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DESCIDAS D'ÁGUA

      

Conduzem as águas captadas por outros dispositivos de drenagem pelos taludes de cortes e aterros. Quando vindas de valetas de proteção de corte, desaguam na plataforma em sarjetas de corte ou em caixas coletoras. Quando as águas provém de sarjetas de aterro, deságuam geralmente no terreno natural. Também sangram valetas de banquetas em pontos baixos ou ao ser atingido o comprimento crítico, e frequentemente são necessárias para conduzir pelo talude de aterro águas vindas de bueiros elevados.

Posicionam-se nos taludes de corte e aterro acompanhando suas declividades e também na interseção do talude de aterro com o terreno natural e nas transições corte-aterro.

Podem ser do tipo rápido ou em degraus. A escolha do tipo é função da velocidade limite do escoamento para não provocar erosão, das características geotécnicas dos taludes, do terreno, da necessidade de quebra de energia do fluxo e dos dispositivos de amortecimento na saída.

Sendo ponto bastante vulnerável, principalmente em aterros, requer cuidados especiais para evitar desníveis causados por caminhos preferenciais durante chuvas fortes, cujas erosões podem destruir toda a estrutura. Por isso, deve ser "encaixada" nos taludes de aterro, nivelada, e protegida com o revestimento indicado para os taludes.

Podem ter as formas:

É´ desaconselhável o uso de seção de concreto em módulos, pois a ação dinâmica do fluxo pode descalçar e disjuntar os mesmos, e erodir o talude. Quando se usam módulos, as peças deverão ser assentadas sobre berço previamente construído. Os mesmos inconvenientes aplicam-se à descida em tubos.

Ao contrário dos casos anteriores, a construção de descidas d'água em CONCRETO ARMADO supera qualquer recalque do talude, por sua rigidez.

Para detalhar os projetos de execução, consultar as Especificações de Serviço DEP-ES-D 04-88.

  

Dimensionamento das descida d’água:

Pode ser feito por fórmulas empíricas ou através da teoria hidráulica do movimento uniformemente variado. O segundo método é mais preciso, embora o primeiro possa ser considerado satisfatório para obras de repercussão econômica mais significativa. Uma vez que o número de descidas d'água e seu custo de construção não são preponderantes na análise econômica, dispensa-se o cálculo detalhado da velocidade, a não ser para obras de caráter excepcional (grandes alturas, patamares intermediários, forte declividade, etc.). É preferível usar calha em degrau sempre que a extensão do talude for superior a 7 metros, e independentemente da velocidade da água ao pé do talude de aterro, projetar sempre bacia de amortecimento.

Método I - Empírico

Cálculo da altura média das paredes laterais da descida

Conhecida a descarga de projeto (Q), fixa-se o valor da largura da descida d'água (L) e determina-se o valor da altura média das paredes laterais da descida (H).

Q = 2,07 . L 0,9 . H 1,6

com Q  em m 3 / s , L em metros e H em metros.  Desta fórmula resulta

H = (0,483 Q . L - 0,9) 0,625

Cálculo da velocidade da água no pé da descida  (utilizada para dimensionar dissipadores de energia ou bacia de amortecimento)

Considerando uma descida d'água em rampa contínua de altura (Z), a velocidade final máxima, baseando-se apenas no teorema de Bernoulli, e desprezando o efeito da pressão atmosférica, por ser muito pequeno, será, aproximadamente:

Vfinal = ( V inicial + 2 g Z ) 1/2

Como a velocidade inicial sofre sensível redução ao passar da sarjeta de aterro para a saída d'água, principalmente em função do aumento da seção de vazão, normalmente é desprezada, ficando a fórmula reduzida a

Vfinal = ( 2 g Z ) 1/2

Como não se levou em conta a rugosidade do revestimento ou outras perdas de energia, esta fórmula fornece valores acima dos reais, o que não causará problemas, dada o baixo custo da construção de bacias de amortecimento ou dissipadores de energia. Havendo necessidade de cálculo mais preciso, deve-se optar pelo segundo método.

Outra fórmula resulta da aplicação da fórmula de Manning associada à equação da continuidade, com algumas simplificações devidas principalmente por ser a lâmina d'água consideravelmente menor que a largura da calha:

V = ( Q / L ) 0,4 ( h . I - 1 ) -0,6

Onde

V = velocidade no pé da descida d'água (m/s);

L = largura da calha (m) ;

h = rugosidade do revestimento ;

I = declividade da calha ( = declividade do talude )

 

Método II

O segundo método de dimensionamento consiste em determinar o perfil da linha d'água, ou a linha de profundidade da água ao longo da descida, considerando o fluxo gradualmente variado, calculando-se por etapas, para trechos curtos o tirante e a velocidade e verificando-se o regime de fluxo. O detalhamento do processo de cálculo poderá ser visto no Manual de Drenagem do DNER, pág. 219 - 225.