apostila

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1 DRENAGEMSUPERFICIAL
Drenagem: substantivo feminino. Ato ou efeito de drenar. Conjunto de
operações e instalações destinadas a remover os excessos de água das superfícies
e do subsolo
Conceitualmente drenagem consiste na remoção do excesso de água
superficial ou gravitacional do solo antes que esse alcance algum curso de água.
A drenagem é utilizada com as seguintes finalidades:
evitar escoamento das águas pelas vias de circulação (ruas, avenidasetc)
que possam impedir a movimentação de veículos e pessoas;
evitar o alagamento de áreas que possam causar danos a infraestruturas e
a bens móveis;
evitar acidentes em decorrência da presença de água acumulada nas
superfícies (ex.: aquaplanagem);
evitar a ocorrência de danos ao meio ambiente, tais como contaminação de
áreas por alagamento, quedas de taludes e assoreamentos de rios e
canais, por exemplo;
1.1 Micro Drenagem
A micro drenagem está comumente associada à drenagem urbana de vias.
Envolve o dimensionamento de sarjetas, bocas de lobo (BL), poços de visita (PV),
caixas de ligação (CL) e coletores.

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1.1.1 Parâmetros Hidrológicos
Os parâmetros hidrológicos associados a micro drenagem são a área de
drenagem (A), o tempo de recorrência das precipitações (T), a duração da
precipitação (d) e a intensidade das precipitações (i).
1.1.1.1 Área de Drenagem (A)
Área de drenagem é a área total de contribuição das vias e quarteirões para
uma determinada parcela do sistema de drenagem.
Existem vários critérios para a determinação dessa área nos projetos de
drenagem urbana. Entre outros existe:
Critério de divisão pelas bissetrizes nas esquinas.
Critério da faixa lindeira e da meia pista.

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1.1.1.2 Tempo de Recorrência (T)
O tempo de recorrência pode ser definido como o intervalo de tempo em anos
que uma precipitação é igualada ou superada.
Em média o tempo de recorrência adotado pelas empresas de saneamento
no Brasil varia de 2 a 10 anos. Desta forma, para efeito de simplificação, a
SUDECAP adota o valor de 10 anos para o tempo de recorrência para projetos de
drenagem urbana na cidade de Belo Horizonte.
1.1.1.3 Duração da Chuva (d)
A duração da chuva de projeto é comumente adotada igual ao tempo de
concentração (tc) da bacia hidrográfica.
Como as bacias de contribuição das micro drenagem são normalmente muito
pequenas, adota-se d = tc = 10 min.
1.1.1.4 Intensidade da Precipitação (i)
A intensidade da precipitação é a relação entre a altura da chuva, recolhida
em uma determinada área, dividida pela sua duração.
Essa intensidade é comumente obtida de fórmulas que relacionam a
intensidade a duração e a frequência da chuva, do tipo:
m
k ×
T
( )n
o
d t
i
+
=
onde: i é intensidade da precipitação (mm/h); T é o tempo de recorrência (anos); d é
a duração da chuva (min); e, k, m, n e to são constantes.
Para Belo Horizonte, por exemplo, considerando d = 10 min e T = 10 anos,
tem-se i = 194,50 mm/h.

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1.1.2 Parâmetros Hidráulicos
Os parâmetros hidráulicos são utilizados no dimensionamento das estruturas
de coleta e condução das águas drenadas.
Como parâmetros hidráulicos consideraremos a capacidade de infiltração das
superfícies, representado pelo coeficiente de escoamento superficial (C), a vazão de
projeto (Q) das estruturas hidráulicas e a capacidade de escoamento em vias
públicas.
1.1.2.1 Coeficiente de Escoamento Superficial (C)
O coeficiente de escoamento superficial, também conhecido como coeficiente
de runoff, é a relação entre o volume escoado e o volume precipitado. Ou seja,
exprima a porcentagem da chuva que torna-se escoamento superficial efetivamente.
Esse coeficiente é comumente tabelado conforme indicado a seguir.
Natureza da superfície Valores de C
Telhados perfeitos sem fuga. 0,70 a 0,95
Superfícies asfaltadas em bom estado. 0,85 a 0,90
Pavimentação de paralelepípedos, ladrilhos ou blocos de madeira com juntas bem
tomadas. 0,75 a 0,95
Para as superfícies anteriores sem as juntas tomadas. 0,50 a 0,70
Pavimentação em blocos inferiores sem as juntas tomadas. 0,40 a 0,50
Pavimentação em Macadame Hidráulico (pé-de-meleque). 0,25 a 0,60
Pavimentação em pedregulhos. 0,15 a 0,30
Superfícies não revestidas, pátios de estradas de ferro e terrenos descampados. 0,10 a 0,30
Parques, jardins, gramados e campinas, dependendo da declividade do solo e da
natureza do subsolo. 0,01 a 0,20
Por simplificação e considerando a possibilidade de expansão das cidades,
pode-se utilizar o critério adotado pela SUDECAP:
C = 0,70 – para as faixas lindeiras das quadras;
C = 0,90 – para a faixas da meia largura da via.

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1.1.2.2 Vazão de Projeto (Q)
A vazão de projeto, no caso de micro drenagem, é a vazão instantânea
máxima utilizada no dimensionamento das estruturas de coleta e condução das
águas a serem drenadas.
Essa vazão é estimada a partir da transformação da chuva de projeto em
vazão de escoamento.
Devido às áreas de drenagem serem pequenas nos dimensionamentos de
micro drenagem, adota-se a Fórmula Racional para se efetuar essa transformação.
Q = 0,00278 ×C×i× A
onde: Q é a vazão de projeto (m³/s); C é o coeficiente de escoamento superficial; i é
a intensidade da precipitação (mm/h); e, A é a área de drenagem (há)1.
1.1.2.3 Capacidade de Escoamento em Vias Públicas
A capacidade de escoamento em vias públicas está intimamente relacionada
com a inundação da via de rolamento e das calçadas (passeio), ou seja, está
relacionada com a segurança dos automóveis no que diz respeito a dirigibilidade
(aquaplanagem) e o conforto dos pedestres no que diz respeito a respingos de água.
Desta forma, a capacidade de escoamento em vias públicas será utilizada na
definição da localização das bocas de lobo
Um critério para a determinação dessa capacidade é dado pela tabela a
seguir.
Classificação da Via Inundação Máxima
Secundária O escoamento pode atingir até a crista da rua
Principal O escoamento deve preservar, pelo menos, uma faixa de trânsito livre
Avenida O escoamento deve preservar, pelo menos, uma faixa de trânsito livre em
cada direção
Via Expressa Nenhuma inundação é permitida em qualquer faixa de trânsito
11 ha = 10.000 m²

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Além disso, um critério adotado pela SUDECAP é:
Limite de 1,67 m para a largura de alagamento nas sarjetas;
Limite de 2,15 m para a largura de alagamento nas sarjetas para trechos
iniciais das vias locais (com até 15 m de largura).
Cabe salientar, ainda, que a capacidade de drenagem da sarjeta está
condicionada a sua altura, não sendo permitida, de modo geral, a inundação das
calçadas (passeios).
1.1.3 Dimensionamento de Sarjetas
Sendo as ruas abauladas, ou seja, possuem uma declividade transversal do
centro para as calçadas (passeios), e tendo inclinações longitudinais, as água
escoarão pelas sarjetas.
Como as sarjetas funcionam como um canal, o dimensionamento das
mesmas pode ser feito a partir da fórmula de Manning:
Q 3
A R I
1
n
2
= × × h ×
onde: Q é a vazão; A é a área de seção transversal; Rh é o raio hidráulico da seção;
e, I é a declividade longitudinal da sarjeta.
Desta forma, desenvolvendo-se a equação anterior, para sarjetas simples
tem-se a seguinte fórmula para se determinar a capacidade da mesma:
I
z
n
y0
8
Q 0,375 y 3
s = × 0 × ×
z
1
q

7. onde: Qs é a capacidade da sarjeta (m³/s); y0 é a altura da lâmina de água (m); z é o
inverso da declividade transversal dada em m/m (z = tgq = [Itransversal]-1); n é o
coeficiente de rugosidade de Manning (adota-se n = 0,015); e, I é a declividade
longitudinal da sarjeta (m/m)
8
Para sarjetas compostas, tem-se:
y0
y0’
q 1
z
q
’
Qs = Qs1(y0;q)−Qs2(y¢0;q)+ Qs3(y¢0;q¢)
1
I
z’
= × × × − × ¢ + ¢ × ¢ 3
( ) ( ) ( )
8
0
3
8
0
3
8
s z y0 z y z y
n
Q 0,375
Como nas regiões urbanas a possibilidade de obstrução das sarjetas por
deposição de material é uma realidade, adota-se um fator de redução da capacidade
teórica das sarjetas conforme apresentado na tabela a seguir.
Declividade longitudinal da sarjeta (%)
Fator de redução da capacidade de
escoamento
0,4 0,50
1,0 a 3,0 0,80
5,0 0,50
6,0 0,40
8,0 0,27
10,0 0,20
A SDECAP, em Belo Horizonte, apresenta a seguinte padronização de
sarjetas, conforme apresentado na tabela e figuras a seguir.

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Sarjetas – Padrão SUDECAP
Declividade
Longitudinal
Tipo de Sarjeta
Altura máxima de lâmina de água na sarjeta
L = 1,67 m L = 2,17 m
I 16% A 5,0 cm (5,0 + 1,5) cm
16% I 0,5% B 11,0 cm (11,0 + 1,5) cm
I 0,5% C 16,0 cm (16,0 + 1,5) cm
1.1.4 Dimensionamento de Bocas de Lobo
As bocas de lobo são elementos de recolhimento de água nas sarjetas, de
forma a conduzi-la para as galerias e tubulações subterrâneas.
As bocas de lobo podem ser de guia, de grelha, com fenda, combinada, com
ou sem depressão, simples ou múltipla.

9. 10
Boca de Lobo – Padrão SUDECAP.

10. A capacidade de “engolimento” de bocas de lobo pode ser estimada através
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das seguintes fórmulas:
a) Boca de lobo de guia (y0 h)
Quando a água acumulada sobre a boca de lobo gera uma lâmina inferior a
da altura da abertura na guia (h), a boca de lobo funciona como um
vertedouro.
2
3
Q = 1,7 ×L × y0
onde: Q é a capacidade de “engolimento” da boca de lobo (m³/s); L é o
comprimento de abertura da guia (m); y0 é a altura da lâmina d’água
imediatamente antes da abertura da guia (m)
b) Boca de lobo de guia (y0 h)
Quando a água acumulada sobre a boca de lobo gera uma lâmina maior que
a da altura da abertura na guia (h), a boca de lobo funciona como um orifício.
1
2
y

11. 2 0
3
Q 3 , 01 L h 0,5
h
= × × × −
onde h é a altura da abertura da guia.
c) Boca de lobo de grelha (y0 12 cm)
Para essa profundidade a boca de lobo funciona com um vertedouro de
soleira livre com equação semelhante a do item a, porém com L sendo
substituído pelo perímetro da boca de lobo.
Caso um dos lados da boca de lobo seja adjacente à guia, esse lado deve ser
suprimido do perímetro.
2
3
Q = 1,7 ×P× y0
onde P é o comprimento do perímetro da boca de lobo.

12. d) Boca de lobo combinada
A capacidade de “engolimento” das bocas de lobo combinadas é
aproximadamente a soma das capacidade de “engolimento” pela grelha e
pela abertura da guia, isoladamente.
Por simplificação, a SUDECAP, em Belo Horizonte, adota os resultados de
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experiência do U.S. Army Corps of Engineers.
Desta forma, tem-se:
a) Boca de lobo de guia (y0 12 cm)
2
3
Q = 1,7 ×L × y0 (simples)
2
3
Q = 3,4 ×L × y0 (dupla)
b) Boca de lobo de grelha (y0 12 cm)
2
3
Q = 2,383 × y0 (simples)
2
3
Q = 4,766 × y0 (dupla)
Assim como nas sarjetas, a capacidade de “engolimento” das bocas de lobo
é, normalmente, menor que a capacidade teórica, devido à obstrução causada por
detritos, irregularidades nos pavimentos e alinhamento real, entre outros motivos.
Desta forma, na tabela a seguir, são propostos alguns coeficientes de
redução da capacidade de “engolimento” das bocas de lobo para segurança.
Localização da Sarjeta Tipo de Boca de Lobo % Q
Ponto Baixo
De guia 80
Com grelha 50
Combinada 65
Ponto Intermediário
De guia 80
Com grelha 60
Combinada 70

13. A localização das bocas de lobo deve levar em conta a capacidade de
“engolimento” e a máxima inundação da via. Além disso, deve-se considerara as
seguintes recomendações:
Devem ser localizadas em ambos os lados da rua quando a saturação da
sarjeta assim o exigir ou quando forem ultrapassadas as suas capacidades
de engolimento;
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Devem ser localizadas nos pontos baixos dos quarteirões;
Devem estar espaçadas de no máximo 60 m, mesmo que não haja
necessidade devido a alagamento;
Não devem estar localizadas no vértice do ânulo de intercessão das
sarjetas de duas tuas convergentes, como mostrado na figura a seguir.
1.1.5 Dimensionamento de Poços de Visita
Poço de vista é uma câmara visitável através de uma abertura existente na
sua parte superior, ao nível do terreno, destinado a permitir a reunião de dois ou
mais trechos consecutivos e a execução dos trabalhos de manutenção nos trechos a
ele ligados.

14. A fim de permitir o movimento vertical de um operador, a chaminé, bem como
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o tampão, terá um diâmetro mínimo útil de 0,60m.
O balão, sempre que possível, uma altura útil mínima de 2,0 metros, para que
o operador maneje com liberdade de movimentos, os equipamentos de limpeza e
desobstrução no interior do mesmo.
A chaminé, não deverá ter altura superior a 1,0 m, por recomendações
funcionais, operacionais e, até, psicológicas para o operador.
A tabela a seguir mostra as dimensões mínimas recomendáveis para chaminé
e balão em função da profundidade e do diâmetro D da tubulação de jusante, ou
seja, a que sai do poço de visita.
Profundidade do PV – h (m)
Diâmetro de saída – D (m)
Altura da Chaminé –hc
(m)
Diâmetro do Balão – Db
(m)
h 1,5
D = qualquer
hc = 0,30 Db = D
1,50 h 2,5
D 0,60
hc = 0,30 Db = 1,20
1,50 h 2,5
D 0,60
hc = 0,30 Db = D +1,20
h 2,5
D 0,60
0,3 hc1,00 Db = 1,20
h 2,5
D 0,60
0,3 hc1,00 Db = D +1,20
Obs.: para PV de seção quadrada, Db é igual à aresta da seção.

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PV em pré-moldado PV em alvenaria
1.1.6 Dimensionamento de Caixas de Ligação
As caixas de ligação são utilizadas quando se faz necessária a locação de
bocas de lobo intermediárias ou para se evitar a chegada, em um mesmo poço de
visita, mais de quatro tubulações.
Sua função é similar ao do poço de visita, porém, não são visitáveis.
O desenho das caixas de ligação assemelha-se ao do balão do poço de visita,
porém, normalmente é de seção quadrada e suas dimensões variam conforme o
diâmetro dos tubos da rede.

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1.1.7 Exercícios:
1) Dimensione a sarjeta, o tipo e a localização de bocas de lobo para uma rua,
localizada me BH, de 7,0 m de largura e 600 m de comprimento. Os lotes
localizados nessa região possuem, em média, 12,0 m de frente e 30,0 m de
profundidade. Sabe-se que a calçada (passeio) possui largura igual a 2,0 m e a
declividade longitudinal da sarjeta será de 1%.
2) Dimennsionar uma boca de lobo intermediária sendo dados:
Vazão de dimensionamento: Q = 64 L/s;
Declividade transversal da sarjeta: z = 12;
Declividade longitudinal da sarjeta: I = 2,5%;
Rugosidade do acabamento da sarjeta: n = 0,016;
Abertura da guia: L = 90 cm;
Perímetro da grelha: P = 260 cm.
3) Dimensione a sarjeta, o tipo e a localização de bocas de lobo para uma rua,
localizada me BH, de 6,0 m de largura e 50 m de comprimento. Os lotes
localizados nessa região possuem, em média, 15,0 m de frente e 30,0 m de
profundidade. Sabe-se que a calçada (passeio) possui largura igual a 2,0 m e a
declividade longitudinal da sarjeta será de 0,4%.
4) Seja a sarjeta de do tipo B, com declividade longitudinal igual a 1%, localizada
em uma cidade qualquer. Pede-se dimensionar a capacidade da sarjeta e da
boca de lobo a ser utilizada em conjunto.
5) Esboce o projeto da rede de coleta de águas pluviais da rua do exercício 1.
Considere a rede iniciando nessa rua.
6) Encontrar as dimensões úteis para PVs nas seguintes condições:
• Profundidade = 1,2 m; Diâmetro do efluente = 400 mm
• Profundidade = 2,0 m; Diâmetro do efluente = 400 mm
• Profundidade = 3,2 m; Diâmetro do efluente = 1500mm
• Profundidade = 4,2 m; Diâmetro do efluente = 800 mm