 + 3} = max{10; 8} ⇒ tc = 10 min à i = 1,793 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,793 x 1,29 = 212 à Qp = 212 l/s (Não será colocada boca de lobo, pois já existem 4 ligações no PV; a BL será colocada no ponto 18).
• Ponto 22 Área drenada: 2 x 0,32 = 0,64 ha tc = 5 + 1,5 = 6,5 min à i = 2,040 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,040 x 0,64 = 120 Qaflu = 120 + Qrem_5 + Qrem_6 = 120 + 4 + 18 = 142 l/s Nº de boca de lobo: 2 Qrem = 142 – 120 = 22 l/s
à
Qp = 120 l/s
• Ponto 23 Área drenada: 0,32 + 0,97 + 0,32 = 1,61 ha Declividade à montante: 0,0088 m/m Capacidade da sarjeta à montante:
Q s
= 0,8 × 3,846 × 0,0088 = 0,288 m 3 / s
à
Qs = 288 l/s
tc = Max{10 + 1,5; 5 + 3 + 1,5} = Max{11,5; 9,5} ⇒ tc = 11,5 min à i = 1,707 mm/min Vazão pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,707 x 1,61 = 252 à Q p = 252 l/s Vazão captada a montante: Qcap = 2 x 60 = 120 l/s Qaflu = (252 – 120) + Qrem_8 + Qrem_14 = 132 + 19 + 0 = 151 l/s Nº de boca de lobo: 3 Qrem = 0 l/s
• Ponto 24 Vazão pluvial: Q p = 64 l/s Vazão captada a montante: Qcap = 0 l/s Nº de boca de lobo: 1 Qrem = 64 – 60 = 4 l/s
• Ponto 25 Área drenada: 0,97 ha tc = 10 min à i = 1,793 mm/min 14
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Vazão pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,793 x 0,97 = 159 Vazão captada a montante: Qcap = 0 l/s Nº de boca de lobo: 3 Qrem = 0 l/s
à
Qp = 159 l/s
à
Qp = 120 l/s
à
Qp = 169 l/s
à
Qp = 282 l/s
• Ponto 30 Área drenada: 2 x 0,32 = 0,64 ha tc = 5 + 1,5 = 6,5 min à i = 2,040 mm/min Vazão Pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,040 x 0,64 = 120 Qaflu = 120 + Qrem_22 + Qrem_4 = 120 + 22 + 4 = 146 l/s Nº de boca de lobo: 3 Qrem = 0 l/s
• Ponto 31 Área drenada: 3 x 0,32 = 0,96 ha tc = 5 + 1,5 + 1,5 = 8,0 min à i = 1,925 mm/min Vazão pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,925 x 0,96 = 169 Vazão captada a montante: Qcap = 0 l/s Qaflu = 169 + Qrem_23 + Qrem_25 = 169 + 0 + 0 = 169 l/s Nº de boca de lobo: 3 Qrem = 0 l/s
• Ponto 32 Área drenada: 5 x 0,32 = 1,60 ha tc = 5 + 1,5 + 1,5 = 8,0 min à i = 1,925 mm/min Vazão pluvial: Q p = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,925 x 1,60 = 282 Vazão captada a montante: Qcap = 0 l/s Qaflu = 282 l/s Nº de boca de lobo: 4 Qrem = 282 – (4 x 60) = 282 – 240 = 42 l/s
A Figura 6 mostra a localização das bocas de lobo e a Tabela 2 apresenta o resumo dos cálculos relativos à determinação do número de bocas de lobo em cada local.
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Figura 6 – Quantidade de bocas de lobo em cada ponto de captação.
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4) Resultados Os cálculos podem ser organizados em uma tabela como a que segue para melhor compreensão dos resultados. Tabela 2 - Localização e quantidade de Bocas de Lobo. Ponto 5 6 8 10 11 12 14 15 16 18 22 23 24 25 30 31 32
Acontrib. (ha) 0,32 0,75 0,43 1,07 0,43 0,75 1,07 1,07 1,39 0,81 0,64 1,61 0,32 0,97 0,64 0,96 1,60
Q pluv. (l/s) 64 138 79 185 79 138 185 176 218 149 120 252 64 159 120 169 282
Qcaptada_mont (l/s) 0 0 0 0 0 0 120 0 176 0 0 120 0 0 0 0 0
Qafluente (l/s) 64 138 79 187 79 138 107 176 42 149 142 151 64 159 146 169 282
Número de BL 1 2 1 3 1 1 2 3 1 2 2 3 1 3 3 3 4
Qremanesc. (l/s) 4 18 19 5 19 18 0 0 0 0 22 0 4 0 0 0 42
5) Dimensionamento Hidráulico das Galerias A Figura 7 mostra a área de contribuição para o dimensionamento de galerias pluviais. Trecho 1-1 Área drenada: 4 x 0,32 + 3 x 0,43 + 0,49 = 3,06 ha tc = 5 + 1,8 + 1,5 = 8,3 min à i = 2,154 mm/min Vazão de projeto: Q1-1 = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,154 x 3,06 = 604 l/s 3/8
3/8 Q ⋅ n 0,604 × 0,015 = 0,73m ⇒ Dcom = 0,80 m = Diâmetro: D = 0,312 ⋅ I 0,312 × 0,0044 4⋅Q 4 × 0,604 Q = = 1,20m / s Velocidade: V = = A π ⋅ D 2 π × (0,80) 2
Tempo de percurso: t p =
114 = 95 s = 1,58 min V 1,20
L
=
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Figura 7 - Áreas de contribuição para o dimensionamento dos trechos da galeria pluvial
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Trecho 1-2 Área drenada: A1-2 + 3 x 0,32 + 2 x 0,43 = 3,06 + 0,96 + 0,86 = 4,88 ha tc = t1-1 + t p = 8,3 + 1,58 = 9,88 min à i = 2,033 mm/min Vazão de projeto: Q1-2 = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,033 x 4,88 = 910 l/s 3/ 8
3/8 Q ⋅ n 0,910 × 0,015 = 0,75 m ⇒ Dcom = 0,80 m = Diâmetro: D = 0,312 ⋅ I 0,312 × 0,0088 4⋅Q 4 × 0,910 Q = = 1,81 m / s Velocidade: V = = A π ⋅ D 2 π × (0,80) 2
Tempo de percurso: t p =
114 = 63 s = 1,05 min V 1,81
L
=
Trecho 1-3 Área drenada: A1-2 + 4 x 0,32 + 0,49 + 0,97 = 4,88 + 1,28 + 0,49 + 0,97 = 7,62 ha tc = max{t1-2 + 1,05; 5 + 1,5; 10} = {10,93 (9,88 + 1,05); 6,5; 10} = 10,93 min 1,961 mm/min Vazão de projeto: Q1-3 = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,961 x 7,62 = 1.370 l/s
à
i=
3/8
3/8 Q ⋅ n 1,370 × 0,015 = 1,00 m ⇒ Dcom = 1,00 m = Diâmetro: D = 0,312 ⋅ I 0,312 × 0,0044 4⋅Q 4 × 1,288 Q = = 1,64 m / s Velocidade: V = = A π ⋅ D 2 π × (1,00) 2
Tempo de percurso: t p =
114 = 69,5 s = 1,16 min V 1,64
L
=
Trecho 2-1 Área drenada: 2 x 0,32 + 0,43 = 1,07 ha tc = 7 + 1,5 + 1,5 = 10 min à i = 2,025 mm/min Vazão de projeto: Q2-1 = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,025 x 1,07 = 199 l/s 3/ 8
3/8 Q ⋅ n 0,199 × 0,015 = 0,48 m ⇒ Dcom = 0,50 m = Diâmetro: D = 0,312 ⋅ I 0,312 × 0,0044 4⋅Q 4 × 0,199 Q = = 1,01 m / s Velocidade: V = = A π ⋅ D 2 π × (0,50) 2
Tempo de percurso: t p =
114 = 113 s = 1,88 min V 1,01
L
=
Trecho 1-4 Área drenada: A1-3 + A2-1 + 11 x 0,32 = 7,62 + 1,07 + 3,52 = 12,21 ha 19
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tc = max{t1-3 + 1,16; t2-1 + 1,88; 5 + 1,5 + 1,5; 10 + 1,5} = max{12,09 (10,93 + 1,16);11,88 (10 + 1,88); 8,0; 11,5} = 12,09 min à i = 1,889 mm/min Vazão de projeto: Q1-4 = 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,889 x 12,21 = 2.115 l/s 3/ 8
3/8 Q ⋅ n 2,115 × 0,015 = = = 0,83 m ⇒ Dcom = 1,00 m D Diâmetro: 0,312 ⋅ I 0,312 × 0,015 Q 4⋅Q 4 × 2,115 = = 2,69 m / s Velocidade: V = = A π ⋅ D 2 π × (1,00) 2
Tempo de percurso: t p =
L V
=
65 = 24,2 s = 0,40 min 2,69
Tabela 3 - Dimensionamento hidráulico das galerias pluviais. Trecho 1-1 1-2 1-3 2-1 1-4
Comp. (m) 114 114 114 114 65
Decl. (m/m) 0,0044 0,0088 0,0044 0,0044 0,0150
A.D. (ha) 3,06 4,88 7,62 1,07 12,09
tc (min) 8,3 9,88 10,93 10 12,09
Vazão (l/s) 604 910 1370 199 2115
Dcalc (m) 0,73 0,75 1,00 0,48 0,83
Dcom (m) 0,80 0,80 1,00 0,50 1,00
Veloc. (m/s) 1,20 1,81 1,64 1,01 2,69
t percurso (min) 1,58 1,05 1,16 1,88 0,40
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Exercício Nº 3 - Dimensionamento de bueiros a) Período de retorno da vazão máxima nos bueiros Tabela do DER-SP: Bueiro de 1,20 m x 1,50 m ⇒ Qmax_1bueiro = 3,72 m3/s Dois bueiros ⇒ Qmax_2bueiros = 2 x 3,72 = 7,44 m3/s Vazão máxima de duas galerias: Determinação do período de retorno da Q max_2bueiros: Método racional: Q =
C ⋅ i ⋅ A
3,6
7,44 =
7,44 × 3,6 0,20 × i × 2,0 = 67,0 mm/h ⇒ i= 3,6 0,20 × 2,0
67,0 =
3462,7 ⋅ T 3.845,7 ⇒ 3845,7 = 3462,7 x T 0,172 ⇒ T = 1,025 (30 + 22) 3 . 462 , 7 0,172
1 0,172
= 1,84 ∴ T = 1,84
anos b) Vazão da bacia para T = 10 anos 3462,7 ⋅ 100,172 = 89,64 mm/h i= (30 + 22)1,15 0,20 × 89,64 × 2,00 = 9,96 m3/s Q= 3,6 N =
Q proj Q1bueiro
=
9,96 = 2,68 ∴ N = 3 bueiros 3,72
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