simulaÇÕes hidrolÓgico- hidrodinÂmicas de alternativas para mitigaÇÃo de problemas de drenagem...
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SIMULAÇÕES HIDROLÓGICO-HIDRODINÂMICAS DE ALTERNATIVAS PARA MITIGAÇÃO DE PROBLEMAS DE DRENAGEM URBANA EM
MACEIÓ – AL
Marllus Gustavo F. P. das NevesGuilherme R. Peplau
Vladimir C. B. de Souza
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INTRODUÇÃO
Prevenir e/ou solucionar os problemas de drenagem urbana 2 ações complementares (dentre outras)- Projetos de medidas alternativas;- Estudos mais refinados do escoamento;
Aqui são mostrados os usos de 2 softwares que simulam o regime não permanente
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INTRODUÇÃO
Região de estudo constantes alagamentos há alguns anos, causando diversos transtornos
Rede insuficiente
Topografia desfavorável
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INTRODUÇÃO
Soluções de moradores rua Cel. Lima Rocha
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INTRODUÇÃO
Solução da SOMURB2 galerias de 600mm de diâmetro cada na Rua Miguel Palmeira
A medida mostrou-se ineficiente SOMURB realizou a escavação preliminar de uma bacia de detenção (BD) dentro do Complexo Educacional Antônio Gomes de Barros (CEAGB)
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INTRODUÇÃO
Solução da SOMURB (preliminar)Bacia de detenção
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OBJETIVOS
Geral
Mostrar procedimentos para o estudo de alternativas de melhoramento das condições de drenagem através de modelagem hidrológico-hidrodinâmica em uma bacia urbana
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OBJETIVOS
Específicos• verificar a utilidade de modelos de simulação do escoamento não permanente como ferramentas de estudo da capacidade de escoamento da rede;• mostrar que, mesmo uma alternativa compensatória pode significar alterações significativas na rede de drenagem, dependendo do layout do sistema
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METODOLOGIA
- Levantamento de informações (SOMURB);- Levantamento de campo;- Delimitação das bacias hidrográficas;- Determinação da duração crítica da chuva;- Determinação dos hidrogramas;- Definição dos cenários de simulação;- Montagem da rede;- Simulação dos cenários;- Comparação entre os cenários.
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CENÁRIOS
Atual: adequar o modelo e avaliar as causas dos problemas;
Intervenção 1: ampliação da rede até eliminar alagamentos;
Intervenção 2: bacia de detenção, ampliando a capacidade da rede se necessário.
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
OcupaçãoÁrea
% totalKm2 ha
Residencial
0,1919,1
46%
CEAGB0,22
922,9
54%
Total0,42
042,0
100%
Bacia de contribuição à lagoa
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BaciaÁrea
Km2 ha
José da Silveira Camerino 0,34 34
Pitanguinha 0,15 15
Exército: área interna 0,14 14
Exército: ruas próximas 0,09 9
CEAGB: parte da área interna
0,098
9,8
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Outras bacias
A água converge para a Miguel Palmeira
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Redução de diâmetro, declividades negativas
Rede pluvial
Informações
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Rede pluvial
Planilha de capacidades de escoamento
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Bacia de detenção do CEAGB
Atualmente profundidade média = 1,20m
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Lâmina d’água (m)
Área superficial (m2)
Volume (m3)
0,00 0,0 0,0
0,22 69,8 4,5
0,42 465,5 42,5
0,62 2.629,6 340,9
0,82 3.332,1 950,9
1,02 3.697,6 1.654,9
1,22 4.042,3 2.435,2
1,42 4.371,2 3.289,8
1,62 4.797,9 4.230,6
1,82 5.492,2 5.285,3
2,02 5.891,6 6.476,8
2,22 5.985,3 7.721,1
2,43 6.011,2 9.046,5
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Bacia de detenção do CEAGB
Atualmente – curva cota x área x volume
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Visita a campo
“diques”
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Visita a campo
lixo
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CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA
Parâmetros de simulação
hidrológicos hidráulicos
Bacia/Ocupação
CN
Residencial 90
CEAGB: interna
85
Exército 81
Pitanguinha 90
J. S. Camerino 90
n de Manning: 0,013 para as partes da rede onde houve modificações recentes, e 0,015 onde não houve
coeficientes de perda de carga nas entradas e saídas dos PVs: 0,5
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Chuva de projeto: Três tempos de retorno: 2, 5 e 10 anos
5 durações de teste: 30, 60, 90, 120 e 150 minutos
CHUVA DE PROJETODURAÇÃO CRÍTICA
Duração crítica reservatório preliminar já existe considerada ser aquela que provoca o enchimento do mesmo, para cada tempo de retorno
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Premissa para a duração crítica todo volume de água gerado pelas bacias interna e externa ao CEAGB atinge a BD
Simulado um diâmetro de saída de 600 mm
CHUVA DE PROJETODURAÇÃO CRÍTICA
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RESULTADOSDurações críticas
0,6
0,8
1,0
1,2
1,4
1,6
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
3,0
3,2
3,4
3,6
20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Duração (min)
Lâm
ina
d'ág
ua (
m)
Tr = 2 anos Tr = 5 anos Tr = 10 anos NT
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RESULTADOSHidrogramas Tr = 5 anos
0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,002,202,402,602,803,00
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150
Tempo (min)
Vaz
ão (
m3/
s)
interno_CEAGB residencial
0,000,200,400,600,801,001,201,401,601,802,002,202,402,602,803,003,203,403,603,804,004,204,40
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170
Tempo (min)
Vaz
ão (
m3/
s)
Camerino Pitanguinha Exército
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RESULTADOSRede – cenário atual
Vazões (m3/s)Tempo de
retorno
2 anos 5 anos
Entra na rede 7,6 10,4
Sai da rede 3,7 5,0
Amortecimento
51,2% 51,8%
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RESULTADOSRede – cenário de intervenção 1 (ampliação somente) – 5 anos
Vazões (m3/s)Tempo de retorno de 5
anos
Entra na rede 10,4
Sai da rede 8,2
Amortecimento
20,8%
Diâmetro do conduto que drena para o Reginaldo: 2,00m
Maior parte do escoamento direcionado para o vale do Reginaldo
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RESULTADOSRede – cenário de intervenção 2(com a lagoa) – 5 anos
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RESULTADOSDimensões da lagoa
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RESULTADOSLagoa - perfis
45,645,946,246,546,847,147,447,748,048,348,648,949,249,549,850,150,4
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210
Distância (m)
Cot
a (m
)
muro cerca pontos mais baixos fundo escavação Conduto
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Vazões (m3/s)Tempo de
retorno de 5 anos
Entra na rede 10,4
Sai da rede 6,1
Amortecimento na rede 41,1%
Entra na bacia de detenção 5,3
Sai da bacia de detenção 2,8
Amortecimento na bacia de detenção
47,2%
RESULTADOSVazões na rede
Diâmetro do conduto que drena para o Reginaldo: 1,60m
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Cenário de intervenção Vazões (m3/s)Tempo de retorno de 5
anos
1- AMPLIAÇÃO
Entra na rede 10,4
Sai da rede 8,2
Amortecimento
20,8%
2- BACIA DE DETENÇÃO
Entra na rede 10,4
Sai da rede 6,1
Amortecimento
41,1%
COMPARAÇÃO ENTRE OS CENÁRIOS
Vazões
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CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Conclusões
Verifica-se a aplicabilidade de modelos de escoamento não permanente para estudo de alternativas para solução de problemas de alagamentos
Não se dispensa, entretanto, uma avaliação menos sofisticada
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CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Conclusões
Os modelos representaram bem a situação atual
A utilização dos modelos mostrou que a intervenção com bacias de detenção não evitam a ampliação dos condutos, apesar de diminuir bastante a vazão a ser lançada para jusante
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- Declividades negativas ao longo da rede- Dissipação de energia na entrada da bacia- Segurança no entorno da bacia de detenção- Manutenção da BD e da rede de drenagem- Assoreamento- Poluição (Monitoramento ambiental)- Carência de BLs na Pitanguinha- Projeto de drenagem dentro do CEAGB
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
Recomendações