Calculadora de retenção

Chuvadas de 5 minutos a 48 horas

A cobertura recebe chuvadas de intensidade constante com o período de retorno escolhido, e o regulador descarrega mais à medida que a água sobe nos elementos. A chuvada crítica é a que deixa mais água guardada.

As curvas do Anexo IX são indicadas para durações até 60 minutos. Acima de 1 hora, cada linha usa a maior intensidade entre o prolongamento do Anexo IX e a curva do posto do Instituto da Água escolhido, válida de 30 minutos a 48 horas.

Pré-dimensionamento pelo artigo 179.º

O Decreto Regulamentar n.º 23/95 pré-dimensiona as bacias de retenção admitindo que saem sempre o caudal máximo. Aplicado à cobertura por analogia, dá o volume de referência regulamentar:

em que:

$V_a$

volume de retenção, em m³

$q$

caudal máximo admitido, em m³/s

$A$

área que escoa para a cobertura de retenção, em ha

$C$

coeficiente de escoamento, igual a 1 nas coberturas (art. 211.º) (adimensional)

$a,\ b$

parâmetros da curva de intensidade do Anexo IX, com a intensidade em mm/h e a duração em minutos

$a'$

parâmetro a convertido para a intensidade em mm/min

$q_s$

caudal máximo por unidade de área, em mm/min

–

O regulamento não diz em que unidade entra «a». A expressão é o máximo de P(t) − q_s·t, e só fica coerente com «a» em mm/min, ou seja, a/60 dos valores do Anexo IX. Com um regulador cujo caudal cresce com a altura de água, o volume necessário é maior do que o deste método, como mostra a simulação acima.

O regulador de caudal

O ND AFC-100 assenta no ralo e tem um anel com 27 posições: cada posição abre mais a ranhura de saída. A ficha técnica dá o caudal de cada posição para alturas de água de 50, 65, 80, 100 e 150 mm. Entre essas alturas o caudal cresce aproximadamente com a raiz quadrada da altura, como num orifício (expoente de 0,52 na ficha), e a calculadora interpola nessa escala. O tubo central funciona como descarregador de emergência: quando os elementos enchem, a água passa por cima e segue para o ralo. Por isso os ralos, os tubos de queda e o descarregador dimensionam-se para o caudal de ponta sem retenção.

O regulador fica sempre dentro de uma caixa de visita (ND RS-8 nas extensivas, ND RS-30 ou ND RS-50 nas intensivas), para inspeção e limpeza.

Bases de cálculo

• Precipitação: curvas I = a·t^b do Anexo IX do Decreto Regulamentar n.º 23/95, lidas no original. A região A usa as curvas de base, que a legenda do Anexo IX designa por «curvas de IDF Lisboa» e aplica a todo o território não incluído nas regiões B e C; a região B usa essas curvas menos 20 % e a região C mais 20 %. Para a região B com 10 anos, o Anexo IX imprime a = 232,21, e a regra «menos 20 %» daria 232,54; usa-se o valor impresso. O DR 23/95 vigora a título transitório: o artigo 79.º, n.º 2, do Decreto-Lei n.º 194/2009 mantém-no em vigor, em tudo o que não contrarie esse decreto-lei, até à aprovação de um novo decreto regulamentar, ainda não publicado.
• Rede predial: período de retorno de pelo menos 5 anos e duração de 5 minutos (art. 210.º) e coeficiente de escoamento 1 nas coberturas (art. 211.º). A retenção não reduz o dimensionamento dos ralos e tubos de queda.
• Volume regulamentar: art. 179.º, com caudal efluente constante igual ao caudal máximo e a conversão a/60.
• Validação: a expressão com a/60 reproduz o exemplo resolvido do texto de apoio do Instituto Superior Técnico sobre sistemas de drenagem de águas pluviais, que usa a curva de 20 anos com «a» em mm/min (a = 5,3, b = −0,538), 40 ha, C = 0,6 e 600 l/s, e obtém 7 530 m³ e 180 minutos. Com a = 317,74/60 do Anexo IX, a calculadora dá 7 518 m³ e 179 minutos. O mesmo texto nota que um caudal efluente constante subestima o volume quando o caudal descarregado depende da altura de água, razão da simulação com o regulador.
• Regulador e elementos: ficha técnica do ND AFC-100 (Nophadrain, 10-2025), com duas gralhas da coluna de 65 mm corrigidas pela progressão da própria tabela (posição 2: 0,179 l/s; posição 7: 0,544 l/s), e fichas dos elementos ND WSE (volumes de 45, 72 e 95 l/m²).
• Chuvadas longas: o Instituto da Água publicou em 2001 curvas I = a·t^b para 27 postos udográficos do continente, em três troços (5 a 30 minutos, 30 minutos a 6 horas e 6 a 48 horas), ajustadas às máximas anuais pela lei de Gumbel, e em 2004 acrescentou Vila da Ponte (Montalegre), Amarante e a Barragem de Magos (Salvaterra de Magos) e recalculou Coimbra e Relíquias. A calculadora usa as curvas mais recentes dos 27 postos com todos os períodos de retorno. Com 10 anos e a região do Anexo IX do concelho de cada posto, o prolongamento do Anexo IX dá mais chuva do que a curva do posto em 15 deles, como Lisboa (IGIDL): em 24 horas, 129 mm contra 79 mm. Nos outros 12, a curva do posto dá mais chuva em alguma duração entre 90 minutos e 48 horas: até mais 46 % em Vila da Ponte e mais 75 % em Monchique. Por isso, acima de 60 minutos, adota-se a maior das duas.
• Escolha do posto: o posto é escolhido pelo utilizador, numa lista com o concelho, a altitude e a distância de cada posto à obra, medida a partir das coordenadas indicadas ou, sem elas, a partir do centro do concelho (localização dos postos pelas estações do Instituto Português do Mar e da Atmosfera ou da Organização Meteorológica Mundial com a mesma altitude ou pela rede do Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos, SNIRH, e centros dos concelhos pela Carta Administrativa Oficial de Portugal, CAOP; Caramulo e Gralhas, já desativados e sem coordenadas nas fontes oficiais consultadas, ficam no centro do concelho). O mais próximo aparece só como sugestão, e a memória de cálculo regista se foi confirmado. Um estudo português sobre a estimação de precipitações intensas critica o critério do posto mais próximo: os postos com curvas estão tão afastados que podem não traduzir o regime de chuva do local. O mesmo estudo admite usar o posto mais próximo para a forma da curva, ou seja, para a relação entre durações, e estima a chuva do local com a rede de máximos diários, cujos dados não estão disponíveis em forma pública e reutilizável. Por isso, a escolha deve ter em conta o relevo, a altitude e a exposição da obra, e não só a distância; se a entidade gestora ou um estudo do local tiverem curvas próprias, usam-se em «Usar uma curva local».
• Alterações climáticas: por omissão, a chuva não é majorada, porque não existe valor regulamentar e, na literatura científica e técnica consultada, não foi identificado um método validado para Portugal. O Painel Intergovernamental sobre as Alterações Climáticas (IPCC, sexto relatório, 2021) estima, à escala global e para a chuva diária, um aumento de cerca de 7 % por cada 1 °C de aquecimento global (confiança alta), mas atribui confiança muito baixa às alterações das chuvadas de menos de um dia. Na região mediterrânica, que inclui Portugal, as tendências observadas têm confiança baixa, e a mediana dos modelos para a chuva diária de 50 anos aumenta mais de 2 % com 2 °C e mais de 8 % com 4 °C de aquecimento global, face a 1 °C. Os estudos portugueses identificados com chuvadas curtas, da Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro, usam um só modelo regional e cenários de emissões anteriores aos atuais; em três postos da região B, a intensidade de 15 minutos com 10 anos de período de retorno varia entre −10 % e +65 % de 2011 a 2100. Em Espanha, um estudo oficial com 15 modelos regionais (CEDEX, 2021) obteve, no cenário de emissões mais alto (RCP8.5) e em 2071–2100, aumentos médios de 15 % na precipitação máxima diária e de 29 % na horária, com 10 anos de período de retorno, e avisa que os resultados para menos de um dia devem ser usados com cautela. As revisões científicas sobre chuvadas curtas notam que, onde a humidade disponível é limitada, o aumento com a temperatura pode ser menor ou até negativo. Por isso, a majoração é uma escolha do projetista ou da entidade gestora, com a fonte registada na memória de cálculo, e o resultado sem majoração aparece sempre ao lado.
• Simulação: chuvada de intensidade constante sobre toda a área, passo de 10 s, sem evaporação nem água retida no substrato, do lado da segurança: os organismos neerlandeses de referência notam que a capacidade máxima de água do substrato sobrestima a água que ele guarda de facto, e que numa sequência de chuvadas essa capacidade não está toda disponível. Abaixo de 50 mm de água, o caudal prolonga a lei da ficha. Uma dissertação da Faculdade de Engenharia do Porto sobre métodos de dimensionamento de bacias de retenção concluiu que o modelo numérico, com o caudal de saída dependente da altura de água, dá volumes bastante superiores aos dos métodos simplificados, que devem ficar limitados ao estudo prévio.
• Fator de segurança do volume: o DR 23/95 não o prevê. O método alemão simplificado (DWA-A 117), do mesmo tipo do art. 179.º, aplica um fator de 1,10 a 1,20 para compensar a diferença entre chuvadas de intensidade constante e chuvas reais, e a autoridade da água da Baviera recomenda 1,20 com base em comparações com simulações contínuas. A calculadora usa 1,2 por defeito.
• Limites do método: na Alemanha, o método simplificado aplica-se até 10 anos de período de retorno e a partir de 2 l/(s·ha); no cantão suíço da Argóvia, o cálculo com curvas de intensidade só é admitido em instalações pequenas com esvaziamento curto, e abaixo de 10 l/(s·ha) exige-se simulação contínua. Fora destes limites, a calculadora avisa.
• Drenagem de emergência: o DR 23/95 não trata das coberturas de retenção. No cantão suíço de Friburgo, o descarregador de emergência tem 1 a 1,5 vezes o caudal máximo afluente, e o processo de licenciamento documenta o caudal máximo das coberturas planas, com o diagrama altura de água–caudal do regulador. Nos Países Baixos, os organismos nacionais de referência para a drenagem urbana indicam descarregadores de emergência para pelo menos 470 l/(s·ha), contra 300 l/(s·ha) nos tubos de queda, por segurança estrutural para o caso de os ralos ficarem entupidos. A calculadora indica o intervalo suíço a partir do caudal de ponta do DR 23/95 e, ao lado, o mínimo neerlandês.
• Projeto: segundo a diretriz FLL (2018, secção 9.3.5), uma cobertura de retenção define o volume de acumulação, o caudal máximo, o prazo em que o volume volta a estar livre, a drenagem acima do volume e a de emergência; a carga da água soma-se à do sistema saturado e a impermeabilização tem de ser adequada à água acumulada.
• Esvaziamento: o DR 23/95 não fixa um tempo. Em Amesterdão, a cobertura de retenção tem de esvaziar em 60 horas. No Reino Unido, é prática pedir que metade do volume fique livre em 24 horas, para a chuvada seguinte; no cantão da Argóvia, nota-se que esvaziamentos longos expõem a instalação a chuvadas sucessivas. A calculadora avisa quando o volume leva mais de 24 horas a chegar a meio.

Legislação conferida no Diário da República em 11 de novembro de 2026.

Fontes

• Decreto Regulamentar n.º 23/95, de 23 de agosto, artigos 128.º a 130.º, 176.º a 180.º, 210.º e 211.º e Anexo IX
• Decreto-Lei n.º 194/2009, de 20 de agosto, artigos 74.º e 79.º, n.º 2: mantém o DR 23/95 em vigor, em tudo o que não o contrarie, até à aprovação de um novo decreto regulamentar
• Duarte, N. (2012). Águas pluviais: curvas IDF. Enquadramento no DR 23/95. Malha Urbana, 12, 71–75
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• Nophadrain. Fichas e páginas dos elementos de retenção ND WSE (2026)
• Instituto Superior Técnico. Sistemas de drenagem de águas pluviais, capítulo 5 (texto de apoio): dimensionamento hidráulico de bacias de retenção, exemplo de cálculo, pp. 129–130
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Para a carga total da composição, o lastro contra o vento e o balanço de água ao longo do ano, use a calculadora de cargas e água. A página Gestão da água explica como funciona uma cobertura azul-verde e a solução cobertura de retenção mostra as camadas. O método e as suas reservas estão explicados em coberturas de retenção e o DR 23/95 e em as curvas de precipitação, região a região.