Análise das equações de transporte de sedimentos em galerias de águas pluviais

Abstract

Resumo: O uso de equações de transporte de sedimentos em projetos de galerias de drenagem urbana não é comum - não só no Brasil, mas em qualquer parte. Sua complexidade toma difícil o estabelecimento de um critério de projeto que evita os problemas de sedimentação. Esta dissertação apresenta e discute três estudos sobre transporte de sedimentos desenvolvidos na Europa, que são baseados nos critérios do limite de deposição, das dunas separadas e do leito com depósito. Um conjunto de variáveis, tais como concentração de sedimentos e diâmetro mediano, foi tomado como referência e então uma cuidadosa análise foi conduzida com foco na declividade mínima necessária para as galerias para fins de projeto. Foram encontradas importantes diferenças entre os três estudos e essas diferenças constituíram objeto deste trabalho. Procurando um melhor entendimento sobre as características dos sedimentos em galerias reais no Brasil, foi conduzido um levantamento de campo em Curitiba e em Fazenda Rio Grande. Foram efetuadas análises granulométricas que levaram à conclusão de que os sedimentos nas galerias analisadas possuem faixa granulométrica mais ampla que a esperada. A ausência de pavimentação nas ruas em alguns casos parece ser a razão principal da presença de sedimentos com amplas faixas granulométricas e altas concentrações. A validade das equações europeias para galerias brasileiras foi também questionada. O uso dos dados obtidos em Fazenda Rio Grande apontou a necessidade de novas pesquisas que levam em conta maiores concentrações de sedimentos.

Abstract: The use of sediment transport equations in storm sewer design is not usual - not only in Brazil but everywhere. Their complexity makes difficult the establishment of a design criterion that avoids sedimentation problems. This dissertation presents and discusses three sediment transport models developed in Europe, which are based on limit of deposition, separated dune and deposited bed criteria. A set of variables such as sediment concentration and median diameter was taken as a reference and then a careful analysis was carried out focusing upon the requirement of minimum pipe slope. Important differences among the three studies were found out and discussed. Seeking for a better understanding of the characteristics of sediments in real storm sewers in Brazil, a field work was carried out in Curitiba and Fazenda Rio Grande. Sediment gradation analyses were carried out and led to the conclusion that sewers sediments have wider size range than expected. The absence of road pavement in some cases seems to be the main reason of the presence of wide range sediments and of high sediment concentration. The validity of the European sediment transport equations for Brazilian sewers was also questioned The use of the data from Fazenda Rio Grande pointed out the necessity of further researches involving higher sediment concentrations.