Colunas Específicas de Drenagem


No cálculo de redes de drenagem, além das colunas comuns, diversas colunas aparecerão, são elas:
TC
Tempo de escoamento superficial (inlet time)
É o tempo que a partícula de água mais demorada leva para chegar até a estrutura de montante do trecho.

Só estará disponível para edição se o parâmetro Cálculo do TC estiver definido para Arbitrado.

Caso contrário, será um valor calculado pela equação definida neste parâmetro. Em geral em função da área da bacia (AREACONTR), da do comprimento (LT) e desnível (H) do talvegue.

H
Desnível do talvegue. É a diferença entre a cota do ponto mais distante e a cota do ponto de descarga.

É usado no cálculo do TE por diversas fórmulas, esta será selecionada no quadro de parâmetros.

Só estará disponível se o Cálculo do TE estiver NÃO definido para Arbitrado

Só é editável, se a bacia de contribuição for arbitrada numericamente e não com polilinha.
LT
Comprimento do talvegue. É a distância entre o ponto mais distante e o ponto de descarga, seguindo o curso do talvegue.

É usado no cálculo do TE por diversas fórmulas, esta será selecionada no quadro de parâmetros.

Só estará disponível se o Cálculo do TE estiver NÃO definido para Arbitrado

Só é editável, se a bacia de contribuição for arbitrada numericamente e não com polilinha.
QSP
Vazão à seção plena.
Vazão quando a lâmina é 100%. Em geral é menor que a vazão máxima, pois o perímetro molhado é máximo.
Importante: tubo sem carga a montante, isto é, a linha de energia coincide com a geratriz interna superior do tubo.

VSP
Velocidade à seção plena.
Velocidade quando a lâmina é 100%.

QESC
Vazão real escoando.

método do DNIT:

QESC = QIN + Somatório(QESC tubos de montante)

demais métodos:
QESC = CR * SCXA * I


Onde:
SCXA, é o somatório de C multiplicado pela AREA
I, é a precipitação da chuva
CR, é o coeficiente de retardo

C
Run Off, ou coeficiente de escoamento superficial.

De toda a precipitação da chuva, somente uma parte efetivamente chega até a rede, pois uma parte infiltra no solo, se acumula e depressões ou é interceptada de alguma forma.
Este coeficiente pode ser dado por esta tabela:

Local Valor
Telhados e superfícies asfaltadas 0,7 a 0,95
Paralelepípedos, ladrilhos, blocos com juntas bem tomadas 0,85 a 0,90
Calçamentos em pedra irregular 0,5 a 0,7
Estradas e passeios de pedregulho 0,15 a 0,30
Parques, jardins, gramados 0,01 a 0,2

Pode-se ainda simplificar essa tabela, fazendo-se:

C = ((Área coberta) * 0.7 + (Área descoberta) * 0.3) / ((Área coberta) + (Área descoberta))


Entenda área coberta como sendo trecho urbanizado muito impermeabilizado e descoberta como áreas rurais.
A bem da verdade, muitas prefeituras impõe valores de C. Curitiba por exemplo, determina que se use C = 0.95 a 1,00 em áreas centrais e 0.8 nas demais regiões.

Se você definir as bacias de contribuição por polilinha, este parâmetro fica somente leitura e a edição deve ser feita nas propriedades da área com o comando CAREA. No da estrutura ter mais de uma área, será mostrado um valor que é a média ponderada dos valores dessas áreas.

F
Número de Fantoli
No método de cálculo do DNIT, a vazão é calculada por:
Qesc = CR * I * ( F * A )


F = 0.0725 * C * (I * TCMAX) ^ (1 / 3)

A fórmula para o coeficiente de Fantoli é apresentada na página 11 do documento Instruções Técnicas Rio-Águas (2019) e no livro Drenagem Urbana: Do Projeto Tradicional Á Sustentabilidade, na página 238

Já o coeficiente C pode ser dado por:

Tipo de Área  C
Zona Urbana 0.8
Zona Residencial 0.6
Zona Sub Urbana 0.4
Zona Rural 0.25
AREA
Área da bacia de contribuição.
É obtido do desenho. Você deve definir as áreas de contribuição de cada estrutura com o comando CAREA . Se o fizer, a célula ficará como somente leitura.

HLAM
Altura da lâmina
É apenas isso. No método de cálculo do DNIT é pedido este valor (coluna 19 no manual de drenagem do DNIT).

yh
Altura hidráulica
Razão entre a área molhada e a largura superficial.

yh = AreaMolhada / B

Onde:
AreaMolhada é a área da seção molhada
B, largura da lâmina no topo ou a largura da superfície líquida em contato com a atmosfera

FR
Numero de Froude . Diz se o escoamento é crítico (fr = 1), subcrítico (fr < 1) ou supercrítico (fr > 1).

É dado por:

fr = VESC / (g * yh) ^ 0.5


Onde:
VESC é a velocidade de escoamento
g é a aceleração da gravidade
yh é a altura da hidráulica

TT
Tensão trativa, dada em Pa (Pascal), é dada pela fórmula:

Ttrat = GAMA * Rh * INC

SCXA
Obtido de:
SCXA = (C * AREA) + SOMATORIO (SCXAmontante)

Onde:
SCXAmontante é o valor correspondente em cada tubo da montante do trecho considerado
AREATOTAL
Somatória da área real.
É a soma das áreas de contribuição a montante do trecho calculado. Será usado no cálculo do coeficiente de retardo (CR)

TP
Tempo de Percurso
É o tempo de percurso dentro do tubo no trecho. Calculado por:

TP = EXT / VESC


Onde:
EXT, é o comprimento em planta do tubo
VESC, é a velocidade real do escoamento no trecho.

TCMAX
Tempo de chegada até a montante
É o tempo que o escoamento leva para chegar na estrutura de montante do trecho. Se mais de um tubo chega até esta estrutura, pega-se o maior.

TCMAX = Max (TC, Max(TubosEntrando.TCMAX+TubosEntrando.TP))

QIN
Vazão parcial

No método do DNIT, é dado por:

QIN = CR * I * (F * AREA)


Nos demais métodos, é dado por:

QIN = CR * I * (C * AREA)

sendo:
I, é a precipitação da chuva
AREA é área de contribuição da estrutura
CR é obtido em função da AREA.
F, o número de Fantoli
F, coeficiente de impermeabilidade

VESC
Velocidade real de escoamento
É a velocidade real do escoamento, levando em conta apenas a área da seção molhada.
O C3DRENESG avalia a lâmina real escoando iterativamente, da seguinte forma:
  1. Arbitrando a altura da lâmina, procede-se o cálculo da área molhada (AreaMolhada) e do perímetro molhado (PerimetroMolhado) em função da geometria da seção transversal.
  2. Calcula-se o raio hidráulico (rh):
    rh = AreaMolhada / PerimetroMolhado
  3. Calcula-se a velocidade do escoamento (VESC):

    VESC = rh ^ (2 / 3) * inc ^ 0.5 / nManning
  4. Calcula-se a vazão (qcalc):
    QCALC = VESC * AreaMolhada
  5. Compara se QCALC é igual a QESC, se forem iguais, para, se diferente, arbitra outro valor para lâmina e o processo recomeça

TR
Tempo de recorrência
É o tempo de recorrência da chuva.
Só estará disponível para edição, caso Tempo de recorrência constante seja definido como True no quadro de parâmetros

I
Precipitação da chuva
É a precipitação da chuva calculada em função do tempo de recorrência (Tr) e tempo de concentração (TCMAX)
 
A equação da chuva deve ser escolhida no quadro de parâmetros.

CR
Coeficiente de retardamento.
Se aplica no cálculo da vazão do tubo de saída da estrutura, CR é função da AREATOTAL e DECMEDTAL
Ele reduz a vazão obtida pelo método racional, ou seja, o transforma no método racional modificado.

Veja: Parâmetros de Drenagem para esclarecimentos.

DECTAL
Declividade média da bacia.
Tem influência no cálculo do coeficiente CR e CRIN, quando o método de cálculo selecionado é o método original.

É dado por:

DECTAL = H / LT
Onde:
Veja também as colunas comuns.