ANÁLISE DE SISTEMAS DE MICRO E MACRODRENAGEM NA ZONA URBANA DE

MOSSORÓ/RN

Iran Eduardo Lima Neto1Iran Eduardo Lima NetoGeorge Leite Mamede2

1. Professor Adjunto - DEHA/UFC2. Professor Adjunto - UNILAB

Novembro de 2010

INTRODUÇÃO

O setor de drenagem urbana vem recebendo cada vez mais aatenção dos profissionais da área em conseqüência do crescimentoatenção dos profissionais da área em conseqüência do crescimentoacelerado das cidades e da ocorrência relativamente freqüente decheias urbanas

O setor foi recentemente incluído no âmbito do saneamento básicoO setor foi recentemente incluído no âmbito do saneamento básico(Lei Federal 11.445/07)

A motivação para realização do presente trabalho surgiu com anecessidade de se avaliar o sistema de drenagem na zona urbanada cidade de Mossoró/RN que vem sofrendo freqüentesda cidade de Mossoró/RN, que vem sofrendo freqüentesalagamentos severos e causando sérios transtornos à sociedade

OBJETIVOS

Desenvolver estudos hidráulicos e hidrológicos para análise dossistemas de micro e macrodrenagem na zona urbana da cidade desistemas de micro e macrodrenagem na zona urbana da cidade deMossoró/RN

Identificar pontos de estrangulamento da redep g

Propor ações para minimização dos problemas identificados

ÁREA DE ESTUDO

Zona Urbana de Mossoró:

ÁREA DE ESTUDO

Zona Urbana de Mossoró:

METODOLOGIA

Microdrenagem:

Para avaliação do sistema de microdrenagem da área urbana de Mossoró utilizouPara avaliação do sistema de microdrenagem da área urbana de Mossoró, utilizou-se a série histórica do posto pluviométrico de Mossoró (código 537037, ANA) einformações resultantes de levantamento topográfico realizado.

Dispondo da série pluviométrica referente ao período de 1990 a 2009, foramobtidas as precipitações máximas anuais, as probabilidades de ocorrência decada precipitação máxima e os seus respectivos tempos de retorno. Em seguida,foram calculadas as intensidades de chuva para diferentes durações e tempos deretorno normalmente adotados no dimensionamento de sistemas de microdrenagem.As relações entre alturas pluviométricas de chuvas de diferentes durações foramobtidas de Bertoni e Tucci (2000).

Para avaliar a capacidade do sistema de microdrenagem supracitado, foramadotadas chuvas típicas com duração de 0,5; 1,0 e 2,0 horas e tempos de retorno de1, 2 e 5 anos. Em seguida, foram gerados hietogramas triangulares simétricos., g , g g g

METODOLOGIA

Para o cálculo do escoamento superficial na área de drenagem, utilizou-se afórmula racional:

em que: QE é a vazão gerada com o escoamento superficial (m3/s), CE é ofi i t d t ( d t C 0 70 f t difi õ ã it

0, 278=E EQ C iA

coeficiente de escoamento (adotou-se CE = 0,70, referente a edificações não muitodensas), i é a intensidade de chuva (mm/h) e A é a área de drenagem (km2) (obtida apartir do levantamento topográfico, A = 0,1 km2).

Para o cálculo da vazão de engolimento das bocas-de-lobo, utilizou-se a equaçãoabaixo, disponível em Tucci et al. (1995):

1/22 91Q A yφem que: QB é a vazão de engolimento de bocas-de-lobo do tipo grelha (m3/s), φ é ofator de redução do escoamento devido a obstruções/irregularidades nos pavimentos

2,91=B BQ A yφ

das ruas junto às sarjetas e alinhamento real (adotou-se φ = 0,50, referente a bocas-de-lobo do tipo grelha localizadas em pontos baixos), AB é a área das grades, e y é aaltura de água sobre as bocas-de-lobo (m).

METODOLOGIA

METODOLOGIA

Adotou-se uma altura máxima sobre as bocas-de-lobo de 1 m, valoreste observado nos estudos de campo e corroborado por relatos dosp pmoradores do local. Logo, realizando um balanço entre o escoamentosuperficial e as vazões de engolimento, pode-se calcular a variação dovolume de alagamento e do nível d’água sobre as bocas de lobovolume de alagamento e do nível d água sobre as bocas-de-lobo.

Os níveis d’água sobre as bocas-de-lobo permitiram ainda verificar ag pcapacidade de transporte das tubulações de descarga, considerandoescoamento a seção plena, sem obstruções e com diferentes níveis deobstrução em porcentagem dos diâmetrosobstrução em porcentagem dos diâmetros.

Finalmente, verificou-se a necessidade de ampliação do sistema deFinalmente, verificou se a necessidade de ampliação do sistema demicrodrenagem para minimizar os problemas de estrangulamento darede.

METODOLOGIA

METODOLOGIA

Macrodrenagem:

Para realização dos estudos hidrológicos do rio Mossoró utilizou se a sériePara realização dos estudos hidrológicos do rio Mossoró, utilizou-se a sériehistórica de vazões do posto fluviométrico de Mossoró (código 37090000,ANA/CPRM).

G h i d d d d í l d’á ã di í iGerou-se curva-chave a partir de dados de nível d’água e vazão disponíveis nosistema de informações da Agência Nacional de Águas (HIDROWEB/ANA).

A variação do nível d’água do rio Mossoró nas proximidades da área objeto destetrabalho é estimada com base na equação de descarga da barragem vertedorlocalizada a jusante das pontes que dão acesso ao centro de Mossoró, como segue:

3/2Q CLHem que: Q é a vazão no rio estimada com base nos dados do Posto Mossoró (m3/s);C é o coeficiente de descarga admitindo um valor de 2 0 para um vertedor com

3/2Q CLH=

C é o coeficiente de descarga, admitindo um valor de 2,0 para um vertedor comsoleira delgada; L é o comprimento do vertedouro (83 m); e H é a lâmina d’águavertida (m).

METODOLOGIA

METODOLOGIA

METODOLOGIA

Com base nos dados do levantamento topográfico, verificou-se o desnível entre acota da geratriz inferior da galeria na área inundável e o ponto de deságüe darede de drenagem no rio Mossoró Portanto sempre que o nível da água do riorede de drenagem no rio Mossoró. Portanto, sempre que o nível da água do riosupera este valor, a água na galeria escoa no sentido inverso e transborda na via.

METODOLOGIA

Estudo de vazões extremas utilizando a distribuição probabilística de Gumbel.Finalmente, verificou-se a necessidade de alargamento e/ou aprofundamento

do canal de macrodrenagem As a ões na seção do posto fl iométrico Mossoródo canal de macrodrenagem. As vazões na seção do posto fluviométrico Mossoróforam simuladas utilizando a equação de Manning, ajustada a partir dos dadosmedidos naquela seção.

2/13/21

em que: Q é a vazão (m³/s), n é o coeficiente de Manning, A é a área da seção

2/13/2 ..1 SRAn

Q h=

q Q ( ), g, çb(m²), Rh é o raio hidráulico da seção (m), e S é a declividade da linha de energia(m/m), correspondente a 0,003 m/m (valor ajustado com base em dados medidos naseção).ç )

Para estimativa dos impactos resultantes de alterações na seção do postofluviométrico, diferentes cenários foram considerados. Para cada um dos cenáriosconsiderados foram estimadas as vazões correspondentes a diferentesconsiderados foram estimadas as vazões correspondentes a diferentesprofundidades. Dispondo das curvas chave para cada cenário, foi possível estimaros níveis d’água associados a vazões com tempos de retorno de 25, 50, 75 e 100anos.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Hidrogramas triangulares obtidos

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Variação do nível d’água sobre bocas-de-lobo

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Impacto de elevações de 0,5 e 1,0 m do nível d’água sobre as bocas-de-lobo

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Verificou se que obstruções superiores a 25% do diâmetro (conformeVerificou-se que obstruções superiores a 25% do diâmetro (conformeobservado nos estudos de campo) já seriam suficientes para que astubulações tivessem capacidade igual ou inferior à das bocas de lobo,

t d i t í l t d t l t d d drepresentando assim outro possível ponto de estrangulamento da rede demicrodrenagem.

Verificou-se que dobrando a capacidade das bocas-de-lobo edesobstruindo a tubulação de descarga seria suficiente para evitaralagamentos significativos na área estudadaalagamentos significativos na área estudada.

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Evolução histórica do nível de água do rio Mossoró na seção de deságüe da galeria

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Vazões máximas associadas a tempos de recorrência de eventos extremospara a seção do posto fluviométrico Mossoró

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Modificações da seção do posto fluviométrico Mossoró

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Freqüência de inundações no cruzamento das ruas Jerônimo Rosado e Joséq çNegreiros através de fluxo de retorno pela galeria, em cada um dos cenários

CONCLUSÕESO sistema de drenagem pluvial avaliado está sub-dimensionado tanto emrelação à microdrenagem quanto à macrodrenagem.A falta de manutenção dos elementos do sistema de drenagem pluvialA falta de manutenção dos elementos do sistema de drenagem pluvial,lançamento desordenado de lixo nas bocas de lobo, além do assoreamento dotrecho do rio Mossoró, são alguns dos agravantes aos problemasevidenciadosevidenciados.Para evitar a ocorrência dos problemas evidenciados, sugere-se a adoção dasseguintes medidas em relação à micro e macrodrenagem:

Li d b t ã iódi d j t b d l b t b l õ- Limpeza e desobstrução periódica de sarjetas, bocas-de-lobo e tubulações ougalerias;

- Implantação de programas de conscientização da sociedade acerca do impactodos resíduos na drenagem;dos resíduos na drenagem;

- Implantação e/ou ampliação da capacidade de bocas-de-lobo e galerias;- Canalização, aprofundamento e/ou alargamento do canal de macrodrenagem,

incluindo possíveis serviços de dragagem do leito do rio para retirada deincluindo possíveis serviços de dragagem do leito do rio para retirada dematerial previamente depositado;

- Realização de serviços de aterramento e nova pavimentação nos trechos críticos;- Implantação de sistemas alternativos de drenagem urbana.Implantação de sistemas alternativos de drenagem urbana.