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PEDRO ARTHUR RIBEIRO GOMES LINARD
DRENAGEM COMPENSATÓRIA E SUA APLICAÇÃO EM
UMA ÁREA DA UFRN
NATAL-RN
2017
UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE
CENTRO DE TECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA CIVIL
Pedro Arthur Ribeiro Gomes Linard
Drenagem compensatória e sua aplicação em uma bacia da UFRN
Trabalho de Conclusão de Curso na modalidade
Monografia, submetido ao Departamento de
Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte como parte dos requisitos
necessários para obtenção do Título de Bacharel
em Engenharia Civil.
Orientador: Prof(a). Lindolfo Neto de Oliveira
Sales
Natal-RN
2017
UFRN / Biblioteca Central Zila Mamede
Catalogação da Publicação na Fonte
Linard, Pedro Arthur Ribeiro Gomes.
Drenagem compensatória e sua aplicação em uma área da UFRN /
Pedro Arthur Ribeiro Gomes Linard. - 2017.
72 f. : il.
Monografia (graduação) - Universidade Federal do Rio Grande do
Norte, Centro de Tecnologia, Curso de Engenharia Civil, Natal, RN,
2017.
Orientador: Prof. Dr. Lindolfo Neto de Oliveira Sales.
1. Engenharia civil - Monografia. 2. Drenagem urbana - Monografia.
3. Drenagem compensatória - Monografia. 4. Sustentabilidade -
Monografia. I. Sales, Lindolfo Neto de Oliveira. II. Título.
RN/UF/BCZM CDU 624.953
Pedro Arthur Ribeiro Gomes Linard
Drenagem compensatória e sua aplicação em uma bacia da UFRN
Trabalho de conclusão de curso na modalidade
Monografia, submetido ao Departamento de
Engenharia Civil da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte como parte dos requisitos
necessários para obtenção do título de Bacharel em
Engenharia Civil.
Aprovado em 24 de 11 de 2017:
___________________________________________________
Prof(a). Dr(a). Lindolfo Neto de Oliveira Sales
___________________________________________________
Prof(a). Dr(a). Marcos Lacerda Almeida
___________________________________________________
Eng (a). Pedro Medeiro Pitombeira Cunha
Natal-RN
2017
DEDICATÓRIA
Aos meus pais, Francisco Renan Gomes e Maria Dulcicleide Lima Ribeiro Gomes
AGRADECIMENTOS
Meus agradecimentos são dedicados ao Prof. Lindolfo Neto de Oliveira Sales. Por
toda dedicação, paciência e empenho na condução da orientação deste trabalho. Sempre
disponível e disposto a compartilhar de direcionamentos, conhecimentos e questionamentos
fundamentais na elaboração dos conteúdos propostos.
Ao engenheiro, ex-professor da UFRN João Abner por ter se disposto a ajudar,
compartilhando todo seu conhecimento sobre o tema, mesmo que sem ligação efetiva com a
UFRN.
Aos amigos e colegas de turma, Gabriel Xerez, Thiago Alexandre, Andrew Nóbrega e
Rodrigo Teixeira pelas longas noites de estudo e por todo apoio.
À Isabela Beatriz, Nicole Arouca, Mariana Medeiros, Amanda Tobias, Giulia Natalini
e Milagros Sanz por todo material acadêmico cedido e paciência nas vésperas de avaliação.
À Renata Viégas, pelo auxilio no desenvolver deste, principalmente no que diz
respeito à formatação.
Por fim, aos meus pais, Francisco Renan Gomes e Maria Dulcicleide Lima Ribeiro
Gomes, base de tudo que sou hoje, por todo apoio e incentivo ao longo da minha formação.
RESUMO
Drenagem compensatória e sua aplicação em uma área da UFRN
Este trabalho apresenta uma ideia de drenagem sustentável, a compensatória, que difere em
alguns pontos da ideia tradicional de drenagem, também conhecida com higienista.
Apresenta-se uma proposta de aplicação de ideias de drenagem compensatória em uma área
específica da UFRN e qual seria seu impacto potencial para chuvas intensas e no acumulo de
água em um ponto de alagamento já existente. São apresentados os principais métodos e
medidas tomadas na adoção de drenagem compensatória em diversas áreas com apresentação
de exemplos. Vantagens, desvantagens e aplicações dos métodos serão também apresentadas.
Apontam-se pontos que podem ser adaptados para que sirvam com reservatórios e pontos de
infiltração sem destoar da paisagem já existente, a fim de diminuir o fluxo de água para o
ponto de alagamento. Conclui-se que essas medidas apresentam significativo impacto para
chuvas intensas, abrangendo uma área considerável e diminuído o volume de água que chega
ao ponto.
Palavras chaves: Drenagem, Drenagem compensatória, Sustentabilidade.
ABSTRACT
Compensatory drainage and its application on a area at UFRN
This project presentes one idea of susteinable drainage, compensatory dreinage, that is
different from the tradicional concept of drainage. It proposes the application of these ideas on
a specific área of the UFRN campus and shows the possible impact on a flood point existent.
The main methods of compensatory drainage are presented and exemples are shown.
Advantages and desadvantages are too shown. Areas that might be used for the application of
compensatory drainage are pin pointed and the method of drainage is proposed. It is possible
to conclude at the and that this methods, in the case of intese rain, present a important impact
on the amount of water that would reache the flood point.
Key words: Drainage, Compensatory Drainagem, Sustainability.
SUMÁRIO GERAL
1. INTRODUÇÃO: 13
1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS: 14
1.2. JUSTIFICATIVA: 23
1.3. OBJETIVOS: 24
1.3.1. GERAL: 24
1.3.2. Específicos: 24
1.4. ESTRUTURA DO TRABALHO: 25
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA: 26
2.1. MEDIDAS ESTRUTURAIS DE DRENAGEM: 26
2.2. MEDIDAS NÃO ESTRUTURAIS: 26
2.3. DRENAGEM URBANA: 27
2.3.1. MODELO TRADICIONAL HIGIENISTA: 28
2.3.2. ELEMENTOS DO SISTEMA DE DRENAGEM 28
2.4. DRENAGEM SUSTENTÁVEL: 30
2.4.1. BEST MANAGEMENT PRACTICE (BMP): 33
2.4.2. LOW IMPACT DEVELOPMENT (LID): 34
2.4.3. TÉCNICAS COMPENSATÓRIAS: 34
2.5. CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO OU TAXA DE INFILTRAÇÃO: 45
2.6. COLMATAÇÃO: 45
3. METODOLOGIA: 46
3.1. ESCOLHA ÁREA: 46
3.2. ANÁLISE DA BACIA: 46
3.3. DETERMINAÇÃO DA PERMEABILIDADE DO SOLO: 47
3.4. CALCULO DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO DE CADA ÁREA
SELECIONADA: 49
3.5. CAPACIDADE DE RESERVA: 49
3.6. CHUVAS CONSIDERADAS: 50
3.7. IMPACTOS: 50
4. DESCRIÇÃO DA ÁREA ESTUDADA: 52
4.1. ANALISE DAS ÁREAS: 56
4.1.1. JARDINS DE CHUVA: 56
4.1.2. TRINCHEIRAS DE INFILTRAÇÃO: 58
4.1.3. PAVIMENTO PERMEÁVEL 60
4.2. DEMAIS ÁREAS: 63
5. CONCLUSÃO: 64
SUMÁRIO DE FIGURAS:
Figura 1 - Processo de impermeabilização do solo e suas consequências................................ 16
Figura 2 - Pavimento permeável ............................................................................................... 18
Figura 3 – Jardim de chuva....................................................................................................... 19
Figura 4 - Mapa dos solos em Natal ......................................................................................... 20
Figura 5 – Área estudada .......................................................................................................... 21
Figura 6 - Planta plano-altimétrica ........................................................................................... 22
Figura 7 - Bocas de lobo ........................................................................................................... 29
Figura 8 - Galerias em execução .............................................................................................. 29
Figura 9 - Corte esquemático da sarjeta ................................................................................... 30
Figura 10 - Pavimento permeável em Westmorelands durante construção.............................. 37
Figura 11 - Telhado verde ........................................................................................................ 38
Figura 12 - Jardin de chuva em calçada ................................................................................... 39
Figura 13 - Esquema de jardim de chuva ................................................................................. 39
Figura 14 - Poço de infiltração tradicional ............................................................................... 40
Figura 15 - Poço de infiltração feito com pneus ....................................................................... 42
Figura 16 - Desenho simplificado de uma vala de infiltração acompanhando a vida de tráfego
.................................................................................................................................................. 43
Figura 17 – Representação esquemática de uma trincheira de infiltração ............................... 44
Figura 18 - Mapa Localizando a área ....................................................................................... 46
Figura 19 - Área subutilizada localizada ao lado do departamento de engenharia da UFRN
(área 1) ...................................................................................................................................... 47
Figura 20 - Delimitação da Bacia XI ........................................................................................ 48
Figura 21 - Área 1 ..................................................................................................................... 57
Figura 22 - Área 33 ................................................................................................................... 58
Figura 23 - Dispositivo de extravasamento .............................................................................. 59
Figura 24 - Figura esquemática da trincheira de infiltração ..................................................... 59
Figura 25 - Indicação das áreas 1 e 32...................................................................................... 67
Figura 26 - Indicação das áreas 2, 20, 31 e 33.......................................................................... 67
Figura 27 - Indicação das áreas 4, 5, 6 e 7................................................................................ 68
Figura 28 - Indicação das áreas 3, 10, 12, 13, 14 e 15.............................................................. 68
Figura 29 - Indicação das áreas 34, 35, 36, 37 e 38.................................................................. 69
Figura 30 Indicação da área 42 ................................................................................................. 70
Figura 31 - Indicação das áreas 16, 17, 18, 19, 40 e 41 ............................................................ 70
Figura 32 - Indicação das áreas 3 e 11...................................................................................... 71
Figura 33 - Indicação das áreas 8, 9, 10, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 e 39 ................ 71
SUMÁRIO DE QUADROS:
Quadro 1 - Quadro comparatório entre método higienista e compensatório ............................ 19
Quadro 2 - Comparação entre práticas LID e convencionais ................................................... 34
Quadro 3 - Descrição da obra de pavimentos permeáveis (Portland, Oregon) ........................ 36
Quadro 4 - Descrição da obra de jardins de chuva ................................................................... 39
SUMÁRIO DE TABELAS
Tabela 1- Taxas de infiltração de referência das bacias de Natal ............................................. 48
Tabela 2 - Chuvas consideradas intensas ................................................................................. 50
Tabela 3 – Áreas e perímetros .................................................................................................. 55
Tabela 4 - Áreas jardins de infiltração...................................................................................... 56
Tabela 5 - Áreas de trincheira de infiltração ............................................................................ 60
Tabela 6 - Área pavimento permeável ...................................................................................... 61
Tabela 7- Simulação final de área abrangida............................................................................ 62
14
1. INTRODUÇÃO:
1.1. CONSIDERAÇÕES INICIAIS:
A revolução industrial, que se desenvolveu no brasil no final do século XIX e começo
do século XX, trouxe inúmeras ofertas de emprego para os centros urbano, atraindo assim
pessoas que antes moravam no campo para as cidades. Assim, tomou início o processo de
urbanização que desde então vem ocorrendo de maneira cada vez mais intensa.
As consequências da indústria para o crescimento urbano são
diversas no início do desenvolvimento industrial brasileiro e nos últimos decênios.
Na década de 1890 a 1900, a: indústria surge em muitos pontos do Brasil, gozando
em cada qual de um mercado regional, e neles provoca um rápido aumento da
população urbana (operariado, população empregada em “serviços”, etc.). (LOPES,
2008, p. 28.
Os gráficos abaixo mostram dados da urbanização no Brasil ao longo dos anos:
Gráfico 1 - População Rural e Urbana no Brasil de 1940 a 2010
Fonte: http://www.scielo.org.ar/img/revistas/magr/v13n25/html/v13n25a05.htm, visitado em 02/11/2017
Gráfico 2 - Proporção de População Rural e Urbana no Brasil de 1950 a 2010
Fonte: http://www.beefpoint.com.br/ibge-confira-os-destaques-do-censo-demografico-2010-com-slides-
76785/, visitado em 02/11/2017
15
Este crescimento urbano veio atrelado à formação de regiões metropolitanas
apresentando densidade populacional cada vez maior, o que trouxe consigo diversas
consequências, grande parte delas negativas, como:
• Poluição atmosférica: A concentração de automóveis e fabricas em áreas
urbanas causa uma poluição atmosférica concentrada nessas áreas, diminuindo
significativamente a qualidade do ar dos centros urbanos. A qualidade de vida e saúde
da população que ali vive é, assim, diretamente afetada.
• Poluição sonora: Trânsito intenso, indústrias, obras frequentes e tráfego de
pessoas geram ruídos excessivos nessas áreas.
• Poluição visual: Ocasionada pelo excesso de cartazes, anúncios, propagandas,
banners, totens, placas. Ou seja, dispositivos que cobrem a paisagem natural de
maneira desagradável.
• Água e esgoto: O excesso de consumo de água e poluição dos mananciais
tornam os sistemas de abastecimento mais e mais complexos. Devido à contaminação
das águas locais, torna-se necessária a captação em mananciais cada vez mais
distantes. No estudo desenvolvido pelo PNUD (Programa das Nações Unidas para o
Desenvolvimento), intitulado "Além da Escassez: Poder, Pobreza e a Crise Mundial do
Fornecimento de Água", a agência das Nações Unidas informa que, anualmente, 1
milhão e 800 mil crianças morrem de diarreia (o equivalente a 205 crianças por hora),
443 milhões faltam à escola por doenças causadas pelo consumo de água inadequada e
metade da população dos países em desenvolvimento passa por algum problema de
saúde dessa natureza.
• Congestionamentos: Nas grandes cidades, a ineficácia do transporte público
atrelado à facilidade de financiamento para aquisição de transporte individual gerou
um aumento nos deslocamentos por automóvel, enquanto o uso de transportes públicos
estagnou ou até declinou. A malha de vias de transporte não conseguiu acompanhar o
crescimento no número deles, ocasionando inevitáveis engarrafamentos.
• Enchentes, alagamentos, inundações: A urbanização acelerada aumenta o grau
de impermeabilidade do solo pela pavimentação e construções, provocando maior
escoamento superficial das águas e diminuição da infiltração in loco. Desse modo,
satura os sistemas de drenagem tradicionais já existentes, comprometendo-os
seriamente.
A figura a seguir ilustra a evolução do processo de impermeabilização do solo e
redução das águas de infiltração:
16
Figura 1 - Processo de impermeabilização do solo e suas consequências
Fonte: PASCHOAL, 2012.
Aumenta-se, assim, a chance de acontecimento de enchentes, as quais podem ser
dividas em dois tipos:
o Enchentes causadas pela urbanização: O solo é ocupado com superfícies
impermeáveis, fazendo com que a área perca suas características de
escoamento e infiltração naturais, perdendo assim a capacidade de absorver as
chuvas mais intensas.
o Enchentes em áreas ribeirinhas (naturais): O rio ocupa seu leito maior de
acordo com eventos extremos: (tempo de retorno médios de 2 anos)
As inundações urbanas podem causar grandes perdas econômicas e sociais,
produzindo impactos como riscos à saúde pública e perda de vidas humanas,
alagamento de habitações, propriedades comerciais e industriais, com perdas
econômicas públicas e privadas, alagamento de vias públicas, gerando
engarrafamentos, interrupção de serviços, como abastecimento de água,
fornecimento de energia e coleta de esgotos. (MIGUEZ e MAGALHÃES, 2010
apud. REZENDE 2010)
De acordo com Freeman (1999), apud Rezende (2010) 60% das mortes e 30% dos
prejuízos econômicos causados por desastres naturais são causados por inundações. Esses
valores confirmam a grande importância dos investimentos em projetos de controle de
inundações.
17
Natal, assim como a maioria dos centros urbanos do país, vem a cada dia sendo alvo
cada vez mais frequente das consequências da impermeabilização do solo. De acordo com o
Plano Diretor de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais da Cidade de Natal (2009), existem
103 pontos de alagamento, o que demonstra a necessidade de direcionar esforços para sanar
esta problemática.
As soluções para esses infortúnios ocasionados pela chuva em ambientes fortemente
alterados pela urbanização são chamadas sistemas de drenagem. Dentre os modelos
existentes, apresentam-se o tradicional, também conhecido por higienista, e o sustentável que
é mais moderno e inovador:
.No final do século 19 e em parte do século 20, a água urbana resumia-se no
abastecimento, ou seja, entregar água à população e retirar o esgoto para longe e
dispor da natureza sem tratamento. Essa á fase que pode ser chamada “higienista”,
por causa da preocupação dos sanitaristas em evitar a proliferação de doenças e
reduzir as de veiculação hídrica, afastando as pessoas. Nesse período, a solução
sempre foi coletar a água a montante e dispor o esgoto a jusante. (TUCCI, 2005, p.
140)
• Modelo tradicional higienista: Criado de início com a filosofia de propiciar a
evacuação das águas pluviais de uma zona o mais rápido possível, evitando prejuízos
locais apenas a dispondo a jusante. O transporte das águas seria feito através de
medidas estruturais como obras de dutos.
• Modelo Sustentável: São medidas que visam a convivência da população em
harmonia com o meio ambiente sem necessariamente haver necessidade de grandes
obras para evacuação da água, como previsto no sistema higienista. Os modelos
sustentáveis buscam prioritariamente o controle na fonte, focando na infiltração das
águas pluviais no solo e seu armazenamento próximos ao ponto gerador de
escoamento.
Os conceitos “inovadores” mais adotados para a readequação ou aumento
da eficiência hidráulica dos sistemas de drenagem têm por objetivo promover o
retardamento dos escoamentos, de forma a aumentar os tempos de concentração e
reduzir as vazões máximas; amortecer os picos e reduzir os volumes de enchentes
por meio da retenção em reservatórios; e conter, tanto quanto possível, o run-off no
local da precipitação, pela melhoria das condições de infiltração, ou ainda em
tanques de contenção. Isso significa mudança radical na filosofia das soluções, pois
anteriormente implantavam-se obras que acelerassem o escoamento e o afastamento
rápido de picos e cheias para os corpos d’água. Atualmente, a vertente
“conservacionista”, que busca reter os escoamentos pluviais nas proximidades de
suas fontes, constitui o paradigma da moderna drenagem urbana. (CANHOLI, 2005,
p. 16).
Dentro dos conceitos inovadores de drenagem sustentável, surgem concepções e
definições novas como BMP (Best Management Practice), LID (Low Impact Development),
18
drenagem compensatória, entre outros. Visam, em geral, diminuir os volumes, picos e
velocidades de vazão das águas das chuvas.
A cidade de Portland, Oregon nos EUA, criou e aplicou o programa de Ruas Verdes.
Nesse programa são empregadas técnicas de revitalização que implicam na construção de
diversos tipos de estruturas baseadas nestes conceitos.
Abaixo pode-se verificar a aplicação do modelo sustentável por meio da adoção de
Pavimentos Permeáveis e Jardins de Chuva ( Rain Garden):
Figura 2 - Pavimento permeável
Fonte: http://www.mutualmaterials.com/projects/westmoreland-permeable-pavement-pilot-project/,
visitado em 02/11/2017
19
Figura 3 – Jardim de chuva
Fonte: Portland’s Bureau of Environmental Service.
As diferenças mais básicas entre os dois modelos estão dispostas no quadro abaixo.
Quadro 1 - Quadro comparatório entre método higienista e compensatório
TRADICIONAL-HIGIENISTA ECOLÓGICO-COMPENSATÓRIO
Busca o escoamento rápido das águas
da chuva
Busca o escoamento lento das águas da
chuva
Escoamento rápido através de
tubulações
Escoamento lento com medidas de retenção
da água da chuva
Pode atuar sozinho Ideal que trabalhe em parceria com o modelo
tradicional
Visa escoar as águas para pontos de
infiltração distantes rapidamente
Visa a retenção e infiltração das águas o
máximo possível in situ
Dificil adaptação após construído Simples manejo após construído
Fonte: Acervo próprio do autor
Uma vez que os métodos Sustentáveis visam a infiltração das águas pluviais no solo,
tornam-se ideais quando aplicados em áreas de solo com alta taxa de infiltração. A cidade de
Natal, nesse caso, encaixa-se perfeitamente, pois possui solo majoritariamente arenoso (solo
de duna), que apresenta permeabilidade elevada. Como apresenta a figura 4, disposta abaixo.
20
Figura 4 - Mapa dos solos em Natal
Fonte: Levantamento Exploratório – Reconhecimento de Solos do Estado do Rio Grande do Norte
(MA/EBRAPA/SUDENE). Modificado pelo autor.
Dentro das circunstancias descritas, especificando a cidade de Natal, optou-se por
analisar a possibilidade da aplicação das técnicas de drenagem compensatória, baseadas nos
conceitos de BMP e LID, na bacia da UFRN que engloba o setor IV da UFRN para que se
atenuasse o ponto de alagamento existente na Rua Passeio dos Girassóis, no lado oposto ao
prédio de Ciência e Tecnologia onde hoje ficam vários ambulantes.
21
Figura 5 – Área estudada
Fonte: Google Maps, Modificado pelo autor para destaque da área de interesse.
Pela imagem mostrada acima é possível identificar a área estudada (dento do circulo
amarelo) e a área que representa o ponto de alagamento (dentro do losango verde).
De acordo com a figura 6, planta plano-altimétrica da área, pode-se constatar que a
água escoará da área circulada para o ponto de alagamento visto que é o mais baixo. Pode-se
observar também que toda a área circulada na delimitação de área de estudo faz parte da
mesma sub-bacia.
22
Figura 6 - Planta plano-altimétrica
Fonte: Secretaria de Infraestrutura da UFRN
A área com o ponto de alagamento tem cota 68 enquanto todas as outras tem
cotas superiores, exceto por a área verde que não contribui com a vazão para o alagamento.
23
1.2. JUSTIFICATIVA:
Esse tema se mostrou relevante por o grande numero de alagamentos que a cidade de
Natal apresenta e pela falta de melhoras no sistema de drenagem da cidade. Isso tendo em
vista que natal possui solo extremamente propicio à infiltração, sendo ele quase que
exclusivamente arenoso, que é o mais adequado à infiltração, com maior coeficiente de
permeabilidade. Isso mostra que o solo da cidade em questão é extremamente subutilizado
para a drenagem. De acordo com a nova perspectiva de drenagem, seria ideal que se
infiltrasse o máximo possível da chuva o mais próximo possível do local da chuva, o que
poderia trazer resultados extremamente positivos para os recorrentes alagamentos.
Esse projeto teria como principal finalidade avaliar impactos que a adoção da
drenagem ecológica apresentaria tomado como base uma bacia da UFRN, visto o grande
potencial de infiltração do solo de Natal. A depender dos resultados apresentados, esse projeto
poderia ser expandido a outras áreas que sofrem hoje com recorrentes alagamentos.
Toda a população da cidade de Natal pode ser enxergada como alvo desse projeto
visto que todos seriam fortemente beneficiados por um possível resultado positivo desse
estudo, que teria significativo impacto positivo na qualidade de vida de todos.
24
1.3. OBJETIVOS:
1.3.1. GERAL:
O estudo apresenta como objetivo geral analisar o que pode ser feito e como se pode
aplicar essa perspectiva de drenagem mais atual para que se mitigue os frequentes
alagamentos que ocorrem nas épocas de chuva, tomando como base uma área situada na
UFRN, podendo assim melhorar a qualidade de vida da população afetada.
1.3.2. Específicos:
Os objetos específicos são:
• Identificar áreas subutilizadas no que diz respeito a capacidade de drenagem;
• Analisar soluções para utilizar essas áreas para drenagem;
• Quantificar a capacidade de drenagem dessas áreas em questão;
• Quantifica a capacidade de reserva dessas áreas;
• Quantificar o impacto que a utilização dessas áreas representaria.
25
1.4. Estrutura do Trabalho:
O seguinte trabalho está divido em 6 capítulos, além deste capitulo que apresenta a
introdução. O capitulo 2 apresenta uma revisão da literatura no que diz respeito a drenagem
urbana, drenagem sustentável e compensatória. O capitulo 3 apresenta a metodologia utilizada
para desenvolver este trabalho. No capitulo 4 são apresentados o desenvolver e os resultados.
O capitulo 5 contempla as considerações finais do mesmo. Em seguida, apresentam-se as
referencias utilizadas.
26
2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA:
Este capítulo fornece definições e conceitos que se tornam fundamentais para o
entendimento do tema nesse trabalho desenvolvido, baseado em diversos artigos, teses,
trabalhos e livros didáticos.
2.1. MEDIDAS ESTRUTURAIS DE DRENAGEM:
Essas medidas são obras de engenharia, obras físicas, que podem ser implantadas para
correção ou prevenção dos problemas decorrentes de enchentes. Tais medidas podem ser
divididas entre extensivas e intensivas.
Medidas intensivas dividem-se 4 tipos:
• De aceleração do escoamento: canalização e obras correlatas;
• De retardamento de fluxo: reservatórios; restauração de calhas naturais
• De desvio de escoamento: tuneis de derivação e canais de desvio;
• Que englobem a introdução de ações individuais visando tornar as edificações
a prova de enchentes.
Por sua vez, as medidas extensivas correspondem aos pequenos armazenamentos
disseminados na bacia, a recomposição de cobertura vegetal e ao controle de erosão do solo,
ao longo da bacia de drenagem.
2.2. MEDIDAS NÃO ESTRUTURAIS:
As ações não estruturais procuram disciplinar a ocupação territorial. As mais utilizadas
podem ser agrupadas em:
• Ações de regulamentação de uso e ocupação do solo
• Educação ambiental voltada ao controle de ocupação difusa
• Seguro-enchente1
• Sistemas de alerta e previsão de inundações
Por meio da avaliação das áreas sujeitas a inundações em função do risco, é possível
zoneá-las e estabelecer a respectiva regulamentação para a construção, ou ainda propor
eventuais obras de proteção individual (como a instalação de comportas, portas-estanques e
outras) a serem incluídas nas construções existentes.
1 Apólices de seguro, estipuladas por companhias especializadas, para aquelas habitações, indústrias ou casas comerciais localizadas nas zonas sujeitas a serem inundadas com as enchentes.
27
Mostra-se possível também a desapropriação de algumas áreas, destinando-as a praças,
parques, estacionamentos e outros.
2.3. DRENAGEM URBANA:
Existem varias maneiras de definir a drenagem urbana a variar da interpretação de
cada autor e leitor, todas no entanto se mostram bem semelhantes.
Segundo Tucci (1997) apud. Girondi (2016): o conjunto de medidas que buscam
minimizar riscos e prejuízos causados por inundações à população e à infraestrutura urbana, e
ainda, a harmonização do processo de desenvolvimento urbano articulado e sustentável que
pode ser usado como a definição para o termo Drenagem Urbana.
Kipper (2015) define como ferramenta responsável por escoar o excesso de água, seja
em rodovias, barragens, na zona rural, ou na malha urbana.
Drenagem é o termo empregado na designação das instalações destinadas
a escoar o excesso de água, seja em rodovias, na zona rural ou na malha urbana,
sendo que a drenagem desta última é o objetivo do nosso estudo. A drenagem
urbana não se restringe aos aspectos puramente técnicos impostos pelos limites
restritos à engenharia, pois compreende o conjunto de todas as medidas a serem
tomadas que visem à atenuação dos riscos e dos prejuízos decorrentes de inundações
aos quais a sociedade está sujeita. (CARDOSO,2009, p. 01)
O Plano de Diretor e Drenagem e Manejo de Águas Pluviais da Cidade de Natal
define: Um sistema de drenagem urbana é formado pelo conjunto de obras e dispositivos
cujo objetivo é compensar o aumento dos deflúvios produzidos pela ocupação, promovendo
uma convivência harmônica com os períodos de chuvas intensas na cidade. Nesse sentido, o
sistema de drenagem pode ser classificado em função da magnitude das vazões e da sua
localização na bacia de drenagem.
Desse modo, um sistema adequado de drenagem urbana proporciona diversos
benefícios tanto à população quando ao ambiente que lhes rodeia, evitando danos
ocasionados por alagamentos, enchentes, enxurradas, deslizamentos e erosões, bem como a
manutenção da qualidade dos recursos hídricos ao evitar lançamentos de esgotos sanitários,
resíduos sólidos e poluição difusa (lavagem superficial das áreas impermeabilizadas das
cidades) nos mananciais.
Estes são compostos por diversos dispositivos que podem ser divididos basicamente
em microdrenagem, macrodrenagem e dispositivos de infiltração:
• Microdrenagem: Pistas de rolamento, Sajetas, Bocas de Lobo, Poços de
Visitas e rede coletora (geralmente com até 1,00 metro de diâmetro);
28
• Macrodrenagem: Tubulações com diâmetros acima de 1,00 metro de
diâmetro, Galerias, Canais Abertos, Dissipadores de Energia, Bacias de Retenção e
Contenção;
• Dispositivos de infiltração, detenção e retenção de águas pluviais:
reservatório, valas e trincheiras de infiltração, pavimentos permeáveis, entre outros.
2.3.1. MODELO TRADICIONAL HIGIENISTA:
De acordo com Souza (2007), apud. Kipper (2015), os sistemas de drenagem foram
criados de início com a premissa de propiciar a evacuação das águas pluviais de uma zona,
evitando prejuízos locais. Ainda na Idade Antiga, seguia as técnicas de esgotamento cloacal, e
todos resíduos eram lançados diretamente em áreas abertas e corpos hídricos. Quando se
percebeu o quão prejudicial esses lançamentos eram para a saúde pública, viu-se a
necessidade de evacuação para fora do meio urbano o mais rápido possível das águas pluviais
e de esgoto, que passou a ser feita por condutos artificias, para zonas protegidas e tratadas.
Mais tarde veio o sistema separador absoluto pluvial/esgoto, chegando ao sistema de
drenagem convencional que ainda é muito utilizado nos dias de hoje.
A drenagem da água da chuva no sistema tradicional higienista é feito de maneira que
o escoamento das precipitações desembocam em bueiros e sarjetas, e então chegam a
tubulações que direcionam esta para o ponto de deságue, normalmente o fundo do vale, com
vasão já conhecida. Este escoamento no fundo do vale é a chamada macrodrenagem , e o
sistema citado que leva a água até ele, a microdrenagem. Em outras palavra, é feito todo o
possível para que a água seja capitada e conduzida o mais rápido possível para longe da zona
urbana.
2.3.2. ELEMENTOS DO SISTEMA DE DRENAGEM
O sistema tradicional ou higienista é composto por diversos elementos e dispositivos
que serão descritos detalhadamente abaixo.
• Bocas de Lobo: De acordo com o material de saneamento da PINI: bocas de
lobo são dispositivos em forma de caixas coletoras construídas em alvenaria. Sua função é
receber as águas pluviais que correm pelas sarjetas e direcioná-las à rede coletora. De
acordo com a necessidade de drenagem, podem ser simples, múltiplas e equipadas com
grelhas pré-moldadas de concreto ou de ferro fundido dúctil;
29
Figura 7 - Bocas de lobo
Fonte: Companhia Estadual de Habitação e Obras Públicas de Sergipe (Cehop)
• Galerias: As galerias ou galerias de águas pluviais são considerados todos os
condutos fechados destinados ao transporte das águas de escoamento superficial, de origem
nas águas nas chuvas captadas pelas bocas de coleta. O próprio termo já designa todo
conduto subterrâneo com diâmetro igual ou superior a 400 (quatrocentos) milímetros. O
sistema de galerias pluviais engloba outros dispositivos como bocas de lobos, poços de
visitas e condutos de ligação, sendo assim, o sistema, a parte subterrânea da microdrenagem;
Figura 8 - Galerias em execução
Fonte: http://www.ebah.com.br/content/ABAAAAEiwAA/galerias-
drenagem-guas-pluviais-com-tubos, visitado em 20/11/2017
30
• Tubos de ligação: Podem também ser denominadas de condutos de ligação,
são as tubulações destinadas a conduzir as águas das bocas coletoras até as galerias
subterrâneas;
• Poços de visita: São câmaras visitáveis situadas em pontos previamente
determinados, destinados a permitir visitação e limpeza dos condutos subterrâneas;
• Trechos das galerias: Parte da galeria situada entre dois poços de visita
consecutivos;
• Caixas de Ligação: Chamadas também de caixas mortas. Diferente dos poços
de visitas, são não visitáveis. Têm a finalidade de reunir condutos de ligação ou estes à
galeria;
• Meio-fio: Também chamado de guia, é a faixa longitudinal que separa o
passeio do leio viário, normalmente de peças de granito argamassadas;
• Sarjeta: É o canal longitudinal, em geral com formato triangular, situado
entre o meio fio ( ou guia) e a pista de rolamento, com finalidade de coletar e encaminhar as
águas até os pontos de coleta;
Figura 9 - Corte esquemático da sarjeta
Fonte: Dias, 2010
• Sarjetões: Também são canais de seção triangular, no entanto, estes são
situados nos pontos baixos ou nos encontros de leitos viários de vias públicas, têm função
de conectar sarjetas ou encaminhas efluentes para pontos de coleta;
• Estações de bombeamento: Tem função de bombear a água da chuva de um
ponto para o seu ponto destino, acelerando o escoamento e diminuindo problemas de
alagamento.
2.4. DRENAGEM SUSTENTÁVEL:
31
A partir da década de 60, o sistema urbano de drenagem e o desenvolvimento das
cidades começaram a se integrar com objetivo de reduzir os impactos sobre o ciclo
hidrológicos. Além dos aspectos quantitativos, a qualidade da água tornou-se um ponto
relevante e assim as águas residuais e resíduos sólidos viraram assuntos tratados em conjunto.
Passou-se então a valorizar não apenas o escoamento rápido das águas pluviais, como também
a captação de águas da chuva enquanto oportunidade para aumentar a disponibilidade de
recursos hídricos em ambientes urbanos.
A visão moderna de drenagem visa a compreensão integrada do meio ambiente: social,
legal, institucional e tecnológica.
Dentro deste contexto de drenagem urbana moderna, surge o que se chama de Sistema
de Drenagem Sustentável (SUDS), os quais, como alternativa para o sistema tradicional,
apresenta canalização da água, tenta imitar regimes de drenagem natural, visando reduzir
inundações, melhorar a qualidade da água e aumentar a comodidade e biodiversidade do meio
ambiente. SUDS chegam a tal resultado diminuindo a taxa de fluxo, aumentando as
capacidades de armazenamento e infiltração da água na bacia, e reduzindo o transporte de
poluentes.
Seus fundamentos estão basicamente em não transferir os impactos à jusante, evitando
agravamento de alagamentos e cheias, buscando equilibrar os ciclos naturais e considerar
bacias hidrográficas como unidades espaciais de ação. Apresentando-se assim de acordo com
o conceito de desenvolvimento sustentável, definido no Relatório Brundtland (1986),
chamado “Nosso Futuro Comum”, definido como “desenvolvimento que satisfaz as
necessidades do presente sem comprometer a capacidade das futuras gerações em satisfazer
suas próprias necessidades”.
[...] conceito de drenagem sustentável, o qual estabelece que
sistemas de drenagem precisam ser concebidos no intuito de minimizar impactos da
urbanização sobre os padrões naturais de escoamento, combinando aspectos
quantitativos e qualitativos, alcançando objetivos técnicos, sociais, econômicos e
políticos, sem transferir custos no espaço e no tempo.” (MIGUEZ e MAGALHAES,
2010 apud. Bahiense (2013) p. 18)
Nesse caso, os conceitos de desenvolvimento sustentável são incluídos no processo de
planejamento e concepção do sistema de drenagem da bacia, de modo que os impactos sobre a
bacia graças ao sistema de drenagem não possam ser transferidos no espaço ou no tempo.
O documento The SUDS Manual (2007) afirma que, se adequadamente concebidos,
construídos e mantidos, os SUDS são tecnicamente mais eficientes ao longo do tempo que os
métodos convencionais de drenagem, uma vez que são capazes de reduzir muitos dos efeitos
32
adversos sobre o ambiente causados pelo escoamento de águas pluviais, através dos seguintes
efeitos de sua implantação:
• Redução do escoamento superficial, diminuindo, assim, o risco de
inundações a jusante;
• Redução dos volumes adicionais de escoamento, que tendem a ser
aumentados como resultado da urbanização, o que pode aumentar o risco de inundação e a
degradação na qualidade da água;
• Facilitação dos processos de recarga das águas subterrâneas para minimizar
os impactos sobre os aquíferos e a vazão de base do rio na bacia receptora;
• Redução das concentrações de poluentes nas águas pluviais, protegendo,
assim, a qualidade do corpo receptor;
• Amortecimento de vazamentos acidentais, impedindo a descarga direta de
altas concentrações de contaminantes no corpo receptor;
• Redução do volume de água chuva nas redes de drenagem em sistemas
unitários, reduzindo, assim, descargas de águas poluídas nos cursos d’água através de
dispositivos de by-pass;
• Contribuição para a melhoria do valor ambiental e estético de áreas urbanas
consolidadas;
• Criação de habitats para a vida selvagem em áreas urbanas e oportunidades
para o aumento da biodiversidade
Surgem então varias propostas de pensamentos e conceitos relacionados a drenagem
urbana. Dentre elas está a de BMP (Best Management Practice). Seus conceitos surgiram nos
EUA e são definidas pela AMEC (2001) como um conjunto planejado de ações
implementadas na bacia, com o objetivo de atenuar os impactos da urbanização, considerando
não somente preocupações com a quantidade de água, mas também aspectos de qualidade das
águas. Segundo Miguez et al. (2012), as BMPs para águas pluviais operam de forma
distribuída na bacia, integrando os controles de quantidade e qualidade da água, com o
objetivo de mitigar os efeitos gerados pelas mudanças no uso do solo, com custos otimizados.
Podem ser classificadas em estruturais: definidas por US EPA (2004) como dispositivos
construídos para oferecer armazenamento temporário e tratamento de águas pluviais escoadas;
ou não-estruturais: definidas como técnicas de tratamento de escoamento de águas pluviais
que usam medidas naturais para reduzir os níveis de poluição, não requerendo excessivos
esforços de construção e/ou promovendo a redução de poluentes através da eliminação de sua
fonte.
33
Seguindo a mesma linha, surge também os conceitos de Low Impact Development
(LID), que adota um conjunto de procedimentos que tentam entender e reproduzir o
comportamento hidrológico do local antes da urbanização.
2.4.1. BEST MANAGEMENT PRACTICE (BMP):
O termo vem da sigla para Best Management Practice (Melhores Praticas de
Gerenciamento). É bastante utilizado para descrever controles de poluição auxiliares nas áreas
de efluentes industriais ou de esgoto, enquanto que na gestão de águas pluviais as BMP’s
podem se referir aos controles de escoamento e/ou técnicas de tratamento.
É um conjunto planejado de ações implementadas na bacia, com o objetivo de atenuar
os impactos da urbanização, buscando reduzir a quantidade e velocidade da água lançada no
corpo receptor através da infiltração, e também melhorias na qualidade dessas
águas. Exemplos típicos de BMPs incluem dispositivos de detenção ou retenção, instalações
de infiltração e wetland2s.
A primeira publicação que apresenta esse termo, ocorreu em 1949 com autoria de
Craddock e Hursh na Yearbook of Agriculture com título de “Watersheds and how to take
care of them” (Bacias Hidrográficas e Como Cuidar Delas)
As BMP’s atuam tanto como medidas estruturais como não estruturais:
• Estruturais: dispositivos construídos para oferecer armazenamento
temporário e tratamento de águas pluviais;
• Não-estruturais: Técnicas de tratamento de escoamento de águas pluviais que
usam medidas naturais para reduzir os níveis de poluição.
2 Wetland: Refere-se a pântanos alagados, brejos, mangues de água doce e salgada, várzeas - interfaces entre uma área úmida e outra seca, podem ser naturais ou construídos. Sem tradução específica para o português
34
2.4.2. LOW IMPACT DEVELOPMENT (LID):
A concepção de LID considera o problema de forma integrada, tentando resgatar as
características naturais do ciclo hidrológico, enquanto agrega valor à própria cidade.
Projetos com uso de LIDs são elaborados de forma a se criar uma “paisagem
multifuncional” capaz de incorporar características de projeto que buscam simular as funções
de infiltração e armazenamento da bacia pré-urbanizada através da incorporação de obras à
paisagem urbana.
As principais diferenças entre LID e as técnicas convencionais podem ser encontradas
no quadro abaixo:
Quadro 2 - Comparação entre práticas LID e convencionais
PRÁTICAS LID PRÁTICAS CONVENCIONAIS
Minimização de uso de áreas
impermeáveis para reduzir impactos
Uso de cobertura impermeável para atingir a
drenagem efetiva
Maximização do tempo de concentração
para se aproximar das condições de pré-
urbanização
Redução do tempo de concentração
Controle do volume, frequência e
duração do escoamento para condições
anteriores.
Aumento do volume, da frequência e duração
do escoamento.
Abstração das chuvas Redução da abstração das chuvas
(interceptação, infiltração, armazenamento).
Melhoria da qualidade da água que escoa
para o corpo d’água receptor
Redução da qualidade da água que escoa para
o corpo receptor
Controle do escoamento da fonte,
impedindo a transferência dos
escoamentos para jusante.
Transferência dos escoamentos para jusante
Fonte: Acervo próprio do autor
2.4.3. TÉCNICAS COMPENSATÓRIAS:
Este trabalho se baseia nestas técnicas conhecidas como compensatórias. Tais técnicas
são inspiradas em conceitos de LID e BMP.
Buscam favorecer a retenção e infiltração das águas precipitadas, visando o rearranjo
temporal das vazões e a diminuição do volume escoado, reduzindo a probabilidade de
inundações e aumentando a qualidade das águas pluviais. Tem como princípio inicial: manter
as mesmas vazões das condições de pré-urbanização, buscando compensar os impactos da
35
urbanização por meio da redução do volume de escoamento superficial, das vazões de pico e
consequente redução da vulnerabilidade das áreas urbanas a inundações.
As principais técnicas aplicadas na drenagem compensatória são:
2.4.3.1. Pavimento permeável (Pervious Pavement):
O manual de Portland comenta que o pavimento permeável é uma maneira de reduzir
o projeto de drenagem em áreas impermeabilizadas.
Pavimentos permeáveis possuem espaços livres em suas estruturas, nos quais a água
pode escoar tomando então uma destinação. A camada de superficial de revestimento
permeável age apenas como conduto rápido para escoamento/infiltração. Este pavimento
busca reduzir o volume de água escoada superficialmente e por consequência a poluição
difusa.
A sua utilização em áreas urbanas visa reduzir a área drenada
superficialmente, melhorar a qualidade da água e contribuir para o aumento da
recarga da água subterrânea (Tucci et al. (2000) p. 01).
Este escoamento pode ser desviado para um reservatório como cita Acioli: “Pavimento
permeável é um dispositivo de infiltração no qual o escoamento superficial é desviado para
dentro de um reservatório de pedras localizado sob a superfície do terreno” (Urbonas e Stahre,
1993; apud. Acioli (2003) p. 04).
A utilização de revestimentos superficiais como concreto poroso, asfalto poroso e
blocos intertravados (vazados ou não vazados) figuram alternativas que visam retomar ou
aproximar as condições de infiltração do solo àquelas situações de pré-ocupação, ou seja, o
uso dessas alternativas busca compensar os efeitos da ocupação do solo gerado pela
urbanização.
Basicamente o pavimento permeável age filtrando e armazenando ou infiltrando a
água de escoamento superficial diminuindo o risco de alagamento e melhorando a qualidade
das águas.
Segundo Baptista (2005), podem ser identificados três níveis diferentes de atuação dos
pavimentos no controle da produção do escoamento superficial:
• Pavimentos dotados de revestimentos superficiais permeáveis: possibilita a
redução da velocidade do escoamento superficial, a retenção temporária de pequenos volumes
na própria superfície do pavimento e a infiltração de parte das águas pluviais;
36
• Pavimentos dotados de estrutura porosa: onde é efetuada a detenção temporária
das águas pluviais, provocando o amortecimento de vazões e a alteração no desenvolvimento
temporal dos hidrogramas;
• Pavimentos dotados de estrutura porosa e de dispositivos de facilitação da
infiltração: onde ocorre tanto a detenção temporária das águas pluviais como também a
infiltração de parte delas. Obtém-se assim o amortecimento de vazões, a alteração temporal
dos hidrogramas e a redução dos volumes escoados.
De acordo com Ecopluies (2009), apud. Coutinho (2011) este tipo de controle
apresenta as seguintes vantagens:
• Redução do escoamento superficial previsto com relação a superfície
impermeável;
• Redução dos condutos da drenagem pluvial;
• Redução dos custos do sistema de drenagem pluvial e da lâmina de água de
estacionamentos e passeios;
• Melhoria da qualidade da água durante o processo de infiltração;
Em relação às desvantagens, podemos citar:
• Manutenção do sistema para evitar que fique colmatado com o tempo;
• Maior custo direto da construção (sem considerar o benefício de redução dos
condutos);
• Risco de contaminação dos aquíferos
Temos como um exemplo de aplicação de pavimentos permeáveis a seguinte obra
executada em Portland, Oregon, EUA:
Quadro 3 - Descrição da obra de pavimentos permeáveis (Portland, Oregon)
Local Bairro de Westmoreland
Custo US$ 412.000,00 (Quatrocentos e doze mil dólares)
Descrição geral do projeto
Os pisos permeáveis permitem que a água da chuva seja
separada do lixo e absorvida. Essa infiltração reduz a
sobrecarga no sistema de drenagem e consequentemente a
vazão excedente que chegaria ao rio Willamette
37
Resultados
A instalação dos pavimentos permeáveis garantiu cerca de
80% de eficiência, o que significa que em eventos
chuvosos para os quais foi projetado, apenas 20% da água
da chuva escoa superficialmente.
Manutenção
Para evitar acumulo de sedimentos e crescimento de
vegetação, se faz necessário a limpeza a vácuo do
pavimento.
Observações gerais
Foi realizado um trabalho de conscientização e divulgação
das obras junto à população e à imprensa local. Nenhum
dos moradores locais se manifestou contrario à substituição
do asfalto regular pelo pavimento poroso.
Fonte: Acervo próprio do autor
Figura 10 - Pavimento permeável em Westmorelands durante construção
Fonte: Westmoreland Pervious Pavers, Portland, Oregon
2.4.3.2. Telhados Verdes (Vegetated roof):
Consiste basicamente na implantação de vegetação sobre uma edificação, podendo
incluir desde gramíneas até árvores de médio porte.
Cobertura parcial ou completamente composta de vegetação sobre
membranas à prova d’água, a fim de reduzir a taxa de impermeabilidade do lote,
compensando a remoção de vegetação realizada para a construção da edificação
(ROWE, 2011 apud. Bahiense, 2013, p. 25).
38
Figura 11 - Telhado verde
Fonte: Posturacorreta.com, visitado em 02/11/2017
Dentre os beneficios dessa técnica em específico estão:
• Retenção do escoamento superficial;
• Isolamento térmico e acústico;
• Aumento da vida útil da cobertura;
• Purificação do ar;
• Redução dos efeitos de ilha de calor urbana
2.4.3.3. Jardins de chuva (rain Garden):
Também conhecidos como células de biorretenção. São depressões rasas, as vezes
com drenos no fundo, cobertas com vegetação. Sua função é tratar as águas pluviais e reduzir
os volumes e velocidades de escoamento superficial.
A redução dos volumes e velocidades se dá através do armazenamento e infiltração
das águas. Os fluxos provenientes da chuva se acumulam nas depressões, formando pequenas
poças d’água que gradualmente infiltram no solo. No caso de chuvas muito intensas, o fluxo
excedente é desviado da área do jardim e encaminhado diretamente para o sistema de
drenagem.
O tratamento é feito por atividade biológica das plantas e microrganismos que são
capazes de remover, degradar e reter poluentes ( como amônia, fósforo, chumbo e zinco).
As células de biorretenção podem ser facilmente adaptadas para diferentes lugares e
vegetações nativas.
A implantação desse dispositivo pode ser feita em canteiros ou substituir, por
exemplo, jardins já existentes em projeto.
39
Figura 12 - Jardin de chuva em calçada
Fonte: Portland’s Bureau of Emvironmental Service
Figura 13 - Esquema de jardim de chuva
Fonte: Adaptado de Portland’s Bureau of Environmental Services
No quadro abaixo, descreve-se uma obra de jardim de chuva executada em Portland,
Oregon.
Quadro 4 - Descrição da obra de jardins de chuva
Local Portland
Data da obra Outubro de 2003
Custo da obra US$ 20.000,00 (vinte mil dólares), aproximadamente US$
20,00 por metro quadrado.
Descrição do projeto
Este foi o primeiro projeto de revitalização de ruas a usar
este tipo de dispositivo. Neste caso, o jardim de chuva foi
projetado para reter 60% da vazão de pico de um chuva com
tempo de retorno de 25 anos.
40
Resultados
Do volume total que entra no jardim de chuva, 85% fica
retido na estrutura e apenas 15% deste volume retorna para a
rede pública.
O pico de vasão que chega ao sistema de drenagem é
atrasado em 20 minutos, sem contar com os benefícios de
sua atenuação
Fonte: Acervo próprio do autor
2.4.3.4. Poços de infiltração:
Dispositivos verticais que visam favorecer a infiltração diretamente para o subsolo.
Ideais para locais como solo superficial pouco permeável mas com solos melhores abaixo
dessa camada.
Tem como grande vantagem, além do baixo custo, a necessidade de pouco espaço,
tornando fácil sua integração com o ambiente urbano por sua baixa interferência na paisagem
existente.
Figura 14 - Poço de infiltração tradicional
Fonte: BAPTISTA et al; 2005
Essa alternativa é tão efetiva quando se trata de recarga de lençol freático que em
alguns países, é utilizada exclusivamente com essa finalidade. No entanto é muito importante
que se mantenha um monitoramento ou que apenas se tome cuidado com a qualidade dessa
água. Indica-se que o fundo do poço esteja a no mínimo 1,2m do lençol.
O funcionamento dos poços é bastante simples: as águas pluviais deverão para eles
serem direcionadas, diretamente pela superfície ou por rede de drenagem. Nos poços a água
será armazenada e infiltrada gradativamente.
Deve-se revestir as paredes dos poços com material geotêxtil para evitar a penetração
de finos e consequentemente a colmatação do solo. É indicado que os poços sejam
41
preenchidos com material drenante, como brita para evitar o desmoronamento do poço, caso
se opte pelo não preenchimento, é necessário que se faça um reforço das parede.
Um sinal de possível colmatação é a estagnação da água a mais de 24h após uma
chuva intensa. Caso constatada a perda da capacidade drenante, pode- se fazer necessária a
troca ou limpeza do material filtrante.
Uma opção para melhorar a qualidade da água e diminuir a quantidade de sólidos em
suspensãoque causam colmatação, é a instalação de dispositivos de decantação. Estes
receberão a água, que ficará lá um tempo em repouso e depois irá verter em direção ao poço,
durante este repouso parte do material particulado irá se decantar no fundo do decantador. Tal
solução é mais utilizada quando o poço não é preenchido. Para os poços preenchidos, utiliza-
se geralmente uma superfície permeável, como pisos e blocos porosos, assentados sobre areia
para filtração.
Além das alternativas convencionais de materiais para a construção dos poços de
infiltração, podem ser aplicados materiais alternativos como os pneus usados, o que contribui
também para mitigar o problema ambiental gerado pelo excesso de pneus usados que são
diariamente descartados. O principal cuidado que se deve ter nesse caso é o de executar furos
na face inferior dos pneus de modo a evitar o acúmulo de água. Qualquer que seja a técnica
construtiva, recomenda-se manter os poços fechados com tampas removíveis, de modo a
facilitar a manutenção e evitar acidentes.
O principal risco atrelado aos poços de infiltração está na contaminação de lençóis
freáticos.
42
Figura 15 - Poço de infiltração feito com pneus
Fonte: Cartilha de infiltração (2010)
2.4.3.5. Barris de chuva e cisternas (rain barrels and cisterns):
Recipientes posicionados na área externa das edificações, a jusante das calhas que
recolhem as águas pluviais escoadas sobre os telhados, a fim de armazena-las para
reutilização posterior. Cisternas possuem a mesma função, mas apresentarem volumes
significativamente maiores;
2.4.3.6. Faixas de filtração (filter strips):
faixas de densa vegetação, posicionadas imediatamente a jusante de uma
fonte de escoamento e projetadas com a função de filtrar as águas escoadas antes
que elas atinjam o corpo d'água receptor (PRINCE GEORGE'S COUNTY, 1999);
2.4.3.7. Valas de infiltração (grassed swales):.
São constituídas por canais gramados no terreno com função de transporte,
armazenamento e infiltração das águas pluviais. Além de infiltração, a evacuação da água
armazenada pode ser feita também através de um dispositivo a jusante, nesse caso a vala não
estaria funcionando como dispositivo de infiltração. Esse sistema é bastante utilizado no
sistema viário.
43
Figura 16 - Desenho simplificado de uma vala de
infiltração acompanhando a vida de tráfego
Fonte: Cartilha de Infiltração (2010)
De acordo com (BAPTISTA; NASCIMENTO; BARRAUDl, 2005) as valas também
auxiliam na filtragem do escoamento superficial, removendo sólidos em suspensão e também
outros poluentes como metais, hidrocarbonetos e bactérias, porém é importante que o lençol
freático esteja a pelo menos 1,20 metros da base da vala, para se evitar a contaminação do
mesmo.
A água dentro da vala corre risco de ficar estagnada, gerando diversas implicações
sanitárias e acúmulo de lixo, causando desconforto para a população. Essas valas também não
podem ser utilizadas em terrenos com declividade alta, pois elevada velocidade do
escoamento pode gerar erosão na vala diminuir a capacidade de armazenamento e infiltração
do dispositivo. Neste caso, pode-se construir compartimentos ao longo da vala, como se
fossem pequenas barragens.
É necessário haver manutenção permanente nas valas, para que estas não se tornem
um esgoto a céu aberto, com acúmulo de água parada e lixo, que causarão maus odores e
proliferação de insetos no local. Torna-se necessário aparar a grama de maneira regular e
coletar os diversos detritos depositados na estrutura.
O risco de colmatação também existe no caso das valas, quando estas começarem a
acumular muita água, faz-se necessário a retirada da vegetação atual e reposição de nova
camada vegetal.
2.4.3.8. Trincheiras de infiltração:
As trincheiras de infiltração são estruturas consideradas lineares (uma das dimensões
supera as outras significativamente), que se instalam em superfícies ou abaixo do solo
44
contando que seja em pequenas profundidades. Com principal objetivo de propiciar o
armazenamento temporário e infiltração das águas pluviais.
Podem ser usadas em parques, ao longo de ruas, avenidas, áreas industriais, ou seja,
nas mais diversas áreas para infiltração de águas.
São preenchidas com material granular como britas ou seixos. Mesmo que isso
represente perda de volume útil que poderia ser preenchido com água, sua presença é
importante para estabilizar o talude, evitando desabamento, e também possibilita a utilização
em planta da área de vala. Deve-se utilizar uma manta geotêxtil ou um material fino que
funcione como filtro para revestimento na laterais, visando separar a trincheira do solo,
evitando a entrada de sujeira que poderá poluir o solo e causar a colmatação da estrutura,
diminuindo sua permeabilidade e por conseguinte, sua efetividade.
Figura 17 – Representação esquemática de uma trincheira de infiltração
Fonte: Álvaro Rodrigues dos Santos
A água pode chegar à trincheira por meio de uma rede que a leve até a trincheira ou
mesmo por escoamento superficial. A evacuação das águas dessas trincheiras pode ser feita
por infiltração ou evacuando em um meio natural (no caso da capacidade de armazenamento
para infiltração ser superada). O tempo de armazenamento não deve superar 72h.
As trincheiras drenantes apresentam entre suas principais vantagens infiltrar e
armazenar a água das chuvas, diminuindo a vazão e amortecendo o pico do hidrograma local,
isso possibilita também um menor dimensionamento dos sistemas de drenagem a jusante
(sistema tradicional ou higienista). Essa infiltração possibilita também recarga mais efetiva do
lençol freático. Outras vantagens também são seu baixo custo e simplicidade de implantação,
aliados à possibilidade de baixa ou nenhuma interferência na paisagem.
45
A principal desvantagem deste método é a dificuldade de estimar a vida útil deste
dispositivo, principalmente devido aos efeitos advindos da colmatação, que causará o
“entupimento” da estrutura. Serão necessários cuidados desde a construção até uma
manutenção periódica.
Um método de manutenção é a utilização de tubos de PVC perfurados, posto
verticalmente atravessando a estrutura, possibilitando a verificação do nível da água na
trincheira e consequentemente a velocidade de infiltração, que caso se mostre baixa, indica a
necessidade de manutenção.
Outro problema que deve ser observado é o risco de contaminação do lençol freático.
2.5. CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO OU TAXA DE INFILTRAÇÃO:
É o potencial que o solo tem de absorve água por sua superfície. A medida da
capacidade de infiltração é feita em termos de uma altura de lâmina d’água, por unidade de
tempo: representa, fisicamente, o volume de água que o solo pode absorver, por unidade de
área, na unidade de tempo. A capacidade de infiltração f tem dimensão de comprimento por
tempo e é medida, em geral, em mm/h ou mm/dia.
2.6. COLMATAÇÃO:
A colmatação é o preenchimento dos vazios do solo fazendo com que ele perca sua
permeabilidade.
46
3. METODOLOGIA:
3.1. ESCOLHA ÁREA:
A área escolhida para estudo faz parte faz parte da bacia que engloba o setor IV da
UFRN. Diversos motivos foram levados em consideração para tal. Estão apresentados abaixo
os principais:
• Facilidade de acesso
• Facilidade de coleta de dados
• Familiaridade com a área
• Apresentar ponto de alagamento
• Apresentar várias áreas verdes
Figura 18 - Mapa Localizando a área
Fonte: Acervo próprio do autor
3.2. ANÁLISE DA BACIA:
Nesta etapa identificaram-se espaços nos quais poderiam ser aplicadas técnicas de
drenagem compensatória sem comprometer a função atualmente executada nem a paisagem
existente
47
Nestes espaços identificados, através de visitas a campo, juntamente com o auxílio dos
softwares públicos Google Earth e Google Mymaps e consulta ao mapa plano-altimétrico
(figura 6) cedido pela Secretaria de Infraestrutura da UFRN (INFRA), tornou-se possível
quantificar de maneira aproximada suas áreas e perímetros.
Em função das dimensões, forma, posição e uso atual das áreas selecionadas, com o
auxilio de revisão bibliográfica, foi feita a opção por qual medida aplicar.
Presou-se bastante pela mínima interferência possível nas áreas selecionadas.
Figura 19 - Área subutilizada localizada ao lado do departamento de engenharia da UFRN (área
1)
Fonte: Acervo próprio do autor
3.3. DETERMINAÇÃO DA PERMEABILIDADE DO SOLO:
A permeabilidade do solo foi definida por meio de revisão bibliográfica, sem que
houvesse a necessidade de execução de ensaios.
O ao Plano Diretor de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais da Cidade de Natal
apresenta um mapeamento da cidade de acordo com a taxa de infiltração de seu solo.
De acordo com as delimitações apresentadas no Plano Diretor de Drenagem e Manejo
de Águas Pluviais, a zona estudada, faz parte da bacia XI – Parque das dunas, como mostrado
abaixo:
48
Figura 20 - Delimitação da Bacia XI
Fonte: Plano Diretor de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais
da Cidade de Natal apud. START, 2009.
.Está possui uma das maiores taxas de infiltração da cidade, com solo considerado tipo
A, apresentando taxa de infiltração de 25mm/h.
Tabela 1- Taxas de infiltração de referência das bacias de Natal
Fonte: Plano Diretor de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais da Cidade de Natal
49
Considerou-se então, para o estudo, taxa de infiltração de 25mm/h para a área
estudada.
3.4. CALCULO DA CAPACIDADE DE INFILTRAÇÃO DE CADA ÁREA
SELECIONADA:
A capacidade de infiltração das áreas selecionadas foi feita considerando sua
taxa de infiltração estável após saturação (muito conhecida por velocidade de infiltração
básica – VIB), e área considerada, de modo que:
Equação 1 - Calculo de capacidade de infiltração da área
𝐶𝐼 = 𝐴 𝑥 𝐼
• CI - Capacidade de infiltração da área
• A – Área
• I – Taxa de infiltração
Apesar da existência de métodos para calculo da infiltração do solo considerando a
alteração da sua taxa de infiltração, partindo da máxima (com solo seco) chegando à básica
(com solo saturado) para uma chuva específica, optou-se por considerar o valor básico desde
o início para que se apresente a situação mais desfavorável. Pensou-se também no caso de
chuvas consecutivas, em que o solo não tem tempo para se recuperar para tal consideração.
3.5. CAPACIDADE DE RESERVA:
Através de revisão bibliográfica, chegou-se a definição do tempo máximo de reserva
da água de 48h, visto que o recomendado é de 48h a 72h por motivos sanitários.
O calculo foi efetuado a área em planta e altura do dispositivo como apresentado
abaixo.
Equação 2 - Calculo de capacidade de reserva
𝐶 = 𝐴 𝑥 𝐻
• C = Capacidade de reserva
• A = Área horizontal
• H = Altura do dispositivo (altura de reserva)
No caso das trincheiras de infiltração que são preenchidas por material granular
(considerou-se brita), introduziu-se o fator de 0,4 referente ao seu índice de vazios (40%).
50
Equação 3 - Cálculo de capacidade de reserva da trincheira de infiltração
𝐶 = 𝐴 𝑥 𝐻 𝑥 0,4
3.6. CHUVAS CONSIDERADAS:
O Plano Diretor de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais da Cidade de Natal traz em
seu conteúdo as chuvas que são consideradas por ele como intensas.
[...]valores das precipitações nas durações de 5, 15 e 30 min, e 1, 2, 4, 8, 14,
24 e 48 horas. Uma chuva foi considerada intensa se, para cada duração acima
citada, ocorresse precipitação igual ou superior a 8, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 47, 55 e
70 mm, respectivamente. (Plano Diretor de Drenagem e Manejo de Águas Pluviais
da Cidade de Natal, 2009, p.56)
Os precipitações foram representadas na tabela abaixo:
Tabela 2 - Chuvas consideradas intensas
Chuva Tempo (h) Precipitação (mm)
A 0.083333333 8
B 0.25 15
C 0.5 20
D 1 25
E 2 30
F 4 35
G 8 40
H 14 47
I 24 55
J 48 70
Fonte: Acervo próprio do autor
3.7. IMPACTOS:
Os impactos foram quantificados considerando a capacidade de reserva dos
dispositivos somada à capacidade de infiltração para o tempo considerado. Este seria o
volume que deixaria de escoar superficialmente até as captações para o sistema convencional
(bocas de lobo) e o ponto de alagamento. Simulou-se para cada chuva considerada, para qual
a área os dispositivos adotados seriam capazes de absorver totalmente a precipitação.
A equação abaixo apresenta o calculo efetuado para se chegar à área:
Equação 4 - Calculo da área de abrangência
∑(𝐴𝑑 𝑥 𝐻𝑑) + 𝐼 𝑥 𝐴𝑑𝑡 𝑥 𝑇 = 𝐴𝑝 𝑥 𝑃
• Ad – Área em planta do dispositivo;
• H – Altura do dispositivo;
51
• I – Taxa de infiltração (25mm/h);
• Adt – Área em planta total somada dos dispositivos;
• T – Tempo de precipitação;
• Ap – Área de precipitação;
• P – Precipitação (mm).
52
4. DESCRIÇÃO DA ÁREA ESTUDADA:
A área a qual de estudou localiza-se em Natal – Rio Grande do Norte, mais
especificamente no bairro de Lagoa Nova, dentro do campus da Universidade Federal do Rio
Grande do Norte. É uma área dedicada majoritariamente às aulas dessa universidade para os
cursos de Engenharia.
Este espaço possui uma considerável quantidade de áreas verdes, como pode se
observar na imagem por satélite. Não é uma área plana, como se observa na imagem plano
altimétrica. Por sua declividade agregada à incapacidade do sistema drenagem implantado, há
um ponto de alagamento nas ocasiões de chuvas intensas.
A sub-bacia que engloba a área possui cerca de 18 há (180.000m²), e variação
plano altimétrica de aproximadamente 6m. Possui solo arenoso com taxa de infiltração
considerada de 25mm/h.
Se subdividiu a área em várias áreas menores de possível aplicação de soluções
baseadas em drenagem compensatória para facilitar a avaliação:
• Área 1: Localizada entre a coordenação de engenharia civil e o estacionamento de C&T,
possui 700m². É uma área gramada sem uso específico.
• Área 2: É o canteiro central da rotatória da Rua da tecnologia, não possui nenhuma finalidade
secundária até o momento. Possui 60m².
• Área 3: Localiza-se entre o estacionamento de C&T e a Rua passeio dos Girassóis. Não possui
nenhuma finalidade secundária até o momento. Possui 470m².
• Área 4: É um jardim entre o setor de C&T e a Avenida Passeio dos Girassóis. Possui função
apenas de ornamentação da área. Possui 220m².
• Área 5: É um jardim entre o setor de C&T e a Avenida Passeio dos Girassóis. Possui função
apenas de ornamentação da área. Possui 250m².
• Área 6: É um jardim entre o setor de C&T e a Avenida Passeio dos Girassóis. Possui função
apenas de ornamentação da área. Possui 300m².
• Área 7: É um jardim entre o setor de C&T e a Avenida Passeio dos Girassóis. Não possui
nenhuma função no momento. Possui 180m².
• Área 8: Área de convívio do setor 4 que quase faz fronteira com o estacionamento de C&T.
Possui 590m².
• Área 9: Área de convívio do setor 4 que quase faz fronteira com o estacionamento de C&T.
Possui 750 m².
• Área 10: É uma área utilizada puramente como ambientação e ornamentação, localiza-se no
setor 4, fazendo fronteira com o estacionamento de C&T, na lateral da Rua das Biociências.
Possui 420m².
• Área 11: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
Apresenta elevada declividade e extensão. Possui 1470m2.
• Área 12: É o canteiro do estacionamento de C&T que faz fronteira com o setor 4. Possui
40m².
53
• Área 13: É o canteiro do estacionamento de C&T que faz fronteira com a Rua das Biociências.
Possui 50m².
• Área 14: É um dos canteiros centrais do estacionamento de C&T. Possui 30m².
• Área 15: É um dos canteiros centrais do estacionamento de C&T. Possui 30m².
• Área 16: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
Possui 70m².
• Área 17: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
Possui 100m².
• Área 18: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
Possui 100m².
• Área 19: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
Possui 70m².
• Área 20: É um canteiro central próxima á rotatória da Rua da Tecnologia. Hoje não possui
nenhuma utilização. Possui 50m².
• Área 21: Área entre os Blocos G e I do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
650m².
• Área 22: Área entre os Blocos E e G do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
350m².
• Área 23: Área entre os Blocos C e E do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
370m².
• Área 24: Área entre os Blocos C e E do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
430m².
• Área 25: Área localizada entre o bloco H do setor 4 e o espaço de Arquitetura conhecido como
Galinheiro. Apresenta elevada declividade. Possui 950m².
• Área 26: Área entre os Blocos H e F do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
420m².
• Área 27: Área entre os Blocos D e H do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
380m².
• Área 28: Área entre os Blocos B e D do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
380m².
• Área 29: Área verde em frente ao bloco B do Setor 4, Em caso de chuvas intensas se houver
extravasamento das caixas de infiltração, serve como reserva e infiltração também. Possui
290m².
• Área 30: Área verde em frente ao bloco B do Setor 4 que faz fronteira com a Rua das
Biociências, Apresenta elevada inclinação. Possui 350m².
• Área 31: É o canteiro entre o estacionamento da SINFO e a Rua das exatas, não possui
nenhuma finalidade secundaria além de embelezar um pouco o ambiente ao possuir algumas
árvores. Possui 60m².
• Área 32: É o canteiro central do estacionamento de C&T que fica ao lado da área. Possui
170m².
54
• Área 33: É o canteiro central do estacionamento da SINFO, não possui nenhuma finalidade
secundária. Possui 170m².
• Área 34:Canteiro central do estacionamento do Centro de Biociência se localiza na Rua das
Biociências. Não possui finalidade secundária. Possui 70m².
• Área 35: Canteiro lateral do estacionamento do Centro de biociências que se localiza na Rua
das Biociências. Não possui finalidade secundária. Possui 240m².
• Área 36: Canteiro lateral do estacionamento do Centro de biociências que se localiza na Rua
das Biociências. Não possui finalidade secundária. Possui 130m².
• Área 37: Canteiro central de uma bifurcação que da continuidade à Rua das Biociências ou
entrada para Cantina do Campeão. Não possui finalidade secundária. Possui 10m².
• Área 38: Canteiro central de uma bifurcação que da continuidade à Rua das Biociências ou
retorno na mesma rua. Não possui finalidade secundária. Possui 70m².
• Área 39: Área impermeabilizada recentemente, que na imagem ainda não se apresenta
impermeabilizada. Se localiza entre a Oca – Xerox setor 4. Possui 490m².
• Área 40: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
100m².
• Área 41: Canteiro central da Av. Passeio dos Girassóis. Não possui finalidade secundária.
Possui 280m³.
• Área 42: É a área verde que fica entre a Rua das Biociências, Centro de Biociências,
substação, IMT e Avenida dos Passeio Girassóis. Possui 11700m².
Em anexos, pode-se verificar a localização das áreas acima descritas por satélite.
55
A tabela abaixo apresenta um resumo de perímetros e áreas acima:
Tabela 3 – Áreas e perímetros
Código Área Perímetro
1 700 106
2 60 38
3 470 156
4 220 78
5 250 75
6 300 88
7 180 60
8 590 98
9 750 110
10 420 87
11 1470 592
12 40 58
13 50 74
14 30 49
15 30 45
16 70 68
17 100 54
18 100 51
19 70 37
20 50 47
21 650 116
22 350 102
23 370 105
24 430 107
25 950 154
26 420 110
27 380 106
28 380 108
29 290 116
30 350 114
31 60 80
32 170 177
33 170 116
34 70 122
35 240 157
36 130 115
37 10 16
38 70 47
39 490 97
40 100 45
41 280 141
56
42 11700 530
4.1. ANALISE DAS ÁREAS:
As áreas acima citadas e delimitadas foram divididas de acordo com a solução adotada
dentro das medidas compensatórias. Dentre os métodos compensatórios apresentados, propõe-
se o uso de jardins de chuva, trincheiras de infiltração, pavimento permeável e bacia de
infiltração. Os métodos foram escolhidos tendo em vista que se propõe a menor intervenção
possível, tentando adaptar a drenagem ao ambiente existente e não o ambiente existente às
necessidades de drenagem.
4.1.1. JARDINS DE CHUVA:
De acordo com a configuração das áreas 1, 2, 3, 4,5 6, 7, 8, 9, 10, 12 ,13, 14, 15, 20,
31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38 a solução proposta se vê no uso de jardins de chuva. Por se
tratarem de áreas que estão próximas ao convívio de pessoas, contribuindo ornamentação da
área, e por estarem próximo a córregos. A configuração geométrica também foi levada em
consideração
Essa solução proporcionaria, para chuvas intensas, uma capacidade de reserva e de
infiltração consideráveis, apresentadas abaixo:
Tabela 4 - Áreas jardins de infiltração
CÓDI
GO
ÁREA
(m²)
PERÍMET
RO
TAXA DE
INFILTRAÇ
ÃO (mm/h)
ALTU
RA
CAPACIDAD
EDE DE
INFILTRAÇÃ
O (m³/h)
CAPACIDA
DE DE
INFILTRAÇ
ÃO (m³/dia)
RESER
VA (m³)
1 700 106 25 0.5 17.5 420 350
2 60 38 25 0.5 1.5 36 30
3 470 156 25 0.5 11.75 282 235
4 220 78 25 0.5 5.5 132 110
5 250 75 25 0.5 6.25 150 125
6 300 88 25 0.5 7.5 180 150
7 180 60 25 0.5 4.5 108 90
8 590 98 25 0.5 14.75 354 295
9 750 110 25 0.5 18.75 450 375
10 420 87 25 0.5 10.5 252 210
12 40 58 25 0.5 1 24 20
13 50 74 25 0.5 1.25 30 25
14 30 49 25 0.5 0.75 18 15
15 30 45 25 0.5 0.75 18 15
20 50 47 25 0.5 1.25 30 25
57
31 60 80 25 0.5 1.5 36 30
32 170 177 25 0.5 4.25 102 85
33 170 116 25 0.5 4.25 102 85
34 70 122 25 0.5 1.75 42 35
35 240 157 25 0.5 6 144 120
36 130 115 25 0.5 3.25 78 65
37 10 16 25 0.5 0.25 6 5
38 70 47 25 0.5 1.75 42 35
TOTAL 5060 1999 25 11.5 126.5 3036 2530 Fonte: Acervo próprio do autor
Com a altura determinada dos jardins de infiltração de 50 cm (cinquenta centímetros),
a sua reserva de água será totalmente infiltrada em 20 horas.
Figura 21 - Área 1
Fonte: Acervo próprio do autor
58
Figura 22 - Área 33
Fonte: Acervo próprio do autor
4.1.2. TRINCHEIRAS DE INFILTRAÇÃO:
Para as áreas 11, 16, 17, 18, 19, 40, 41 que representam basicamente o canteiro central
da Avenida Passeio dos Girassóis se propõe a instalação de trincheiras de infiltração. As
trincheiras continuarão a seguir a largura já existente do canteiro, com profundidade útil de 3
metros.
Uma peculiaridade apresentada pela área 11 é sua intensa declividade. Para superar
este obstáculo, adotou-se o uso de paredes, quase que como represas, segmentando esta área
em reservatórios menores para garantir a altura útil predeterminada e diminuir a velocidade de
escoamento. O extravaso da água de uma trincheira mais elevada para outra mais rebaixada
(ambas fazendo parte da área 11) é feita através de um dispositivo que funciona como um ralo
elevado, apresentado abaixo:
59
Figura 23 - Dispositivo de extravasamento
Fonte: Material de aula do professor Lindolfo Sales
Figura 24 - Figura esquemática da trincheira de infiltração
Fonte: Acervo próprio do autor
A distância horizontal entre uma barreira e outra não é levada em consideração, apenas
a diferença de conta vertical. A propõe-se se a barreira seja instalada a cada 70 cm (setenta
centímetros) de diferença vertical.
60
No caso da trincheira de infiltração, a profundidade superou a máxima calculada para
infiltração em 48 horas porque haverá o preenchimento com brita em 60% do seu volume,
pois o índice de vazios da brita 4, material granular considerado, é de aproximadamente 40%.
Desse modo o volume útil será de apenas 40% do total, sendo o tempo de reserva mantido em
48h.
Tabela 5 - Áreas de trincheira de infiltração
CÓDIG
O
ÁREA
(m²)
PERÍMETR
O
TAXA DE
INFILTRAÇ
ÃO (mm/h)
ALTUR
A
CAPACIDADE
DE DE
INFILTRAÇÃO
(m³/h)
CAPACIDAD
E DE
INFILTRAÇ
ÃO (m³/dia)
RESERV
A (m³)
11 1470 10 25 3 36.75 882 1764
16 70 68 25 3 1.75 42 84
17 100 630 25 3 2.5 60 120
18 100 51 25 3 2.5 60 120
19 70 280 25 3 1.75 42 84
40 100 45 25 3 2.5 60 120
41 280 141 25 3 7 168 336
TOTAL 2190 1225 25 21 54.75 1314 2628
Fonte: Acervo próprio do autor
4.1.3. PAVIMENTO PERMEÁVEL
Para a área 39, que é a que se localiza entre o setor 4 e a Oca – xerox,
recentemente pavimentado, se propõe o uso de pavimentos permeáveis. Isso se dá pois a obra,
já que executada recentemente, poderia ter sido projetada para sua adaptação aos métodos
compensatórios.
Para a finalidade ali desejada, o uso de pavimento permeável apresentaria todos
os pontos positivos sem o infortúnio de impermeabilização absoluta do lugar.
Indicaria que a área fosse utilizada também como reservatório com
rebaixamento em 21 centímetros do seu centro na direção de maior dimensão e suas
extremidade rebeixadas em 15cm.
Como a taxa de infiltração do pavimento permeável é maior que a do solo,
considerou-se a taxa de infiltração dessa área como a do solo pois neste caso, a limitante é o
solo.
61
Tabela 6 - Área pavimento permeável
CÓDI
GO
ÁR
EA
(m²)
PERÍME
TRO
TAXA DE
INFILTRA
ÇÃO
(mm/h)
ALTU
RA
EXT.
ALTU
RA
CENT
RO
CAPACIDA
DEDE DE
INFILTRAÇ
ÃO (m³/h)
CAPACID
ADE DE
INFILTRA
ÇÃO
(m³/dia)
RESER
VA (m³)
39 660 114 25 0.15 0.33 16.5 396 173.3 Fonte: Acervo próprio do autor
Simulação da capacidade de retenção e infiltração das medidas adotas para chuvas
consideras intensas.
As chuvas consideradas intensas são as mostradas na tabela 2.
Grafico 1 - Área abrangida
Fonte: Acervo próprio do autor
0
100000
200000
300000
400000
500000
600000
700000
800000
A B C D E F G H I J
ÁREA ABRANGIDA (m²)
ÁREA ABRANGIDA (m²)
62
Tabela 7- Simulação final de área abrangida
PRECIPITAÇÃO TEMPO (h)
PRECIPITAÇÃO
(mm)
PRECIPITAÇÃO
(mm/h)
CAPACIDADE DE
RESERVA (m³)
TAXA DE
INFILTRAÇÃO
(mm/h)
ALTURA
INFILTRADA
(mm)
CAPACIDADE
DE
INFILTRAÇÃO
(m³)
INFILTRAÇÃO
+ RESERVA
(m³)
A 0.083333333 8 96.0 5331.28 25 2.1 16.5 5347.8
B 0.25 15 60.0 5331.28 25 6.3 49.4 5380.7
C 0.5 20 40.0 5331.28 25 12.5 98.9 5430.2
D 1 25 25.0 5331.28 25 25.0 197.8 5529.0
E 2 30 15.0 5331.28 25 50.0 395.5 5726.8
F 4 35 8.8 5331.28 25 100.0 791.0 6122.3
G 8 40 5.0 5331.28 25 200.0 1582.0 6913.3
H 14 47 3.4 5331.28 25 350.0 2768.5 8099.8
I 24 55 2.3 5331.28 25 600.0 4746.0 10077.3
J 48 70 1.5 5331.28 25 1200.0 9492.0 14823.3 Fonte: Acervo próprio do autor
63
4.2. DEMAIS ÁREAS:
Para as demais áreas, optou-se por não executar nenhuma obra pois jugou-se que o
impacto não seria considerável por motivos adversos.
64
5. CONCLUSÃO:
Indiscutível é que o impacto da adoção de medidas simples como implementação de
jardins de chuva em canteiros e áreas verdes ociosas, substituição de pavimento impermeável
por permeável em estacionamentos, entre outros, quando somados, impactam de forma
significativa.
No caso apresentado, por exemplo, para a precipitação considerada intensa em que o
impacto seria menor (precipitação H), as medidas em conjunto teriam capacidade de reter
toda a água de uma área de precipitação de aproximadamente 172000m².
Desse modo se mostra bastante interessante a adoção de tais medidas, mesmo que cada
adoção pontual não represente impacto considerável, ao final, a adoção de varias em conjunto
figura uma opção de solução para a grave situação que boa parte das zonas metropolitanas
sofrem no que se refere ao manejo de águas pluviais.
65
BIBLIOGRAFIA:
BAHIENSE, J. M.; Avaliação de técnicas compensatórias em drenagem urbana baseadas no conceito
de desenvolvimento de baixo impacto, com o apoio de modelagem matemática. Rio de Janeiro, 2013
BAPTISTA, M., NASCIMENTO, N., & BARRAUD, S. (2005). "Técnicas Compensatórias em
Drenagem Urbana". Porto Alegre.
BARBASSA, A. P.; OLIVEIRA, A. P.; GONÇALVES, L. M. Aplicação de Técnicas
Compensatórias de Drenagem na Requalificação de Áreas Verdes Urbanas em Guarulhos –
SP. Cidades Verdes, v.04, n.09, 2016, pp. 87-101
BATEZINI, R.; Estudo Preliminar de Concretos Permeáveis Como Revestimento de
Pavimentos para Áreas de Veículos Leves, São Paulo, 2013
BUCHARLES, L. G. E.; SILVA, S. M. C. P. Avaliação do volume de água pluvial drenado
em um empreendimento habitacional: estudo de caso em Londrina – PR. 2007
CARDOSO, A. Sistemas Urbanos de Drenagem (2009)
CARVLHO, J. C., LELIS, A. C. Cartilha de Infiltração, 2010
City of Portland Technical Manual, 2016
City of Portland Stormwater Management Manual, 2016
COUTINHO, A. P.; Pavimentação Permeável como Técnica Compensatória na Drenagem Urbana da
Cidade de Recife (2011)
DIAS, S. F.; Estudo Comparativo de Projeto de Drenagem Convencional e Sustentável para Controle
de Escoamento Superficial. 2010
FREIRE SOUZA, C.; SOUZA GONÇALVES, L.; AVRUCH OLDENFUM, J. Plano Integrado de
Sistemas de Drenagem Urbana. Porto Alegre, 2007.
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67
Anexos:
Figura 25 - Indicação das áreas 1 e 32
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
Figura 26 - Indicação das áreas 2, 20, 31 e 33
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
68
Figura 27 - Indicação das áreas 4, 5, 6 e 7
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
Figura 28 - Indicação das áreas 3, 10, 12, 13, 14 e 15
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
69
Figura 29 - Indicação das áreas 34, 35, 36, 37 e 38
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
70
Figura 30 Indicação da área 42
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
Figura 31 - Indicação das áreas 16, 17, 18, 19, 40 e 41
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
71
Figura 32 - Indicação das áreas 3 e 11
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
Figura 33 - Indicação das áreas 8, 9, 10, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30 e 39
Fonte: Google Mymaps com alteração do autor
