Sistema de drenagem de águas pluviais
O sistema de drenagem superficial ou de águas pluviais tem como objetivos a coleta e o esgotamento das águas de chuva, de forma a evitar a ocorrência de erosões nos taludes e no sistema viário e também evitar o aumento da quantidade de percolados por infiltrações superficiais.
Esse sistema de drenos retira tanto a água da chuva que cai sobre as áreas do aterro sanitário já concluídas e cobertas, como as águas que vêm da bacia de contribuição de montante do aterro.
Esses dispositivos devem compreender a execução de sistemas provisórios como também os definitivos.
Drenagem Provisória
A drenagem provisória engloba os dispositivos de controle de escoamento superficial para evitar a infiltração e erosões nas praças e/ou taludes, em decorrência do fluxo de águas de chuvas e, também, as drenagens necessárias nas estradas de acesso provisórias.
O sistema de drenagem provisória consiste na implantação de canaletas escavadas na camada de cobrimento de cada célula. Essas canaletas devem ser instaladas no contato de cada célula com as ombreiras e junto às bordas externas das células, conforme pode ser observado na figura D.12.
Nos locais com declividade acentuada ou grande afluxo de água, deve ser feito o revestimento com brita ou pedra de mão e sacos de solo ou areia, a fim de serem evitadas constantes manutenções. Esses sistemas devem ser interligados ao sistema de drenagem definitiva já implantado.
Adicionalmente, esses dispositivos devem ser implantados nas ombreiras provisórias, a fim de conter afluxos de águas superficiais oriundas de escoamentos superficiais ao montante das praças de trabalho.
Drenagem Definitiva
A drenagem definitiva compreende os dispositivos relacionados aos sistemas de drenagem que funcionarão após a conclusão de cada célula ou após a conclusão do aterro, além de estradas de acesso definitivas.
São dispositivos que devem ser implantados com o alteamento do aterro de modo a proteger as áreas de trabalho, os taludes e o aterro de danos provocados pelas chuvas.
Os dispositivos mais comuns compreendem canaletas de berma, sarjetões, descidas d’água nos taludes, canaletas de concreto, descidas d´água em degraus, caixas de passagem, etc. (Figura D.13).
Os elementos de drenagem que forem implantados no corpo do aterro devem ser constituídos por dispositivos que aceitem as grandes deformações que serão geradas pelos aterros.
Em geral, a combinação de canaletas de brita nas bermas e descidas d´água de taludes constituídos por colchões de gabiões corresponde à solução mais atraente, pois minimiza manutenções ao longo da vida útil dos aterros.
Nas bermas, onde esteja previsto tráfego de manutenção do aterro, devem ser implantados colchões de gabiões com pequena declividade transversal, de forma a assegurar que os equipamentos possam trafegar sobre eles. E onde for previsto o tráfego constante de equipamentos de manutenção e de coletores ou carretas, em geral, devem ser instalados tubos de passagem embutidos.
A instalação de canaletas de concreto para drenagem das águas pluviais deve estar restrita a regiões não sujeitas às deformações dos maciços dos aterros, como a região de contato do aterro com as ombreiras.
Nos locais de forte declividade das encostas, devem ser executadas descidas em degraus, de seção retangular ou trapezoidal, implantadas totalmente em concreto armado. Nos trechos de transição de taludes deve ser dada atenção especial ao travamento da escada (através de abas laterais) para evitar trincas por movimentação diferenciada de trechos da estrutura.
Na parte final dos dispositivos de drenagem, como canaletas e descidas em degrau, em que a água passará a escoar pelo terreno natural, devem ser previstos dispositivos especiais, como revestimentos em rachão, para dissipação de energia e/ou controle de erosão na base das estruturas.
Nas drenagens naturais existentes, em região de fortes declividades e onde ocorram fluxos concentrados e/ou velocidades acentuadas, que podem provocar erosão do terreno, poderá ser necessário executar muros de gabião, caixa e colchões de gabião.
Durante a operação do aterro devem ser mantidas equipes para desobstrução dos diversos dispositivos de drenagem e para a recomposição de eventuais trechos danificados, especialmente após os períodos prolongados de chuvas ou precipitações intensas.
Cálculo da vazão de projeto
No dimensionamento da rede de drenagem das águas pluviais pode-se utilizar o Método Racional, válido para pequenas bacias (área até 50 hectares):
onde,
Q = vazão a ser drenada na secção considerada (m3.s-1);
C = coeficiente de escoamento superficial (tabelado);
i = intensidade da chuva crítica (m.s-1);
A = área da bacia contribuinte (m2).
O coeficiente de escoamento superficial é função do tipo de solo, da cobertura do solo, e da declividade do terreno, e para o presente caso, pode ser obtido da Tabela 3.2.
| tipo de cobertura | solo arenoso | solo argiloso | ||
| Declividade <7% | Declividade >7% | Declividade <7% | Declividade >7% | |
| Área com matas | 0,20 | 0,25 | 0,25 | 0,30 |
| Campos cultivados | 0,30 | 0,35 | 0,35 | 0,40 |
| Áreas gramadas | 0,30 | 0,40 | 0,40 | 0,50 |
| Solos com cobertura vegetal | 0,50 | 0,60 | 0,60 | 0,70 |
A intensidade da chuva crítica é a que causa maior vazão na seção considerada e tem duração igual ao tempo de concentração (t = tc). Rocca et al. (1993) sugerem a seguinte equação para cálculo da chuva crítica:
onde,
i = intensidade de chuva crítica (mm.min-1);
T = período de retorno (anos);
P(60,10) = precipitação com duração de 60 min e período de retorno de 10 anos (mm);
Tc = tempo de concentração (min).
O tempo de concentração, que corresponde ao tempo que a gota de chuva que cai no ponto mais distante da bacia de contribuição leva para chegar à seção considerada, pode ser calculado por uma das seguintes fórmulas:
onde,
L = comprimento do talvegue máximo da bacia (Km);
H = altura máxima do perfil longitudinal do talvegue máximo (m);
I = declividade de média ou talvegue máximo (m.m-1).