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Projeto Final de Curso em Engenharia Civil UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE RECURSOS HÍDRICOS E MEIO AMBIENTE.

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1 Projeto Final de Curso em Engenharia Civil UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO 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 Fluxograma da apresentação Introdução Caracterização da localidade Caracterização da localidade Projeto do Sistema de Drenagem Projeto do Sistema de Drenagem Metodologia e Critérios Análise dos Resultados Conclusões e recomendações Conclusões e recomendações

3 IntroduçãoIntrodução 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: Histórico do Projeto: Outubro de 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; Outubro de 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; 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. 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 Alojamento dos funcionários e trabalhadores das empresas responsáveis pela construção da Ponte Rio- Niterói; Vila dos Funcionários: Década de 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; 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. 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 provisórias Instalações domiciliares permanentes precárias

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 Localidade Visita 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

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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

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

35 Projeto do Sistema de Drenagem Considerações de projeto: Considerações de projeto: Retorno da maré: sugestão de instalação de um sistema de comportas flap-gates (comportas de fluxo único). Retorno da maré: sugestão de instalação de um sistema de comportas flap-gates (comportas de fluxo único). Aumento do nível dágua do corpo receptor -> sistema extravasa para uma área pulmão (mangue - aproximadamente 2,5 hectares). Aumento do nível dágua 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 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

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37 Metodologia e Critérios de Projeto Chuva de Projeto: Chuva de Projeto: CPRM(2004): Equação IDF CPRM(2004): Equação IDF î T, d, j = 36,301.d -0,392.P j 0,276. T, d, para T 100 e 5min d 1 h; î T, d, j = 36,301.d -0,392.P j 0,276. T, d, para T 100 e 5min d 1 h; î T, d, j = 85,264.d -0,789.P j 0,367. T, d, para T 100 e 1h d 24 h; î T, d, j = 85,264.d -0,789.P j 0,367. T, 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). 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; d é a duração da precipitação, em minutos; P j é a precipitação média anual (mm) no local j, dentro de cada região apresentada por CPRM(2004); P j é a precipitação média anual (mm) no local j, dentro de cada região apresentada por CPRM(2004); T, d é o quantil adimensional regional. T, d é o quantil adimensional regional.

38 Quantil adimensional T, d

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

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

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

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

43 Memória de Cálculo e Análise dos Resultados

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48 Sumário Técnico Comprimento Total de Tubulação (m)1308 Diâmetros Utilizados5 Comprimento com 400 mm (m) 677 Comprimento com 500 mm (m) 100 Comprimento com 600 mm (m) 315 Comprimento com 700 mm (m) 103 Comprimento com 800 mm (m) 113 Número de PVs27 Número de Caixas Ralo50 Vazão Final Efluente723,5 l/s (sistemas 1 e 2) 243,4 l/s (sistema 3) Volume necessário para armazenar 4,6 horas dessa vazão em algum reservatório pulmão (Mangue) m 3

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;


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