Capítulo 47 Reservatório de detenção estendido - Pliniotomaz.com.br

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
Capítulo 47<br />
Reservatório de detenção estendido (ED)<br />
47-1

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
Ordem<br />
SUMÁRIO<br />
Assunto<br />
Capítulo 47– Reservatório de detenção estendido (ED)<br />
47.1 Introdução<br />
47.2 Critério Unificado<br />
47.3 First flush<br />
47.4 Volume para melhoria da qualidade das águas pluviais WQv<br />
47.5 Profundidade do reservatório de detenção estendido<br />
47.6 Área da bacia contribuinte<br />
47.7 Recarga e vazão base<br />
47.7.1 Fórmulas empíricas para a recarga média anual<br />
47.8 Tempo de detenção<br />
47.9 Eficiência da remoção de poluentes de uma bacia de detenção estendida<br />
47.10 Rampa de acesso e estrada de manutenção<br />
47.11 Relação comprimento/largura<br />
47.12 Manutenção<br />
47.13 Depreciação dos imóveis vizinhos ao reservatório de detenção estendido<br />
47.14 Segurança<br />
47.15 Válvula para esgotamento do reservatório<br />
47.16 Aumento da temperatura da água<br />
47.17 Infiltração<br />
47.18 Extravasor normal e de emergência<br />
47.19 Pré-tratamento<br />
47.20 Declividades dos taludes e do fundo do reservatório de detenção estendido<br />
47.21 Freeboard (borda livre)<br />
47.22 Vida útil da obra<br />
47.23 Área de superfície do reservatório de detenção estendido<br />
47.24 Paisagismo e estética<br />
47.25 Custo de construção<br />
47.26 Orifício<br />
47.27 Vertedor retangular<br />
47.28 Pré-desenvolvimento e pós-desenvolvimento<br />
47.29 Dimensionamento de reservatórios de detenção de enchentes<br />
47.29.1 Dimensionamento preliminar pelo método Racional<br />
47.29.2 Hidrograma Triangular<br />
47.29.3 Dimensionamento preliminar pelo método de Aron e Kibler, 1990<br />
47.30 Tempo de esvaziamento<br />
47.31 Método Simples de Schueler para concentração de poluentes<br />
47.32 Método Racional<br />
47.33 Período de retorno<br />
47.34 Intensidade de chuva<br />
47.34.1 Equação de Paulo S. Wilken para RMSP (Região Metropolitana de São Paulo)<br />
47.34.2 Equação de Martinez e Magni,1999 para a RMSP<br />
47.34.3 Aplicação do programa Pluvio2.1<br />
47.35 Tempo de concentração pela fórmula de Kirpich<br />
47.35.1 Tempo de concentração pela fórmula Califórnia Culverts Practice<br />
47.36 Vazão média e carga<br />
47.37 Esquema de reservatório de detenção estendido<br />
47.38 Volume do prisma trapezoidal<br />
47.39 Vazão Q 7,10<br />
47.40 Dimensionamento do vertedor para chuva de 100anos<br />
47.41 Curva cota-volume<br />
47.42 Routing do reservatório<br />
47.43 Eficiência da remoção no pré-tratamento e no tratamento<br />
47.44 Dissipador de energia<br />
47.45 Regulador de fluxo<br />
47.46 Falhas na barragem<br />
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47.47 Depósito de sedimentos<br />
47.48 Reservatório de detenção estendido off line somente para atender WQv<br />
47.49 Fração do runoff que vai para a BMP<br />
47.50 Reservatório de detenção estendido in line para atender enchentes+ WQv<br />
47.51 Regra dos 10%<br />
47.52 Uso do método Racional e hidrograma de Dekalb<br />
47.53 Leis sobre reservatórios de detenção<br />
47.54 Modelo de dimensionamento<br />
47.55 Bibliografia e livros consultados<br />
93 páginas<br />
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Capítulo 47– Reservatório de detenção estendido (ED)<br />
47.1 Introdução<br />
No manejo de águas pluviais, o Brasil vai passar dos reservatórios de detenção para os<br />
reservatórios de detenção estendido (ED-extended detention), que possibilitará além do controle de<br />
enchentes, a melhoria da qualidade das águas pluviais diminuindo o impacto da poluição difusa nos<br />
corpos d´água. O reservatório de detenção estendido apesar de ser razoavelmente bom para remoção de<br />
poluentes possui a facilidade de construção, manutenção e operação, sendo relativamente fácil<br />
transformar um reservatório de detenção para reservatório de detenção estendido que além do controle<br />
de enchentes irá melhorar a qualidade das águas pluviais.<br />
Em áreas urbanas o reservatório de detenção estendido é a melhor solução.<br />
O objetivo deste capítulo é elaborar um state of art sobre reservatórios de detenção estendido.<br />
No reservatório de detenção estendido armazena-se o volume WQv durante período de 24h até<br />
72h, ficando completamente seco no final. As Figuras (47.1) a (47.5) mostram os reservatórios de<br />
detenção estendido.<br />
Algumas vezes queremos deter a erosão a jusante e usamos período de retorno Tr=1,87anos e<br />
dimensionamento o volume do reservatório para esvaziamento em 24h.<br />
Caso se queira deter a erosão a jusante e a melhoria da qualidade das águas pluviais, adotamos o<br />
maior volume, que geralmente é aquele proveniente de deter a erosão quando em ambos período de<br />
detenção for de 24h.<br />
Figura 47.1- Reservatório de detenção estendido<br />
Fonte: Califórnia Handbook BMP, 2003<br />
Figura 47.2 - Foto tirada pelo Engenheiro Plínio Tomaz. Reservatório de detenção estendido<br />
localizado no Estado da Pennsylvania, Estados Unidos, janeiro de 1991.<br />
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Figura 47.3- Foto tirada pelo Engenheiro Plínio Tomaz. Reservatório de detenção estendido<br />
localizado no Estado da Pennsylvania, Estados Unidos, janeiro de 1991.<br />
Figura 47.4- Foto tirada pelo Engenheiro Plínio Tomaz. Reservatório de detenção localizado no<br />
Estado da Pennsylvania, Estados Unidos, janeiro de 1991.<br />
Figura 47.5-Bacia de detenção seca com Reservatório de detenção estendido<br />
ED (extended detention).<br />
Assim os poluentes serão depositados no fundo do reservatório e haverá proteção do córrego a<br />
jusante.<br />
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47.2 Critério Unificado<br />
Com objetivo de controlar enchentes, melhorar a qualidade das águas pluviais, proteger os cursos<br />
de água contra erosão, usa-se o critério unificado, conforme a Tabela (47.1), a Figura (47.6) e (47.7),<br />
podendo a sua aplicação ser isolada ou combinada.<br />
Tabela 47.1 - Critério unificado<br />
Ordem Critério unificado<br />
Descrição<br />
1<br />
Melhora da qualidade das<br />
águas pluviais<br />
Usaremos o método volumétrico WQv.<br />
Deter 80% dos sólidos totais em suspensão (TSS) correspondente à<br />
regra dos 90% das precipitações, que na RMSP (Região Metropolitana<br />
de São Paulo) corresponde a precipitação de 25mm.<br />
Adota-se o mínimo de área impermeável AI ≥10%; área da bacia<br />
máxima A ≤ 100ha (1km 2 ) e P ≥ 13mm.<br />
A área pode chegar até 200ha=2km 2 conforme Schueler, 2007.<br />
Volume<br />
WQ v<br />
2 Controle da erosão nos<br />
córregos e rios<br />
Usa-se período de retorno entre 1,5 anos e 2 anos e chuva de 24h. O<br />
período de detenção no reservatório deve ser de 24h.<br />
CP v<br />
3<br />
Enchente para período de<br />
retorno de Tr= 10anos ou<br />
Tr= 25 anos<br />
O pico de descarga para período de retorno de 25 anos deverá ser<br />
controlado no pós-desenvolvimento.<br />
Para micro-drenagem em lotes ou loteamentos adota-se geralmente<br />
Tr= 25anos.<br />
Para córregos e rios usa-se Tr= 100anos.<br />
Nota: a adoção do período de retorno deve ser determinada pelo<br />
projetista.<br />
V 25 ou V 100<br />
4<br />
Enchentes extremas de<br />
período de retorno de Tr=<br />
100 anos<br />
Considera-se chuva extrema aquela de período de retorno de 100anos<br />
Se a barragem tem mais de 5m de altura adotar Tr=1000anos<br />
Nota: o projetista deverá adotar para enchentes extremas no mínimo o<br />
período de retorno de 100anos.<br />
V 100<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Figura 47.6 - Representação esquemática do critério unificado<br />
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4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
Figura 47.7 - Esquema do critério unificado<br />
47.3 First flush<br />
Conforme Schueler, 1987 o valor do first flush é obtido com 90% das precipitações que<br />
produzem runoff e que acarretam deposição de 80% dos sólidos em suspensão.<br />
Achamos para a cidade de Mairiporã o first flush P=25mm. Portanto, os primeiros 25mm de<br />
precipitação são desviados para o tratamento e o restante enviado ao curso de água próximo.<br />
O FHWA dos Estados Unidos adota para o first flush o mínimo de 13mm sendo que as cidades e<br />
estados possuem o seu critério de cálculo.<br />
Para o LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)- Green Building é admitido<br />
para os Estados Unidos os seguintes valores:<br />
P=25mm para regiões úmidas<br />
P= 19mm para regiões do semi-árido<br />
P=13mm para regiões áridas.<br />
Observar na Tabela (47. 2) que a regra dos 90% de Schueler, 1987 corresponde a período de<br />
retorno de 3 meses. Para período de retorno de seis meses a altura de chuva é 33mm e para 98% temos o<br />
período de retorno de 1 ano.<br />
Tabela 47.2- Estimativa de freqüências e respectivas alturas de chuva conforme período de retorno<br />
Porcentagem de<br />
todas as precipitações<br />
Período<br />
de retorno<br />
Altura de chuva<br />
(mm)<br />
Mairiporã,<br />
Estado de São Paulo<br />
30 7 dias -<br />
50 14 dias 2<br />
70 Mensal 7<br />
85 2 meses 18<br />
90 3 meses 25<br />
95 6 meses 33<br />
98 1 ano 50<br />
99 2 anos 57<br />
First flush para reservatório de detenção estendido segundo Akan<br />
Akan e Paine, in Mays, 2001 mostraram estimativa do first flush P em função da fração da área<br />
impermeável e de um coeficiente “ar” que dependente do tempo de detenção de 12h até 48h.<br />
A equação foi criada em 1998 pela American Society of Civil Engineers para áreas até 100ha e<br />
para reservatórios de detenção estendido.<br />
P= ar x P 6 x ( 0,858xI 3 – 0,78 x I 2 + 0,774 x I + 0,04)<br />
Sendo:<br />
P=first flush (mm)<br />
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I= área impermeável em fração (0 a 1)<br />
ar= 1,104 para detenção de volume por 12h<br />
ar= 1,299 para detenção de volume por 24h. Pode ser interpolado entre 24h e 48h somente.<br />
ar= 1,545 para detenção de volume por 48h<br />
P 6 = precipitação média de um dia para período de retorno de 6meses<br />
Para a cidade de Mairiporã na RMSP P 6 =33mm.<br />
Exemplo 47.1<br />
Calcular o first flush para a RMSP com precipitação média diária de período de retorno para 6 meses de<br />
33mm, área impermeável de 70% para detenção com volume em 24h de reservatório de detenção<br />
estendido.<br />
P= ar x P 6 x ( 0,858xI 3 – 0,78 x I 2 + 0,774 x I + 0,04)<br />
ar=1,299<br />
P= 1,299x 33 x ( 0,858x0,7 3 – 0,78 x 0,7 2 + 0,774 x0,7 + 0,04)=21mm<br />
47.4 Volume para melhoria da qualidade das águas pluviais WQv<br />
Segundo Schueler, 1987 o volume para a melhoria da qualidade das águas pluviais é cálculo<br />
pelas equações:<br />
WQv= (P/1000) x Rv x A<br />
Rv=0,05+0,009 x AI<br />
Sendo:<br />
WQv= volume para melhoria da qualidade das águas pluviais (m 3 )<br />
P=first flush (mm)<br />
Rv= coeficiente volumétrico (adimensional)<br />
AI= área impermeável (%)<br />
A= área da bacia (m 2 )<br />
O tempo de esvaziamento do volume WQv varia de 12h até 72h. O usual é se usar 24h.<br />
Dica: recomendamos que o esvaziamento do volume WQv seja de 24h.<br />
47.5 Profundidade do reservatório de detenção estendido<br />
A profundidade do ED varia de 1,0m a 1,6m.<br />
Uma profundidade máxima que se poderia usar com segurança devido a tendência de crianças e<br />
pessoas poderem se afogar é usar profundidade de 1,6m. Poder-se-á usar profundidade de até 3,00m,<br />
mas para isto medidas de proteção a banhista ou pessoas que possam cair dentro do reservatório deverão<br />
ser tomadas. Urbonas em seus estudos aconselha que devido a efeitos de turbulência a profundidade<br />
mínima deve ser maior que 1,00m.<br />
47.6 Área da bacia contribuinte<br />
A área da bacia onde será feito o reservatório de detenção estendido deve ser no mínimo de 2ha a<br />
4ha e no máximo 100ha a 200ha.<br />
O grande problema de uma área pequena para se fazer um reservatório de detenção estendido é<br />
que o orifício para o esvaziamento terá diâmetro muito pequeno e provavelmente haverá entupimentos.<br />
Dica: a área mínima da bacia para se fazer um reservatório de detenção estendido é de 2ha a 4ha<br />
e a máxima de 100ha a 200ha conforme Schueler, 2007.<br />
47.7 Recarga e Vazão base<br />
O reservatório de detenção estendido não foi feito para melhorar a recarga e dependendo da<br />
qualidade das águas pluviais deverá ser construído camada de argila impermeabilizante com mínimo de<br />
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0,30m de espessura. O ideal é que o nível do lençol freático esteja no mínimo 1,50m abaixo do fundo do<br />
reservatório de detenção estendido.<br />
47.7.1 Fórmulas empíricas para a recarga média anual<br />
Possuímos a recarga de vários locais, sendo a mais comum a das chuvas, que é a recarga natural,<br />
mas existe a recarga de canal (infiltração), de irrigação e de reservatórios de infiltração.<br />
Na Índia Kumar e Seethpathi, 2002 fizeram uma fórmula empírica com 8% de precisão (para a<br />
região) que fornece a recarga das águas das chuvas.<br />
Rr= 1,37 ( P- 388) 0,76<br />
Sendo:<br />
Rr= recarga do aqüífero subterrâneo devido somente a águas das chuvas (mm/ano)<br />
P=precipitação média anual da estação (mm)<br />
Exemplo 47.2<br />
Estimar a recarga devida as chuvas para local com 1500mm.<br />
Rr= 1,37 (P- 388) 0,76<br />
Rr= 1,37 (1500- 388) 0,76 = 283mm<br />
Em L/s x ha teremos:<br />
283mm x 10.000m 2 / (365 dias x 86.400s) =0,0897 L/s x ha<br />
A favor da segurança podemos tomar 50% desta vazão e teremos:<br />
Qb= 0,50 x 0,0897 L/sxha= 0,045 L/sxha<br />
47.8 Tempo de detenção<br />
A eficiência de um reservatório de detenção estendido está no tempo de detenção e quando<br />
maior for o tempo de detenção, maior será a deposição de sedimentos, principalmente dos sólidos totais<br />
em suspensão TSS. O tempo de detenção não poderá ultrapassar de nenhum modo de 3 (três) dias, ou<br />
seja 72h, pois conforme estudos realizados no sudeste da Florida em 1994 poderá ocorrer o<br />
desenvolvimento de vetores (mosquitos) incomodando a vizinhança.<br />
No Estado de New York, 2001 em rios que possuem trutas, a detenção estendida não poderá<br />
passar de 12h, pois poderá matar as trutas com o aquecimento da água em torno de 2º C.<br />
O diâmetro do orifício para esvaziamento do reservatório deverá ser no mínimo de 75mm para<br />
evitar entupimentos e deverá haver dispositivos de proteção na entrada do orifício. Alguns estados<br />
americanos adotam o mínimo de 100mm.<br />
O tempo de detenção varia de 24h a 72h, sendo que na Califórnia se usa 48h. A decisão sobre a<br />
escolha do tempo se deve dar em relação ao conhecimento dos materiais que serão depositados, pois<br />
quanto maior o diâmetro das partículas, menor o tempo de detenção.<br />
Dica: o tempo de detenção mínimo de um reservatório de detenção estendido deve ser de 24h.<br />
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47.9 Eficiência da remoção de poluentes de um reservatório de detenção estendido<br />
Conforme Tabela (47.3) podemos ver como podem ser as remoções de poluentes no reservatório<br />
de detenção estendido.<br />
Tabela 47.3- Eficiência de remoção de poluentes de reservatório de detenção estendido<br />
Poluente Taxa de remoção (%)<br />
TSS 61±32<br />
TP 20±13<br />
TN 31±16<br />
NOx -2±23<br />
Metais 29-54<br />
Bactéria 78<br />
Fonte: http://www.stormwatercenter.net/<br />
A detenção de TSS é de aproximadamente 61%, fósforo total 20% e nitrogênio total 31%.<br />
Esclarecemos que podemos usar a Tabela (47. 3) e que existem vários autores que possuem<br />
eficiências diferentes sendo praticamente impossível fazer uma comparação entre elas.<br />
A eficiência da detenção do TSS, poderá ser estimada quando supomos a entrada do TSS em<br />
mg/L e quando temos ou supomos a distribuição dos diâmetros das partículas por massa.<br />
Figura 47.8- Reservatório de detenção estendido vazio e cheio.<br />
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Figura 47.9- Previsão da concentração do efluente para reservatórios de detenção estendido não<br />
revestidos e revestidos<br />
Fonte: Califórnia Departament of Transportation, 2004<br />
Exemplo 47.3<br />
Considerando o TSS afluente de 137mg/L das águas pluviais, calcular segundo a Figura (47.9) o valor<br />
estimado do efluente para um reservatório de detenção estendido não revestido.<br />
TSS afluente= 137mg/L<br />
TSS efluente= 0,11.x + 23,6= 0,11x137+23,6=39mg/L (28%)<br />
Redução= 100% - 28%= 72%<br />
O cálculo da incerteza será:<br />
TSS incerteza = 30,9 (1/55 + (x-139) 2 / 498318) 0,5<br />
TSS incerteza = 30,9 (1/55 + (137-139) 2 / 498318) 0,5 =±28<br />
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TSS efluente= 39mg/L ±28mg/L<br />
Figura 47.10- Afluente e efluente nos reservatórios de detenção estendido sem revestimento<br />
impermeabilizante.<br />
Fonte: Califórnia Departament of Transportation, 2004<br />
O reservatório de detenção estendido remove moderadamente os poluentes em suspensão, mais<br />
remove muito pouco os poluentes solúveis.<br />
47.10 Rampa de acesso e estrada de manutenção<br />
Deve ser previsto rampa com largura de 3,6m até o fundo do reservatório de detenção estendido<br />
para se poder retirar os materiais depositados. A rampa deve ter declividade máxima de 5% quando<br />
feita em terra e 12% quando feita de concreto ou outro pavimento.<br />
Junto ao reservatório de detenção estendido deverá ser previsto acesso a caminhões e máquinas<br />
com largura de 3,60m.<br />
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47.11 Relação comprimento/largura<br />
A relação comprimento/largura deve ser no mínimo 2:1, isto significando que o comprimento<br />
deverá ser bem maior que a largura. Deve-se ter o cuidado na forma do reservatório para se evitar curto<br />
circuito no escoamento da água.<br />
A relação ideal é 3:1 podendo ser maior.<br />
47.12 Manutenção<br />
Deverá ser previsto volume adicional de 10% do volume WQv para o depósito de sedimentos<br />
e quando este estiver cheio, deverá ser retirado os materiais e levados a um aterro sanitário.<br />
Anualmente deverão ser retirados os sedimentos, os resíduos juntos as estruturas de entrada e<br />
saída, bem como proceder o corte de gramas e remover a vegetação indesejável.<br />
O custo de manutenção anual de um reservatório de detenção estendido varia de 3% a a 5%<br />
conforme EPA, mas recomendamos o uso de 6% do custo de implantação da obra.<br />
Devemos sempre tomar os cuidados para que as águas pluviais não fiquem empoçadas mais<br />
que três dias, pois poderemos ter o desenvolvimento de vetores e devido a isto é que o reservatório<br />
de detenção estendido não pode em hipótese alguma cortar o lençol freático.<br />
47.13 Depreciação dos imóveis vizinhos ao reservatório de detenção estendido<br />
Ao contrário dos reservatórios de retenção onde fica um volume de água permanente<br />
valorizando as propriedades em 28% aproximadamente, estudos feitos por Dinovo, 1995 in Califórnia,<br />
2003 mostraram que os imóveis próximos a um reservatório de detenção estendido depreciam de 3% a<br />
10%.<br />
47.14 Segurança<br />
Deverão ser feitas cercas ou grades para impedir que crianças nadem no reservatório de detenção<br />
estendido na ocasião das chuvas. O mesmo se aplica em tubulações de saída ou entrada com mais de<br />
1,20m de diâmetro que deverão ser protegidas por cercas ou grades (trash rack)..<br />
47.15 Válvula para esgotamento do reservatório<br />
Deverá ser construída tubulação com válvula para esvaziar o reservatório de detenção estendido<br />
em caso de emergência, conforme Califórnia, 2003. O diâmetro mínimo deve ser de 200mm e a<br />
tubulação deverá ter colar para evitar continuidade de fluxo de água.<br />
47.16 Aumento da temperatura da água<br />
A água armazenada mesmo em pouco tempo tem sua temperatura aumentada em cerca de 2ºC.<br />
47.17 Infiltração<br />
Estudos feitos na Califórnia, 2003 mostraram que em um reservatório de detenção estendido<br />
infiltrou cerca de 8% a 60% do runoff, com uma média de infiltração de 40%. Tudo isto depende das<br />
condições climáticas locais, como a umidade, a posição do lençol freático e o tipo de solo.<br />
Os estudos demonstraram ainda que houve melhor redução de poluentes quando o reservatório de<br />
detenção estendido era revestido com grama do que em concreto.<br />
Em locais onde a qualidade das águas pluviais é suspeita não deverá ser admitida infiltração e<br />
podemos usar camada de argila impermeável de cerca de 0,30m em todo o reservatório de detenção<br />
estendido.<br />
Em hotspots como postos de gasolina, oficina mecânicas, indústrias metalúrgicas, indústrias<br />
químicas e outras onde o potencial de contaminação do solo é muito grande deve ser evitada a infiltração<br />
para não contaminar o lençol freático.<br />
47-13

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
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47.18 Extravasor normal e de emergência<br />
No reservatório de detenção estendido teremos os extravasores normais para período de retorno<br />
de 10anos ou 25anos e extravasor de emergência para o período de retorno de 100anos dependendo da<br />
altura da barragem no caso em que aliamos a melhoria da qualidade das águas pluviais com controle de<br />
enchentes.<br />
Recomenda-se que a altura do vertedor para a chuva dos 100anos esteja 0,30m acima do nível de<br />
água para os 100anos.<br />
47.19 Pré-tratamento<br />
O pré-tratamento é muito importante em um reservatório de detenção estendido e geralmente é<br />
aceito como 0,1. WQv.<br />
A profundidade do pré-tratamento deve estar entre 1,0m a 3,5m e no mínimo de 1,0m e máximo<br />
aconselhável de 1,60m.<br />
A velocidade máxima no pré-tratamento deve ser 0,25m/s a fim de não causar erosão.<br />
O tempo de permanência deve estar em torno de 5min.<br />
A drenagem para esvaziamento do pré-tratamento deve ser separada do reservatório WQ v .<br />
Uma berma de concreto, terra ou gabião deverá ser construída entre o pré-tratamento e o<br />
reservatório de qualidade WQ v.<br />
O fundo do pré-tratamento deve ser de concreto para facilitar a remoção com uso de máquinas.<br />
O pré-tratamento deve ter acesso independente do reservatório WQ v para entrada de caminhões.<br />
Caso seja off-line recomenda-se deixar no mínimo 0,30m para reserva de sedimentos (Eugene,<br />
2002).<br />
47.19.1 Teoria de Hazen<br />
A teoria de Hazen pressupõe que o escoamento do fluído na bacia é uniforme e laminar; condições<br />
difíceis de serem encontradas na prática.<br />
Conforme Urbonas, 1993 temos:<br />
As= W x L<br />
Sendo:<br />
As= área transversal da caixa de sedimentação (m 2 )<br />
W= largura (m)<br />
L= comprimento da caixa de sedimentação (m)<br />
O volume da caixa de sedimentação V será:<br />
V= As x D<br />
Sendo:<br />
V= volume da caixa de sedimentação (m 3 )<br />
As= área da seção transversal (m 2 )<br />
D= profundidade da caixa de sedimentação (m)<br />
O tempo de escoamento T será:<br />
T= V / Q = As x D / Q<br />
Sendo:<br />
T= tempo de decantação (s)<br />
As= área da seção transversal (m 2 )<br />
D= altura da caixa de sedimentação (m)<br />
Qo= vazão de entrada (m 3 /s)<br />
A velocidade de sedimentação vs é:<br />
vs = D/ T = (DxQ)/ (As x D) = Q/ As<br />
Para a sedimentação é necessário usar uma área mínima As para que seja feita a deposição.<br />
As= Qo / vs (Equação 47.1)<br />
47-14

Sendo:<br />
As= área da superfície do pré-tratamento (m 2 )<br />
Qo= vazão de entrada no pré-tratamento.(m 3 /s)<br />
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vs=0,0139m/s= velocidade de sedimentação para partícula ≥125μm (m/s)<br />
As= Qo / 0,0139<br />
O volume deverá atender no mínimo tempo de permanência de 5min.<br />
V= Qo x (5min x60s) (m 3 )<br />
Sendo:<br />
V= volume da caixa de pré-tratamento (m 3 )<br />
DICA: adotamos para o pré-tratamento velocidade de deposição Vs=0,0139m/s para partículas<br />
com diâmetro ≥125μm (0,125mm).<br />
47.20 Declividades dos taludes e do fundo do reservatório de detenção estendido<br />
A declividade do fundo e dos taludes do reservatório deve ser menor que 3:1 e de preferência<br />
menor que 4(H): 1(V). Devemos saber que quando a declividade do talude for maior 3:1 teremos<br />
problema na estabilidade do gramado.<br />
O reservatório de detenção estendido deve ter declividade no fundo maior que 1% para evitar o<br />
empoçamento de água.<br />
47.21 Freeboard (borda livre)<br />
Borda livre: é a distância vertical entre o nível de água máximo maximorum e a crista da<br />
barragem. É uma faixa de segurança destinada a absorver o impacto de ondas geradas pela ação dos<br />
ventos na superfície do reservatório, evitando danos e erosão no talude de jusante (DAEE,2005).<br />
Geralmente é representado pela letra “f” e no caso de pequenas barragens deve ser no mínimo de 0,50m.<br />
O DAEE (Departamento de Água e Energia Elétrica do Est ado de São Paulo) adota para as<br />
outorgas a Tabela (47.4).<br />
Tabela 47.4- Recomendações para valores mínimos de períodos de retorno do DAEE- São Paulo<br />
Obra<br />
Dimensões:<br />
Altura da barragem h (m)<br />
L= comprimento da crista da<br />
barragem (m)<br />
Período de<br />
retorno Tr<br />
(anos)<br />
h≤5 e L ≤ 200 100<br />
Barramento<br />
5 < h ≤ 15 e L ≤ 500 1.000<br />
h>15 e / ou L> 500 10.000 ou PMP<br />
Borda livre (f)= desnível entre a crista e o nível máximo maximorum: f ≥ 0,50m<br />
PMP= Precipitação Máxima Provável<br />
Fonte: DAEE, 2005<br />
Nível máximo maximorum: é o nível mais elevado que poderá atingir o reservatório na ocorrência de<br />
cheia de projeto (DAEE, 2005). Geralmente é a cota do nível de água da coluna de água sobre o<br />
vertedor.<br />
Dica: a borda livre deve ser no minimo 0,50m<br />
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47.22 Vida útil da obra<br />
A vida útil de um reservatório de detenção estendido varia de 20anos a 30anos, sendo usualmente<br />
usado 20 anos nos estudos de custo.<br />
47.23 Área de superfície<br />
A porcentagem da área do reservatório de detenção estendido varia de 0,5% a 2,0 da área total<br />
da bacia conforme Claytor e Schueler, 1996.<br />
47.24 Paisagismo e estética<br />
Peter Stahre e Ben Urbonas, 1990 aconselham o uso recreacional para a comunidade do reservatório<br />
e os aspectos estéticos do mesmo.<br />
47.25 Custo de construção<br />
O custo de construção varia de US$ 18/m 3 a US$ 35/m 3 . Brown e Schueler, 1987 fizeram a<br />
seguinte equação para reservatório de detenção estendido.<br />
C= 186 V 0,76<br />
Sendo:<br />
C= custo em US$<br />
V= volume do reservatório de detenção estendido (m 3 )<br />
O custo de construção total conforme Tabela (47. 5) inclui o custo de implantação da obra, o<br />
custo de manutenção anual de 6% do custo da obra inicial e mais 30% do custos inicial para despesas<br />
de projetos e contingências.<br />
Tabela 47.5- Custos das BMPs com manutenção, etc<br />
BMPs<br />
Custo da obra<br />
US$/m 3<br />
Custo de projetos e<br />
contingência.<br />
Porcentagem do<br />
custo da obra<br />
Custo total<br />
US$/m 3<br />
Reservatório detenção<br />
seco ou estendido<br />
(%)<br />
30 30 39<br />
47.26 Orifício<br />
O orifício é calculado pela equação<br />
Q= Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
Sendo:<br />
Q= vazão (m 3 /s)<br />
Cd=0,62<br />
Ao= área da seção transversal do orifício (m 2 )<br />
g= 9,81m/s 2 = aceleração da gravidade<br />
h= altura da água sobre a geratriz superior do orifício (m)<br />
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Figura 47.11- Orifício com grade de proteção (trash rack)contra entupimento<br />
Podemos ter a saída com um único tubo ou tubo com vários orifícios.<br />
Figura 47.12- Orifício com grade de proteção contra entupimento<br />
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Figura 47.13- Orifício com grade de proteção contra entupimento<br />
47.27 Vertedor retangular<br />
Conforme DAEE, 2005 o vertedor retangular pode ser de perfil tipo Creager ou de parede espessa<br />
tem a equação:<br />
Q=µ x L x H (2gH) 0,5<br />
Como (2g) 0,5 = 4,43 e parede espessa µ = 0,35.<br />
Q= 4,43 x 0,35x L x H 1,5<br />
Q= 1,55x L x H 1,5<br />
Sendo:<br />
Q= vazão (m 3 /s)<br />
L= largura do vertedor retangular (m)<br />
H= altura da vertedor a contar da soleira (m).<br />
47.28 Pré-desenvolvimento e pós-desenvolvimento<br />
O conceito básico é a Teoria do Impacto Zero aplicada a enchentes, onde devido a construção<br />
de um reservatório de detenção a vazão de pós-desenvolvimento tem que ser igual a vazão de prédesenvolvimento.<br />
Desta maneira não haverá impactos com o desenvolvimento da área em questão.<br />
O cálculo da vazão de pré-desenvolvimento é aquele calculado para a situação inicial quando não<br />
havia nenhuma construção e a floresta ou pasto predominava sobre o solo.<br />
47.29 Dimensionamento de reservatórios de detenção de enchentes<br />
O dimensionamento de um reservatório de detenção de enchentes é feito por tentativas.<br />
Primeiramente fazemos um dimensionamento preliminar por qualquer método e depois<br />
fazemos o routing com estruturas de saida que são orificiois e vertedores. Podemos mudar as estruturas<br />
de saida até que o resultado seja satisfatorio e caso não consiga devemos aumentar o volume do<br />
resevatorio e fazer tudo novamente.<br />
Vamos apresentar dimensionamentos preliminares baseados no método Racional para coerência<br />
dos cálculos a serem efetuados.<br />
Dica: o dimensionamento é por tentativas. Primeiro fazemos um dimensionamento preliminar do<br />
volume do reservatorio e fazemos o routing. Caso não dê certo, aumenta-se o volume do<br />
reservatorio.<br />
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47.29.1 Hidrograma triangular<br />
Conforme Figura (47.14) temos:<br />
V s = 0,5x (Q pós - Q pré ) x tb x60<br />
Sendo:<br />
V s =volume necessário para deter enchentes (m 3 );<br />
Q pós = vazão de pico (m 3 /s) no pós-desenvolvimento para determinado período de retorno;<br />
tb (min) no pós-desenvolvimento tc= tempo de concentração;<br />
Q pré = vazão de pico (m 3 /s) no pré-desenvolvimento para determinado período de retorno.<br />
O valor de tb a ser adotado pode ser:<br />
tb= 1,5 x tc<br />
tb= 2,0 x tc<br />
tb= 3,0 x tc<br />
tb=2,67 x tc<br />
Figura 47.14- Hidrograma triangular<br />
Exemplo 47.5<br />
Consideramos aqui no exemplo que a vazão da galeria da av. Pacaembu de 13m 3 /s seria a vazão<br />
de pico no pré-desenvolvimento e a vazão de pico no pós-desenvolvimento é de 65,47m 3 /s, calculado<br />
pelo método Racional. O tempo de concentração é de 15min. Período de retorno considerado foi de<br />
25anos.<br />
Adotando hidrograma triangular temos:<br />
V s = 0,5x (Qpós - Qpré) x tb x 60<br />
Adotando tb= 3,0 x tc= 3,0 x 15min=45min<br />
V s = 0,5 x(65,47 - 13) x 45min x 60s = 70.835m 3<br />
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47.29.2 Dimensionamento preliminar pelo método de Aron e Kibler, 1990<br />
Osman Akan, cita no livro Urban Stormwater Hydrology,1993, o dimensionamento preliminar<br />
pelo método de Aron e Kibler,1990. Neste método não é especificado o tipo de saída da água do<br />
reservatório de detenção tais como orifícios ou vertedor e nem a quantidade dos mesmos. O método de<br />
Aron e Kibler, 1990 usa o método Racional e o apresentamos devido a boa estimativa que o mesmo<br />
fornece.<br />
Teoria do método de Aron e Kibler, 1990<br />
No método de Aron e Kibler é suposto que o hidrograma da vazão afluente tem formato<br />
trapezoidal e que o pico da vazão efluente Qp está no trecho de recessão do trapézio adotado e que o<br />
vazão de saída tem forma triangular conforme Figura (47.27).<br />
Vazão<br />
Ip<br />
Qp<br />
Tempo<br />
td<br />
Tc<br />
Figura 47.15- Hidrograma trapezoidal de entrada no reservatório de detenção e triangular de saída<br />
Teremos então<br />
Vs= Ip . td – Qp ( td + Tc) / 2 (Equação 47.7)<br />
Sendo:<br />
td =duração da chuva (min);<br />
Tc= tempo de concentração (min) da bacia no ponto em questão;<br />
Vs= volume de detenção (m 3 ). Queremos o máximo de Vs;<br />
Qp= pico da vazão de saída (m 3 /s).<br />
Ip= pico da vazão de entrada (m 3 /s).<br />
Possuímos o tempo de concentração Tc em minutos e a vazão de pico de saída Qp em m 3 /s. Por<br />
tentativas, vamos arbitrando, por exemplo, valores de td de 10 em 10min e achamos Ip e entrando na<br />
Equação (47.7) achamos o valor de Vs. O maior valor de Vs será a resposta do nosso problema.<br />
47.30 Tempo de esvaziamento<br />
É importante sabemos o tempo de esvaziamento de um reservatório de detenção estendido que é<br />
o tempo de residência devendo ser maior que 24h e menor que 72h.<br />
O tempo de esvaziamento depende da altura inicial y 1 e altura final y 2 e área da superfície As.<br />
t= [2 . As . (y 1 0,5 - y 2 0,5 )] / [C d . Ao .(2.g ) 0,5 ]<br />
C d =0,62<br />
y 1 =altura inicial (m)<br />
Ao= π x D 2 /4 (m 2 )<br />
As=área da superficie (m 2 )<br />
t= tempo de esvaziamento (s)<br />
47-20

y 2 =altura final (m)<br />
g= 9,81m/s 2 = aceleração da gravidade<br />
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47.31 Método Simples de Schueler para a concentração de poluentes<br />
L=0,01 x P x P j x R v x C x A<br />
Sendo:<br />
L= carga do poluente anual (kg/ano)<br />
P= precipitação média anual (mm)<br />
P j = fração da chuva que produz runoff. P j =0,9 (normalmente adotado)<br />
R v = runoff volumétrico obtido por análise de regressão linear.<br />
R v = 0,05 + 0,009 x AI (R 2 =0,71 N=47)<br />
AI= área impermeável (%).<br />
A= área (ha) sendo A≤ 256ha=2,56km 2<br />
C= concentração média da carga do poluente nas águas pluviais da (mg/L)<br />
Cargas dos poluentes<br />
Uma estimativa de cargas de TSS (Sólidos Totais em Suspensão), TP (fósforo total) e NT<br />
(nitrogênio total) estão na Tabela (47.7) e esclarecemos que todos os dados são muito discutidos, pois<br />
pelo que constatamos ainda não existe uma tabela totalmente aceita por todos. Dependendo do estado,<br />
pais ou cidade os dados são diferentes e somente serão confiáveis quando tivermos pesquisas feitas no<br />
Brasil.<br />
Tabela 47.7- Cargas de TSS, TP, NT para diversos usos do solo<br />
Uso do solo %<br />
Impermeável<br />
Área aberta 9 48,50 0,31 0,74<br />
Área em construção 100 4000,00 0,00 0,00<br />
Área residencial com alta densidade 60 100,00 0,40 2,20<br />
Área residencial com baixa densidade 20 100,00 0,40 2,20<br />
Área residencial com densidade média 40 100,00 0,40 2,20<br />
Área rural 2 30,00 0,09 0,80<br />
Área urbana 60 85,00 0,13 1,20<br />
Comercial 85 75,00 0,20 2,00<br />
Estacionamento e pátios 90 150,00 0,50 3,00<br />
Estacionamento industrial 90 228,00 0,00 0,00<br />
Estacionamento residencial ou comercial 90 27,00 0,15 1,90<br />
Estradas rurais 9 51,00 0,00 22,00<br />
Gramados 9 602,00 2,10 0,10<br />
Industria pesada 70 124,00 0,00 0,00<br />
Industrial 70 120,00 0,40 2,50<br />
Multifamiliar 60 100,00 0,40 2,20<br />
Oficina de reparos de veículos 100 335,00 0,00 0,00<br />
Paisagismo (landscape) 9 37,00 0,00 0,00<br />
Passeio (carros e pessoas) 90 173,00 0,56 2,10<br />
Posto de gasolina 100 31,00 0,00 0,00<br />
Ruas comerciais 90 468,00 0,00 9,00<br />
Ruas residenciais 90 172,00 0,55 1,40<br />
Ruas urbanas 90 142,00 0,32 3,00<br />
Vegetação nativa/floresta 2 6,00 0,03 0,20<br />
TSS<br />
(mg/l)<br />
TP<br />
(mg/l)<br />
TN<br />
(mg/l)<br />
Exemplo 47.8<br />
Calcular a carga anual de TSS retida em um reservatório de detenção off line para area de bacia<br />
de 10ha, area impermeavel Ai= 60% e a carga de TSS inicial 137mg/L com redução de 72%. A<br />
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precipitação media anual é 1500mm. O reservatório é destinado somente para melhorar a<br />
qualidade das águas pluviais.<br />
L=0,01 x P x P j x R v x C x A<br />
Pj= 0,90<br />
Rv= 0,05+0,009 x AI= 0,05 + 0,009 x 60= 0,59<br />
WQv= (P/1000) x Rv x A= (25/1000) x 0,59 x 10 x 10000m 2 =1.475m 3<br />
C= 137mg/L<br />
A= 10ha<br />
L=0,01 x 1500 x 0,90 x 0,59 x137 x 10= 10.912kg/ano de TSS que chega até a BMP<br />
Como a redução é de 72% teremos:<br />
L BMP = 10.912 x 0,72= 7.857 kg/ano de TSS que são retidos anualmente<br />
Supondo que o custo do reservatório de detenção estendido seja de US$ 41/m3 teremos:<br />
US$ 41/m 3 x 1.475 m 3 = US$ 60.475<br />
Prevendo vida útil de 20anos teremos custo anual de:<br />
US$ 60.475/20anos= US$ 3024/ano<br />
Como são detidos anualmente 7.857 kg de TSS, o custo em dólares de TSS retido será:<br />
US$ 3.034/ 7.857kg/ano = US$ 0,39/kg de TSS retido<br />
Nota: até o presente, não temos padrões de custos para podermos fazer comparações se o mesmo é<br />
alto, baixo ou razoável.<br />
47.32 Método Racional<br />
É usado para calcular a vazão de pico de bacia com área até 3 km 2 , considerando uma seção de<br />
estudo. A chamada fórmula racional é a seguinte:<br />
Q= C . I . A /360 (Equação 47.3)<br />
Sendo:<br />
Q= vazão de pico (m 3 /s);<br />
C= coeficiente de escoamento superficial varia de 0 a 1.<br />
I= intensidade média da chuva (mm/h);<br />
A= área da bacia (ha). 1ha= 10.000m 2 .<br />
Para o cálculo de C fazemos C=Rv<br />
Rv= 0,05+ 0,009 . AI<br />
Sendo:<br />
AI= porcentagem da área impermeável<br />
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Tabela 47.8- Coeficientes de runoff recomendados pelo Leed<br />
Tipo de superficie Coeficiente<br />
C<br />
Tipo de superficie<br />
Coeficiente<br />
C<br />
Pavimento asfaltico 0,95 Gramado em região plana (0 a 1%) 0,25<br />
Pavimento de concreto 0,95 Gramado com declividade média (1 a 3%) 0,35<br />
Pavimento de tijolos 0,85 Gramado em região montanhosa ( 3 a 10%) 0,40<br />
Pavimento de pedregulho 0,75 Gramado em região com alta declividade 0,45<br />
(>10%)<br />
Telhados convencionais 0,95 Vegetação em região plana (0 a 1%) 0,10<br />
Telhado verde (10%)<br />
Telhado verde (> 500mm) 0,10<br />
A Prefeitura Municipal de São Paulo (Wilken,1978) adota os seguintes valores de C:<br />
Tabela 47.9-Valores do coeficiente de escoamento superficial C da Prefeitura Municipal de<br />
São Paulo<br />
Tempo de<br />
Zonas<br />
Valor de<br />
C<br />
entrada<br />
(min)<br />
Edificação muito densa:<br />
Partes centrais, densamente construídas de uma cidade com ruas e calçadas<br />
pavimentadas.<br />
Edificação não muito densa:<br />
Partes residenciais com baixa densidade de habitações, mas com ruas e<br />
calçadas pavimentadas<br />
Edificações com poucas superfícies livres:<br />
Partes residenciais com construções cerradas, ruas pavimentadas.<br />
Edificações com muitas superfícies livres:<br />
Partes residenciais com ruas macadamizadas ou pavimentadas.<br />
Subúrbios com alguma habitação:<br />
Partes de arrabaldes e suburbanos com pequena densidade de construção<br />
Matas, parques e campos de esportes:<br />
Partes rurais, áreas verdes, superfícies arborizadas, parques ajardinados,<br />
campos de esportes sem pavimentação.<br />
Fonte: Wilken, 1978 acrescido do tempo de entrada<br />
0,70 a<br />
0,95<br />
0,60 a<br />
0,70<br />
0,50 a<br />
0,60<br />
0,25 a<br />
0,50<br />
0,10 a<br />
0,25<br />
0,05 a<br />
0,20<br />
5<br />
5<br />
5<br />
5<br />
5 a 10<br />
5 a 10<br />
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47.33 Período de retorno<br />
Período de retorno (Tr) é o período de tempo médio que um determinado evento hidrológico é<br />
igualado ou superado pelo menos uma vez.<br />
É comum em obras de microdrenagem em cidades ou loteamentos usar-se período de retorno de<br />
10anos. Entretanto, em São Paulo é comum se adotar Tr=25anos. Na Inglaterra adota-se 30anos para<br />
microdrenagem devido a mudanças climáticas.<br />
Em travessia de estradas através de bueiros usa-se período de retorno de 50anos.<br />
Para canais e pequenos rios municipais usa-se período de retorno de 25anos ou 50anos e às vezes<br />
até 100 anos.<br />
Para ao controle da erosão a jusante é recomendado período de retorno entre 1anos a 2anos,<br />
sendo provado pelos especialistas que o período de retorno está entre 1,5anos e 2anos. Quando se faz o<br />
controle da erosão a jusante o tempo de detenção da água deverá ser de 24horas.<br />
Quando o reservatório de detenção estendido for construído in line deverá ser verificado vazões<br />
para período de retorno de: 10anos ou 25anos ou 100anos.<br />
Quando o reservatório de detenção estendido for off line, mesmo assim deverá ser calculado para<br />
Tr=2anos. Apesar das inúmeras pesquisas que efetuamos não achamos nenhuma recomendação a<br />
respeito, mas supondo haver entupimento parcial na caixa reguladora de fluxo, a favor da segurança<br />
deverá ser usado período de retorno de 2anos para o cálculo do vertedor quando somente optamos pela<br />
melhoria da qualidade das águas pluviais.<br />
Em barragens temos que prever um vertedor de emergência geralmente dimensionado para<br />
período de retorno de 100anos, que é a chamada vazão centenária e isto vale para barragens com altura<br />
menor ou igual 5,00m. Para barragens com altura de 5m a 15m adota-se período de retorno de 1000anos<br />
e quando tiver altura maior que 15,00m adota-se Tr=10.000anos, conforme recomendações do DAEE<br />
que está na Tabela (47.3).<br />
47.34 Intensidade da chuva<br />
Intensidade (I ou i) é a precipitação por unidade de tempo, obtida como a relação I= P / t, se<br />
expressa normalmente em mm/h ou mm/min.<br />
47.34.1 Equação de Paulo S. Wilken para RMSP (Região Metropolitana de São Paulo)<br />
0,181<br />
1747,9 . T r<br />
I =------------------------ (mm/h)<br />
( t + 15) 0,89<br />
Sendo:<br />
I= intensidade média da chuva (mm/h);<br />
T r = período de retorno (anos);<br />
tc= t=duração da chuva (min).<br />
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47.34.2 Equação de Martinez e Magni,1999 para a RMSP.<br />
I = 39,3015 (t + 20) –0,9228 +10,1767 (t +20) –0,8764 . [ -0,4653 – 0,8407 ln ln ( T / ( T - 1))]<br />
Para chuva entre 10min e 1440min<br />
Sendo:<br />
I= intensidade da chuva (mm/min);<br />
t= tempo (min);<br />
ln= logaritmo neperiano<br />
T= período de retorno (anos), sendo 1

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47.35 Tempo de concentração pela fórmula de Kirpich<br />
Outra fórmula muito usada é de Kirpich elaborada em 1940. Kirpich possui duas fórmulas, uma<br />
que vale para o Estado da Pennsylvania e outra para o Tennessee, ambas dos Estados Unidos. Valem<br />
para pequenas bacias até 50ha ou seja 0,5km 2 e para terrenos com declividade de 3 a 10%.<br />
Segundo Akan,1993, a fórmula de Kirpich é muito usada na aplicação do Método Racional,<br />
principalmente na chamada fórmula de Kirpich do Tennessee.<br />
No Tennessee, Kirpich fez estudos em seis pequenas bacias em áreas agrícolas perto da cidade de<br />
Jackson. A região era coberta com árvores de zero a 56% e as áreas variavam de 0,5ha a 45ha. As bacias<br />
tinham bastante declividade e os solos eram bem drenados (Wanielista et al.,1997).<br />
A equação de Kirpich conforme Chin, 2000 é a seguinte:<br />
Tennessee tc= 0,019 . L 0.77 / S 0,385 (Equação 47.4)<br />
Sendo:<br />
tc= tempo de concentração (min);<br />
L= comprimento do talvegue (m);<br />
S= declividade do talvegue (m/m).<br />
Segundo (Porto, 1993), quando o valor de L for superior a 10.000m a fórmula de Kirpich<br />
subestima o valor de tc.<br />
Segundo Chin,2000 p. 354 a equação de Kirpich é usualmente aplicada em pequenas bacias na<br />
área rural em áreas de drenagem inferior a 80ha (oitenta hectares).<br />
Exemplo 47.9<br />
Usemos a Equação ( 47.4) de Kirpich para o Tennessee para achar o tempo de concentração tc sendo<br />
dados L=200m e S=0,008m/m em uma bacia sobre asfalto.<br />
tc= 0,019 . L 0.77 / S 0,385 = 0,019 . 200 0,77 / 0,008 0,385 = 7,38min<br />
Como o escoamento da bacia é sobre asfalto devemos corrigir o valor de tc multiplicando por<br />
0,4. Portanto:<br />
tc= 0,4 x 7,38min = 2,95min, que é o tempo de concentração a ser usado.<br />
DICA sobre Kirpich: a fórmula de Kirpich foi feita em áreas agrícolas em áreas até 44,8 ha ou seja 0,448<br />
km 2 com declividades de 3% a 10%.<br />
O tempo de concentração da fórmula de Kirpich deve ser multiplicado por 0,4 quando o<br />
escoamento na bacia está sobre asfalto ou concreto e deve ser multiplicado por 0,2 quando o canal é de<br />
concreto revestido (Akan,1993 p. 81).<br />
Chin, 2000 sugere que a equação de Kirpich deve ser multiplicada por 2 quando o escoamento<br />
superficial for sobre grama natural e multiplicar por 0,2 quando a superfície do canal for de concreto e<br />
multiplicar por 0,4 quando a superfície do escoamento superficial for de concreto ou asfalto.<br />
Kirpich<br />
A fórmula de Kirpich pode-se ainda apresentar em outras unidades práticas como as sugeridas<br />
pela Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica de São Paulo.<br />
Kirpich I: tc= 57 . (L 3 /H) 0,385<br />
Kirpich II tc= 57. (L 2 /S) 0,385<br />
Sendo:<br />
L= comprimento do curso (km)<br />
H= diferença de cotas (m)<br />
S= declividade equivalente (m/km)<br />
tc= tempo de concentração (min)<br />
A declividade equivalente é obtida da seguinte maneira:<br />
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j 1 = ΔH 1 /L 1<br />
j 2 = ΔH 1 /L 2<br />
j 3 = ΔH 1 /L 3<br />
P 1 = L 1 / j 1<br />
0,5<br />
P 2 = L 2 / j 2<br />
0,5<br />
P 3 = L 3 /j 3<br />
0,5<br />
Δh= diferença de nível em metros<br />
L= comprimento em km<br />
L= L 1 + L 2 + L 3 +...<br />
S= [ L / (P 1 +P 2 +P 3 ...)] 2<br />
47.35.1 Tempo de concentração pela fórmula Califórnia Culverts Practice<br />
A grande vantagem desta fórmula é a fácil obtenção dos dados, isto é, o comprimento do<br />
talvegue e a diferença de nível H (Porto,1993). Geralmente é aplicada em bacias rurais para áreas<br />
maiores que 1km 2 .<br />
Dica: A fórmula Califórnia Culverts Practice é recomendada pelo DAEE para pequenas barragens.<br />
tc= 57 . L 1,155 . H -0,385 (Equação 47.5)<br />
Sendo:<br />
tc= tempo de concentração (min);<br />
L= comprimento do talvegue (km);<br />
H= diferença de cotas entre a saída da bacia e o ponto mais alto do talvegue (m).<br />
Exemplo 47.10<br />
Calcular tc com L=0,2 km e H=1,6 m<br />
tc= 57 x L 1,155 x H -0,385 =57 x 0,2 1,155 / 1,6 0,385 = 3,46min<br />
Portanto tc=3,46min<br />
A velocidade será V= L/ tempo = 200m/ (3,46min x 60s) =0,96m/s<br />
47.36 Vazão média e carga<br />
Existem várias maneiras de calcular a vazão média e como considerar a carga h. Vamos exemplificar<br />
baseado nos estudos feitos na GEÓRGIA, 2001.<br />
Seja um reservatório de qualidade da água WQ v = 5.000m 3 e com altura de 1,20m desde o nível<br />
inferior até o nível de água para o controle de erosão. Vamos supor também que tempo de detenção seja<br />
de 24h.<br />
Método 1<br />
Primeiramente achar a vazão média:<br />
24h= 86.400s<br />
Q médio = WQ v / 86.400s = 5.000m 3 /86400s= 0,058m 3 /s<br />
Para achar o diâmetro do orifício devemos usar a equação do orifício.<br />
Q= C d . A (2.g.h) 0,5<br />
C d = 0,62<br />
h= 1,20/2 = 0,60m (média)<br />
A= Q/ [C d . (2.g.h) 0,5 ] = 0,058/ [ 0,62 . (2. 9,81. 0,60) 0,5 ] = 0,027m 2<br />
A= x D 2 / 4<br />
D= (4.A/ ) 0,5 = (4x0,027/ ) 0,5 =0,20m<br />
Portanto, o orifício tem diâmetro de 0,20m. Recomenda-se diâmetro mínimo de 75mm para evitar<br />
um entupimento.<br />
Outra maneira é usar a vazão máxima:<br />
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Método 2<br />
Q máximo = 2 . Q médio = 2x 0,058= 0,116m 3 /s<br />
Aplicar a equação do orifício, mas usando o valor h= 1,20m e não a sua metade.<br />
A= Q/ [C d . (2.g.h) 0,5 ] = 0,116/ [ 0,62 . (2. 9,81. 1,20) 0,5 ] = 0,0387m 2<br />
D= (4.A/ ) 0,5 = (4x0,0387/ ) 0,5 = 0,22m. Adotado D= 0,25m<br />
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47.37 Esquema de reservatório de detenção estendido<br />
Quando aliamos a melhoria da qualidade das águas pluviais a detenção de enchentes podemos ter<br />
um esquema semelhante a Figura (47.16) onde se observa uma estrutura retangular vertical onde estão os<br />
orifícios e vertedores normais. O vertedor de emergência fica fora desta torre. Observar que a vazao<br />
máxima é Q 100 .<br />
Figura 47.16 Esquema do reservatório de detenção estendido<br />
Figura 47.17 - Tomada d’água. Observar drenagem, saída da descarga, orifícios e vertedor para Qp 25anos ou Qp 10anos.<br />
Fonte: Estado da Geórgia, 2001<br />
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47.38 Volume do prisma trapezoidal<br />
O volume prismático trapezoidal conforme Figura (47.18) é dado pela Equação:<br />
V=L.W. D + (L+W) Z.D 2 + 4/3 .Z 2 . D 3<br />
Figura 47.18-Reservatório com seções transversais e longitudinais trapezoidal<br />
Fonte: Washington, 2001<br />
Sendo:<br />
V= volume do prisma trapezoidal (m 3 );<br />
L=comprimento da base (m);<br />
W= largura da base (m);<br />
D= profundidade do reservatório(m) e<br />
Z= razão horizontal/vertical. Normalmente 3H:1V<br />
47.39 Vazão Q 7,10<br />
Q 7,10 significa vazão de 7 dias consecutivas em 10 anos. A representação também pode ser 7Q10<br />
muito usada nos Estados Unidos.<br />
O método Q 7,10 apareceu nos Estados Unidos em meados dos ano 70, pois foi exigido em<br />
projetos para evitar o problema de poluição dos rios. No estado da Pennsylvania foi exigido para áreas<br />
maiores que 1,3km 2 e a vazão mínima usada foi de 1 L/s x Km 2 que era a vazão necessária na bacia para<br />
o fluxo natural da água. Se a vazão fosse menor que Q 7,10 haveria degradação do curso de água.<br />
O método Q 7,10 não possui nenhuma base ecológica.<br />
Portanto, na origem da criação do Q 7,10 tinha como função o recebimento de descargas de esgotos<br />
sanitários. Mais tarde houve mudança de significado do método Q 7,10 passando a refletir a situação do<br />
habitat aquático e do habitat na região ribeirinha ou seja a zona riparia.<br />
No Estado de São Paulo na maioria das cidades o DAEE exige que seja preservada a vazão<br />
Q 7,10 .<br />
47.40 Dimensionamento do vertedor para chuva de 100anos<br />
Para isto vamos utilizar o Método Racional que pode ser usado para bacias de área até 3km 2 .<br />
Vamos usar o método do amortecimento da onda de cheia do DAEE, 2005.<br />
Primeiramente definimos:<br />
tc= tempo de concentração da bacia (s) no pós-desenvolvimento<br />
tb= tempo de duração da cheia ou tempo base (s)<br />
tb= 3 x tc<br />
V E = Q Emax . tb/ 2<br />
Sendo:<br />
V R = volume do reservatório em m 3 obtido pela curva cota-volume.<br />
V R = V 2 – V 1<br />
Sendo:<br />
V 1 = volume acumulado no reservatório para o nível de água normal<br />
V 2 =volume acumulado para o nível máximo maximorum<br />
V E = V R + Vs´<br />
Vs´ = V E – V R<br />
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Q smax = ( 2 . Vs´) / tb<br />
Portanto, a vazão que vai passar para o vertedor para período de Tr=100anos será Q smax .<br />
Q smax = 1,55x L x H 1,5<br />
Geralmente adotamos o valor da altura H sobre a crista do vertedor e achamos o comprimento do<br />
vertedor L.<br />
Exemplo 47.11<br />
Dado tc=33min, Q Emax = 21m 3 /s calculado para Tr=100anos e V R =50.500m 3 achar a vazão que passará<br />
pelo vertedor Q smax e calcular a largura do vertedor.<br />
tc=33min= 33 x 60= 1.980s<br />
tb= 3 x tc= 3 x 1.980= 5.940s<br />
V E = Q Emax . tb/ 2<br />
V E = 21x5940/ 2=62.370m 3<br />
Vs´ = V E – V R<br />
Vs´ = 62.370-50.500=11.870m 3<br />
Qsmax= ( 2 . Vs´) / tb<br />
Qsmax= ( 2 x 11.870) / 5.940=4,0m 3 /s<br />
Qsmax= 1,55x L x H 1,5<br />
Fazendo H=0,80m<br />
4,0= 1,55x L x 0,80 1,5<br />
L=3,6m<br />
47.41 Curva cota-volume<br />
É comum em estudo de reservatórios se fazer a curva cota-volume conforme Figura (47.18).<br />
Curva cota volume<br />
Volume (m3)<br />
8000<br />
7000<br />
6000<br />
5000<br />
4000<br />
3000<br />
2000<br />
1000<br />
0<br />
700 701 702 703 704 705<br />
Cota (m)<br />
Figura 47.19- Curva cota-volume<br />
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47.42 Routing do reservatório<br />
A equação básica do routing de armazenamento é a equação da continuidade na forma:<br />
I - Q = dS/ dt<br />
Sendo:<br />
I= vazão de entrada<br />
Q= vazão de saída<br />
t= tempo<br />
Que pode ser transformado na equação:<br />
( I 1 + I 2 ) + ( 2 S 1 / t - Q 1 ) = ( 2 S 2 / t + Q 2 ) (Equação 47.6)<br />
Sendo:<br />
I 1 = vazão no início do período de tempo<br />
I 2 = vazão no fim do período de tempo<br />
Q 1 = vazão de saída no início do período de tempo<br />
Q 2 = vazão de saída no fim do período de tempo<br />
t = duração do período de tempo<br />
S 1 = volume no início do período de tempo<br />
S 2 = volume no fim do período de tempo<br />
Na Equação (47.6) os valores de I 1 , I 2 , Q 1 , S 1 são conhecidos em qualquer tempo t e os valores<br />
Q 2 e S 2 são desconhecidos.<br />
Temos portanto a Equação (47.6) e duas incógnitas Q 2 e S 3. Necessitamos de mais uma equação<br />
para resolver o problema. A outra equação que fornece o armazenamento S 2 em função da descarga.<br />
Não devemos esquecer que estamos aplicando para o modelo a Síntese, pois conhecemos a<br />
hidrógrafa de entrada no reservatório, conhecemos o modelo das fórmulas da descargas dos vertedores<br />
retangulares e orifícios das seções de controle e desconhecemos a hidrógrafa de jusante, isto é, na saída<br />
do reservatório, é o que queremos (McCuen, 1997).<br />
O procedimento de routing proposto é chamado de Método Modificado de Puls (McCuen,1997)<br />
Maiores informações deve ser consultado o livro do auto elaborado no ano 2002 denominando:<br />
“Cálculos Hidrológicos e Hidráulicos para obras Municipais” no capítulo denominado “Routing de<br />
reservatório”.<br />
47.43 Eficiência da remoção no pré-tratamento e no tratamento<br />
Para a eficiência vamos mostrar a conhecida equação de Fair e Geyer, 1954:<br />
η= 1 – [( 1+ Vs/ (n x Q/As)] –n<br />
Sendo:<br />
η= eficiência dinâmica da deposição para remoção de sólidos em suspensão (fração que varia de 0 a 1)<br />
Vs=velocidade de sedimentação (m/h) ou (m/s)<br />
n=3= fator de turbulência de Fair e Geyer, 1954 para “boa performance”<br />
Q=vazão no reservatório (m 3 /h) ou (m 3 /s). Geralmente é a vazão de saída de pré-desenvolvimento.<br />
As= área da superfície do reservatório (m 2 )<br />
h A =profundidade do reservatório (m)<br />
ts= tempo médio de detenção (h)<br />
td= tempo de esvaziamento do reservatório quando está cheio e não há vazão de entrada até estar<br />
completamente vazio (h)<br />
É importante observar que na equação abaixo já está multiplicada pela fração Fi.<br />
Ed= Σ Fi { 1 – [( 1+ (Vsi x td)/ (2xn x h A )] } –n<br />
Sendo:<br />
Fi= as frações da porcentagem das partículas (0,20; 0,10; 0,10;0,20;0,20;0,20)<br />
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47.44 Dissipador de energia<br />
Instalar dissipador de energia, como por exemplo, riprap na entrada do reservatório de detenção<br />
estendido para evitar erosão.<br />
Bacia de dissipação Tipo VI do USBR com método de Peterka, 2005<br />
Vamos usar o método de Peterka, 2005 e observemos novamente que a Tabela (49.1)<br />
corresponde às indicações da Figura (47.19). Não confundir!<br />
Figura 47.20- Dissipador de energia Tipo VI<br />
Fonte: Peterka, 2005<br />
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Usamos a Tabela (47.10) que foi feita por Peterka, 2005 para velocidade de 3,6m/s da água na<br />
entrada.<br />
Tabela 47.10- Dimensões básicas do dissipador de impacto Tipo VI USBR para velocidade<br />
de 3,6m/s<br />
Diâmetro Vazão W H L a b c d e f tw tf tp K d50<br />
(m) (m 3 /s) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m) (m)<br />
0,40 0,59 1,7 1,24 2,20 0,83 0,83 0,83 0,28 0,14 0,28 0,15 0,17 0,15 0,08 0,10<br />
0,60 1,08 2,0 1,46 2,60 0,98 0,98 0,98 0,33 0,16 0,33 0,15 0,17 0,15 0,08 0,18<br />
0,80 1,67 2,6 1,91 3,40 1,28 1,28 1,28 0,43 0,21 0,43 0,15 0,17 0,18 0,08 0,22<br />
0,90 2,41 2,9 2,14 3,80 1,43 1,43 1,43 0,48 0,24 0,48 0,18 0,19 0,20 0,08 0,23<br />
1,00 3,25 3,2 2,36 4,20 1,58 1,58 1,58 0,53 0,26 0,53 0,20 0,22 0,23 0,10 0,24<br />
1,20 4,27 3,5 2,59 4,60 1,73 1,73 1,73 0,58 0,29 0,58 0,23 0,24 0,25 0,10 0,27<br />
1,30 5,41 4,1 3,04 5,40 2,03 2,03 2,03 0,68 0,34 0,68 0,25 0,27 0,25 0,10 0,30<br />
1,50 6,68 4,4 3,26 5,80 2,18 2,18 2,18 0,73 0,36 0,73 0,28 0,29 0,28 0,15 0,33<br />
1,80 9,59 5,0 3,71 6,60 2,48 2,48 2,48 0,83 0,41 0,83 0,30 0,32 0,30 0,15 0,36<br />
Como a velocidade normalmente é diferente então temos que fazer que achar o diâmetro<br />
equivalente a velocidade de 3,6m/s.<br />
Para o cálculo do diâmetro com a seção plena é necessário<br />
A=3,1416xD 2 /4 usar a velocidade de 3,6m/s conforme Geórgia, 2005.<br />
Q= A x V<br />
V= 3,6m/s<br />
Q=A x 3,6<br />
A=Q/3,6<br />
Q/3,6=PI x D 2 /4<br />
Como temos o valor de Q achamos o valor de D.<br />
Exemplo 47.12- para o caso de Peterka, 2005<br />
Calcular uma bacia de dissipação Tipo VI com vazão de um bueiro com 4,0m 3 /s que vem de um bueiro<br />
de travessia de uma estrada com desnível de h=4,0m. Não interessa se o bueiro é circular, quadrado ou<br />
retangular ou outra secção qualquer.<br />
Verifiquemos primeiro a velocidade se não é maior que 9m/s.<br />
Cálculo da velocidade teórica<br />
V= (2 x g x h) 0,5<br />
h=4,5m<br />
V= (2 x 9,81 x 4,0) 0,5 =8,9m/s

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b=1,73<br />
c=1,73m<br />
d=9,58<br />
e=0,29<br />
f=0,58<br />
tw=0,23<br />
tf=0,24<br />
tp=0,25<br />
K=0,10<br />
d 50 =0,27m<br />
As rochas para o rip-rap deverão ter 0,27m de diâmetro.<br />
Figura 47.21 Esquema do dissipador de energia denominado Tipo VI<br />
Fonte: Peterka, 2005<br />
Peterka, 2005 apresenta tabela com tubos variando de 0,40m a 1,80m e das dimensões básicas a<br />
serem usadas, sendo importante notar que os cálculos foram feitos para velocidade 3,6m/s usado a<br />
equação da continuidade Q=A x V.<br />
Rip-rap<br />
Após o dissipador de energia Tipo VI de Peterka com redução de energia por impacto ainda<br />
temos velocidade na saída do dissipador de energia e portanto é necessário na transição com o canal<br />
natural que se faça um rip-rap.<br />
Segundo Geórgia, 2005 a largura do rip-rap é W=4,04m o comprimento mínimo do rip-rap é W<br />
sendo o mínimo de 1,5m.<br />
A profundidade do rip-rap é f=W/6= 4,04/6=0,67m<br />
O diâmetro médio da rocha é W/20=4,04/20=0,202m<br />
A declividade dos taludes é 1,5: 1.<br />
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47.45 Regulador de fluxo<br />
Segundo CWP, 2007 o calcanhar de Aquiles de um projeto de uma BMP é o regulador de fluxo.<br />
No dimensionamento de uma BMP achamos o volume para melhoria da qualidade das águas<br />
pluviais denominado WQv e a vazão que vai para a BMP denominamos de Qo.<br />
A estrutura para separar os dois fluxos chama-se regulador de fluxo.<br />
Os dispositivos para a separação do fluxo são baseados na restrição de vazão da tubulação que vai<br />
para a BMP e existem duas opções básicas para reguladores de fluxo auto-regulável:<br />
1. Regulador de fluxo com secção transversal retangular ou circular com existencia de orificio<br />
e vertedor. Usado geralmente para pequenas vazões. Ver Figuras (27.2) a (27.4).<br />
2. Canal com rebaixo somente para a vazão Qo que vai para a BMP. Esta pequena calha pode<br />
ser semi-circular ou retangular. Usado para grandes vazões. Ver Figura (27.5).<br />
A BMP pode estar in line ou off line. Quando a BMP está na mesma linha do fluxo dizemos que<br />
está in line e caso contrário está off line conforme Figura (27.1). Não existe regra geral se uma BMP<br />
deve ser construida in line ou off line e tudo dependerá do tipo de BMP escolhida e das condições locais.<br />
É muito discutido o período de retorno que deve ser usado para o cálculo da vazão que chega ao<br />
regulador de fluxo. Alguns usam 25anos, outros 50anos e sugerem sempre verificar para 100 anos. A<br />
sugestão do autor é que as instalações do regulador de fluxo sejam dimensionadas para período de<br />
retorno de 100anos, sendo que isto também foi recomendado pelo Kitsap County.<br />
Dica: o regulador de fluxo deve ser calculado para período de retorno de 100anos.<br />
BMP<br />
off line<br />
BMP<br />
in line<br />
prétratamento<br />
Figura 47.22- BMP in line e BMP off line<br />
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Figura 47.23 - Separação automática de fluxo (regulador de fluxo) com orificio e vertedor<br />
Fonte: Estado da Virginia, 1996<br />
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Figura 47.24- Regulador de fluxo de seção circular com orificio e vertedor.<br />
Fonte: CWP, 2007<br />
Figura 47.25- Regulador de fluxo com a calha rebaixada que conduz Qo.<br />
Fonte: CWP, 2007<br />
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Secção para Tr=100anos<br />
VazãoQo<br />
Figura 47.26- Canal para Tr=100anos com calha rebaixada que conduz Qo.<br />
Exemplo 47.13<br />
Seja uma bacia com A=50ha, AI=70% P=25mm<br />
WQv= 8500m 3<br />
0,1WQV= 850m 3<br />
Pré-tratamento precisamos de 850m 3<br />
Vazão que vai para o pré-tratamento<br />
Qo= 0,1WQv/ (5min x 60s)= 850m 3 / (5 x 60)= 2,83m 3 /s<br />
Vazão da bacia conforme TR-55 para Tr=25anos = 15,56m 3 /s<br />
Canal de concreto que chega até a caixa reguladora<br />
Largura 4,5m<br />
Altura = 1,0m<br />
Declividade =0,005m/m<br />
Qmax= 16,6m 3 /s > 15,56m 3/ s OK<br />
Velocidade= 3,7m/s 2,83m 3 /s OK<br />
Então teremos uma caixa com 4,5 x 4,5m e 2,20m de profundidade.<br />
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Figura 47.27- Caixa reguladora de fluxo<br />
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47.46 Falhas na barragem<br />
Conforme Portaria 717/1996 do DAEE, Barramento é todo maciço cujo eixo principal esteja num<br />
plano que intercepta um curso d´água e respectivos terrenos marginais, alterando suas condições de<br />
escoamento natural, formando reservatório de água a montante, o qual tem finalidade única ou múltipla.<br />
Os barramentos mais comuns são em terra, concreto e gabião conforme Figura (47.28).<br />
Figura 47.28- Tipos de barramentos: concreto, gabião e terra<br />
Fonte: DAEE, 2005.<br />
Risco<br />
Risco é a possibilidade de ocorrências indesejáveis e causadoras de danos para a saúde, para os<br />
sistemas econômicos e para o meio ambiente. Os riscos em obras tecnológicas são chamadas de falhas.<br />
Perigo<br />
Perigo é ameaça em si não mensurável e não totalmente evidente.<br />
Falha<br />
A falha em uma barragem é o escoamento espontâneo da água resultando de uma operação<br />
imprópria ou da ruptura ou colapso de uma estrutura. A falha em uma barragem causa a jusante<br />
inundações rápidas, danos as vidas e propriedades, forçando as pessoas a evacuarem dos locais onde<br />
moram.<br />
Análise das brechas ou falhas nas barragens<br />
A análise das brechas ou falhas em barragens pode ser feito através do método de Muskingum-<br />
Cunge.<br />
Vazão de pico devido a brecha na barragem (Q p )<br />
Pesquisa feita por FROEHLICH,1995 in Bureau of Reclamation, 1998 fornece a vazão de pico<br />
devido a brecha na barragem.<br />
Sendo:<br />
Q p = 0,607 x V 0,295 x h 1,24<br />
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Q p = vazão de pico devido a brecha na barragem (m 3 /s);<br />
V= volume total de água armazenado na barragem (m 3 );<br />
h= altura máxima da barragem (m).<br />
47.47 Depósito anual de sedimentos<br />
É importante para a manutenção de um reservatório de detenção estimar a quantidade de<br />
sedimentos anual em m 3 / ano x ha.<br />
Os sedimentos recolhidos são considerados não-perigosos e podem ser dispostos em aterros<br />
sanitários ou em local autorizado.<br />
Dica: adotar para o Brasil a taxa de 10m 3 / ano x ha para remoção de sedimentos para<br />
estimativa.<br />
47.48 Reservatório de detenção estendido somente para atender WQv<br />
O dimensionamento de uma bacia de detenção estendido para atender somente o volume para<br />
melhoria da qualidade de águas pluviais WQv conforme Figura ( 47.21) é facilmente projetada da<br />
seguinte maneira:<br />
Fica off line<br />
Possui pré-tratamento igual a 10% de WQv<br />
Tempo de esvaziamento de WQv é de 24h a 72h<br />
Área mínima da bacia de 2ha a 4ha<br />
Figura 47.29 Esquema de bacia de detenção estendida somente para WQv.<br />
Na Figura (47.29) observar o pré-tratamento e o canal que leva até uma pequena depressão junto<br />
ao barramento.<br />
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Exemplo 47.14<br />
Dimensionar um reservatório de detenção estendido ED somente para melhoria de qualidade das águas<br />
pluviais, sendo que a mesma tem área de 100ha, tempo de concentração de 16min e área impermeável<br />
AI= 60%.<br />
Primeiramente salientamos que o reservatório ED será construído off line.<br />
Rv= coeficiente volumétrico<br />
AI=60%<br />
R v = 0,05 + 0,009 x AI = 0,05+ 0,009 x 60= 0,59<br />
First flush P= 25mm (adotado para efeito de exemplo)<br />
Volume para melhoria da qualidade das águas pluviais= WQv (m 3 )<br />
WQ v = (P/1000) x R v x A<br />
R v = 0,59<br />
A= 100ha<br />
WQ v = (25mm/1000) x 0,59 x (100ha x 10.000m 2 ) = 14.800m 3<br />
Adotando altura do reservatório de detenção estendido h=1,40m a área de superfície As será:<br />
As= WQv/ h= 14.800/1,40=10.571,43m 2<br />
Adotando que o comprimento é o dobro da largura temos:<br />
As = W x 2W= 10571,43m 2<br />
Adotando largura W=73m<br />
Largura= 73m<br />
Comprimento= 2 x 73= 146m<br />
As= 73m x 146m= 10.658m 2<br />
Para a melhoria da qualidade das águas pluviais o reservatório de detenção estendido ED, deverá<br />
ser esvaziado no mínimo em 24h.<br />
O volume de detenção WQv= 14.800m 3<br />
A vazão média será:<br />
Q médio = WQv/ (número de segundos durante um dia)<br />
Q médio = WQv/ 86.400s = 14.800m 3 /86.400s= 0,171m 3 /s<br />
Cd=0,62 g=9,81 m/s 2<br />
Usando o método da média.<br />
A altura h=1,40m<br />
Q= 2 x Qmédio= 2 x 0,171=0,342m 3 /s<br />
A área da seção do orifício será:<br />
A= Q / Cd x (2 g h) 0,5 = 0,342/ [ 0,62 x (2 x 9,81 x 1,40) 0,5 ]=0,1052m 2<br />
Diâmetro orifício<br />
D= (4 A/ ) 0,5 = (4x 0,1052/ ) 0,5 =0,37m<br />
Adoto D=0,35<br />
Tempo de esvaziamento<br />
t= [2 . As . (y 1 0,5 - y 2 0,5 )] / [C d . Ao .(2.g ) 0,5 ]<br />
Cd=0,62<br />
y 1 =1,40m=altura inicial (m)<br />
Ao= π x D 2 /4 =3,1416 x 0,35 2 /4=0,0962m 2<br />
As=área da superficie (m 2 )<br />
t= tempo de esvaziamento (s)<br />
As= 10.658m 2 t= [2 x10658 x1,40 0,5 ] / [0,62x0,0962x(2x9,81 ) 0,5 ] =95.536s=26,54h>24h OK<br />
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Eficiência no tratamento<br />
A equação abaixo é usada no tratamento sendo usando o tempo de esvaziamento td e a altura<br />
média do reservatório h A .<br />
Ed= Σ Fi { 1 – [( 1+ (Vsi . td)/ (2.n . h A )] } –n<br />
Tabela 47.11- Cálculos preliminares para o tratamento<br />
WQv= 14800<br />
P=25mm<br />
Área do reservatório (m 2 )=As 9867<br />
Diâmetro de saída = 0,35<br />
Altura da lâmina de água no reservatório=y 1 (m)= 1,5<br />
Área superficial do reservatório=As(m 2 )= 9867<br />
Área da seção transversal do tubo de saída=Ao(m 2 )= 0,0962115<br />
Cd= 0,62<br />
t(s)= 91470<br />
Tempo de esvaziamento total do reservatório td=t(h)= 25,4<br />
Tabela 47.12- Cálculos da eficiência para o tratamento<br />
Fração<br />
Massa<br />
de partículas<br />
Vs velocidade<br />
de sedimentação<br />
Tempo de<br />
esvaziamento<br />
td<br />
n h A TSS<br />
Eficiência<br />
por fração<br />
(mm) (%) (m/h) (h) (m)<br />
≤ 20mm 20 0,000914 25,4 3 1,5 0,0015<br />
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Adotando comprimento sendo o dobro da largura teremos:<br />
W= (925m 2 / 2 ) 0,5 =21,5m=largura<br />
Comprimento= 2 x 21,5= 43,0m<br />
Eficiência da remoção no pré-tratamento<br />
Ed= Fi { 1 – [( 1+ Vsi / (n . Qo/As] } –n<br />
Fração<br />
Tabela 47.13- Cálculos da eficiência para o pré-tratamento para n=3<br />
Massa<br />
de<br />
partículas<br />
Vsi velocidade<br />
de sedimentação<br />
Área da<br />
superfície<br />
As<br />
Vazão Qo<br />
(m 3 /s)<br />
Eficiência TSS<br />
por fração<br />
(mm) (%) (m/h) (m/s) (m 2 ) (m 3 /s) (fração)<br />
≤ 20mm 20 0,000914 0,0000002539 925,00 4,9 0,000009521<br />
20

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Dimensionamento do vertedor para Tr=2anos<br />
Como somente irá para a BMP a vazão Qo para efeito de segurança calculamos o vertedor de<br />
emergência para período de retorno de 2 anos como veremos abaixo.<br />
tc= tempo de concentração da bacia no pós-desenvolvimento<br />
tb= tempo de duração da cheia ou tempo base (s)<br />
tc= 16min= 16 x 60= 960s<br />
tb= 3 x tc=3 x 960=2880s<br />
V E = Q Emax . tb/ 2<br />
Q emax =15,2m 3 /s= Q 2pos<br />
V E = Q Emax . tb/ 2<br />
V E = 15,2x 2880/ 2= 21.888m 3<br />
Sendo:<br />
V R = volume do reservatório em m 3 obtido pela curva cota-volume.<br />
V R = V 2 – V 1<br />
Sendo:<br />
V 1 =o volume acumulado no reservatório para o nível de água normal<br />
V 2 =volume acumulado para o nível máximo maximorum<br />
Como As=10.648m 2 considerando então a altura de 1,50m<br />
V R =10.648m 3 x 1,0=10.648m 3<br />
Vs´ = V E – V R<br />
Vs´ = 21.888 – 10.648=11.240m 3<br />
Q smax = ( 2 . Vs´) / Tb<br />
Q smax = ( 2 x 11.240´) / 2880=7,8m 3 /s<br />
A vazão que vai passar para o vertedor para período de Tr=2anos será Q smax.<br />
Qsmax= 1,55x L x H 1,5<br />
Geralmente adotamos o valor da altura H sobre a crista do vertedor e achamos o comprimento do<br />
vertedor L.<br />
7,8= 1,55x L x 1,0 1,5<br />
L=5,03m<br />
Portanto, o vertedor terá altura de 1,00m a largura de 5,03m.<br />
Tabela 47.14- Resumo dos cálculos efetuados<br />
Critérios<br />
Volume<br />
(m 3 )<br />
Altura<br />
(m)<br />
WQv 14.800 1,40 0,35m<br />
Q 25 10.648 1,00 Vertedor 5,03m x 1,00m<br />
Total 25.448 2,40<br />
Diâmetro do orifício/ vertedor retangular<br />
(m)<br />
Como a altura do nível de água da barragem h=2,40m

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47.49 Fração do runoff que vai para a BMP<br />
Para a RMSP supomos que o first flush é P=25mm, que corresponde a 90% das precipitações<br />
anuaís que produzem runoff.<br />
Nos estudos que fizemos das precipitações da cidade de Mairiporã para o período de 1958 a 1995<br />
achamos que se admitirmos o first flush de 25mm serão encaminhados para a BMP 90% do total do<br />
runoff, mas que 10% não passarão pelo tratamento e se encaminharão diretamente aos rios e córregos.<br />
Não consideramos a água aderente a superfícies e que não produz runoff e que é de aproximadamente<br />
1mm.<br />
Portanto, a fração runoff tratado é K=0,90.<br />
Dica: vai para o tratamento (BMP) 90% e não passa pelo tratamento 10%. Quando não se<br />
têm dados admitimos que 90% vão para a BMP e 10% vai direto para os cursos de água.<br />
R = P x P j x Rv<br />
VR= (R/1000) x A<br />
VR BMP = K x VR<br />
Sendo:<br />
R= runoff (mm/ano)<br />
VR= volume de runoff (m 3 /ano)<br />
VR BMP = volume de runoff que vai para a BMP (m 3 /ano)<br />
A= área da bacia (m 2 )<br />
K= fração do runoff que vai para a BMP<br />
47.50 Reservatório de detenção estendido para atender enchentes+ WQv<br />
Uma outra maneira de se calcular o reservatório de detenção estendido é usá-lo também para<br />
deter enchentes. Somente esclarecendo que os cálculos serão mais elaborados, pois teremos que ter a<br />
curva cota-volume do reservatório e fazer o chamado routing que pode ser visto em detalhes no livro de<br />
Tomaz, 2002.<br />
47-47

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Figura 47.30 Esquema de bacia de detenção estendida para WQv+enchentes.<br />
Fonte: Califórnia, 2003<br />
Na Figura (47.23) observar que o reservatório não somente atende ao volume para melhoria da<br />
qualidade das águas pluviais WQv, mas também a períodos de retornos selecionados como 2anos e<br />
10anos (ou 25anos) e obrigatoriamente para período de retorno de 100anos para segurança do<br />
barramento.<br />
O pré-tratamento e o dimensionamento de WQv será o mesmo do exemplo anterior onde se usou<br />
somente o WQv.<br />
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Exemplo 47.15 Exemplo de aplicação prática do reservatório de detenção estendido usando WQv<br />
+ enchentes<br />
Dimensionar um reservatório in line usando de detenção estendido (ED), com objetivo de deter<br />
enchentes e melhoria da qualidade das águas pluviais em uma área residencial conforme dados da<br />
Tabela (47.12).<br />
Tabela 47.15 - Dados hidrológicos<br />
Dados<br />
Prédesenvolvimento<br />
Pósdesenvolvimento<br />
Coeficiente de Runoff C 0,14 0,59<br />
Tempo de concentração<br />
tc (min) 45min 16min<br />
Área impermeável<br />
10% 60%<br />
(%)<br />
Área total<br />
(ha) 100ha (1km 2 ) 100ha (1km 2 )<br />
O reservatório será feito in line.<br />
Vazão base<br />
Para a RMSP com precipitaçlão média anual de 1500mm a vazão base estimada é de 0,045 L/s x<br />
há. Assim para área de 100ha teremos vazão base de 0,045 x 100= 4,5 L/s. Na prática para o reservatorio<br />
de detenção estendido não nos interessa a vazão base e será considerada igual a zero.<br />
Pré-tratamento já calculado anteriormente<br />
Largura =21,5m<br />
Comprimento= 43,0m<br />
Profundidade= 1,60m<br />
Tratamento WQv<br />
WQv= 14.800m 3<br />
H=1,40m<br />
As= 10658m 2<br />
Largura=73m<br />
Comprimento = 146m<br />
Diâmetro do orificio=0,35m<br />
Método Racional<br />
Q= C . I . A /360<br />
Sendo:<br />
Q= vazão de pico (m 3 /s);<br />
C= coeficiente de escoamento superficial varia de 0 a 1.<br />
I= intensidade média da chuva (mm/h);<br />
A= área da bacia (ha). 1ha= 10.000m 2<br />
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Equação de Paulo S. Wilken para RMSP (Região Metropolitana de São Paulo)<br />
0,181<br />
1747,9 . T r<br />
I =------------------------ (mm/h)<br />
( t + 15) 0,89<br />
Sendo:<br />
I= intensidade média da chuva (mm/h);<br />
T r = período de retorno (anos);<br />
tc= duração da chuva (min).<br />
Periodo de retorno<br />
Adotamos periodo de retorno Tr=25anos.<br />
Pré-desenvolvimento<br />
C=0,14<br />
tc=45min<br />
A=100ha<br />
0,181<br />
1747,9 . T r<br />
I =------------------------<br />
( t + 15) 0,89<br />
(mm/h)<br />
1747,9 x25 0,181<br />
I =------------------------<br />
( t + 15) 0,89<br />
3130<br />
I =------------------------<br />
( t + 15) 0,89<br />
Para t=45min<br />
3130<br />
I =------------------------<br />
( 45 + 15) 0,89<br />
= 82mm/h<br />
Q= C . I . A /360<br />
Q 25pre = 0,14x 82x100/360= 3,2m 3 /s<br />
4022,7<br />
I =------------------------ =105,2mm/h<br />
( 45 + 15) 0,89<br />
Q= C . I . A /360<br />
Q 100pre = 0,14x 105,2x100/360= 4,09m 3 /s<br />
Pós-desenvolvimento<br />
C=0,59<br />
tc=16min<br />
A=100ha<br />
1747,9 . T r<br />
0,181<br />
I =------------------------<br />
(mm/h)<br />
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( t + 15) 0,89<br />
1747,9 x25 0,181<br />
I =------------------------<br />
( t + 15) 0,89<br />
3130<br />
I =------------------------<br />
( t + 15) 0,89<br />
Para t=16min<br />
3130<br />
I =------------------------<br />
= 147,3mm/h<br />
( 16 + 15) 0,89 Q= C . I . A /360<br />
Q 25pos = 0,59x 147,3x100/360= 24,14m 3 /s<br />
Para Tr=100anos<br />
0,181<br />
1747,9 . T r<br />
I =------------------------ (mm/h)<br />
( t + 15) 0,89<br />
1747,9 . 100 0,181<br />
I =------------------------ (mm/h)<br />
( t + 15) 0,89<br />
4022,7<br />
I =------------------------ =189,3mm/h<br />
( 16 + 15) 0,89 Q= C . I . A /360<br />
Q 100pos = 0,59x 189,3x100/360= 31,02m 3 /s<br />
Volume necessario para deter enchentes para Tr=25anos<br />
Usamos o conceito do impacto zero, isto é, a vazão que deverá passar no máximo deve ser a de<br />
pré-desenvolvimento para Tr=25anos que é Q pré 25anos =3,2m 3 /s<br />
V 25 = (Q pós - Q pré ) x td<br />
V 25 = (24,14 - 3,2) x 16min x 60s = 20.102m 3<br />
Considerando para facilidade do cálculo que o reservatório seja prismático com paredes verticais<br />
e como temos a área As= 10.658m 2 a altura h desde a superficie do volumen WQv será:<br />
h 25 =V 25 /As=20.102m 3 / 10.658m 2 = 1,89m<br />
Diámetro do orificio<br />
Q= Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
Q=Q pre25anos =3,2m 3 /s<br />
H=1,89/2=0,945m<br />
3,2= 0,62 x Ao x (2x9,81x 0,945) 0,5<br />
Ao=1,2m 2<br />
Ao= PI x D 2 /4= 1,2= 3,1416 x D 2 / 4<br />
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D=1,20m<br />
Dimensionamento do vertedor para Tr=100anos conforme DAEE, 2005<br />
tc= tempo de concentração da bacia (s) no pós-desenvolvimento<br />
tb= tempo de duração da cheia ou tempo base (s)<br />
tc= 16min= 16 x 60= 960s<br />
tb= 3 x tc=3 x 960=2880s<br />
V E = Q Emax . tb/ 2<br />
Q emax =31,02m 3 /s= Q 100pos<br />
V E = Q Emax . tb/ 2<br />
V E = 31,02x 2880/ 2= 44.669m 3<br />
Sendo:<br />
V R = volume do reservatório em m 3 obtido pela curva cota-volume.<br />
V R = V 2 – V 1<br />
Sendo:<br />
V 1 o volume acumulado no reservatório para o nível de água normal<br />
V 2 =volume acumulado para o nível máximo maximorum<br />
Como As=10.648m 2 considerando então a altura de 1,50m<br />
V R =10.648m 3 x 1,5=15.972m 3<br />
Vs´ = V E – V R<br />
Vs´ = 44669 – 15972=28.697m 3<br />
Q smax = ( 2 . Vs´) / Tb<br />
Q smax = ( 2 x 28.697´) / 2880=19,93m 3 /s<br />
A vazão que vai passar para o vertedor para período de Tr=100anos será Q smax.<br />
Qsmax= 1,55x L x H 1,5<br />
Geralmente adotamos o valor da altura H sobre a crista do vertedor e achamos o comprimento do<br />
vertedor L.<br />
19,93= 1,55x L x 1,5 1,5<br />
L=7,0m<br />
Portanto, o vertedor terá altura de 1,50m a largura de 7,0m.<br />
Tabela 47.16- Resumo dos cálculos efetuados<br />
Critérios<br />
Volume<br />
(m 3 )<br />
Altura<br />
(m)<br />
Diâmetro do orifício/ vertedor retangular<br />
(m)<br />
WQv 14.800 1,40 0,35<br />
Q 25 20.102 1,89 1,20<br />
Q 100 15.972 1,50 1,5 x 7,0<br />
Total 50.874 4,79<br />
Como a altura do nível de água da barragem h=4,79m

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Q= 1,55x L x H 1,5<br />
31,02= 1,55x 20 x H 1,5<br />
H=1,00m<br />
47.51 Regra dos 10%<br />
A aplicação da regra dos 10% é para áreas de bacia acima de 20ha.<br />
Esta análise é a chamada regra dos 10%, conforme ESTADO DE NEW YORK, 2001.<br />
O objetivo da aplicação da regra dos 10% é verificar se a detenção de uma enchente a montante não<br />
causará problemas a jusante, pois pode acontecer que ao invés de melhorarmos a situação, a mesma<br />
ficará pior.<br />
Portanto, deverá ser feita análise a jusante usando a regra dos 10%. A análise deverá ser feita até o<br />
ponto em que 10% da área da bacia é igual a área da bacia que estamos considerando.<br />
Assim uma área de 10ha de uma bacia de detenção de enchentes que estamos fazendo, precisamos<br />
verificar a jusante até o ponto em que toda a área seja de 100ha e portanto, a nossa área será 10% da área<br />
total.<br />
47.52 Uso do método Racional e hidrograma de Dekalb<br />
Iremos dimensionar o reservatório de detenção estendido para: melhoria da qualidade das águas<br />
pluviais, deter a erosão a jusante e enchentes de 25anos e enchente máxima de 100anos.<br />
Usaremos o método Racional com hidrograma usado na cidade de Dekalb nos Estados Unidos e<br />
esclarecemos que ainda não existem pesquisas aceitas pelos especialistas sobre o referido hidrograma.<br />
Iremos achar o volume para detenção em período de retorno de 10anos e volume requerido para<br />
evitar erosão com Tr=1,87anos. O volume maior será normalmente o volume de controle da erosão. O<br />
reservatório será in line com detenção de enchente, melhora da qualidade das águas pluviais e controle<br />
de erosão. Será considerado o período de retorno de 100anos para o dimensionamento do vertedor de<br />
emergência.<br />
Serão usados alguns conceitos e recomendações do DAEE para pequenas barragens com cálculo<br />
usando o Método Racional.<br />
Em alguns casos é muito importante o controle da erosão como no exemplo adotado.<br />
Dados: A=116,78ha P=25mm (first flush) AI=70%<br />
Área da seção transversal do reservatório de detenção estendido= 24.000m 2 .<br />
Cálculo do tempo de concentração pelo método cinemático<br />
Para o cálculo do tempo de concentração usamos o método cinemático que nos parece o mais<br />
adequado ao caso conforme Tabela (47.14) para pré e pós-desenvolvimento.<br />
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Tabela 47.17- Cálculo do tempo de concentração para pré e pós-desenvolvimento usando o método<br />
cinemático.<br />
tc pré-desenvolvimento K=4,57<br />
cota min Comprim Declivid V=KxS 0,5<br />
Cota<br />
tc<br />
max<br />
Velocidade<br />
(m) (m) (m) (m/m) (m/s) (min)<br />
1.126,9 1.107 1.870 0,0106417 0,47 66,1<br />
tc pós-desenvolvimento K=14,09<br />
Cota cota min Compr. Decliv. V=KxS 0,5<br />
tc<br />
max<br />
Velocidade<br />
(m) (m) (m) (m/m) (m/s) (min)<br />
1.126,9 1.107 1.870 0,0106417 1,45 21,4<br />
Cálculo de vazões pré e pós<br />
Equação das chuvas intensas de Ouro Verde, Goiás, Brasil<br />
I = (3717 x Tr 0,16 )/ ( tc+11) 0,815<br />
Sendo:<br />
I= intensidade da chuva (L/s x ha)<br />
Tr= período de retorno (anos)<br />
Tc= tempo de concentração (min)<br />
Para Tr=10anos e tc= 66,1min teremos:<br />
I = (3717 x Tr 0,16 )/ ( tc+11) 0,815<br />
I = (3717 x 10 0,16 )/ ( 66,1+11) 0,815 = 151 L/s x ha<br />
Método Racional<br />
A=116,78ha<br />
C=0,20 adotado para pré-desenvolvimento<br />
Q= CIA = 0,20 x 151 x 116,78ha=3527 L/s= 3,5 m 3 /s<br />
Tabela 45.18- Vazões para pré-desenvolvimento usando o Método Racional para períodos de<br />
retorno variando de 1,87anos até 100anos.<br />
Tr tc (min) I (L/s x ha) C pre A (ha) Q (m 3 /s)<br />
1,87 66,1 116 0,20 116,78 2,7<br />
5 66,1 136 0,20 116,78 3,2<br />
10 66,1 151 0,20 116,78 3,5<br />
25 66,1 175 0,20 116,78 4,1<br />
50 66,1 196 0,20 116,78 4,6<br />
100 66,1 219 0,20 116,78 5,1<br />
Tabela 45.19- Vazões para pós-desenvolvimento usando o Método Racional para períodos de<br />
retorno variando de 1,87anos até 100anos.<br />
Tr tc I C pos A (ha) Q (m 3 /s)<br />
(min) (L/s x ha)<br />
1,87 21,4 235 0,70 116,78 19,2<br />
5 21,4 275 0,70 116,78 22,4<br />
10 21,4 307 0,70 116,78 25,1<br />
25 21,4 355 0,70 116,78 29,0<br />
50 21,4 397 0,70 116,78 32,4<br />
100 21,4 443 0,70 116,78 36,2<br />
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WQv<br />
AI= 70%<br />
Rv= 0,05+0,009 x AI = 0,05 + 0,009 x 70= 0,68<br />
P= 25mm (first flush adotado)<br />
A=116,78ha<br />
WQv= (P/1000) x Rv x A= (25/1000)x 0,68 x (116,78ha x 10.000m 2 )= 19.853m 3<br />
Volume de água necessário para detenção de enchentes para Tr=10anos usando o Método de Aron<br />
e Kibler, 1990.<br />
Foi achado o volume de 43.014m 3 para período de retorno de 10anos com o método de Aron e<br />
Kibler, 1990. Para combate a erosão usamos Tr=1,87anos e achamos usando o método de Aron e Kibler,<br />
1990 o volume necessário de 32.893m 3 .<br />
Tabela 45.20-Volume do reservatório para Tr=10anos pelo método de Aron e Kibler, 1990<br />
Tr<br />
(anos)<br />
Duração da<br />
chuva (min)<br />
I<br />
(L/s x ha)<br />
Área Q<br />
(m 3 /s)<br />
IP<br />
(m 3 /s)<br />
Qp<br />
(m 3 /s)<br />
V<br />
(m 3 )<br />
10 10 437 116,78 35,7 25,1 3,5 18109<br />
10 20 318 116,78 26,0 25,1 3,5 26829<br />
10 30 253 116,78 20,7 25,1 3,5 31837<br />
10 40 212 116,78 17,3 25,1 3,5 35104<br />
10 50 183 116,78 15,0 25,1 3,5 37384<br />
10 60 162 116,78 13,2 25,1 3,5 39036<br />
10 70 146 116,78 11,9 25,1 3,5 40258<br />
10 80 132 116,78 10,8 25,1 3,5 41165<br />
10 90 122 116,78 9,9 25,1 3,5 41836<br />
10 100 113 116,78 9,2 25,1 3,5 42322<br />
10 110 105 116,78 8,6 25,1 3,5 42658<br />
10 120 98 116,78 8,0 25,1 3,5 42873<br />
10 130 93 116,78 7,6 25,1 3,5 42987<br />
10 140 88 116,78 7,2 25,1 3,5 43014<br />
10 150 83 116,78 6,8 25,1 3,5 42967<br />
10 160 79 116,78 6,5 25,1 3,5 42857<br />
10 170 76 116,78 6,2 25,1 3,5 42690<br />
10 180 72 116,78 5,9 25,1 3,5 42474<br />
10 190 69 116,78 5,7 25,1 3,5 42215<br />
10 200 67 116,78 5,5 25,1 3,5 41916<br />
10 210 64 116,78 5,2 25,1 3,5 41581<br />
10 220 62 116,78 5,1 25,1 3,5 41215<br />
10 230 60 116,78 4,9 25,1 3,5 40820<br />
10 240 58 116,78 4,7 25,1 3,5 40397<br />
10 250 56 116,78 4,6 25,1 3,5 39951<br />
10 260 54 116,78 4,4 25,1 3,5 39482<br />
10 270 53 116,78 4,3 25,1 3,5 38992<br />
10 280 51 116,78 4,2 25,1 3,5 38483<br />
10 290 50 116,78 4,1 25,1 3,5 37956<br />
10 300 49 116,78 4,0 25,1 3,5 37413<br />
10 310 47 116,78 3,9 25,1 3,5 36853<br />
10 320 46 116,78 3,8 25,1 3,5 36280<br />
10 330 45 116,78 3,7 25,1 3,5 35692<br />
10 340 44 116,78 3,6 25,1 3,5 35092<br />
10 350 43 116,78 3,5 25,1 3,5 34479<br />
10 360 42 116,78 3,4 25,1 3,5 33855<br />
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Tabela 45.21-Volume do reservatório para Tr=1,87anos pelo método de Aron e Kibler, 1990 para<br />
ver volume necessário para combate a erosão.<br />
Tr (anos) Duração I (L/s x ha) Área Q (m 3 /s) IP (m 3 /s) Qp (m 3 /s) V (m 3 )<br />
da chuva (min)<br />
1,87 10 334 116,78 27,3 19,2 2,7 13848<br />
1,87 20 243 116,78 19,9 19,2 2,7 20516<br />
1,87 30 194 116,78 15,8 19,2 2,7 24346<br />
1,87 40 162 116,78 13,3 19,2 2,7 26844<br />
1,87 50 140 116,78 11,5 19,2 2,7 28588<br />
1,87 60 124 116,78 10,1 19,2 2,7 29851<br />
1,87 70 111 116,78 9,1 19,2 2,7 30785<br />
1,87 80 101 116,78 8,3 19,2 2,7 31479<br />
1,87 90 93 116,78 7,6 19,2 2,7 31992<br />
1,87 100 86 116,78 7,0 19,2 2,7 32364<br />
1,87 110 80 116,78 6,6 19,2 2,7 32621<br />
1,87 120 75 116,78 6,1 19,2 2,7 32785<br />
1,87 130 71 116,78 5,8 19,2 2,7 32872<br />
1,87 140 67 116,78 5,5 19,2 2,7 32893<br />
1,87 150 64 116,78 5,2 19,2 2,7 32857<br />
1,87 160 61 116,78 4,9 19,2 2,7 32773<br />
1,87 170 58 116,78 4,7 19,2 2,7 32646<br />
1,87 180 55 116,78 4,5 19,2 2,7 32481<br />
1,87 190 53 116,78 4,3 19,2 2,7 32282<br />
1,87 200 51 116,78 4,2 19,2 2,7 32053<br />
1,87 210 49 116,78 4,0 19,2 2,7 31798<br />
1,87 220 47 116,78 3,9 19,2 2,7 31517<br />
1,87 230 46 116,78 3,7 19,2 2,7 31215<br />
1,87 240 44 116,78 3,6 19,2 2,7 30892<br />
1,87 250 43 116,78 3,5 19,2 2,7 30551<br />
1,87 260 42 116,78 3,4 19,2 2,7 30192<br />
1,87 270 40 116,78 3,3 19,2 2,7 29818<br />
1,87 280 39 116,78 3,2 19,2 2,7 29428<br />
1,87 290 38 116,78 3,1 19,2 2,7 29025<br />
1,87 300 37 116,78 3,0 19,2 2,7 28610<br />
1,87 310 36 116,78 3,0 19,2 2,7 28182<br />
1,87 320 35 116,78 2,9 19,2 2,7 27743<br />
1,87 330 34 116,78 2,8 19,2 2,7 27294<br />
1,87 340 34 116,78 2,8 19,2 2,7 26835<br />
1,87 350 33 116,78 2,7 19,2 2,7 26367<br />
1,87 360 32 116,78 2,6 19,2 2,7 25889<br />
1,87 370 32 116,78 2,6 19,2 2,7 25404<br />
1,87 380 31 116,78 2,5 19,2 2,7 24911<br />
1,87 390 30 116,78 2,5 19,2 2,7 24410<br />
1,87 400 30 116,78 2,4 19,2 2,7 23902<br />
1,87 410 29 116,78 2,4 19,2 2,7 23388<br />
1,87 420 28 116,78 2,3 19,2 2,7 22867<br />
Volumes obtidos<br />
O volume para melhoria da qualidade das águas pluviais WQv bem como o volume para<br />
controle de erosão deverão ficar retido durante 24h e o escoamento médio de WQv em 86.400s será<br />
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0,23m 3 /s e o do volume de erosão 32.893m 3 em 24h terá escoamento médio de 0,37m 3 /s conforme<br />
Tabela (45.22).<br />
Tabela 47.22- Comparação de volumes e vazões para escoamento em 24h<br />
Volume Vazão<br />
para 24h<br />
(m 3 ) (m 3 /s)<br />
Volume WQ V = 19.853 0,23<br />
Tr=1,87anos 32.893 0,37<br />
Tr=10anos 43.014 Vazão pré=3,5<br />
Hidrograma do pico da cheia pelo método Racional<br />
Para obter o hidrograma pelo método Racional vamos usar o método usado em Dekalb para<br />
tempo de concentração maior de 20min, pois temos tc=21,4min.<br />
Tabela 47.23- Hidrograma do método Racional conforme cidade de Dekalb<br />
t/tc Q/Qp tc

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
32,5 2 1,52<br />
35,0 2 1,64<br />
37,5 2 1,76<br />
40,0 2 1,88<br />
42,5 2 1,99<br />
45,0 3 2,21<br />
47,5 3 2,45<br />
50,0 3 2,68<br />
52,5 3 2,92<br />
55,0 3 3,15<br />
57,5 3 3,39<br />
60,0 3 3,62<br />
62,5 3 3,86<br />
65,0 4 4,17<br />
67,5 4 4,64<br />
70,0 4 5,10<br />
72,5 4 5,57<br />
75,0 4 6,04<br />
77,5 4 6,51<br />
80,0 4 6,98<br />
82,5 4 7,45<br />
85,0 4 7,92<br />
87,5 5 9,55<br />
90,0 5 11,54<br />
92,5 5 13,54<br />
95,0 5 15,53<br />
97,5 5 17,52<br />
100,0 5 19,52<br />
102,5 5 21,51<br />
105,0 5 23,50<br />
107,5 6 24,69<br />
110,0 6 22,64<br />
112,5 6 20,58<br />
115,0 6 18,53<br />
117,5 6 16,48<br />
120,0 6 14,43<br />
122,5 6 12,37<br />
125,0 6 10,32<br />
127,5 6 8,27<br />
130,0 7 7,17<br />
132,5 7 6,62<br />
135,0 7 6,06<br />
137,5 7 5,50<br />
140,0 7 4,94<br />
142,5 7 4,39<br />
145,0 7 3,83<br />
147,5 7 3,27<br />
150,0 8 2,75<br />
47-58

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Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
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152,5 8 2,57<br />
155,0 8 2,40<br />
157,5 8 2,22<br />
160,0 8 2,04<br />
162,5 8 1,87<br />
165,0 8 1,69<br />
167,5 8 1,52<br />
170,0 8 1,34<br />
172,5 9 1,22<br />
175,0 9 1,17<br />
177,5 9 1,11<br />
180,0 9 1,05<br />
182,5 9 0,99<br />
185,0 9 0,93<br />
187,5 9 0,87<br />
190,0 9 0,81<br />
192,5 9 0,76<br />
195,0 10 0,67<br />
197,5 10 0,58<br />
200,0 10 0,49<br />
202,5 10 0,40<br />
205,0 10 0,32<br />
207,5 10 0,23<br />
210,0 10 0,14<br />
212,5 10 0,05<br />
30,0<br />
Dekalb Racional Hydrograph<br />
Vazao (m3/s)<br />
20,0<br />
10,0<br />
0,0<br />
0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0<br />
tempo (min)<br />
Figura 47.31- Gráfico do hidrograma do método Racional conforme Dekalb<br />
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Tabela 47.25- Dimensionamento do orifício para escoamento em 24h do volume de erosão<br />
Cálculo orifício reservação de erosão<br />
Altura da água (m)=<br />
1,30<br />
Área seção(m 2 )=<br />
0,16<br />
Diâmetro (m)<br />
0,46<br />
Adoto (m) D=<br />
0,50<br />
Cálculo do vertedor<br />
A equação do vertedor que usaremos será aquela usada pelo DAEE para projetos de pequenas<br />
barragens:<br />
Q=1,55 L H 1,5<br />
Cálculo do vertedor retangular para Tr=10anos<br />
Para o vertedor retangular com Tr=10anos suporemos que a vazão para pré-desenvolvimento seja<br />
de 3,54m 3 /s e supondo uma altura H=1,00m para o vertedor teremos:<br />
Q=1,55 L H 1,5<br />
3,54=1,55x L x1,0 1,5<br />
L= 2,28m<br />
No routing obteremos L=1,80m para Tr=10anos para vazão 3,50m 3 /s.<br />
Largura do vertedor para Tr=100anos<br />
Para período de retorno de 100anos a vazão de pós-desenvolvimento calculado é 36,25m 3 /s.<br />
Tempo de concentração tc= 21,4min= 1287 s<br />
tb= 3 x tc = 3860s<br />
Por meio da curva cota-volume para 1,80m de altura e Tr=10anos achamos o volume de<br />
43.200m 3 que será o nosso volume V R .<br />
Cuidado não errar, pois, o volume V R é a diferença. Assim o volume V 2 =91200m 3 está na cota<br />
3,80m e o volume V 1 =55.200m 3 está na cota do topo do vertedor do Tr=10anos que é 2,30m acima do<br />
piso do reservatório<br />
V R = V 2 -V 1 = 91200m 3 – 55.200m 3 =36000m 3 (Cuidado não errar !!!)<br />
V E = Qemax x tb/ 2= 36,25m 3 /s x 3860s/ 2= 69.963m 3<br />
Vs´= V E – V R = 69.963m 3 - 36000m 3 = 33.963m 3<br />
Qsmax= 2 x Vs´/ tb = 2 x 33.963/3.860=17,6m 3 /s<br />
Q=1,55 L H 1,5<br />
H=1,50 adotado<br />
17,6=1,55x L x1,50 1,5<br />
L= 6,2m com altura<br />
Adoto L=6,00m (Não esquecer a largura do vertedor para Tr=10anos igual a 1,80m).<br />
A largura total será: 6,00 + 1,80= 7,80m<br />
Portanto, o vertedor para Tr=100anos terá largura de 7,80m e altura de 1,50m<br />
47-60

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Curva cota volume<br />
Para a curva cota volume foi verificada a área útil de 24.000m 2 onde será construído o<br />
reservatório de detenção de forma prismática. A variação do nível será de 0,20m em 0,20m e o tempo<br />
que será calculado será 150min (2,5min).<br />
Tabela 47.26- Curva cota-volume e curva de orifícios e vertedores para aplicação do routing.<br />
Área (m 2 ) Orifício Vertedor Vertedor Q total (2S/Δt +Q)<br />
Tr=10 Tr=100anos<br />
24000 m 2 Cota (m) Volume (m 3 ) Q (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 ) 2,5min=150s<br />
0,00 0 0,00 0,00 0,0<br />
Piso do<br />
reservatório<br />
0,10 2400 0,17 0,17 32,2<br />
0,20 4800 0,24 0,24 64,2<br />
0,30 7200 0,30 0,30 96,3<br />
0,40 9600 0,34 0,34 128,3<br />
0,50 12000 0,38 0,38 160,4<br />
0,60 14400 0,42 0,42 192,4<br />
0,70 16800 0,45 0,45 224,5<br />
0,80 19200 0,48 0,48 256,5<br />
0,90 21600 0,51 0,51 288,5<br />
1,00 24000 0,54 0,54 320,5<br />
1,10 26400 0,57 0,57 352,6<br />
1,20 28800 0,59 0,59 384,6<br />
Tr=1,87anos Erosão 1,30 31200 0,61 0,00 0,61 416,6<br />
1,40 33600 0,64 0,09 0,73 448,7<br />
1,50 36000 0,66 0,25 0,91 480,9<br />
1,60 38400 0,68 0,46 1,14 513,1<br />
1,70 40800 0,70 0,71 1,41 545,4<br />
1,80 43200 0,72 0,99 1,71 577,7<br />
1,90 45600 0,74 1,30 2,04 610,0<br />
2,00 48000 0,76 1,63 2,40 642,4<br />
2,10 50400 0,78 2,00 2,78 674,8<br />
2,20 52800 0,80 2,38 3,18 707,2<br />
Tr=10anos enchentes 2,30 55200 0,82 2,79 3,29 6,90 742,9<br />
2,40 57600 0,84 3,22 4,32 8,38 776,4<br />
2,50 60000 0,85 3,67 5,45 9,97 810,0<br />
2,60 62400 0,87 4,14 6,65 11,66 843,7<br />
2,70 64800 0,89 4,62 7,94 13,45 877,4<br />
2,80 67200 0,90 5,13 9,30 15,33 911,3<br />
2,90 69600 0,92 5,65 10,73 17,29 945,3<br />
Nivel max maximorum 3,00 72000 0,93 6,18 12,23 19,34 979,3<br />
Routing do reservatório<br />
O routing do reservatório será usado o hidrograma de vazões de Dekalb com o método Racional<br />
com variação de 2,5min em 2,5min para período de retorno de 10 anos.<br />
Haverá interpolação para os valores entrando com (2S/Δt +Q) e achamos Q 2 .<br />
No routing achamos a vazão máxima de saída para Tr=10anos de 8,34m 3 /s.<br />
47-61

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Tabela 47.27- Routing do reservatório para Tr=10anos<br />
Método Racional Hidrograma unitário usando Dekalb County, Georgia, USA tc>20min<br />
Tempo I 1 (m 3 /s) I 2 (m 3 /s) I 1 +I 2 2S 1 /Δt - Q 1 2S 2 /Δ+ Q 2 Q 2 2S 2 /Δt - Q 2<br />
0,0 0,00 0,12 0,1 0 0,1 0,00 0,12<br />
2,5 0,12 0,23 0,4 0,12 0,5 0,00 0,46<br />
5,0 0,23 0,35 0,6 0,46 1,0 0,01 1,04<br />
7,5 0,35 0,47 0,8 1,04 1,9 0,01 1,84<br />
10,0 0,47 0,59 1,1 1,84 2,9 0,02 2,86<br />
12,5 0,59 0,70 1,3 2,86 4,2 0,02 4,11<br />
15,0 0,70 0,82 1,5 4,11 5,6 0,03 5,58<br />
17,5 0,82 0,94 1,8 5,58 7,3 0,04 7,26<br />
20,0 0,94 1,06 2,0 7,26 9,3 0,05 9,15<br />
22,5 1,06 1,17 2,2 9,15 11,4 0,06 11,26<br />
25,0 1,17 1,29 2,5 11,26 13,7 0,07 13,58<br />
27,5 1,29 1,41 2,7 13,58 16,3 0,09 16,10<br />
30,0 1,41 1,52 2,9 16,10 19,0 0,10 18,83<br />
32,5 1,52 1,64 3,2 18,83 22,0 0,12 21,77<br />
35,0 1,64 1,76 3,4 21,77 25,2 0,13 24,90<br />
37,5 1,76 1,88 3,6 24,90 28,5 0,15 28,24<br />
40,0 1,88 1,99 3,9 28,24 32,1 0,17 31,77<br />
42,5 1,99 2,21 4,2 31,77 36,0 0,18 35,62<br />
45,0 2,21 2,45 4,7 35,62 40,3 0,19 39,90<br />
47,5 2,45 2,68 5,1 39,90 45,0 0,20 44,64<br />
50,0 2,68 2,92 5,6 44,64 50,2 0,21 49,82<br />
52,5 2,92 3,15 6,1 49,82 55,9 0,22 55,44<br />
55,0 3,15 3,39 6,5 55,44 62,0 0,24 61,51<br />
57,5 3,39 3,62 7,0 61,51 68,5 0,25 68,02<br />
60,0 3,62 3,86 7,5 68,02 75,5 0,26 74,98<br />
62,5 3,86 4,17 8,0 74,98 83,0 0,27 82,46<br />
65,0 4,17 4,64 8,8 82,46 91,3 0,29 90,69<br />
67,5 4,64 5,10 9,7 90,69 100,4 0,30 99,82<br />
70,0 5,10 5,57 10,7 99,82 110,5 0,32 109,87<br />
72,5 5,57 6,04 11,6 109,87 121,5 0,33 120,83<br />
75,0 6,04 6,51 12,6 120,83 133,4 0,35 132,69<br />
77,5 6,51 6,98 13,5 132,69 146,2 0,36 145,45<br />
80,0 6,98 7,45 14,4 145,45 159,9 0,38 159,12<br />
82,5 7,45 7,92 15,4 159,12 174,5 0,40 173,70<br />
85,0 7,92 9,55 17,5 173,70 191,2 0,42 190,33<br />
87,5 9,55 11,54 21,1 190,33 211,4 0,44 210,54<br />
90,0 11,54 13,54 25,1 210,54 235,6 0,46 234,70<br />
92,5 13,54 15,53 29,1 234,70 263,8 0,49 262,78<br />
95,0 15,53 17,52 33,1 262,78 295,8 0,52 294,80<br />
97,5 17,52 19,52 37,0 294,80 331,8 0,55 330,74<br />
100,0 19,52 21,51 41,0 330,74 371,8 0,58 370,61<br />
102,5 21,51 23,50 45,0 370,61 415,6 0,61 414,40<br />
105,0 23,50 24,69 48,2 414,40 462,6 0,81 460,98<br />
107,5 24,69 22,64 47,3 460,98 508,3 1,11 506,10<br />
110,0 22,64 20,58 43,2 506,10 549,3 1,45 546,43<br />
112,5 20,58 18,53 39,1 546,43 585,5 1,79 581,96<br />
115,0 18,53 16,48 35,0 581,96 617,0 2,12 612,74<br />
117,5 16,48 14,43 30,9 612,74 643,6 2,41 638,82<br />
120,0 14,43 12,37 26,8 638,82 665,6 2,67 660,28<br />
47-62

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Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
122,5 12,37 10,32 22,7 660,28 683,0 2,88 677,22<br />
125,0 10,32 8,27 18,6 677,22 695,8 3,04 689,73<br />
127,5 8,27 7,17 15,4 689,73 705,2 3,16 698,86<br />
130,0 7,17 6,62 13,8 698,86 712,6 3,75 705,15<br />
132,5 6,62 6,06 12,7 705,15 717,8 4,29 709,25<br />
135,0 6,06 5,50 11,6 709,25 720,8 4,60 711,61<br />
137,5 5,50 4,94 10,4 711,61 722,1 4,73 712,60<br />
140,0 4,94 4,39 9,3 712,60 721,9 4,72 712,50<br />
142,5 4,39 3,83 8,2 712,50 720,7 4,59 711,54<br />
145,0 3,83 3,27 7,1 711,54 718,6 4,37 709,90<br />
147,5 3,27 2,75 6,0 709,90 715,9 4,09 707,74<br />
150,0 2,75 2,57 5,3 707,74 713,1 3,79 705,47<br />
152,5 2,57 2,40 5,0 705,47 710,4 3,52 703,39<br />
155,0 2,40 2,22 4,6 703,39 708,0 3,27 701,47<br />
157,5 2,22 2,04 4,3 701,47 705,7 3,16 699,41<br />
160,0 2,04 1,87 3,9 699,41 703,3 3,13 697,05<br />
162,5 1,87 1,69 3,6 697,05 700,6 3,10 694,41<br />
165,0 1,69 1,52 3,2 694,41 697,6 3,06 691,49<br />
167,5 1,52 1,34 2,9 691,49 694,3 3,02 688,30<br />
170,0 1,34 1,22 2,6 688,30 690,9 2,98 684,91<br />
172,5 1,22 1,17 2,4 684,91 687,3 2,93 681,43<br />
175,0 1,17 1,11 2,3 681,43 683,7 2,89 677,93<br />
177,5 1,11 1,05 2,2 677,93 680,1 2,84 674,39<br />
180,0 1,05 0,99 2,0 674,39 676,4 2,80 670,84<br />
182,5 0,99 0,93 1,9 670,84 672,8 2,75 667,25<br />
185,0 0,93 0,87 1,8 667,25 669,1 2,71 663,63<br />
187,5 0,87 0,81 1,7 663,63 665,3 2,67 659,99<br />
190,0 0,81 0,76 1,6 659,99 661,6 2,62 656,31<br />
192,5 0,76 0,67 1,4 656,31 657,7 2,58 652,58<br />
195,0 0,67 0,58 1,2 652,58 653,8 2,53 648,77<br />
197,5 0,58 0,49 1,1 648,77 649,8 2,48 644,87<br />
200,0 0,49 0,40 0,9 644,87 645,8 2,44 640,90<br />
202,5 0,40 0,32 0,7 640,90 641,6 2,39 636,84<br />
205,0 0,32 0,23 0,5 636,84 637,4 2,34 632,70<br />
207,5 0,23 0,14 0,4 632,70 633,1 2,29 628,49<br />
210,0 0,14 0,05 0,2 628,49 628,7 2,25 624,19<br />
212,5 0,05 0,00 0,1 624,19 624,2 2,20 619,85<br />
215,0 0,0 0,0 619,85 619,8 2,15 615,55<br />
47-63

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
40,00<br />
35,00<br />
30,00<br />
25,00<br />
20,00<br />
15,00<br />
10,00<br />
5,00<br />
0,00<br />
0,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0<br />
Figura 45.32- Gráfico do afluente e efluente para Tr=10anos<br />
Tabela 47.28- Routing do reservatório para Tr=100anos<br />
Routing do reservatório Tr=100anos<br />
Método Racional Hidrograma unitário usando Dekalb County, Georgia, USA tc>20min<br />
Tem I 1 (m 3 /s) I 2 (m 3 /s) I 1+I 2 2S 1/Δt - Q 1 2S 2/Δ+ Q 2 Q 2 2S 2/Δt - Q 2<br />
po<br />
0,0 0,00 0,17 0,2 0 0,2 0,00 0,17<br />
2,5 0,17 0,34 0,5 0,17 0,7 0,00 0,67<br />
5,0 0,34 0,51 0,8 0,67 1,5 0,01 1,50<br />
7,5 0,51 0,68 1,2 1,50 2,7 0,01 2,65<br />
10,0 0,68 0,85 1,5 2,65 4,2 0,02 4,13<br />
12,5 0,85 1,01 1,9 4,13 6,0 0,03 5,93<br />
15,0 1,01 1,18 2,2 5,93 8,1 0,04 8,04<br />
17,5 1,18 1,35 2,5 8,04 10,6 0,06 10,47<br />
20,0 1,35 1,52 2,9 10,47 13,3 0,07 13,20<br />
22,5 1,52 1,69 3,2 13,20 16,4 0,09 16,24<br />
25,0 1,69 1,86 3,6 16,24 19,8 0,10 19,58<br />
27,5 1,86 2,03 3,9 19,58 23,5 0,12 23,23<br />
30,0 2,03 2,20 4,2 23,23 27,5 0,15 27,16<br />
32,5 2,20 2,37 4,6 27,16 31,7 0,17 31,39<br />
35,0 2,37 2,54 4,9 31,39 36,3 0,18 35,94<br />
37,5 2,54 2,71 5,2 35,94 41,2 0,19 40,80<br />
40,0 2,71 2,88 5,6 40,80 46,4 0,20 45,98<br />
42,5 2,88 3,19 6,1 45,98 52,1 0,21 51,62<br />
45,0 3,19 3,53 6,7 51,62 58,3 0,23 57,89<br />
47,5 3,53 3,87 7,4 57,89 65,3 0,24 64,81<br />
50,0 3,87 4,21 8,1 64,81 72,9 0,26 72,38<br />
52,5 4,21 4,55 8,8 72,38 81,1 0,27 80,59<br />
55,0 4,55 4,89 9,4 80,59 90,0 0,28 89,46<br />
57,5 4,89 5,22 10,1 89,46 99,6 0,30 98,96<br />
60,0 5,22 5,56 10,8 98,96 109,8 0,31 109,12<br />
62,5 5,56 6,01 11,6 109,12 120,7 0,33 120,03<br />
65,0 6,01 6,69 12,7 120,03 132,7 0,35 132,03<br />
67,5 6,69 7,36 14,0 132,03 146,1 0,36 145,35<br />
70,0 7,36 8,04 15,4 145,35 160,8 0,38 159,99<br />
72,5 8,04 8,72 16,8 159,99 176,7 0,40 175,94<br />
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Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
75,0 8,72 9,39 18,1 175,94 194,0 0,42 193,21<br />
77,5 9,39 10,07 19,5 193,21 212,7 0,44 211,79<br />
80,0 10,07 10,74 20,8 211,79 232,6 0,46 231,69<br />
82,5 10,74 11,42 22,2 231,69 253,9 0,48 252,90<br />
85,0 11,42 13,77 25,2 252,90 278,1 0,50 277,08<br />
87,5 13,77 16,65 30,4 277,08 307,5 0,53 306,44<br />
90,0 16,65 19,52 36,2 306,44 342,6 0,56 341,49<br />
92,5 19,52 22,40 41,9 341,49 383,4 0,59 382,23<br />
95,0 22,40 25,27 47,7 382,23 429,9 0,66 428,58<br />
97,5 25,27 28,15 53,4 428,58 482,0 0,92 480,16<br />
100,0 28,15 31,02 59,2 480,16 539,3 1,36 536,62<br />
102,5 31,02 33,90 64,9 536,62 601,5 1,95 597,63<br />
105,0 33,90 35,61 69,5 597,63 667,1 2,69 661,77<br />
107,5 35,61 32,65 68,3 661,77 730,0 5,56 718,91<br />
110,0 32,65 29,69 62,3 718,91 781,2 8,61 764,03<br />
112,5 29,69 26,73 56,4 764,03 820,4 10,49 799,46<br />
115,0 26,73 23,77 50,5 799,46 850,0 11,99 825,97<br />
117,5 23,77 20,81 44,6 825,97 870,5 13,08 844,37<br />
120,0 20,81 17,85 38,7 844,37 883,0 13,76 855,51<br />
122,5 17,85 14,89 32,7 855,51 888,2 14,05 860,15<br />
125,0 14,89 11,93 26,8 860,15 887,0 13,98 859,01<br />
127,5 11,93 10,35 22,3 859,01 881,3 13,66 853,96<br />
130,0 10,35 9,54 19,9 853,96 873,8 13,26 847,33<br />
132,5 9,54 8,74 18,3 847,33 865,6 12,82 839,97<br />
135,0 8,74 7,94 16,7 839,97 856,6 12,35 831,95<br />
137,5 7,94 7,13 15,1 831,95 847,0 11,84 823,34<br />
140,0 7,13 6,33 13,5 823,34 836,8 11,31 814,17<br />
142,5 6,33 5,52 11,9 814,17 826,0 10,77 804,48<br />
145,0 5,52 4,72 10,2 804,48 814,7 10,21 794,31<br />
147,5 4,72 3,96 8,7 794,31 803,0 9,64 783,72<br />
150,0 3,96 3,71 7,7 783,72 791,4 9,09 773,22<br />
152,5 3,71 3,45 7,2 773,22 780,4 8,57 763,25<br />
155,0 3,45 3,20 6,7 763,25 769,9 8,09 753,72<br />
157,5 3,20 2,95 6,1 753,72 759,9 7,65 744,58<br />
160,0 2,95 2,69 5,6 744,58 750,2 7,22 735,78<br />
162,5 2,69 2,44 5,1 735,78 740,9 6,69 727,53<br />
165,0 2,44 2,19 4,6 727,53 732,2 5,78 720,60<br />
167,5 2,19 1,93 4,1 720,60 724,7 5,01 714,70<br />
170,0 1,93 1,77 3,7 714,70 718,4 4,35 709,70<br />
172,5 1,77 1,68 3,4 709,70 713,2 3,80 705,55<br />
175,0 1,68 1,60 3,3 705,55 708,8 3,35 702,12<br />
177,5 1,60 1,51 3,1 702,12 705,2 3,16 698,91<br />
180,0 1,51 1,43 2,9 698,91 701,9 3,12 695,62<br />
182,5 1,43 1,34 2,8 695,62 698,4 3,07 692,25<br />
185,0 1,34 1,26 2,6 692,25 694,9 3,03 688,79<br />
187,5 1,26 1,17 2,4 688,79 691,2 2,98 685,26<br />
190,0 1,17 1,09 2,3 685,26 687,5 2,94 681,65<br />
192,5 1,09 0,96 2,1 681,65 683,7 2,89 677,93<br />
195,0 0,96 0,84 1,8 677,93 679,7 2,84 674,05<br />
197,5 0,84 0,71 1,5 674,05 675,6 2,79 670,02<br />
200,0 0,71 0,58 1,3 670,02 671,3 2,74 665,84<br />
202,5 0,58 0,46 1,0 665,84 666,9 2,68 661,51<br />
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Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
205,0 0,46 0,33 0,8 661,51 662,3 2,63 657,04<br />
207,5 0,33 0,20 0,5 657,04 657,6 2,58 652,42<br />
210,0 0,20 0,08 0,3 652,42 652,7 2,52 647,66<br />
212,5 0,08 0,00 0,1 647,66 647,7 2,46 642,82<br />
215,0 0,00 0,0 0,0 642,82 642,8 2,40 638,02<br />
Figura 47.33- Esquema da estrutura de saída: orifício e vertedores.<br />
47-66

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Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
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47.53 Modela de dimensionamento<br />
Dimensionar um reservatório de detenção estendido in line para melhoria da qualidade das águas<br />
pluviais e detenção de enchentes na cidade de Santa Bárbara do Oeste no Estado de São Paulo para uma<br />
bacia com área de 30.000m 2 (3ha) sendo que para pré-desenvolvimento tínhamos área impermeável de<br />
10% e para pós-desenvolvimento área impermeável de 60%. A declividade média do talvegue é de 3%<br />
(0,03m/m), o comprimento do mesmo é de 260,00m e a precipitação média anual é 1.300mm.<br />
1. Tempo de concentração pela Fórmula da Federal Aviation Agency (FAA,1970)<br />
Esta fórmula foi desenvolvida para uso de drenagem em campos de aviação nos Estados Unidos<br />
(McCuen,1998) e foi usada na microdrenagem do Aeroporto Internacional de Guarulhos.<br />
É válida para pequenas bacias onde o escoamento superficial sobre o solo predomina. O<br />
comprimento, declividade e o coeficiente de runoff são para o escoamento principal do talvegue.<br />
tc= 0,69 . (1,1– C). L 0,5 . S –0,33<br />
Sendo:<br />
tc= tempo de concentração (min);<br />
C= coeficiente de runoff do método racional<br />
L= comprimento (m) máximo do talvegue deverá ser de 150m;<br />
S= declividade média (m/m)<br />
2. Coeficiente volumétrico Rv de Schueler<br />
Vamos calcular o coeficiente volume Rv e fazermos C=Rv para pré e pós desenvolvimento<br />
Rv=0,05+0,009 x AI<br />
Sendo:<br />
Rv= coeficiente volumétrico (adimensional)<br />
AI=área impermeável (%)<br />
Pré-desenvolvimento<br />
AI= 10%<br />
Rv= 0,05 +0,009 x 10= 0,14<br />
Cpré=0,14<br />
Pós-desenvolvimento<br />
AI=60%<br />
Rv=0,05+0,009x 60= 0,59<br />
Cpós=0,59<br />
Tempo de concentração<br />
Pré-desenvolvimento<br />
tc= 0,69 . (1,1– C). L 0,5 . S –0,33<br />
C=0,14<br />
L=260m<br />
S=0,03m/m<br />
tc pré= 0,69 . (1,1– 0,14). 260 0,5 . 0,03 –0,33 = 34min<br />
Pós-desenvolvimento<br />
tc= 0,69 . (1,1– C). L 0,5 . S –0,33<br />
C=0,59<br />
L=260m<br />
S=0,03m/m<br />
tc pós= 0,69 . (1,1– 0,59). 260 0,5 . 0,03 –0,33<br />
= 18min<br />
3. Intensidade de chuva<br />
47-67

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O programa Plúvio 2.1 foi desenvolvido pelo GPRH (Grupo de Pesquisa em Recursos Hídricos)<br />
do Departamento de Engenharia Agrícola da Universidade Federal de Viçosa (DEA - UFV) e funciona<br />
desde 2005.<br />
O programa PLUVIO2.1 é encontrado no site: www.ufv.br/dea/gprh/softwares.htm<br />
a<br />
K . T r<br />
I =------------------------ (mm/h)<br />
( t + b) c<br />
Sendo:<br />
I= intensidade média da chuva (mm/h);<br />
K,a,b,c= parâmetros que depende da localidade<br />
T r = período de retorno (anos);<br />
t= duração da chuva (min).<br />
Usando o programa Pluvio2.1 para o município de Santa Bárbara do Oeste no Estado de São<br />
Paulo encontramos:<br />
Latitude: 22º 45´ 13”<br />
Longitude: 47º 24´49”<br />
K=1912,174<br />
a=0,141<br />
b=19,154<br />
c=0,857<br />
0,141<br />
1912,174. T r<br />
I =------------------------<br />
( t + 19,154) 0,857<br />
(mm/h)<br />
Para cada localidade acharemos coeficientes K, a, b e c.<br />
Adotamos o mesmo período de retorno para o sistema de drenagem predial: Tr=25anos.<br />
1912,174x 25 0,141<br />
I =------------------------ (mm/h)<br />
( t + 19,154) 0,857<br />
Substituindo o valor de t para tpré e tpós temos:<br />
Pré-desenvolvimento<br />
Ipré=100mm/h<br />
Pós-desenvolvimento<br />
Ipós=136mm/h<br />
4. Método Racional<br />
Para pré-desenvolvimento<br />
Q Tr =CIA/360 = 0,14 x 100 x 3/360= 0,117m 3 /s<br />
Para pós-desenvolvimento<br />
Q Tr = CIA/360 = 0,59 x 136 x 3/360= 0,667m 3 /s<br />
5. Volume para melhoria da qualidade das águas pluviais WQv<br />
Usaremos a teoria de Schueler, 1987 onde o first flush adotado corresponde a 90% das<br />
precipitações que produzem runoff e que ocasionará depósito de 80% de TSS (sólidos totais em<br />
suspensão).<br />
WQv= (P/1000) x Rv x A<br />
Sendo:<br />
47-68

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WQv= volume para melhoria da qualidade das águas pluviais (m 3 )<br />
P= 25mm= first flush.<br />
Para a Região Metropolitana de São Paulo pode ser adotado P=25mm conforme estudos feitos<br />
por Tomaz, 2006.<br />
Segundo o LEED quando não temos dados locais podemos adotar os seguintes valores do first<br />
flush:<br />
P=25mm em locais de climas úmidos<br />
P= 19mm em locais de climas semi-áridos<br />
P= 13mm valor mínimo a ser adotado<br />
Rv= 0,05+0,009 x AI = coeficiente volumétrico no pós-desenvolvimento<br />
AI= área impermeável em porcentagem<br />
A= área da bacia em m 2 = 30.000m 2<br />
Então teremos:<br />
WQv= (P/1000) x Rv x A<br />
WQv= (25/1000) x 0,59 x 30.000= 443m 3<br />
6. Volume necessário no Estado de São Paulo para deter enchentes<br />
Para o Estado de São Paulo conforme Lei 12.526/07 temos:<br />
V=0,15 x Ai x IP x t<br />
Sendo:<br />
V= volume em m 3<br />
Ai= área impermeável em m 2<br />
IP= índice pluviométrico =0,06m/h<br />
t= tempo de duração da chuva=1h<br />
V=0,15 x Ai x IP x t<br />
V=0,15 x (30000x0,60) x 0,06 x 1= 162m 3<br />
Portanto, para atender a legislação paulista precisamos que o volume de detenção seja no mínimo<br />
de 162m 3 .<br />
É importante salientar que os municípios podem ter alterações para o cálculo do volume. Assim<br />
em Guarulhos usa-se 6 L/m 2 de área de terreno e neste caso teremos:<br />
30.000m 2 x 6 L/m 2 = 180.000 Litros= 180m 3<br />
Vazão para período de retorno de 100anos<br />
1912,174 x 100 0,141<br />
I =------------------------<br />
( t + 19,154) 0,857<br />
3660,39<br />
I =------------------------<br />
( t + 19,154) 0,857<br />
Para o pós-desenvolvimento tpós= 18min<br />
3660,39<br />
I =------------------------<br />
( 18 + 19,154) 0,857<br />
= 165,2mm/h<br />
Q 100 = CIA/360= 0,59 x 165,2 x 3/360= 0,81m 3 /s<br />
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11. Volume de detenção de enchentes para Tr=25anos<br />
Pelo método racional o volume de detenção será:<br />
Vs= 0,5 x (Qpós-Qpré) x tbx60<br />
tb=3 x tc pos = 3 x 18= 54 min<br />
Q pré = 0,117m 3 /s<br />
Q pós =0,667 m 3 /s<br />
Tr=25anos<br />
Vs= 0,5 x (Qpós-Qpré) x tb x 60<br />
Vs= 0,5 x (0,667-0,117) x 54 x 60= 894m 3<br />
Portanto, o volume de detenção para período de retorno de 25 anos é de 894m 3.<br />
A Figura (5) mostra a vazão de pico de entrada que é 0,667m 3 /s. Com a construção do<br />
reservatório teremos saida no máximo de 0,117m 3 /s que é a vazão de pré-desenvolvimento.<br />
Figura 47.34- Hidrograma da vazão de entrada e da saida<br />
12. Dimensões do reservatório somente para enchentes para Tr=25anos<br />
Profundidade adotada = 1,60m<br />
Vs= 894m 3<br />
Área = Volume/altura=894/1,60=559m 2<br />
W= (559/2) 0,5 = 16,72m<br />
L= 2 x W= 2 x 16,72=33,44m<br />
Portanto, o reservatório terá 16,72m de largura por 33,44m de comprimento e altura do nível de<br />
água de 1,60m.<br />
13. Níveis de água do reservatório<br />
O reservatório terá quatro niveis de água que são:<br />
1. Nivel de água do reservatorio onde estáo volume WQv para melhoria da qualidade das águas<br />
pluviais<br />
2. Nivel de águra para a chuva de período de retorno de 25anos que descarregará a vazão de prédimensionamento,<br />
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3. Nivel de água no vertedor de emergência quando tivermos chuva para período de retorno de<br />
100anos que é o nível máximo maximorum.<br />
4. Borda livre de 0,50m acima do nível máximo maximorum.<br />
Para achar a altura da água h 1 para o nivel do volume WQv temos que dividir o volume WQv<br />
pela seção transversal do reservatório:<br />
h 1 = WQv/ 559m 2 = 443/559=0,80m<br />
14. Cálculo do orificio para escoamento da vazão de pré-dimensionamento para<br />
Tr=25anos cujo valor é 0,117m 3 /s.<br />
A altura de água no vertedor retangular será 1,60m da altura para enchentes de TR=25anos mais<br />
a altgura do reservatório necessário para WQv que é 0,80m totalizando 2,40m,<br />
Então teremos: 1,60m + 0,80 = 2,40m<br />
15. Diâmetro do orifício para enchente<br />
Pelo orifício a vazão máxima será a de pré-desenvolvimento:0,117m 3 /s.<br />
Tomamos a altura máxima: h=1,60m<br />
Q=Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
0,117=0,62 x Ao x (2 x 9,81 x 1,6) 0,5<br />
Ao=0,0337m 2<br />
Mas Ao= PI x D 2 /4<br />
D= (Ao x 4/ PI) 0,5<br />
D= (0,0337 x 4/ 3,1416) 0,5 = 0,21m<br />
Adoto D=0,20m OK<br />
Portanto, pelo diâmetro de 0,20m será escoada a vazão de pré-dimensionamento 0,117m 3 /s<br />
para período de retorno de 25anos.<br />
16. Diâmetro do orificio para o volume WQV<br />
O volume WQv deve esvaziar em 24h e que tem altura h=0,80m já calculada.<br />
Diâmetro do orifício<br />
Para esvaziar em 24h (86.400s) termos:<br />
Qe=Vs/ 86400= 443m 3 /86.400s=0,0051m 3 /s<br />
Q=Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
h=0,80m/2=0,40m<br />
0,0051=0,62 x Ao x (2x9,81x0,40) 0,5<br />
Ao=0,0029m 2<br />
Mas Ao= PI x D 2 /4<br />
D= (Ao x 4/ PI) 0,5 =<br />
D= (0,0029 x 4/ 3,1416) 0,5 = 0,06m<br />
Adoto D=0,075m OK<br />
Portanto, o orifício terá diâmetro de 0,075m para esvaziar em aproximadamente 24h o volume de<br />
443m 3 de melhoria da qualidade das águas pluviais.<br />
17. Vertedor retangular para periodo de 100anos<br />
O vertedor retangular de soleira espessa será calculado para a vazão Q 100 =0,81m 3 /s.<br />
A equação do vertedor é:<br />
Q= 1,55 x L x H 1,5<br />
Sendo:<br />
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Q= vazão em m 3 /s<br />
L= comprimento (m)<br />
H= altura da água no vertedor (m).<br />
Adotanto altura do nível de água no vertedor para periodo de retorno de 100anos de altura<br />
H=0,50m teremos:<br />
H= 0,50m<br />
Q = 1,55 x L x H 1,5<br />
0,81 =1,55 x L x 0,50 1,5<br />
L=1,47m<br />
Portanto, o vertedor terá altura de água de 0,50m e largura de 1,47m para chuva de 100anos ou<br />
precipitação com 1% de probabilidade de ocorrer durante um ano.<br />
18. Altura do reservatório<br />
Relativa ao volume WQv= 0,80m<br />
Altura relativa a Tr=25anos= 1,60m<br />
Altura de água do vertedor para Tr=100anos = 0,50m<br />
Folga (freeboard) = 0,50m<br />
Total= 0,80 WQv)+ 1,60 (Enchente)+ 0,50 (vertedor) +0,50 (freeboard) = 3,40m<br />
19. Verificação do tempo de esvaziamento do reservatório<br />
O tempo de esvaziamento é dado pela equação:<br />
t= [ 2 . As . (y 1 0,5 – y 2 0,5 ) ]/ [ Cd. Ao. (2g) 0,5 ]<br />
O tempo de esvaziamento mínimo adotado é de 24h e não poderá ser mais de 72h (3dias) devido<br />
ao problema de aparecimento de mosquitos. Ao se adotar, por exemplo, um tempo de esvaziamento de<br />
3dias, teremos tubulação de diâmetro muito reduzido que fatalmente conduzirá a entupimento, daí<br />
adotarmos que o esvaziamento deverá ser de no mínimo 24h.<br />
Medidas do reservatório:: 16,72m x 33,44m<br />
Área da ecção transversal =As= 559m 2<br />
Cd=0,62<br />
y 2 =0<br />
y 1 =0,8m<br />
D=0,075m (adotado para WQv)<br />
Ao= PI x D 2 /4= 3,1416 x 0,075 2 /4=0,00442m 2<br />
t= [ 2 . As . (y 1 0,5 – y 2 0,5 ) ]/ [ Cd. Ao. (2g) 0,5 ]<br />
t= [ 2 x 559x 0,8 0,5 ]/ [ 0,62x0,00442 (2g) 0,5 ]<br />
t WQV = 82370s= 23h≈24h OK<br />
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20. Proteção contra entupimentos<br />
Com o objetivo de proteção contra entupimentos podemos usar dispositivos conforme Figura (6)<br />
que é um trash rack, isto é, grades com abertura máxima de 15cm.<br />
Figura 47.35- Orifício com grade de proteção contra entupimento<br />
22. Depósito anual de sedimentos<br />
É importante para a manutenção de um reservatório de detenção estimar a quantidade de<br />
sedimentos anual em m 3 / ano x ha.<br />
Os sedimentos recolhidos são considerados não-perigosos e podem ser dispostos em aterros<br />
sanitários ou em local autorizado.<br />
Dica: adotar para o Brasil a taxa de 10m 3 / ano x ha para remoção de sedimentos para estimativa.<br />
Para área de bacia de 3ha anualmente teremos remoção de 10m 3 /ano x 3ha= 30m 3 .<br />
Considerando a média de 90kg/m 3 termos 30m 3 x 90kg/m 3 = 2.700kg/ano.<br />
23. Custo de construção<br />
O custo de construção médio é de US$ 34/m 3 que somados a custos de projetos e contingência de<br />
30% nos fornece: US$ 44,2/m 3 .<br />
O volume do reservatório é correspondente a altura total de 2,60m e portanto sendo a área<br />
da seção transversal de 559m 2 o volume será: 559m 2 x 3,40m= 1.900m 3 .<br />
C= 1.900m 3 x US$ 44,2/m 3 = US$ 83.980<br />
O custo de manutenção e operação anual é de 6% do custo do projeto, isto é, US$ 5.039/ano<br />
Inflação e taxa de juros<br />
d= [(1+D)/ (1 + I)]-1<br />
Sendo:<br />
d= taxa de juro real anual (com o desconto da inflação)<br />
D= taxa de juro nominal anual=0,085 (8,5%) 2010<br />
I= taxa de inflação em fração anual=0,045 (4,5%)<br />
d= [(1+0,085)/ (1 + 0,045)]-1= 0,0383 (3,863% anual)<br />
Valor presente Uniforme (UPV)<br />
O valor presente uniforme é usado como se fosse uma série de valores iguais que são pagos<br />
durante um certo número de anos e o valor presente uniforme será:<br />
UPV= Ao . [ (1+d) n -1 ] / [ d .(1+d) n ]<br />
Sendo:<br />
UPV= valor presente uniforme em dólares<br />
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Ao= aplicação anual constante em dólares =US$ 3.853<br />
d= taxa de juros real anual em fração<br />
n= número de anos =20anos<br />
UPV= 5039 . [ (1+0,0383) 20 -1 ] / [ 0,0383 .(1+0,0383) 20 ] =<br />
UPV=5039 x 13,8= US$ 69538<br />
Para 20 anos o custo da obra mais a manutenção e operação será:<br />
US$ 83.980+ 69538=US$ 153.518<br />
24. Eficiência da remoção de poluentes de um reservatório de detenção estendido<br />
Conforme Tabela (2) podemos ver como podem ser as remoções de poluentes no reservatório de<br />
detenção estendido.<br />
Tabela47.29- Eficiência de remoção de poluentes de reservatório de detenção estendido<br />
Poluente Taxa de remoção (%)<br />
TSS 61±32<br />
TP 20±13<br />
TN 31±16<br />
NOx -2±23<br />
Metais 29-54<br />
Bactéria 78<br />
A detenção de TSS é de aproximadamente 61%, fósforo total 20% e nitrogênio total 31%.<br />
Esclarecemos que podemos usar a Tabela ( 2) e que existem vários autores que possuem<br />
eficiências diferentes sendo praticamente impossível fazer uma comparação entre elas.<br />
Considerando o TSS afluente de 137mg/L das águas pluviais o valor estimado do efluente para<br />
um reservatório de detenção estendido não revestido.<br />
TSS afluente= 137mg/L<br />
TSS efluente= 0,11.x + 23,6= 0,11x137+23,6=39mg/L (28%)<br />
Redução= 100% - 28%= 72%<br />
Método Simples de Schuler,1987<br />
Calcular a carga anual de TSS retida em um reservatório de detenção in line para área de bacia<br />
A= 3ha, area impermeável AI= 60% e a carga de TSS inicial C=137mg/L com redução de 72%. A<br />
precipitação média anual P=1300mm.<br />
L=0,01 x P x P j x R v x C x A<br />
L= quantidade de TSS em kg/ano<br />
P=1300mm<br />
Pj= 0,90<br />
Rv= 0,05+0,009 x AI= 0,05 + 0,009 x 60= 0,59<br />
C=137mg/L<br />
A= 3ha<br />
L=0,01 x 1300 x 0,90 x 0,59 x137 x 3= 2.837kg/ano de TSS que chega até a BMP<br />
Como a redução é de 72% teremos:<br />
L BMP = 2.837 x 0,72= 2.043 kg/ano de TSS que são retidos anualmente<br />
Em 20 anos serão retidos: 2.043kg x 20anos=40.860kg<br />
Como o valor presente do reservatório e manutenção para 20 anos é US$ 117.383, o custo por kg<br />
de TSS retido será:<br />
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US$ 117.383/ 40.860kg= US$ 2,87/kg<br />
Nota: até o presente, não temos padrões de custos para podermos fazer comparações se o mesmo é alto,<br />
baixo ou razoável.<br />
25. Reservatório de detenção estendido (enchente+ melhoria da qualidade das águas pluviais)<br />
Na Figura (7) está o esquema do reservatório de detenção ressaltando que temos o volume WQv<br />
que é esvaziado em 24h para melhoria da qualidade das águas pluviais e que tem altura de 0,80m.<br />
Temos depois o volume de água para enchente de 894m 3 com altura de 1,60m a partir dos 0,80m<br />
do volume WQv.<br />
Mais acima temos um vertedor de emergencia para vazão de Tr=100anos que tem 0,50m de<br />
altura e depois temos uma borda livre (freeboard) de 0,50m. O total do reservatorio até o freeboard<br />
incluso é de 3,40m.<br />
Consideramos que o fundo do reservatório é impermeável.<br />
26 Routing<br />
Mesmo calculado é interessante que se faça o routing para conferir se está correto o volume do<br />
reservatório, os diâmetros dos orificios e tamanho do vertedor.<br />
Escolha do intervalo de tempo t.<br />
Primeiramente devemos escolher qual o intervalo t a ser escolhido sendo que o valor deverá<br />
estar entre t/3 a t/5. Sendo tc= 18min então o intervalo de tempo deverá estar entre 6min e 3,6min e<br />
escolhemos t= 5min= 300s.<br />
Equações dos orificios<br />
Usaremos a equação dos orificios:<br />
Q=Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
Como temos dois orificios, um para o esvaziamento do volume WQv em 24h com diametro de 0,075m<br />
e outro para enchentes com vazão de pré-desenvolvimento de 0,117m 3 /s.<br />
Para o orificio de D=0,75m do WQv<br />
Para o orificio de WQv teremos a equação:<br />
Q=Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
Ao= PI x 0,075 2 /4= 0,0044m 2<br />
Cd=0,.62<br />
Q= 0,62 x 0,0044 x (2 x 9,81) 0,5 x h 0,5 Q WQV = 0,01208 h 0,5<br />
Sendo:<br />
h= altura a partir do fundo do reservatorio (m)<br />
Q WQV = vazão (m 3 /s)<br />
Para o orificio de D=0,20m do enchente para Tr=25anos<br />
Para o orificio de enchente ond passará a vazão máima de 0,117m 3 /s quando o reservatório<br />
estiver na máxima altura teremos a equação:<br />
Q=Cd x Ao x (2gh) 0,5<br />
Ao= PI x 0,20 2 /4= 0,0314m 2<br />
Cd=0,.62<br />
Q= 0,62 x 0,0314 x (2 x 9,81) 0,5 x (h-0,80) 0,5<br />
Q TR=25 = 0,08623 (h-0,8) 0,5<br />
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Sendo:<br />
h= altura a partir do nivel máximo de WQv que é 0,80m (m)<br />
Q TR=25 = vazão (m 3 /s)<br />
Para o vertedor retangular de parede espessa temos a equaçlão:<br />
Q= 1,55 x L x H 1,5<br />
Mas a largura escolhida foi L=1,47m e então teremos><br />
Q= 1,55 x 1,47 x H 1,5<br />
Q= 2,28 x H 1,5<br />
Na Tabela (3) coloamos os dados para o calculo do routing. Vamos explicar coluna por coluna.<br />
Coluna 1- Estão as alturas que escolhemos de 0,10m em 0,10m a partir do fundo do reservatório.<br />
Coluna 2- Vazões do orificio do WQv calculado pela equação Q WQV = 0,01208 h 0,5<br />
Coluna 3- Vazões do orificio da enchente para Tr=25anos calculado a partir da altura de 0,80m pela<br />
equação: Q TR=25 = 0,08623 (h-0,8) 0,5<br />
Coluna 4-Vazões do vertedor retangular calculado pela equação: Q= 2,28 x H 1,5<br />
Coluna 5- Soma das vazões em linha por linha desde a coluna 2 até a coluna 4.<br />
Coluna 6- Volume armazenado S calculado pela altura do nivel de água da coluna 1 multiplicado pela<br />
área da seção transversal de 559m 2 calculado anteriormente. Assim na linha número 2 multiplicamos<br />
559m2 x 0,10m da coluna 1 e obtemos 55,9m 3 = 56m 3 .<br />
Coluna 7- O cálculo de 2S/t + Q é feito para cada linha sendo que t=300s correspondente aos<br />
5minutos adotado. Devemos tomar em cada linha o valor de S mutiplicar por 2 e dividir por 300s e<br />
depois somar com o valor de Q obtido na coluna 5.<br />
Para a segunda linha teremos: 2 x 56/ 300 + 0,004=0,377= 0,38<br />
Podemos então fazer um gráfico:<br />
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Tabela 47.30- Preparativos para o Routing<br />
1 2 3 4 5 6 7<br />
Orificio para o Orificio para<br />
Orificios+ Volume =5minx60<br />
WQv<br />
enchente Vertedor vertedor Armazenado =300<br />
Altur<br />
a<br />
Q WQV= 0,01208 h 0,5<br />
Tr=25anos<br />
Q TR=25= 0,08623 (h-0,8)<br />
0,5<br />
S<br />
Q=2,28 H 1,5 2S/t +Q<br />
m (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 /s) (m 3 )<br />
0 0,000 0,000 0 0<br />
0,10 0,004 0,004 56 0,38<br />
0,20 0,005 0,005 112 0,75<br />
0,30 0,007 0,007 168 1,12<br />
0,40 0,008 0,008 224 1,50<br />
0,50 0,009 0,009 280 1,87<br />
0,60 0,009 0,009 335 2,25<br />
0,70 0,010 0,010 391 2,62<br />
0,80 0,011 0,000 0,011 447 2,99<br />
0,90 0,012 0,027 0,039 503 3,39<br />
1,00 0,012 0,039 0,051 559 3,78<br />
1,10 0,013 0,047 0,060 615 4,16<br />
1,20 0,013 0,055 0,068 671 4,54<br />
1,30 0,014 0,061 0,075 727 4,92<br />
1,40 0,014 0,067 0,081 783 5,30<br />
1,50 0,015 0,072 0,087 839 5,68<br />
1,60 0,015 0,077 0,093 894 6,06<br />
1,70 0,016 0,082 0,098 950 6,43<br />
1,80 0,016 0,086 0,103 1006 6,81<br />
1,90 0,017 0,090 0,107 1062 7,19<br />
2,00 0,017 0,095 0,112 1118 7,57<br />
2,10 0,018 0,098 0,116 1174 7,94<br />
2,20 0,018 0,102 0,120 1230 8,32<br />
2,30 0,018 0,106 0,124 1286 8,70<br />
2,40 0,019 0,109 0,0000 0,128 1342 9,07<br />
2,50 0,019 0,112 0,0721 0,204 1398 9,52<br />
2,60 0,020 0,116 0,2038 0,339 1453 10,03<br />
2,70 0,020 0,119 0,3744 0,513 1509 10,58<br />
2,80 0,020 0,122 0,5764 0,719 1565 11,15<br />
2,90 0,021 0,125 0,8056 0,951 1621 11,76<br />
47-77

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
Figura 47.36- Na abscissa estao os valores 2S/t + Q e na ordena os valores de Q da coluna 5<br />
Hidrograma de Dekalb<br />
Como usamos o metodo Racional vamos usar o hidrograma de Dekalb que depende do tempo de<br />
concentração ser maior que 20min ou menor que 20min. Como o tempo de concentração é 18min, isto é,<br />
menor que 20min vamos adotar os valores para tc< 20min.<br />
Tabela 47.31- Adimensionais do hidrograma de Dekalb para o metodo Racional<br />
t/tc Q/Qp Q/Qp<br />
tc=20min<br />
0 0,00 0,00<br />
1 0,16 0,04<br />
2 0,19 0,08<br />
3 0,27 0,16<br />
4 0,34 0,32<br />
5 1,00 1,00<br />
6 0,45 0,30<br />
7 0,27 0,11<br />
8 0,19 0,05<br />
9 0,12 0,03<br />
10 0,00 0,00<br />
]<br />
47-78

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
Tabela 47.32- Adimensionais do hidrograma de Dekalb para tc

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Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
Observar na Tabela (47.34) que os valores de t não estão espaçados de 5min em 5min como<br />
queremos e então fazemos interpolação linear e obtemos a Tabela (1).<br />
Tabela 47.34- Hidrograma de Dekalb de 5min em 5min com as vazões de pico em m 3 /s<br />
Tempo Interpolação<br />
Linear<br />
Entrada Cálculo<br />
5,00 0,030<br />
10,00 0,059<br />
15,00 0,089<br />
20,00 0,109<br />
25,00 0,115<br />
30,00 0,120<br />
35,00 0,126<br />
40,00 0,139<br />
45,00 0,153<br />
50,00 0,168<br />
55,00 0,183<br />
60,00 0,196<br />
65,00 0,209<br />
70,00 0,222<br />
75,00 0,300<br />
80,00 0,422<br />
85,00 0,545<br />
90,00 0,667<br />
95,00 0,565<br />
100,00 0,463<br />
105,00 0,361<br />
110,00 0,287<br />
115,00 0,253<br />
120,00 0,220<br />
125,00 0,187<br />
130,00 0,168<br />
135,00 0,153<br />
140,00 0,139<br />
145,00 0,124<br />
150,00 0,111<br />
155,00 0,098<br />
160,00 0,085<br />
165,00 0,067<br />
170,00 0,044<br />
175,00 0,022<br />
180,00 0,000<br />
47-80

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
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Routing<br />
Fazemos então o routing construindo a Tabela (47.35) com as coluna variando de 1 a 10.<br />
Vamos explicar coluna por coluna.<br />
Coluna 1- Colocamos uma ordem começando de 1 até o valor arbitario onde queremos terminar o<br />
routing.<br />
Coluna 2- Colocamos o inicio do tempo que 0min e variando de 5mim em 5min.<br />
Coluna 3- Colocamos a finalização do tempo de 5min em 5min a começar de 5min<br />
Coluna 4- Colocamos a vazão do hidrograma de Dekalb a partir do instante zero.<br />
Coluna 5- Colocamos a vazão do hidrograma de Dekalb a partir do instante 5min<br />
Coluna 6- É simplesmente a soma da coluna 4 com a coluna 5<br />
Coluna 7- Na primeira linha é zero, pois no inicio Q-0 e S=0. Na segunda linha da coluna 7 é repetição<br />
da primeira linha da coluna 10. Observar que na coluna 10 temos 0,029m3/s e na segunda linha da<br />
coluna 7 temos 0,029m3/s.<br />
Coluna 8-É a soma da coluna 6 com a coluna 7. Assim na primeira linha teremos 0,030+0,0=0,030.<br />
Na segunda linha teremos:0,089+0,029=0,118.<br />
Coluna 9- Com o valor obtido na coluna 8 de 2S/deltat + Q entramos no grafico da Figua (1) ou<br />
fazemos automaticamente com interpolação linear e obtemos o valor de Q na coluna 9 que é<br />
0,00302m 3 /s.<br />
Tabela 47.35- Routing propriamente dito com hidrograma do metodo Racional usando Dekalb<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
Tempo t1 t2 I1 I2 I1+I2 [2S1/delta t - Q1] [2S2/deltat+Q2] Q2 2S2/deltat - Q2<br />
min min m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s<br />
1 0 5 0,000 0,030 0,030 0,000 0,030<br />
2 5 10 0,030 0,059 0,089 0,029 0,118<br />
3 10 15 0,059 0,089 0,148 0,116 0,264<br />
4 15 20 0,089 0,109 0,198 0,258 0,456<br />
5 20 25 0,109 0,115 0,223 0,448 0,671<br />
6 25 30 0,115 0,120 0,235 0,661 0,896<br />
7 30 35 0,120 0,126 0,246 0,884 1,130<br />
8 35 40 0,126 0,139 0,264 1,116 1,381<br />
9 40 45 0,139 0,153 0,292 1,366 1,658<br />
10 45 50 0,153 0,168 0,322 1,642 1,963<br />
11 50 55 0,168 0,183 0,351 1,946 2,297<br />
12 55 60 0,183 0,196 0,378 2,278 2,656<br />
13 60 65 0,196 0,209 0,404 2,636 3,040<br />
14 65 70 0,209 0,222 0,430 3,012 3,442<br />
15 70 75 0,222 0,300 0,522 3,361 3,883<br />
16 75 80 0,300 0,422 0,723 3,776 4,499<br />
17 80 85 0,422 0,545 0,967 4,365 5,332<br />
18 85 90 0,545 0,667 1,212 5,169 6,380<br />
19 90 95 0,667 0,565 1,232 6,186 7,419<br />
20 95 100 0,565 0,463 1,028 7,199 8,227<br />
21 100 105 0,463 0,361 0,824 7,989 8,813<br />
22 105 110 0,361 0,287 0,648 8,563 9,211<br />
23 110 115 0,287 0,253 0,540 8,908 9,448<br />
0,000302<br />
0,001202<br />
0,002688<br />
0,004175<br />
0,005089<br />
0,005899<br />
0,006659<br />
0,007349<br />
0,008060<br />
0,008780<br />
0,009501<br />
0,010221<br />
0,014179<br />
0,040311<br />
0,053275<br />
0,067009<br />
0,081704<br />
0,096950<br />
0,109938<br />
0,119074<br />
0,125276<br />
0,151407<br />
0,191541<br />
0,029<br />
0,116<br />
0,258<br />
0,448<br />
0,661<br />
0,884<br />
1,116<br />
1,366<br />
1,642<br />
1,946<br />
2,278<br />
2,636<br />
3,012<br />
3,361<br />
3,776<br />
4,365<br />
5,169<br />
6,186<br />
7,199<br />
7,989<br />
8,563<br />
8,908<br />
9,065<br />
47-81

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
24 115 120 0,253 0,220 0,474 9,065 9,539<br />
25 120 125 0,220 0,187 0,407 9,122 9,528<br />
26 125 130 0,187 0,168 0,355 9,117 9,472<br />
27 130 135 0,168 0,153 0,322 9,081 9,402<br />
28 135 140 0,153 0,139 0,292 9,035 9,327<br />
29 140 145 0,139 0,124 0,263 8,985 9,248<br />
30 145 150 0,124 0,111 0,235 8,932 9,168<br />
31 150 155 0,111 0,098 0,209 8,879 9,089<br />
32 155 160 0,098 0,085 0,183 8,827 9,011<br />
33 160 165 0,085 0,067 0,152 8,756 8,908<br />
34 165 170 0,067 0,044 0,111 8,655 8,767<br />
35 170 175 0,044 0,022 0,067 8,517 8,584<br />
36 175 180 0,022 0,000 0,022 8,338 8,360<br />
37 180 185 0,000 0,000 0,000 8,119 8,119<br />
38 185 190 0,000 0,000 0,000 7,883 7,883<br />
39 190 195 0,000 0,000 0,000 7,653 7,653<br />
40 195 200 0,000 0,000 0,000 7,427 7,427<br />
41 200 205 0,000 0,000 0,000 7,207 7,207<br />
42 205 210 0,000 0,000 0,000 6,993 6,993<br />
43 210 215 0,000 0,000 0,000 6,783 6,783<br />
44 215 220 0,000 0,000 0,000 6,579 6,579<br />
45 220 225 0,000 0,000 0,000 6,379 6,379<br />
46 225 230 0,000 0,000 0,000 6,186 6,186<br />
47 230 235 0,000 0,000 0,000 5,997 5,997<br />
48 235 240 0,000 0,000 0,000 5,814 5,814<br />
49 240 245 0,000 0,000 0,000 5,636 5,636<br />
50 245 250 0,000 0,000 0,000 5,463 5,463<br />
51 250 255 0,000 0,000 0,000 5,295 5,295<br />
52 255 260 0,000 0,000 0,000 5,133 5,133<br />
53 260 265 0,000 0,000 0,000 4,976 4,976<br />
54 265 270 0,000 0,000 0,000 4,825 4,825<br />
55 270 275 0,000 0,000 0,000 4,678 4,678<br />
56 275 280 0,000 0,000 0,000 4,538 4,538<br />
57 280 285 0,000 0,000 0,000 4,402 4,402<br />
58 285 290 0,000 0,000 0,000 4,272 4,272<br />
59 290 295 0,000 0,000 0,000 4,147 4,147<br />
60 295 300 0,000 0,000 0,000 4,028 4,028<br />
61 300 305 0,000 0,000 0,000 3,914 3,914<br />
62 305 310 0,000 0,000 0,000 3,806 3,806<br />
63 310 315 0,000 0,000 0,000 3,703 3,703<br />
64 315 320 0,000 0,000 0,000 3,607 3,607<br />
65 320 325 0,000 0,000 0,000 3,516 3,516<br />
66 325 330 0,000 0,000 0,000 3,431 3,431<br />
67 330 335 0,000 0,000 0,000 3,351 3,351<br />
68 335 340 0,000 0,000 0,000 3,279 3,279<br />
69 340 345 0,000 0,000 0,000 3,217 3,217<br />
70 345 350 0,000 0,000 0,000 3,164 3,164<br />
71 350 355 0,000 0,000 0,000 3,118 3,118<br />
0,208628<br />
0,205860<br />
0,195492<br />
0,183772<br />
0,171003<br />
0,157603<br />
0,144098<br />
0,130774<br />
0,127299<br />
0,126246<br />
0,124797<br />
0,122885<br />
0,120518<br />
0,117893<br />
0,115287<br />
0,112667<br />
0,110044<br />
0,107442<br />
0,104800<br />
0,102196<br />
0,099551<br />
0,096937<br />
0,094293<br />
0,091672<br />
0,089019<br />
0,086402<br />
0,083727<br />
0,081131<br />
0,078415<br />
0,075789<br />
0,073095<br />
0,070406<br />
0,067811<br />
0,065004<br />
0,062313<br />
0,059691<br />
0,056796<br />
0,054040<br />
0,051419<br />
0,048426<br />
0,045423<br />
0,042607<br />
0,039965<br />
0,035854<br />
0,030853<br />
0,026549<br />
0,022846<br />
0,019659<br />
9,122<br />
9,117<br />
9,081<br />
9,035<br />
8,985<br />
8,932<br />
8,879<br />
8,827<br />
8,756<br />
8,655<br />
8,517<br />
8,338<br />
8,119<br />
7,883<br />
7,653<br />
7,427<br />
7,207<br />
6,993<br />
6,783<br />
6,579<br />
6,379<br />
6,186<br />
5,997<br />
5,814<br />
5,636<br />
5,463<br />
5,295<br />
5,133<br />
4,976<br />
4,825<br />
4,678<br />
4,538<br />
4,402<br />
4,272<br />
4,147<br />
4,028<br />
3,914<br />
3,806<br />
3,703<br />
3,607<br />
3,516<br />
3,431<br />
3,351<br />
3,279<br />
3,217<br />
3,164<br />
3,118<br />
3,079<br />
47-82

Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
Com o routing vamos verificar se os orificios e o vertedor estão certos e caso haja problemas<br />
podemos muda-los. Conferimos também no routing se o volume calculado por nós de detenção de<br />
894m3 está adequado ou não.<br />
O que vai conferir se o volume está correto ou não é o routing, pois não existe nenhum método<br />
que realmente possa substituir o routing.<br />
Figura 47.37- Mostra a vazão afluente e a vazão efluente para Tr=25anos.<br />
Verificação<br />
Devemos fazer uma verificação para Tr=100anos devido ao vertedor.<br />
Tabela 47.36- Calculos para Tr=100anos de Verificação somente<br />
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10<br />
Tempo t1 t2 I1 I2 I1+I2 [2S1/delta t - Q1] [2S2/deltat+Q2] Q2 2S2/deltat - Q2<br />
min min m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s m3/s<br />
1 0 5 0,000 0,036 0,036 0,000 0,036 0,000 0,035<br />
2 5 10 0,036 0,072 0,108 0,035 0,143 0,001 0,140<br />
3 10 15 0,072 0,108 0,180 0,140 0,320 0,003 0,314<br />
4 15 20 0,108 0,132 0,240 0,314 0,554 0,005 0,545<br />
5 20 25 0,132 0,139 0,271 0,545 0,816 0,006 0,805<br />
6 25 30 0,139 0,146 0,285 0,805 1,090 0,007 1,077<br />
7 30 35 0,146 0,153 0,298 1,077 1,375 0,007 1,360<br />
8 35 40 0,153 0,168 0,321 1,360 1,681 0,008 1,665<br />
9 40 45 0,168 0,186 0,355 1,665 2,020 0,009 2,002<br />
10 45 50 0,186 0,204 0,391 2,002 2,392 0,010 2,373<br />
11 50 55 0,204 0,222 0,426 2,373 2,799 0,010 2,778<br />
12 55 60 0,222 0,238 0,459 2,778 3,238 0,028 3,182<br />
13 60 65 0,238 0,253 0,491 3,182 3,673 0,047 3,578<br />
14 65 70 0,253 0,269 0,522 3,578 4,100 0,059 3,983<br />
15 70 75 0,269 0,365 0,634 3,983 4,617 0,069 4,478<br />
16 75 80 0,365 0,513 0,878 4,478 5,356 0,082 5,192<br />
17 80 85 0,513 0,662 1,175 5,192 6,366 0,097 6,173<br />
18 85 90 0,662 0,810 1,472 6,173 7,644 0,113 7,419<br />
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Curso de Manejo de águas pluviais<br />
Capitulo 47- Reservatório de detenção estendido<br />
Engenheiro Plínio Tomaz pliniotomaz@uol.com.br 13/08/10<br />
19 90 95 0,810 0,686 1,496 7,419 8,915 0,126 8,663<br />
20 95 100 0,686 0,563 1,249 8,663 9,911 0,308 9,295<br />
21 100 105 0,563 0,439 1,001 9,295 10,297 0,425 9,448<br />
22 105 110 0,439 0,348 0,787 9,448 10,235 0,405 9,425<br />
23 110 115 0,348 0,308 0,656 9,425 10,081 0,356 9,369<br />
24 115 120 0,308 0,267 0,575 9,369 9,944 0,317 9,311<br />
25 120 125 0,267 0,227 0,494 9,311 9,805 0,280 9,246<br />
26 125 130 0,227 0,204 0,431 9,246 9,677 0,245 9,186<br />
27 130 135 0,204 0,186 0,391 9,186 9,577 0,219 9,139<br />
28 135 140 0,186 0,168 0,355 9,139 9,494 0,199 9,095<br />
29 140 145 0,168 0,151 0,319 9,095 9,414 0,186 9,043<br />
30 145 150 0,151 0,135 0,286 9,043 9,329 0,171 8,986<br />
31 150 155 0,135 0,119 0,254 8,986 9,240 0,156 8,927<br />
32 155 160 0,119 0,104 0,223 8,927 9,150 0,141 8,868<br />
33 160 165 0,104 0,081 0,185 8,868 9,052 0,128 8,797<br />
34 165 170 0,081 0,054 0,135 8,797 8,932 0,126 8,679<br />
35 170 175 0,054 0,027 0,081 8,679 8,760 0,125 8,510<br />
36 175 180 0,027 0,000 0,027 8,510 8,537 0,122 8,293<br />
37 180 185 0,000 0,000 0,000 8,293 8,293 0,120 8,053<br />
38 185 190 0,000 0,000 0,000 8,053 8,053 0,117 7,819<br />
39 190 195 0,000 0,000 0,000 7,819 7,819 0,115 7,590<br />
40 195 200 0,000 0,000 0,000 7,590 7,590 0,112 7,366<br />
41 200 205 0,000 0,000 0,000 7,366 7,366 0,109 7,147<br />
42 205 210 0,000 0,000 0,000 7,147 7,147 0,107 6,934<br />
43 210 215 0,000 0,000 0,000 6,934 6,934 0,104 6,726<br />
44 215 220 0,000 0,000 0,000 6,726 6,726 0,101 6,523<br />
45 220 225 0,000 0,000 0,000 6,523 6,523 0,099 6,325<br />
46 225 230 0,000 0,000 0,000 6,325 6,325 0,096 6,133<br />
47 230 235 0,000 0,000 0,000 6,133 6,133 0,094 5,945<br />
48 235 240 0,000 0,000 0,000 5,945 5,945 0,091 5,764<br />
49 240 245 0,000 0,000 0,000 5,764 5,764 0,088 5,587<br />
50 245 250 0,000 0,000 0,000 5,587 5,587 0,086 5,416<br />
51 250 255 0,000 0,000 0,000 5,416 5,416 0,083 5,250<br />
52 255 260 0,000 0,000 0,000 5,250 5,250 0,080 5,089<br />
53 260 265 0,000 0,000 0,000 5,089 5,089 0,078 4,934<br />
54 265 270 0,000 0,000 0,000 4,934 4,934 0,075 4,783<br />
55 270 275 0,000 0,000 0,000 4,783 4,783 0,072 4,639<br />
56 275 280 0,000 0,000 0,000 4,639 4,639 0,070 4,499<br />
57 280 285 0,000 0,000 0,000 4,499 4,499 0,067 4,365<br />
58 285 290 0,000 0,000 0,000 4,365 4,365 0,064 4,237<br />
59 290 295 0,000 0,000 0,000 4,237 4,237 0,062 4,114<br />
60 295 300 0,000 0,000 0,000 4,114 4,114 0,059 3,996<br />
61 300 305 0,000 0,000 0,000 3,996 3,996 0,056 3,884<br />
62 305 310 0,000 0,000 0,000 3,884 3,884 0,053 3,777<br />
63 310 315 0,000 0,000 0,000 3,777 3,777 0,051 3,676<br />
64 315 320 0,000 0,000 0,000 3,676 3,676 0,048 3,581<br />
65 320 325 0,000 0,000 0,000 3,581 3,581 0,045 3,492<br />
66 325 330 0,000 0,000 0,000 3,492 3,492 0,042 3,408<br />
67 330 335 0,000 0,000 0,000 3,408 3,408 0,039 3,329<br />
68 335 340 0,000 0,000 0,000 3,329 3,329 0,034 3,261<br />
69 340 345 0,000 0,000 0,000 3,261 3,261 0,030 3,201<br />
70 345 350 0,000 0,000 0,000 3,201 3,201 0,025 3,151<br />
71 350 355 0,000 0,000 0,000 3,151 3,151 0,022 3,107<br />
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Figura 47.38- Verificação para Tr=100anos<br />
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0,5m<br />
(freeboard)<br />
Enchente<br />
894m 3<br />
h=1,60m<br />
0,5m<br />
1,60<br />
M<br />
M81<br />
M h=0,80m WQv= 443m 3<br />
Vertedor<br />
1,47m x<br />
0,50m<br />
D=200mm<br />
D=75mm<br />
Perfil do barramento<br />
Vista dos orificios e<br />
vertedor<br />
Figura 7- Reservatório de detenção estendido<br />
26. Conclusão: é possível construir um reservatório para deter enchentes e melhorar a<br />
qualidade das águas pluviais, preservando o ecossistema aquático.<br />
Plinio Tomaz<br />
Engenheiro civil<br />
pliniotomaz@uol.com.br<br />
site: www.pliniotomaz@uol.com.br<br />
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47.53 Leis sobre reservatório de detenção<br />
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LEI ESTADUAL N.º 12.526, DE 2 DE JANEIRO DE 2007<br />
(Projeto de lei n.º 464, de 2005 do Deputado Adriano Diogo - PT)<br />
Estabelece normas para a contenção de enchentes e destinação de águas pluviais.<br />
O PRESIDENTE DA ASSEMBLÉIA LEGISLATIVA:<br />
Faço saber que a Assembléia Legislativa decreta e eu promulgo, nos termos do artigo 28, § 8º, da<br />
Constituição do Estado, a seguinte lei:<br />
Artigo 1º - É obrigatória a implantação de sistema para a captação e retenção de águas pluviais,<br />
coletadas por telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos, em lotes, edificados ou não, que<br />
tenham área impermeabilizada superior a 500m 2 (quinhentos metros quadrados), com os seguintes<br />
objetivos:<br />
I - reduzir a velocidade de escoamento de águas pluviais para as bacias hidrográficas em áreas urbanas<br />
com alto coeficiente de impermeabilização do solo e dificuldade de drenagem;<br />
II - controlar a ocorrência de inundações, amortecer e minimizar os problemas das vazões de cheias e,<br />
conseqüentemente, a extensão dos prejuízos;<br />
III - contribuir para a redução do consumo e o uso adequado da água potável tratada.<br />
Parágrafo único - O disposto no “caput” é condição para a obtenção das aprovações e licenças, de<br />
competência do Estado e das Regiões Metropolitanas, para os parcelamentos e desmembramentos do<br />
solo urbano, os projetos de habitação, as instalações e outros empreendimentos.<br />
Artigo 2º - O sistema de que trata esta lei será composto de:<br />
I - reservatório de acumulação com capacidade calculada com base na seguinte equação:<br />
a) V = 0,15 x Aix IP x t;<br />
b) V = volume do reservatório em metros cúbicos;<br />
c) Ai = área impermeabilizada em metros quadrados;<br />
d) IP = índice pluviométrico igual a 0,06 m/h;<br />
e) t = tempo de duração da chuva igual a 1 (uma) hora.<br />
II - condutores de toda a água captada por telhados, coberturas, terraços e pavimentos descobertos ao<br />
reservatório mencionado no inciso I;<br />
III - condutores de liberação da água acumulada no reservatório para os usos mencionados no artigo 3º<br />
desta lei.<br />
Parágrafo único - No caso de estacionamentos e similares, 30% (trinta por cento) da área total ocupada<br />
deve ser revestida com piso drenante ou reservado como área naturalmente permeável.<br />
Artigo 3º - A água contida no reservatório, de que trata o inciso I do artigo 2º, deverá:<br />
I - infiltrar-se no solo, preferencialmente;<br />
II - ser despejada na rede pública de drenagem, após uma hora de chuva;<br />
III - ser utilizada em finalidades não potáveis, caso as edificações tenham reservatório específico para<br />
essa finalidade.<br />
Artigo 4º - O disposto nesta lei será implementado no âmbito dos seguintes sistemas de atuação e<br />
articulação de ações dos poderes públicos:<br />
I - Política Estadual de Recursos Hídricos e Sistema de Gerenciamento de Recursos Hídricos - SIGRH,<br />
instituídos pela Lei nº 7.663, de 30 de dezembro de 1991;<br />
II - Política Estadual de Saneamento e Sistema Estadual de Saneamento - SESAN, instituídos pela Lei nº<br />
7.750, de 31 de março de 1992;<br />
III - Sistema Estadual de Administração da Qualidade Ambiental, Proteção, Controle e Desenvolvimento<br />
do Meio Ambiente e Uso Adequado dos Recursos Naturais - SEAQUA, instituído pela Lei nº 9.509, de<br />
20 de março de 1997.<br />
Artigo 5º - As despesas decorrentes da execução desta lei correrão à conta das dotações orçamentárias<br />
próprias.<br />
Artigo 6º - O Poder Executivo regulamentará esta lei no prazo de 60 (sessenta) dias, a contar da sua<br />
publicação.<br />
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Artigo 7º - Esta lei entra em vigor na data de sua publicação.<br />
DISPOSIÇÃO TRANSITÓRIA<br />
Artigo único - A adequação dos estacionamentos e similares ao disposto no parágrafo único do artigo 2º<br />
desta lei deverá ser feita em até 90 (noventa) dias, a contar da data da publicação desta lei.<br />
Assembléia Legislativa do Estado de São Paulo, aos 2 de janeiro de 2007.<br />
a) RODRIGO GARCIA - Presidente<br />
Publicada na Secretaria da Assembléia Legislativa do Estado de São Paulo, aos 2 de janeiro de 2007.<br />
a) Marco Antonio Hatem Beneton - Secretário Geral Parlamentar<br />
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47.55- Bibliografia e livros consultados<br />
-CALIFORNIA DEPARTMENT OF TRANSPORTATION. BMP retrofit pilot programa. Report ID<br />
CTSW RT-01-50, janeiro de 2004. Caltrans Division of Environmental Analysis.<br />
-CALIFORNIA. Extended detention basin. California Stormwater BMP Handbook, janeiro de 2003,<br />
TC-22.<br />
-TOMAZ, PLINIO. Poluição Difusa. Navegar Editora, 2006,<br />
-TOMAZ, PLINIO. Curso de Drenagem. Livro virtual número 14 que está no site:<br />
www.pliniotomaz.com.br<br />
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