exercício de drenagem

8/10/2019 Exerccio de Drenagem

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1

EXERCCOS: DRENAGEM - Gabarito

Exerccio N 2 Sistema de microdrenagem

Coeficiente de escoamento superficial: C = 0,55 (adotado);Perodo de retorno: T = 5 anos;

Equao da Chuva de Campos do Jordo:

( )[ ]1/lnln9046,04778,0.)5(0341,2)15(1535,19 6590,07928,0, +++= TTtti Tt

Boca de lobo: sem grades, com depresso capacidade de captao de 60 l/s;

Admitir o mximo de 4 bocas de lobo interligadas, com um conduto de ligao de 0,50m

de dimetro e declividade de 1%.Adotar 4 ligaes por poo de visita (PV).

Adotar galerias de seo circular. Dimetros comerciais: 0,30, 0,40, 0,50, 0,60, 1,00, 1,20e 1,50m.

Resoluo:

1 passo: Indicar o sentido de escoamento (com base nas cotas doscruzamentos) (Figura 1).

2 passo: Calcular a declividade de cada trecho.

A declividade longitudinal de cada trecho foi calculada utilizando a frmula abaixo:

trecho

jusmont

L

CotaCotaI

=

Os valores das declividades obtidas para cada trecho esto mostrados na Figura 2.

3 passo: Dividir cada quadra em 4 sub-reas, da mesma forma que umtelhado de quatro guas (adotado neste projeto).

Clculo das reas de contribuio:

rea total de contribuio = rea quadra + rea da rua (metade)

Exemplo:

rea de Contribuio da Rua: 27007100 mxAr ==

rea de Contribuio da Quadra: 2500.22

50100m

xAq ==

rea Total: hamAt 32,0200.325007002 ==+=

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2/21

2

CANAL

RUA9

95.00

96.00

97.00

100.00

RUA8

RUA5

93.60

RUA 4

RUA 3

94.50

95.00

96.00 99.00

RUA6

97.00 101.00

96.00

99.50

RUA 2 96.50 98.20

RUA7

99.00RUA 1 98.70

14 100 14 100 14 100 14

14

120

14

100

14

100

14

Greides das Ruas

Sentido de Escoamento

xx.xx

LEGENDA

Figura 1 - Sentido do escoamento das guas nas ruas.



3/21

3

CANAL

RUA9

95.00

96.00

97.00

100.00

RUA8

RUA5

93.60

RUA 4

RUA 3

94.50

95.00

96.00 99.00

RUA6

97.00 101.00

96.00

99.50

RUA 2 96.50 98.20

RUA7

99.00RUA 1 98.60

114 114 114

134

114

114

I=0,0044m/m I=0,0044m/m I=0,0035m/m

I=0,0088m/m I=0,0044m/m I=0,015m/m

I=0,0088m/m I=0,018m/m I=0,035m/m

I=0,013m/m I=0,026m/m

I=0,0

22m/m

I=0,0

088m/m

I=0,0

088m/m

I=0,0

044m/m

I=0,0

088m/m

I=0,0

26m/m

I=0,0

088m/m

I=0,0

18m/m

I=0,0

19m/m

I=0,0

030m/m

I=0,0

25m/m

I=0,0044m/m

TRECHO A TRECHO B TRECHO C

TRECHO D TRECHO E TRECHO F

TRECHO G TRECHO H TRECHO I

TRECHO J TRECHO L TRECHO M

TRECHO

N

TRECHO

O

TRECHO

P

TRECHO

Q

TRECHO

R

TRECHO

S

TRECHO

T

TRECHO

U

TRECHO

V

TRECHO

X

TRECHO

Z

Figura 2 - Declividade dos trechos.



4/21

4

100

CANAL

RUA 4

14 141414

14

4545

(c)0,32 ha 0,32 ha

0,32 ha(c)

0,32 ha(c)

(c)

0,32 ha

0,32 ha 0,32 ha

0,32 ha

0,32 ha

RUA6

0,32 ha 0,32 ha

0,32 ha

0,43 ha0,43 ha RUA7

0,43 ha0,43 ha120

20

100

(d)

4

5

114

QUADRA 6

0,32 ha

RUA 3

QUADRA 7

0,32 ha

RUA9

0,32 ha

RUA8

50

0,32 ha(e)

0,97 ha

45

QUADRA 8

(d)

50

0,32 ha

(e)

RUA5

QUADRA 5

0,32 ha 0,32 ha4545

50

QUADRA 4

0,32 ha

RUA 2

0,43 ha

(a)

0,43 ha

0,32 ha

14

0,97 ha

100

(a)50

(b)(b)

0,32 ha 0,32 ha

77

QUADRA 1

RUA 1

QUADRA 2

0,32 ha

14

QUADRA 3

Figura 3 - reas de contribuio.



5/21

5

1)Locao do Sistema de Galerias Pluviais

Figura 4 - Verificao da capacidade das sarjetas.



6/21

6

Valores adotados no projeto:

Tempo de concentrao nas quadras:

A = 0,32 ha tc = 5 min;

A = 0,43 ha tc = 7 min;A = 0,97 ha tc = 10 min;

Tempo de escoamento nas sarjetas

Velocidade mdia de escoamento (adotado) = 1,1 m/s

Para L = 100 m tes = 1,5 min;

Para L = 120 m tes = 1,8 min;

Para L = 200 m tes = 3,0 min.

2) Verificao da Capacidade das Sarjetas

Ponto 1

rea drenada: 0,32ha

Declividade montante: 0,0044 m/m

Capacidade da sarjeta montante: sQs /m204,00044,0846,38,03== Qs= 204 l/s

tc= 5 min i = 2,174 mm/min

Vazo Pluvial: Qp= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,174 x 0,32 = 63,8 Qp= 63,8 l/s

Como sp QQ < no h necessidade de galeria.

Ponto 2

rea drenada: 0,32ha


Capacidade da sarjeta montante: sQs /m204,00044,0846,38,03

== Qs= 204 l/stc= 5 min i = 2,174 mm/min



Ponto 3

rea drenada: 0,32 ha

Declividade montante: 0,0035 m/mCapacidade da sarjeta montante: sQs /m182,00035,0846,38,0

3== Qs= 182 l/s



7/21

7




Ponto 4







Ponto 5

rea drenada: 0,32ha






Ponto 6

rea drenada: 0,32 ha + 0,43 ha = 0,75 ha



tc= max{(5 + 1,8), 7} tc= 7 min i = 2,00 mm/min

Vazo Pluvial: Qp= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,75 = 138 Qp= 138 l/s


Ponto 7



3== Qs= 289 l/s



8/21

8




Ponto 8







Ponto 9

rea drenada: 0,32ha + 0,43ha = 0,75 ha






Ponto 10

rea drenada: 0,32 + 0,43 + 0,32 = 1,07 ha


Capacidade da sarjeta montante: sQs

/m377,0015,0846,38,0 3== Qs= 377 l/s

tc= max{(5 + 1,8 + 1,5), (7 + 1,5), 5} tc= 8,5 min i = 1,889 mm/min



Ponto 11



Capacidade da sarjeta montante: sQs /m424,0019,0846,38,0 3== Qs= 424 l/stc= 7 min i = 2,00 mm/min



9/21

9



Ponto 12rea drenada: 0,32 + 0,43 = 0,75 ha






Ponto 14

rea drenada: 4 x 0,32 + 3x 0,43 = 2,57 ha



tc= max{(5 + 1,8 + 3,0), (7 + 3), (7 + 1,5)} tc= 10 min i = 1,793 mm/min


Como sp QQ > h necessidade de galeria.

Ponto 15

rea drenada: 2 x 0,32 + 0,43 = 1,07 ha



tc= 7 + 2 x 1,5 tc= 10 min i = 1,793 mm/minVazo Pluvial: Qp= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,793 x 1,07 = 176 Qp= 176 l/s


Ponto 16

rea drenada: 3 x 0,32 + 0,43 = 1,39 ha


Capacidade da sarjeta montante: sQs /m204,00044,0846,38,0 3== Qs= 204 l/s

tc= 7 + 3 x 1,5 tc= 11,5 min i = 1,707 mm/min



10/21

10


Como sp QQ > h necessidade de galeria.

Tabela 1 - Resumo da loca o do sist ema de ga ler ias plu via is.

Ponto Declividade rea Vazo Capacidade Necessidade demontante contribuinte pluvial sarjeta galeria

(m/m) (ha) (l/s) (l/s)

1 0,0044 0,32 63,8 204 No

2 0,0044 0,32 63,8 204 No

3 0,0035 0,32 63,8 182 No

4 0,0220 0,43 78,8 456 No

5 0,0088 0,32 63,8 289 No

6 0,0260 0,75 138 496 No7 0,0088 0,32 63,8 289 No

8 0,0260 0,43 78,8 496 No

9 0,0030 0,75 138 169 No

10 0,0150 1,07 187 377 No

11 0,0190 0,43 78,8 424 No

12 0,0190 0,75 138 424 No

14 0,0044 2,57 422 204 Sim

15 0,0088 1,07 176 289 No

16 0,0044 1,39 218 204 Sim



11/21

11

Figura 5 Localizao das galerias.



12/21

12

3) Determinao do nmero de boca de lobo

Ponto 5

Vazo pluvial: Qp= 64 l/s

N de boca de lobo: 1Qrem= 64 60 = 4 l/s

Ponto 6


N de boca de lobo: 2

Qrem= 138 120 = 18 l/s

Ponto 8



Qrem= 79 60 = 19 l/s

Ponto 10


Qaflu= 185 l/s


Qrem= 185 180 = 5 l/s

Ponto 11



Qrem= 79 60 = 19 l/s

Ponto 12



Qrem= 138 120 = 18 l/s

Ponto 14

rea drenada: 2 x 0,32 + 0,43 = 1,07 ha



13/21

13

tc= 7 + 1,5 = 8,5 min i = 1,889 mm/min


Vazo 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


Qrem= 0 l/s

Ponto 15


Qaflu= 176 l/s


Qrem= 0 l/s

Ponto 16



Qaflu= 218 180 = 38 l/s


Qrem= 0 l/s

Ponto 18

rea drenada: 0,32 + 0,49 = 0,81 ha



tc= max{7; 5 +1,5} = max{7; 6,5} tc= 7 min i = 2,00 mm/minVazo Pluvial: Qp= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,00 x 0,81 = 149 Qp= 149 l/s


Qrem= 149 120 = 29 l/s

Ponto 19

rea drenada: 0,32 + 0,97 = 1,29 ha


3== Qs= 204 l/s



14/21

14

tc= max{10; 5 + 3} = max{10; 8} tc= 10 min i = 1,793 mm/min


(No ser colocada boca de lobo, pois j existem 4 ligaes no PV; a BL ser colocadano ponto 18).

Ponto 22

rea drenada: 2 x 0,32 = 0,64 ha

tc= 5 + 1,5 = 6,5 min i = 2,040 mm/min


Qaflu= 120 + Qrem_5+ Qrem_6= 120 + 4 + 18 = 142 l/s


Qrem= 142 120 = 22 l/s

Ponto 23

rea drenada: 0,32 + 0,97 + 0,32 = 1,61 ha



tc = Max{10 + 1,5; 5 + 3 + 1,5} = Max{11,5; 9,5} tc = 11,5 min i = 1,707mm/min

Vazo pluvial: Qp= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,707 x 1,61 = 252 Qp= 252 l/s


Qaflu= (252 120) + Qrem_8+ Qrem_14= 132 + 19 + 0 = 151 l/s


Qrem= 0 l/s

Ponto 24Vazo pluvial: Qp= 64 l/s

Vazo captada a montante: Qcap= 0 l/s


Qrem= 64 60 = 4 l/s

Ponto 25





15/21

15




Qrem

= 0 l/s

Ponto 30


tc= 5 + 1,5 = 6,5 min i = 2,040 mm/min




Qrem= 0 l/s

Ponto 31


tc= 5 + 1,5 + 1,5 = 8,0 min i = 1,925 mm/min





Qrem= 0 l/s

Ponto 32


tc= 5 + 1,5 + 1,5 = 8,0 min i = 1,925 mm/min



Qaflu= 282 l/s


Qrem= 282 (4 x 60) = 282 240 = 42 l/s

A Figura 6 mostra a localizao das bocas de lobo e a Tabela 2 apresenta o resumo

dos clculos relativos determinao do nmero de bocas de lobo em cada local.



16/21

16

Figura 6 Quantidade de bocas de lobo em cada ponto de captao.



17/21

17

4) Resultados

Os clculos podem ser organizados em uma tabela como a que segue para melhorcompreenso dos resultados.

Tabela 2 - Localizao e quantidade de Bocas de Lobo.

Ponto Acontrib.(ha)

Qpluv.(l/s)

Qcaptada_mont(l/s)

Qafluente(l/s)

Nmero deBL

Qremanesc.(l/s)

5 0,32 64 0 64 1 46 0,75 138 0 138 2 188 0,43 79 0 79 1 1910 1,07 185 0 187 3 511 0,43 79 0 79 1 1912 0,75 138 0 138 1 18

14 1,07 185 120 107 2 015 1,07 176 0 176 3 016 1,39 218 176 42 1 018 0,81 149 0 149 2 022 0,64 120 0 142 2 2223 1,61 252 120 151 3 024 0,32 64 0 64 1 425 0,97 159 0 159 3 030 0,64 120 0 146 3 031 0,96 169 0 169 3 032 1,60 282 0 282 4 42

5) Dimensionamento Hidrulico das Galerias

A Figura 7 mostra a rea de contribuio para o dimensionamento degalerias pluviais.

Trecho 1-1

rea drenada: 4 x 0,32 + 3 x 0,43 + 0,49 = 3,06 ha

tc= 5 + 1,8 + 1,5 = 8,3 min i = 2,154 mm/min

Vazo de projeto: Q1-1= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,154 x 3,06 = 604 l/s

Dimetro: mI

nQD 73,0

0044,0312,0

015,0604,0

312,0

8/38/3

=

=

= Dcom = 0,80 m

Velocidade: smD

Q

A

QV /20,1

)80,0(

604,04422

=

=

==

Tempo de percurso: min58,19520,1

114==== sV

Ltp



18/21

18

Figura 7 - reas de contribuio para o dimensionamento dos trechos da galeria pluvial



19/21

19

Trecho 1-2

rea drenada: A1-2+ 3 x 0,32 + 2 x 0,43 = 3,06 + 0,96 + 0,86 = 4,88 ha

tc= t1-1+ tp= 8,3 + 1,58 = 9,88 min i = 2,033 mm/min

Vazo de projeto: Q1-2

= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,033 x 4,88 = 910 l/s

Dimetro: mI

nQD 75,0

0088,0312,0

015,0910,0

312,0

8/38/3

=

=

= Dcom = 0,80 m

Velocidade: smD

Q

A

QV /81,1

)80,0(

910,04422

=

=

==


114==== s

V

Ltp

Trecho 1-3rea 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 i =1,961 mm/min

Vazo de projeto: Q1-3= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,961 x 7,62 = 1.370 l/s

Dimetro: mI

nQD 00,1

0044,0312,0

015,0370,1

312,0

8/38/3

=

=

= Dcom = 1,00 m

Velocidade: smDQ

AQV /64,1

)00,1(288,144 22 =

===

Tempo de percurso: min16,15,6964,1

114==== s

V

Ltp

Trecho 2-1

rea drenada: 2 x 0,32 + 0,43 = 1,07 ha

tc= 7 + 1,5 + 1,5 = 10 min i = 2,025 mm/min

Vazo de projeto: Q2-1= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 2,025 x 1,07 = 199 l/s

Dimetro: mI

nQD 48,0

0044,0312,0

015,0199,0

312,0

8/38/3

=

=

= Dcom = 0,50 m

Velocidade: smD

Q

A

QV /01,1

)50,0(

199,04422

=

=

==


114==== s

V

Ltp

Trecho 1-4

rea drenada: A1-3+ A2-1+ 11 x 0,32 = 7,62 + 1,07 + 3,52 = 12,21 ha



20/21

20

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 i = 1,889 mm/min

Vazo de projeto: Q1-4= 166,7.C.i.A = 166,7 x 0,55 x 1,889 x 12,21 = 2.115 l/s

Dimetro: mInQD 83,0015,0312,0 015,0115,2312,0

8/38/3

=

=

= Dcom = 1,00 m

Velocidade: smD

Q

A

QV /69,2

)00,1(

115,24422

=

=

==

Tempo de percurso: min40,02,2469,2

65==== s

V

Ltp

Tabela 3 - Dimensionamento hidrulico das galerias pluviais.Trecho Comp.

(m)Decl.(m/m)

A.D.(ha)

tc(min)

Vazo(l/s)

Dcalc(m)

Dcom(m)

Veloc.(m/s)

tpercurso(min)

1-11-21-32-11-4

11411411411465

0,00440,00880,00440,00440,0150

3,064,887,621,0712,09

8,39,8810,93

1012,09

604910

1370199

2115

0,730,751,000,480,83

0,800,801,000,501,00

1,201,811,641,012,69

1,581,051,161,880,40



21/21

exercício de drenagem

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