Projeto Final de Curso em Engenharia Civil

1. Projeto Final de Curso em Engenharia Civil UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIROESCOLA POLITÉCNICADEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E MEIO AMBIENTE “Estudo de um Sistema de Drenagem Pluvial para a Vila dos Funcionários da UFRJ ” Rodrigo Costa Gonçalves Orientador: Prof. Paulo Renato Diniz Junqueira Barbosa, M.Sc, UFRJ

2. Introdução Caracterização da localidade Projeto do Sistema de Drenagem Metodologia e Critérios Análise dos Resultados Conclusões e recomendações Fluxograma da apresentação

3. Introdução • Objetivos • Elaboração de projeto técnico de engenharia em nível básico de micro-drenagem; • Apresentação para a Reitoria, com fins de captação de recursos para execução da obra; • Aplicação do conhecimento gerado na universidade em áreas carentes, como uma tentativa de melhoria da qualidade de vida da população.

4. Introdução • Histórico do Projeto: • Outubro de 2002 - Departamento de Recursos Hídricos e Meio Ambiente (DRHIMA) convidado a participar de uma reunião dirigida pelo então Reitor, Professor Carlos Lessa, com a finalidade de promover a inclusão social da Vila dos Funcionários da UFRJ através de projetos; • Junho 2004 – Albert Andrade elaborou projeto de concepção de um sistema de esgotamento sanitário para a Vila dos Funcionários; • Agosto 2004 – Convite do Prof. Jordão para estudo de um sistema de drenagem para a Vila dos Funcionários.

5. Caracterização da Localidade • Vila dos Funcionários: Década de 1970 - Alojamento dos funcionários e trabalhadores das empresas responsáveis pela construção da Ponte Rio- Niterói; • Após a construção da ponte: grupo de funcionários da UFRJ solicitou permissão para ocupar os alojamentos . População que ocupava irregularmente outra área da Ilha do Fundão foi transferida para o local; • A Vila dos Funcionários já foi em outras áreas da Ilha do Fundão, por exemplo: Área onde atualmente é a Prefeitura Universitária.

6. Caracterização da Localidade • Problema em Obras de Engenharia em locais com déficit habitacional: Instalações domiciliares permanentes precárias Instalações provisórias

7. Caracterização da Localidade • Situação Atual: • Típica zona de baixa renda, similar quanto ao aspecto arquitetônico de áreas da baixada fluminense; • Tentativa de crescimento vertical; • Ruas na sua maioria em terreno natural; • Problemas infra-estruturais relativos a água, esgoto, lixo e drenagem.

8. Caracterização da Localidade • CENSO 2000: • 345 domicílios; • 163 domicílios - sistemas de esgoto ligado direto em rio, lago ou mar, • 19 domicílios - fossa séptica; • 4 domicílios - fossas rudimentares; • 159 domicílios - sistema de esgoto ligado em rede geral de esgoto ou águas pluviais.

9. Caracterização da Localidade • Visitas de Campo • Objetivos: • Conhecer a área de estudo; • Identificar problemas relativos à drenagem urbana, avaliando sistemas existentes; • Estudar a aceitação da drenagem pela população.

10. Caracterização da LocalidadeVisita 01/03/2005 Contato com a Sra. Vera (funcionária do departamento de pessoal do CLA) Reunião no Bar do Tilson (integrante da coordenação da associação de moradores) Visita a Vila com o Sr. Julio Ramos

11. Visita 01/03/2005

23. Visita 03/05/2005 • Observação dos problemas provocados pela drenagem deficiente da localidade; • A maioria das ruas encontrava-se alagada, apresentando dificuldade para o tráfego de veículos e pedestres

24. Visita 03/05/2005

32. Conclusão sobre as Visitas • Situação atual de drenagem não atende à necessidade da vila; • Necessidade de novas redes de drenagem pluvial e esgotamento sanitário separados; • Área é baixa, plana e tem histórico de avanço da maré; • Necessidade de assegurar a manutenção dos dispositivos de drenagem a serem instalados; • Necessidade de obras de regularização do terreno e pavimentação; • Os moradores se demonstraram apreensivos frente a possibilidade de melhorias; Confirmam a necessidade de obras infra-estruturais.

33. Projeto do Sistema de Drenagem • Passos da Concepção Análise do levantamento topográfico planialtimétrico e cadastral em escala 1:1000 Avaliação de saídas apropriada para o volume a ser drenado Traçado do sistema de drenagem, localização dos poços de visita e caixas-ralo Dimensionamento do sistema de drenagem

34. Projeto do Sistema de Drenagem • Considerações para o traçado: Análise das cotas do levantamento planialtimétrico Definição das saídas dos sistemas Atendimento de toda a área estudada Traçado de rede Vias Principais – asfalto; Secundárias: blocos de concreto sem as juntas tomadas. Revestimentos das áreas

35. Projeto do Sistema de Drenagem • Considerações de projeto: • Retorno da maré: sugestão de instalação de um sistema de comportas “flap-gates” (comportas de fluxo único). • Aumento do nível d’água do corpo receptor -> sistema extravasa para uma área pulmão (mangue - aproximadamente 2,5 hectares). • Necessidade de obras de proteção em toda a orla oeste da vila - Dique lateral de proteção com a cota de coroamento acima do nível máximo de marés no local

37. Metodologia e Critérios de Projeto • Chuva de Projeto: • CPRM(2004): Equação IDF • î T, d, j = 36,301.d-0,392.Pj0,276.mT, d , para T≤ 100 e 5min ≤ d ≤ 1 h; • î T, d, j = 85,264.d-0,789.Pj0,367.mT, d , para T≤ 100 e 1h ≤ d ≤ 24 h; • î T, d, j é a estimativa da intensidade de chuva de duração d associada a um período de retorno T em um local k dentro de uma região homogênea do estado de Rio de Janeiro (mm/h). • d é a duração da precipitação, em minutos; • Pj é a precipitação média anual (mm) no local j, dentro de cada região apresentada por CPRM(2004); • mT, d é o quantil adimensional regional.

38. Quantil adimensionalmT, d

39. Metodologia e Critérios de Projeto • Determinação da Vazão: • Método Racional Q = C . I . A / 0,36 • Q – vazão de dimensionamento em l/s; • C – coeficiente de escoamento superficial - VILLELA e MATTOS (1974); • i – Intensidade de chuva em mm / h; • A – área de contribuição em há;

40. Metodologia e Critérios de Projeto • Determinação da Vazão: • Fórmula de Manning: Área = f (h) Raio Hidráulico = f(h)  • Tenta-se várias alturas de água para que a equação seja satisfeita;

41. Metodologia e Critérios de Projeto • Outros critérios adotados: • Tempo de entrada: 10 minutos (FUGITA, 1980); • Velocidade nos condutos: 0,75 a 4 m/s; • Rugosidade nos tubos: n = 0,013; • Lâminas máximas: 85%.f; • Linha de Energia: Cota de jusante ≤ Cota de montante; • Distância entre caixas: função da capacidade das sarjetas;

42. Metodologia e Critérios de Projeto • Assentamento e Resistência dos tubos: • Recobrimento mínimo: 40 cm; • Projeto geométrico das vias deve considerar aterramentos estimados neste projeto; • Média dos aterramentos: 64 cm; • Pontos onde tiverem grandes alteamentos previstos: utilização de tubos de maior resistência ou laje de proteção;

43. Memória de Cálculo e Análise dos Resultados

44. Memória de Cálculo e Análise dos Resultados

48. Sumário Técnico

49. Conclusões • Existem alternativas técnicas de drenagem da área; • Há necessidade de obras de infra estrutura integradas para o funcionamento da drenagem; • Importância da organização de grupos acadêmicos objetivando a aplicação do conhecimento gerado na universidade em áreas carentes; • Recomenda-se que sejam elaborados estudos de maré no local, e também o levantamento planialtimétrico da área de mangue;