livro10 calculos hidrologicos

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Engenheiro Plínio Tomazpliniotomaz@.uol.com.br 05/05/02

Cálculos hidrológicos hidráulicos para obras municipais Capítulo 1 Conceito de reservatório de detenção (piscinão) 1

Cálculos hidrológicos e hidráulicos para obras municipais

5 de maio de 2002

Engenheiro Plínio Tomazpliniotomaz@.uol.com.br 05/05/02

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Cálculos hidrológicos e hidráulicos para obras municipais

Método do SCS
Método do SCS TR-5
Método de Denver

Microdrenagem: galerias Macrodrenagem: canais Bueiros para travessias de estradas Vertedores e orifícios Routing do reservatório Método Racional Método Santa Bárbara

Pré-dimensionamento de piscinão: 1 métodos Piscinões Equação das chuvas Chuva excedente pelo método do número CN do SCN Fórmula de Manning Transporte de sólidos

ISBN 85-87678-07 Livro publicado em papel em 25 de setembro de 2002- ESGOTADO

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Dedico este livro a minha mulher Edith aos meus filhos: Plínio Augusto, Luciana, Fabiana aos netos Thais, Ana Carolina, Beatriz e Lucas aos genro e nora Ivanésio e Ana Claudia

”E fêz Deus o firmamento, e dividiu as águas
Gênesis 1:7

que estavam por baixo do firmamento, das que estavam por cima do firmamento”

Alguns cientistas acreditam que pequenos cometas entre 20ton a 40ton caem na Terra caem como bolas de gelo e se derretem. Em cada 10.000anos a Terra tem mais de 6mm de água por toda a sua superfície. Isto faz suspeitar que a bíblia estava certa e que a água vem de cima do firmamento. E.C. Pielou – Fresh Water in The big splash, 1990 L. A. Frank

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Comunicação com o autor

Engenheiro Plínio Tomaz Telefone: (011) 2455-0149 e-mail: pliniotomaz@uol.com.br

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Como membro da Associação dos Engenheiros, Arquitetos e Agrônomos de Guarulhos

Apresentação participamos junto com os técnicos da Prefeitura Municipal de Guarulhos da elaboração do Código de Obras de Guarulhos. Acrescentamos ao código de obras a necessidade de se elaborar piscinão em áreas particulares além de 10.000m2. Daí começamos a treinar os engenheiros de Guarulhos a como dimensionar um piscinão. Fizemos três palestras e do contato com os engenheiros e arquitetos tive que explicar cada vez mais, até que finalmente nasceu este livro.

Aplicamos na cidade de Mairiporã o dimensionamento de bueiros, pontes, canais e galerias. A experiência que tive na Prefeitura Municipal de Guarulhos e Mairiporã mostrou a necessidade de explicar o funcionamento de um bueiro de uma maneira bem simples. Tive oportunidade de ver inúmeros bueiros mal dimensionados e que não funcionaram.

Procuramos também explicar da melhor maneira possível o cálculo do tempo de concentração e da chuva excedente, que causam grandes problemas nos projetos de drenagem.

No que se refere ao período de retorno procuramos facilitar a compreensão e fornecer mais elementos para a decisão.

Sempre nos baseamos nos conselhos do prof. dr. Kokei Uehara de que o engenheiro não deve ficar só na teoria, tendo que ir ao campo e praticando os seus conhecimentos.

Cada capítulo pode ser lido separadamente, o que facilita a compreensão dos vários assuntos.

O livro trás tópicos importantes em Hidrologia e Hidráulica para ser relembrado a engenheiros e estudantes. O objetivo é aplicação em obras de drenagem urbana e excelente para os meus colegas engenheiros civis que trabalham em prefeituras do interior onde não dispõem de firmas de consultorias para elaborar os seus projetos.

Procurei de uma maneira bastante simples explicar o dimensionamento de reservatório de detenção, ou seja, os piscinões, bem como galerias, canais e bueiros.

No que se refere a piscinões o livro explica mais em detalhes para perfeito entendimento. São explicadas onze maneiras de fazer um pré-dimensionamento de um piscinão e a verificação através do Routing do reservatório. São explicados também com detalhes o método racional para áreas menores que 3km2, método de Santa Bárbara para áreas até 50km2, Método do SCS, o método de Denver, bem como o método SCS TR-5 para áreas para até aproximadamente 280km2.

É fácil a aplicação do livro com uso de micro-computadores usando planilhas eletrônicas do tipo Excel da Microsoft.

Agradeço a Deus, o Grande Arquiteto do Universo, a oportunidade em poder contribuir na procura do conhecimento com a publicação deste livro.

Guarulhos, 17 de abril de 2002 Engenheiro civil Plínio Tomaz

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Prefácio

Quem já trabalhou em áreas de planejamento, projeto, execução de obras e na manutenção de instalações prediais, deve ter enfrentado muitas dificuldades por falta de dados. Na verdade este é um problema crônico generalizado na área de engenharia no nosso país, uma vez que não é muito usual os nossos colegas publicarem artigos sobre as dificuldades que desafiaram e as soluções encontradas. Porém, neste livro intitulado “Previsão de Consumo de Água”, o engenheiro Plínio Tomaz, fugindo da regra acima comentada, deixa para os técnicos em geral que atuam na área de instalações a sua experiência profissional de 34 anos como engenheiro hidráulico e sanitarista.

Os técnicos e pesquisadores do ramo poderão encontrar aqui respostas para suas dúvidas quanto ao consumo e a desagregação da água nos prédios comerciais, industriais, postos de gasolina e lava-rápidos, bem como caminhos suaves para o dimensionamento de ligação de água e esgoto sanitário.

Este livro será de muito utilidade para engenheiros, tecnólogos, arquitetos e técnicos de nível médio que trabalham na área de instalações prediais.

O engº Plínio Tomaz é formado em engenharia civil pela Escola Politécnica da

Universidade de São Paulo em 1966. Participou de diversos cursos de pós-graduação e especialização na EPUSP, sob minha orientação. Foi professor e colega do Departamento de Hidráulica da Faculdade de Tecnologia de São Paulo do Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza da UNESP. Assim sendo tive o privilégio e oportunidade de acompanhar a ascensão científica, tecnológica e educacional do autor que se nota neste trabalho.

O fato de publicar este livro para ajudar os técnicos da área de instalações prediais com linguagem simples e abundância de dados e indicando uma farta bibliografia, citando entre outros livros didáticos tais como “Manual de Hidráulica” do Professor Dr. José Martiniano de Azevedo Netto, 8a edição, 1999 e “Coleta e Transporte de Esgoto Sanitário”do professor Dr. Pedro Alem Sobrinho e Professor Dr. Milton Tomoyuki Tsutiya, 1a edição, 1999, mostra a sua formação de educador e técnico. Já o seu lado científico é nivelado pela citação de vários trabalhos de pesquisas, tais como a dissertação de mestrado e tese de doutoramento do Professor Dr. Orestes Marracini Gonçalves.

É muito oportuno a publicação deste livro no mercado nacional para os estudiosos e técnicos da área de instalações prediais.

Dr. Kokei Uehara Professor Titular da EPUSP

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Plínio Tomaz, formou-se engenheiro civil em 1966, pela Escola Politécnica da

Universidade de São Paulo. Neste ano assumiu a Diretoria de Águas e Esgotos na Prefeitura Municipal de Guarulhos, na qual atuou por 30 anos.

Foi fundador do SAAE (Serviço Autônomo de Água e Esgoto) de Guarulhos e atuou em áreas como administração, projetos de abastecimento de água e esgotos sanitários, construção de obras de saneamento básico, manutenção e operação. Fez parte do Conselho Estadual de Águas e Esgotos como representante de Guarulhos. É sócio da AWWA (American Water Works Association), ABES (Associação Brasileira de Engenharia Sanitária), IWA (International Water Association), WQA (Water Quality Association) e ABAS (Associação Brasileira de Águas Subterrâneas).

Em Guarulhos, executou 1.610 km de rede de água desde 75mm até 1.400mm, 963 km de rede de esgoto sanitário, estação de tratamento de água potável, estações de elevatórias de água potável, boosters fixos e removíveis, reservatórios de concreto e aço. Em 1968, inaugurou uma oficina de hidrômetros feita somente com funcionários do SAAE de Guarulhos.

Paralelamente ao cargo efetivo de Diretor, exerceu durante muitos anos o cargo de

Superintendente do SAAE de Guarulhos. Na área administrativa, implantou a emissão e controle de contas de água no SAAE e impostos prediais e territoriais urbanos na Prefeitura Municipal de Guarulhos.

Sob a orientação do prof dr. Kokei Uehara, participou de diversos cursos de pósgraduação e especialização na Escola Politécnica da USP e na Faculdade de Saúde Publica de São Paulo. Ministrou aulas de Hidráulica na CETESB, como consultor, e na Faculdade de Tecnologia de São Paulo (FATEC) da Universidade Júlio de Mesquita Filho (UNESP).

Foi Professor Assistente, Coordenador do Núcleo de Pesquisas Hidráulicas e fez parte da Congregação da FATEC.

No SAAE, teve a oportunidade de fazer inúmeras pesquisas, como determinação dos erros em medidores, instalações de hidrômetros em prédios de apartamentos, determinação do Coeficiente C de Hazen-Willians em redes de água e utilização de novos materiais, como por exemplo, o tubo de PEAD (Polietileno de Alta Densidade), utilização do til radial para redes de esgotos e pesquisas da deformação diametral dos nos tubos de plásticos para esgotos sob efeitos de cargas móveis.

Aposentado do SAAE de Guarulhos em 1996, assumiu o cargo de Diretor de

Exploração Mineral, no Departamento Nacional de Produção Mineral (DNPM), do Ministério de Minas e Energia (MME) em julho de 1997 até agosto de 1999. Atualmente é vicepresidente do Conselho Deliberativo do SAAE de Guarulhos.

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