DIMENSIONAMENTO DE UMA REDE COLETORA DE ESGOTO PLUVIAL NA CIDADE SANTA MARIA - RS 1 DALLA NORA, Robson 2 ; GARLET, Bruno 2 ; NUNES, Felipe 2 ; BRESSAN, Vagner 2 ; FRANCO, Rafael S 2 ; BAISCH, Paulo 2 ; AQUINO, João P. N 2 ; SANTIAGO, Mariana 3 1 Trabalho de Pesquisa UNIFRA 2 Curso de Engenharia Ambiental e Sanitária do Centro Universitário Franciscano (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil 3 Curso de Letras do Centro Universitário Franciscano (UNIFRA), Santa Maria, RS, Brasil E-mail: dallanorarobe@hotmail.com ; brunogarlet@hotmail.com ; nunes_ds@hotmail.com ; vagnercbressan@hotmail.com ; rafaelruffus@hotmail.com ; paulobaisch@hotmail.com ; jaoeng.ambiental@hotmail.com ; marianaengamb@hotmail.com RESUMO A drenagem de águas pluviais urbanas é o conjunto de atividades, infra-estruturas e instalações operacionais de drenagem urbana de águas pluviais, de transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias, tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas. O presente trabalho tem como objetivo geral dimensionar a rede de drenagem das águas pluviais da Rua Coronel Valença na Vila Oliveira, na cidade de Santa Maria RS. Foi utilizado os softwares Google Earth e Surfer 8.o para cálculo de área, e formula da Manning para dimensionar o emissário. O diâmetro encontrado foi de 225 mm ficando abaixo do mínimo estabelecido 400 mm (NBR 9448). A implementação do sistema de drenagem de águas pluviais representará uma melhora de qualidade social imediata, pois vai sanar o problema das cheias em dias de considerável precipitação, aliviando as pressões à saúde publica local, e também as pressões ao ambiente. Palavras-chave: Chuva; Drenagem; Alagamentos. 1. INTRODUÇÃO Conforme a lei Federal 11445/07, Art. 3o I, saneamento básico é o conjunto de serviços, infra-estruturas e instalações operacionais de: abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos, drenagem e manejo das águas pluviais urbanas. A drenagem de águas pluviais urbanas é o conjunto de atividades, infra-estruturas e instalações operacionais de drenagem urbana de águas pluviais, de transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias, tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas. No Brasil, quando se refere a saneamento básico e meio ambiente é notável a carência em recursos humanos, principalmente ao entendimento e aos possíveis 1
encaminhamentos das ações de saneamento e de proteção ao meio, sendo agravada pelas dificuldades econômico-financeiras (BARROS et. al, 1995). A urbanização e loteamento de uma área trazem consigo a pavimentação de ruas (cortes e aterros), a retirada da cobertura vegetal, entre outros, transformando o ambiente. Devido às pressões impostas pela intensa produção de resíduos da sociedade urbanizada os problemas gerados pela impermeabilização do solo passam a ser pontuais e imediatos em um perímetro urbano, como por exemplo, os pontos de alagamentos ocasionados pelas enxurradas (WRIGHT E HEANEY, 2001). Assim, a drenagem das águas pluviais torna-se um problema para cidades pavimentadas e mal planejadas onde uma possível ineficiência do sistema de drenagem poderá ocasionar erosões, desbarrancamentos e criação de pontos baixos onde a água se acumulará. O planejamento da drenagem é um instrumento de gerenciamento ambiental, que objetiva a redução da aplicação de recursos financeiros necessários para a correção dos prejuízos e dos impactos sociais decorrentes da ausência dessa prática. 2. OBJETIVO O presente trabalho tem como objetivo geral dimensionar a rede de drenagem das águas pluviais da Rua Coronel Valença na Vila Oliveira, na cidade de Santa Maria RS a fim de resolver inundações no local. 2.1 Objetivos específicos - Calcular a área de captação de água para drenagem. - Determinar o volume de água a ser drenado - Determinar índice pluviométrico da cidade de Santa Maria-RS. 3. METODOLOGIA 3.1 Seleção da área de estudo Para realização do trabalho foi selecionada uma área de estudo localizada no Bairro Oliveira da cidade, no Município de Santa Maria RS, mais precisamente a Rua Coronel Valença, devido aos constantes alagamentos, identificados no ano de 2012. Foi utilizado o software Google Earth, versão 6.0.1.2032 (beta) para delimitar a área de influência e para identificar visualmente as variações do terreno, marcando 2
pontos de controle de acordo com suas variações altimétricas e planialtimétricas (Figura 1). Figura 1: Imagem da área do projeto no Google Earth 3.2 Determinação da vazão Para o determinação da vazão foi utilizado o método racional, cuja formula é (Q = C.I.A.). Onde o (Q) é a vazão (l/s), o (C) é o coeficiente de escoamento superficial, adimensional, utilizando o valor 0,8 para áreas pavimentadas segundo Fenderich (1991), o (I) é a intensidade de precipitação, em mm, e a (A) área da bacia, em m 2. 3.3 Determinação de maior precipitação diária na cidade de Santa Maria Para a determinação do principal dia de maior precipitação foi consultado o site do 8o Distrito de Meteorologia Santa Maria - RS, com base nos dados de chuva entre os anos de 1912 até 2007. 3.4 Dimensionamento de emissários em tubulações de concreto Para o dimensionamento dos emissários foi utilizado a formula de Manning, cuja formula é D = 1,55 (Q x n / I1/2) 3/8. Onde o (D) é o diâmetro do emissário (m), (Q) é o deflúvio, (m3 / s), (I) é a declividade, (m / 100m), e (n) é o coeficiente de rugosidade, (tubos de concreto = 0.015). 3
4. RESULTADOS E DISCUSSÕES As setas de escoamento superficial obtida pelo software Surfer 8.0 (Figura 3), delimitaram a área de influência do projeto. Figura 2: Imagem das setas de escoamento superficial geradas pelo Surfer 8.0. A área (m2) do projeto foi determinada no Google Earth Pro. A área da Rua Coronel Valença obtida para dimensionamento da rede de drenagem das águas pluviais foi de 40000 m 2. Os dados coletados junto a estação meteriologica de Santa Maria- RS pertencente ao 8 o Distrito de Meteorologia Santa Maria RS ainda indicam que maiores chuvas diárias ficam próximas de 120 mm, determinando assim o maior valor pluviométrico diário já registrado na cidade de Santa Maria RS. Posteriormente, a vazão de água encontrada pela formula matemática de Arquimedes, foi de 55 L/s. 4
Q projeto = 0,8 x 0,120 m X 40000 m2 = 3840 m3/ diário (24 horas) = 0.0444 m3/s = 44,44 L/s. Segundo NBR 9648 deve adotar Q final = Q projeto + ¼ Q projeto. Q final = Q projeto + ¼ Q projeto = 44,44 L/s + (¼ x 44 l/s) = 55 L/s. Logo após foi feito o dimensionamento do emissário pela formula de Manning, utilizando a I = declividade foi utilizada 2 m / 100 m: D = 1,55 (0.055 x 0,015/ 0,021/2) 3/8 = 0,225 m = 225 mm, sendo que não ultrapassou o diâmetro mínimo de 400 mm ( NBR 9648). 5. CONCLUSÃO A implementação do sistema de drenagem de águas pluviais na rua Cel. Valença, na Vila Oliveira em Santa Maria - RS, sem dúvida representará uma melhora de qualidade social imediata, pois vai sanar o problema das cheias em dias de considerável precipitação, aliviando as pressões à saúde publica local, e também as pressões ao ambiente. REFERÊNCIAS ABNT - Associação Brasileira de Normas Técnicas. NBRs - 9814 de 1987, 10151 de 1998, 10152 de 1999, 11885 de 1991, 12207 de 1992, 12208 de 1992, 12209 de 1992, 12266 de 1992, 12587 de 1992, 13059 de 1993, 13160 de 1994, 14486 de 2000. BARROS, F. T. e BASILE, Jr. R. Coluna vertebral. Diagnóstico e Tatamento das PrincipaisPatologias. Sarvier Editora, São Paulo, 1995, p.59-75. Lei nº. 11.445 de 5 de Janeiro de 2007. Estabelece diretrizes nacionais para o saneamento básico; altera as Leis nos 6.766, de 19 de dezembro de 1979, 8.036, de 11 de maio de 1990, 8.666, de 21 de junho de 1993, 8.987, de 13 de fevereiro de 1995; revoga a Lei no 6.528, de 11 de maio de 1978; e dá outras providências. 5
WRIGHT, L.T.; HEANEY, J. P. Design of distributed stormwater control and reuse systems. In. Mays, L.W. Storm Collection Systems Design Handbook. Mcgrawhill, EUA, 2001. 6