Dimensionamento de boca de lobo para drenagem urbana
Boca de lobo são dispositivos em forma de caixas coletoras em alvenaria ou concreto, a serem executadas junto aos meios-fios ou sarjetas, em áreas urbanizadas, com o objetivo de captar as águas pluviais e direcioná-las à rede coletora. Na dependência da vazão de chegada ao ponto de coleta de água, poderão ser executadas bocas de lobo simples ou compostas, ambas com grelha pre-moldada de concreto ou ferro fundido. Então como faze o Dimensionamento de boca de lobo para drenagem urbana ?
Boca de lobo simples
Boca de lobo sem depressão e altura da lâmina da água é menor que a abertura da guia. Quando a água se acumula sobre a boca de lobo, gera uma lâmina de água com altura menor do que a abertura da guia conforme Figura:
Boca de lobo com altura da lâmina menor que a abertura da guia Fonte: DNIT, 2006
Esse tipo de boca de lobo pode ser considerado um vertedor e a capacidade de engolimento conforme FHWA, 1996 será:
Q = 1,60 . L . y^1,5
Sendo:
Q= vazão de engolimento m3/s
L=comprimento da soleira
y=altura de água próxima a abertura da guia
O valor de y dever ser: y ≤ h
Quando a altura da água sobre o local for maior do que 1,4.h para boca de lobo com depressão ou sem depressão.
A boca de lobo irá funcionar como um orifício quando a altura da água for maior que 1,4 a altura livre h da boca de lobo conforme Nicklow, 2001 conforme Figura:
Qi= 0,67 x Ag [ 2g (di – h/2)]^0,5
Sendo:
Qi= vazão de engolimento da sarjeta com ou sem depressão m3/s
Ag= área efetiva da abertura da boca de lobo (m2)
g= aceleração da gravidade =9,81m/s2
h= altura da abertura na boca de lobo (m) incluso depressão
di= altura do nível de água incluso a depressão (m)
Boca de lobo grelha
Conforme Chin, 2000 as grelhas funcionam como um vertedor de soleira livre, para profundidade de lâmina até 12cm. A vazão é calculada pela Equação conforme FHWA, 1996:
Qi = 1,66 . P . y^1,5
Sendo:
Qi= vazão de engolimento da grelha (m3/s)
P= perímetro da boca de lobo (m)
y= altura de água na sarjeta sobre a grelha (m)
Quando a lâmina de água for maior que 0,42m então teremos:
Q = 2,91 . A. y^1/2
Sendo:
Q= vazão em m3/s
A= área da grade excluídas as áreas ocupadas pelas barras em m2
y= altura de água na sarjeta sobre a grelha.
O comprimento mínimo L (m) da grelha paralela a direção do fluxo da água para permitir que a água caia pela abertura é determinado pela equação da ASCE, 1992 conforme Chin, 2000.
L =0,91 V (t+y)^0,5
Sendo:
L= comprimento mínimo da grelha paralelo ao fluxo (m)
V= velocidade média da água na sarjeta (m/s)
t= espessura da grelha de ferro (m)
y= altura da água sobre a grelha (m)
O FHWA, 1996 mostra que uma grade de 60cm x 60cm intercepta 0,085m/s com declividade da rua de 2% e declividade transversal de 3%.
