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

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

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.

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.

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.

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

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.

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.

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.

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

Visita 01/03/2005

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

Visita 03/05/2005

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.

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

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

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

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.

Quantil adimensional mT, d

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;

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;

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;

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;

Memória de Cálculo e Análise dos Resultados

Memória de Cálculo e Análise dos Resultados

Sumário Técnico Comprimento Total de Tubulação (m) 1308 Diâmetros Utilizados 5 Comprimento com f 400 mm (m) 677 Comprimento com f 500 mm (m) 100 Comprimento com f 600 mm (m) 315 Comprimento com f 700 mm (m) 103 Comprimento com f 800 mm (m) 113 Número de PV’s 27 Número de Caixas Ralo 50 Vazão Final Efluente 723,5 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) 11721 m3

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;