Critérios de dimensionamento

Quando utilizadas para promover a retenção de materiais em suspensão em canteiros de obra, PITT et al. (2007) recomendam que as cercas-silte sejam instaladas ao longo do

perímetro das áreas em construção, de maneira que o runoff não fique concentrado em poucos segmentos dos canteiros nem sobrecarregue e/ou danifique esse tipo de barreira. De acordo com esses mesmos autores, para que as cercas-silte em canteiros de obra atinjam desempenhos satisfatórios, é necessário que determinados procedimentos sejam seguidos durante a sua instalação (conforme ilustrado na figura 3.12) e, ao mesmo tempo, que o dimensionamento fundamente-se em critérios específicos durante a fase de concepção do projeto.

Particularmente quanto à concepção de projetos, a primeira edição do Alabama Handbook for Erosion Control foi um dos primeiros manuais americanos do segmento de combate a problemas de erosão a vincular o dimensionamento de cercas-silte a critérios específicos de cálculo (ASWCC, 2003). Esses critérios, posteriormente incorporados a manuais semelhantes de outros estados dos EUA, preconizam que para cada área de contribuição com 1/4 acre (1.011,7 m²) seja prevista uma barreira de 100 pés (30,5 m) de extensão. Além disso, para os casos em que as cercas-silte têm sua estrutura reforçada com telas metálicas, a proporção de 1/4 acre de área para cada 100 pés de barreira pode ser reduzida e passar a ser de até 2/4 acre (2.023,4 m²) para cada 100 pés de cerca.

Em complemento às orientações específicas para dimensionamento de cercas-silte, o manual do Alabama apresenta ainda considerações importantes que devem ser contempladas em projetos de barreiras desse tipo. Entre elas estão recomendações em relação a itens como, por exemplo, local de instalação das cercas-silte (esse tipo de medida não deve cruzar drenagens perenes nem caminhos em que ocorre a concentração do escoamento superficial de águas pluviais), forma de distribuição das barreiras no canteiro de obra (além de estarem em conformidade com as orientações de dimensionamento descritas no parágrafo anterior, essas cercas devem ainda estar distribuídas ao longo da superfície do terreno de maneira que o runoff não fique concentrado em algumas poucas áreas) e velocidade com que o runoff aflui para as cercas (em casos caracterizados por escoamentos com velocidades altas, o projeto deve prever a instalação de sistemas dissipadores de energia para garantir a integridade das barreiras de geotêxtil).

Destaca-se ainda a importância de se conhecer o valor estimado da quantidade de runoff que poderá afluir para uma determinada cerca-silte em diferentes eventos de chuva. A partir dessas estimativas é possível, por exemplo, inferir combinações entre intensidade e duração de precipitações que tem potencial para ocasionar transbordamentos e eventuais danos

às barreiras de geotêxtil instaladas em canteiros de obra. Dentro do conjunto de procedimentos disponíveis para a obtenção desses dados, destaca-se o método racional.

Aplicado para determinar o valor da vazão máxima de projeto (QMAX), o método

racional tem sido bastante aplicado em projetos de sistema de drenagem urbana, conforme destaca GENOVEZ (2001). Para FENDRICH et al., 1997, a ampla utilização desse método deve-se à sua simplicidade aplicação e também por ser recomendado para áreas de drenagem com projeção horizontal menor ou igual a 0,5 km² ou 500.000 m², o que coincide com o caso de boa parte dos canteiros de obra de diferentes tipos de empreendimento.

Conforme PINTO et al. (1976) apresentam, a aplicação desse método depende do coeficiente de escoamento superficial (C), da intensidade média de precipitação (i) e também da determinação da área em planta (APLANTA) da bacia de drenagem, resumindo-se à

Equação 3.4 a seguir. 6 , 3 PLANTA MAX A i C Q    Equação 3.4

onde QMAX: vazão máxima de projeto em m³/s; C: coeficiente de escoamento superficial;

i: intensidade da chuva máxima de projeto em mm/h; e APLANTA: área em planta da bacia em

km².

Convém salientar que, enquanto a área em planta refere-se à projeção horizontal da área de um determinado terreno, o coeficiente de escoamento superficial corresponde à razão entre o volume de água escoado superficialmente e o volume de água precipitado (e, portanto, jamais é superior a 1,0). Além disso, de acordo com GENOVEZ (2001), a intensidade média de precipitação considerada no método racional diz respeito à intensidade máxima média de uma chuva com um determinado tempo de duração e em um tempo de recorrência (TR)

estipulado.

PINTO et al. (1976) lembram que o método racional assume que o tempo de duração de uma chuva qualquer equivale ao tempo de concentração da área de drenagem (tc), ou seja, é

igual ao tempo necessário para que toda a bacia esteja contribuindo para a vazão na seção considerada. Complementarmente, FENDRICH et al., 1997 destacam que o valor de TR

corresponde ao intervalo de tempo médio em anos em que uma determinada chuva é igualada ou superada ao menos uma vez e, dessa forma, está associado à probabilidade (p) desse cenário vir a se concretizar ao longo de um ano qualquer (Equação 3.5).

p

T_R 1 Equação 3.5

onde TR: tempo de recorrência em anos; e p: probabilidade da chuva considerada ser igualada ou

superada ao menos uma vez ao longo de um ano.

Por fim, é comum que os valores de intensidade de chuva utilizados no método racional sejam obtidos a partir de modelos hidrológicos devidamente calibrados (TOMAZ, 2002). Dentro desse contexto, destacam-se as equações que relacionam intensidade, duração e frequência de chuvas intensas associadas a diferentes cidades. Trata-se de equações cujos valores de intensidade da chuva são dados em função de tc e TR e que, deduzidas a partir

de observações de precipitações ocorridas em intervalos de tempo suficientemente longos, reproduzem características relevantes para o dimensionamento de obras hidráulicas em geral. Como exemplo, vale mencionar o estado de São Paulo que teve as equações de intensidade- duração-frequência de parte dos seus municípios elaborada pelo Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos (CTH) a partir de uma rede pluviográfica alimentada por postos que, em alguns casos, estão em atividade há quase um século (DAEE-USP, 1999).