Sistema de Esgotamento Sanitário

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1 Sistema de Esgotamento Sanitário Sistema Separador Esgoto sanitário Água Pluvial Esgoto doméstico Esgoto industrial Água de infiltração Contribuição Pluvial Parasitária COLETA COLETA TRATAMENTO DISPOSIÇÃO FINAL DISPOSIÇÃO FINAL Sistema Unitário: Coleta conjunta Definições: NBR 9648/Nov1986

2 Sistema Unitário 2

3 Sistema separador 3

4 1 Drenagem urbana Projeto de Microdrenagem Inicia nas edificações, seus coletores pluviais. Sistema inicial de drenagem urbana: leito das ruas (guias e sarjetas), bocas-de-lobo e galerias Traçados das ruas, largura, topografia Fonte: [Ref 1,2] Projeto de Macrodrenagem Escoamento final das águas pluviais provenientes do Sistema Inicial de Drenagem Urbana Rede física: principais talvegues (fundo de vale) sempre existe Constitui-se basicamente: canais naturais ou artificiais, galerias de grandes dimensões, estruturas auxiliares e obras de proteção contra erosão. Interesse maior na área total da bacia: seu escoamento natural, sua ocupação e cobertura, os fundos de vale, os cursos de água, aspectos sociais (canalização de um córrego pode não ser benéfica à população) Hidráulica de canais 5

5 1 - VAZÃO DE DIMENSIONAMENTO: Método Racional Q cia Microdrenagem Máxima vazão provocada por uma chuva de intensidade uniforme. Ocorre quando toda a bacia passa a contribuir para a seção em estudo. Tempo necessário para que isso ocorra: t c Q: vazão de pico c: coeficiente de deflúvio i : intensidade média da precipitação sobre toda a bacia, de duração igual ao t c A: área da bacia Uso com cautela, pois envolve várias simplificações Quanto maior a área mais impreciso o método Aplicação para bacias pequenas: A 5 km² (Linsley & Franicini) 6

6 A - Coeficiente de deflúvio (c) ou Coeficiente de escoamento superficial Posteriormente evapora Interceptada por obstáculos CHUVA Atinge o solo Retida em depressões do terreno Infiltra Escoa pela superfície c Vol. esc. Vol. prec As perdas podem variar de uma chuva para outra c varia i t d P ef Distribuição da chuva na bacia Duração e intensidade da chuva Rede de drenagem Uso do solo Direção do deslocamento da tempestade em relação ao sistema de drenagem Coeficiente de deflúvio Tipo de solo Precipitação antecedente Condição da umidade do solo

7 Tabelas:

8

9 Cálculo do coeficiente de escoamento de um determinado quarteirão: Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: C 0,9 A 0,9 A 0,3A 0,15A T Rp A Q Rnp Aq Sucepar (Suderhsa, atual Instituto das Águas do Paraná): C 0,8A A coberta coberta 0,3A A descoberta descoberta A T : Área de telhados A Rp : Área de ruas pavimentadas A Rnp : Área de ruas não pavimentadas A Aq : Área de quintais A Q : Área do quarteirão 10

10 B - Área contribuinte B1) A nível de bacia e sub-bacia hidrográfica Individualização da bacia contribuinte: traçado em planta topográfica. B.2) A nível de quarteirão Sucepar (Suderhsa, atual Instituto das Águas do Paraná): Dividir os quarteirões pelas bissetrizes. ESCALA: Bacias urbanas: escala 1:5.000 (curvas de nível a cada 5m) Estudos mais detalhados: escala 1:2.000 (curvas de nível a cada metro) 12

11 Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 13

12 Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 14

13 Secretaria Técnica do Projeto Noroeste: 15

14 16

15 C - Intensidade média da precipitação (i) Neste método considera-se: valor médio no tempo e no espaço. É relacionada com a duração da chuva crítica e o período de retorno T r Normalmente tempo de concentração da bacia Admite-se que o T r da precipitação seja o mesmo da cheia que ela provoca. Para um pluviógrafo isolado, pode-se determinar a equação da chuva: Não é exatamente verdadeiro. i K. T ( t t m r n 0) i - intensidade máxima média para duração t; t 0, C e n são parâmetros a determinar K fator de freqüência

16 C.1 - Tempo de recorrência: Microdrenagem: 3 anos Macrodrenagem: 5 anos Barragens Galerias de águas pluviais Canais em terra Pontes e bueiros mais importantes, e que dificilmente permitirão ampliações futuras Obras em geral em pequenas bacias urbanas a anos 5 a 10 anos 10 anos 25 anos 5 a 50 anos 18

17 C.2 - Tempo de duração da chuva: No método racional: tempo de duração da chuva = tempo de concentração da bacia t c = t i + t p Ver: TH024 - Hidrologia Tempo de percurso dentro da galeria (min) Tempo de escoamento superficial ou de entrada (min) Várias fórmulas empíricas, ábacos, dentre eles: Kirpich t i t c 3 L 57 H 0,385 t c : Tempo de concentração (min) L: Extensão do talvegue principal (km) H: Diferença de nível entre o ponto mais afastado e o ponto considerado (m) 19

18 D - Fatores de redução ou ampliação da vazão D.1 Coeficiente de retardo n 1 100A A: Área da bacia (km²) Bacias com declividade: Inferior a 5/1000 n=4 Até 1/100 n=5 Maiores que 1/100 n=6 1 D.2 - Fator de correção de c Condições antecedentes de precipitação Multiplicar o coeficiente de escoamento por C f (c. c f ) <1 (Wright-MacLaughin, 1969) 20

19 Meio-fio Elementos de captação e transporte Sarjeta e Sarjetões Boca de lobo Tubos de ligação Caixas de ligação Poços de visita Galerias 21

20 a) Sarjetas e Sarjetões SARJETAS Calhas formadas por faixas da via pública e o meio-fio (guia) SARJETÕES Faixas nos cruzamentos de ruas Comportamento como canais de seção triangular. Dimensionamento: Não considera sua função hidráulica. interesse: Capacidade hidráulica Chuva Capacidade hidráulica da sarjeta Fórmula de Manning Q = A n R H 2/3 I 1/2 Posicionamento das bocas de lobo n = 0,016 (concreto rústico) 22

21 Fatores de redução de escoamento das sarjetas (DAEE/CETESB, 1980) Declividade da sarjeta (%) Fator de redução 0,4 0, ,50 5,0 0,50 6,0 0,40 8,0 0, ,20 23

22 b) Boca de Lobo [Ref.1] A capacidade hidráulica pode ser considerada como a de um vertedor de parede espessa: Q = 1,71 L H 3/2 (m³/s) L: comprimento da abertura (m) H: altura da água nas proximidades (m) 25

23 Boca de lobo com grelha Leito da via [Ref.1] Tubo E entrada pela guia 26

24 [Ref.1] 27

25 [Ref.1] 28

26 29

27 Fatores de redução de escoamento para bocas de lobo (DAEE/CETESB, 1980) Localização na sarjeta Ponto baixo Ponto intermediário Tipo de boca de lobo % permitida sobre o valor teórico De guia 80 Com grelha 50 Combinada 65 De guia 80 Grelha longitudinal 80 Grelha transversal ou longitudinal com barras transversais Combinada % dos valores indicados para a grelha correspondente 30

28 c) Galerias Dimensionamento pode ser através de Manning. Q p = πd2 4n V p = 1 n D 4 D 4 2/3 I 1/2 2/3 I 1/2 Com a relação Q/Q p : Tabela: Condutos circulares parcialmente cheios. Relações baseadas na equação de Manning: Y/D R H /D A/D² V/V p Q/Q p 0,22 0,1312 0,1281 0,6506 0,10613 Q p : Vazão a seção plena V p : Velocidade a seção plena 0,23 0,1364 0,1365 0,6677 0,11602 Determina-se: V, A, R H e Y/D 32

29 Regras básicas de projeto Escoamento nas galerias: conduto livre, em regime permanente e uniforme Nas seções circulares: Diâmetro mínimo: 300mm Dimensionamento a seção plena ou Y=0,95D Nas seções retangulares: Altura mínima: 0,50m 300 mm Dimensionamento: Altura livre mínima=0,10h 33

30 Velocidade Mínima (recomendado 0,75m/s) Máxima (recomendado 5m/s) Declividade Declividade econômica = I terreno Recobrimento mínimo: 1m Profundidade máxima: 3,5m 34

31 Geratrizes superiores internas alinhadas [Ref.3] A jusante, maior diâmetro. 35

32 [Ref.3] 36

33 Bibliografia [Ref.1] AISSE, Miguel Mansur. Drenagem Urbana. In: Fendrich, R.; Oblade, N.L.; Aisse, M.M. & Garcias, C.M Drenagem e Controle da erosão urbana. Curitiba: Champagnat. Cap.IV. [Ref.2] Azevedo Netto. Manual de Hidráulica. P [Ref.3] Gribbin, J.E. Introdução à Hidráulica, Hidrologia e Gestão de Águas Pluviais. Cengage Learning. Tradução da 3ª. Edição norte-americana. 37

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