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Planejamento Setorial de drenagem urbana. Guia do profissional em treinamento Nível 2 Águas Pluviais

Planejamento Setorial de Drenagem Urbana

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  • Planejamento Setorial de drenagem urbana.

    Guia do profissional em treinamento Nvel 2

    guas Pluviais

  • Promoo Rede Nacional de Capacitao e Extenso Tecnolgica em Saneamento Ambiental ReCESA

    Realizao Ncleo Regional Nordeste NURENE

    Instituies integrantes do NURENE Universidade Federal da Bahia (lder) | Universidade Federal do Cear | Universidade Federal da Paraba | Universidade Federal de Pernambuco

    Financiamento Financiadora de Estudos e Projetos do Ministrio da Cincia e Tecnologia I Fundao Nacional de Sade do Ministrio da Sade I Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental do Ministrio das Cidades

    Apoio organizacional Programa de Modernizao do Setor de Saneamento PMSS

    Comit gestor da ReCESA Comit consultivo da ReCESA

    - Ministrio das Cidades;

    - Ministrio da Cincia e Tecnologia;

    - Ministrio do Meio Ambiente;

    - Ministrio da Educao;

    - Ministrio da Integrao Nacional;

    - Ministrio da Sade;

    - Banco Nacional de Desenvolvimento

    Econmico Social (BNDES);

    - Caixa Econmica Federal (CAIXA).

    Parceiros do NURENE

    - ARCE Agncia Reguladora de Servios Pblicos Delegados do Estado do Cear - Cagece Companhia de gua e Esgoto do Cear - Cagepa Companhia de gua e Esgotos da Paraba - CEFET Cariri Centro Federal de Educao Tecnolgica do Cariri/CE - CENTEC Cariri Faculdade de Tecnologia CENTEC do Cariri/CE - Cerb Companhia de Engenharia Rural da Bahia - Compesa Companhia Pernambucana de Saneamento - Conder Companhia de Desenvolvimento Urbano do Estado da Bahia - EMASA Empresa Municipal de guas e Saneamento de Itabuna/BA - Embasa Empresa Baiana de guas e Saneamento - Emlur Empresa Municipal de Limpeza Urbana de Joo Pessoa - Emlurb / Fortaleza Empresa Municipal de Limpeza e Urbanizao de Fortaleza - Emlurb / Recife Empresa de Manuteno e Limpeza Urbana do Recife - Limpurb Empresa de Limpeza Urbana de Salvador - SAAE Servio Autnomo de gua e Esgoto do Municpio de Alagoinhas/BA - SANEAR Autarquia de Saneamento do Recife - SECTMA Secretaria de Cincia, Tecnologia e Meio Ambiente do Estado de Pernambuco - SEDUR Secretaria de Desenvolvimento Urbano da Bahia - SEINF Secretaria Municipal de Desenvolvimento Urbano e Infra-Estrutura de Fortaleza - SEMAM / Fortaleza Secretaria Municipal de Meio Ambiente e Controle Urbano - SEMAM / Joo Pessoa Secretaria Executiva de Meio Ambiente - SENAC / PE Servio Nacional de Aprendizagem Comercial de Pernambuco - SENAI / CE Servio Nacional de Aprendizagem Industrial do Cear - SENAI / PE Servio Nacional de Aprendizagem Industrial de Pernambuco - SEPLAN Secretaria de Planejamento de Joo Pessoa - SUDEMA Superintendncia de Administrao do Meio Ambiente do Estado da Paraba - UECE Universidade Estadual do Cear - UFMA Universidade Federal do Maranho - UNICAP Universidade Catlica de Pernambuco - UPE Universidade de Pernambuco

    - Associao Brasileira de Captao e Manejo de gua de Chuva ABCMAC

    - Associao Brasileira de Engenharia Sanitria e Ambiental ABES

    - Associao Brasileira de Recursos Hdricos ABRH

    - Associao Brasileira de Resduos Slidos e Limpeza Pblica ABLP

    - Associao das Empresas de Saneamento Bsico Estaduais AESBE

    - Associao Nacional dos Servios Municipais de Saneamento ASSEMAE

    - Conselho de Dirigentes dos Centros Federais de Educao Tecnolgica CONCEFET

    - Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia CONFEA

    - Federao de rgo para a Assistncia Social e Educacional FASE

    - Federao Nacional dos Urbanitrios FNU

    - Frum Nacional de Comits de Bacias Hidrogrficas FNCBHS

    - Frum Nacional de Pr-Reitores de Extenso das Universidades Pblicas Brasileiras

    FORPROEX

    - Frum Nacional Lixo e Cidadania L&P

    - Frente Nacional pelo Saneamento Ambiental FNSA

    - Instituto Brasileiro de Administrao Municipal IBAM

    - Organizao Pan-Americana de Sade OPAS

    - Programa Nacional de Conservao de Energia PROCEL

    - Rede Brasileira de Capacitao em Recursos Hdricos Cap-Net Brasil

  • Planejamento Setorial de drenagem urbana.

    Guia do profissional em treinamento Nvel 2

    guas Pluviais

  • Catalogao da Fonte:

    Coordenao Geral do NURENE

    Prof. Dr. Viviana Maria Zanta

    Profissionais que participaram da elaborao deste guia

    Professor Jaime Joaquim da Silva Pereira Cabral

    Professor Jorge Eurico Ribeiro Matos

    ConsultoresConsultoresConsultoresConsultores

    Andrea Lira Cartaxo

    Gerson Batista Bezerra Filho

    Guilherme Rocha Peplau

    Crditos

    Marco Aurlio Holanda de Castro | Patrcia Campos Borja

    Tarciso Cabral da Silva | Vladimir Caramoni Borges de Sousa

    Central de Produo de Material Didtico

    Alessandra Gomes Lopes Sampaio Silva | Danilo Gonalves dos Santos Sobrinho

    Silvio Antonio Pacheco Filho | Vivien Luciane Viaro

    Projeto Grfico

    Marco Severo | Rachel Barreto | Romero Ronconi

    Impresso

    Fast Design

    permitida a reproduo total ou parcial desta publicao, desde que citada a fonte.

    EXX guas Pluviais: planejamento setorial de drenagem urbana:

    guia do profissional em treinamento: nvel 2 / Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental (org). Salvador: ReCESA, 2008. 95p.

    Nota: Realizao do NURENE Ncleo Regional Nordeste;

    coordenao de Viviana Maria Zanta, Jos Fernando Thom Juc, Heber Pimentel Gomes e Marco Aurlio Holanda de Castro.

    1. Drenagem urbana. 2. Hidrologia urbana. 3. Manejo

    das guas pluviais. 4. Plano diretor drenagem 5.Gesto sustentvel - drenagem. I. Brasil. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. II. Ncleo Regional Nordeste.

    CDD XXX.X

  • Apresentao da ReCESAApresentao da ReCESAApresentao da ReCESAApresentao da ReCESA

    A criao do Ministrio das Cidades Ministrio das Cidades Ministrio das Cidades Ministrio das Cidades no

    Governo do Presidente Luiz Incio Lula da

    Silva, em 2003, permitiu que os imensos

    desafios urbanos passassem a ser

    encarados como poltica de Estado. Nesse

    contexto, a Secretaria Nacional de Secretaria Nacional de Secretaria Nacional de Secretaria Nacional de

    Saneamento Ambiental Saneamento Ambiental Saneamento Ambiental Saneamento Ambiental (SNSA) inaugurou

    um paradigma que inscreve o saneamento

    como poltica pblica, com dimenso

    urbana e ambiental, promotora de

    desenvolvimento e reduo das

    desigualdades sociais. Uma concepo de

    saneamento em que a tcnica e a

    tecnologia so colocadas a favor da

    prestao de um servio pblico e

    essencial.

    A misso da SNSA ganhou maior

    relevncia e efetividade com a agenda do

    saneamento para o quadrinio 2007-

    2010, haja vista a deciso do Governo

    Federal de destinar, dos recursos

    reservados ao Programa de Acelerao do

    Crescimento (PAC), 40 bilhes de reais

    para investimentos em saneamento.

    Nesse novo cenrio, a SNSA conduz aes

    de capacitao como um dos

    instrumentos estratgicos para a

    modificao de paradigmas, o alcance de

    melhorias de desempenho e da qualidade

    na prestao dos servios e a integrao

    de polticas setoriais. O projeto de

    estruturao da Rede de Capacitao e Rede de Capacitao e Rede de Capacitao e Rede de Capacitao e

    Extenso Tecnolgica em Saneamento Extenso Tecnolgica em Saneamento Extenso Tecnolgica em Saneamento Extenso Tecnolgica em Saneamento

    Ambiental Ambiental Ambiental Ambiental ReCESA ReCESA ReCESA ReCESA constitui importante

    iniciativa nessa direo.

    A ReCESA tem o propsito de reunir um

    conjunto de instituies e entidades com

    o objetivo de coordenar o

    desenvolvimento de propostas

    pedaggicas e de material didtico, bem

    como promover aes de intercmbio e de

    extenso tecnolgica que levem em

    considerao as peculiaridades regionais e

    as diferentes polticas, tcnicas e

    tecnologias visando capacitar

    profissionais para a operao,

    manuteno e gesto dos sistemas e

    servios de saneamento. Para a

    estruturao da ReCESA foram formados

    Ncleos Regionais e um Comit Gestor,

    em nvel nacional.

    Por fim, cabe destacar que este projeto

    tem sido bastante desafiador para todos

    ns: um grupo predominantemente

    formado por profissionais da rea de

    engenharia que compreendeu a

    necessidade de agregar outros olhares e

    saberes, ainda que para isso tenha sido

    necessrio "contornar todos os meandros

    do rio, antes de chegar ao seu curso

    principal".

    Comit Gestor da ReCESA Comit Gestor da ReCESA Comit Gestor da ReCESA Comit Gestor da ReCESA

  • NURENENURENENURENENURENE

    O Ncleo Regional Nordeste (NURENE) tem

    por objetivo o desenvolvimento de

    atividades de capacitao de profissionais

    da rea de saneamento, em quatro

    estados da regio Nordeste do Brasil:

    Bahia, Cear, Paraba e Pernambuco.

    O NURENE coordenado pela

    Universidade Federal da Bahia (UFBA),

    tendo como instituies co-executoras a

    Universidade Federal do Cear (UFC), a

    Universidade Federal da Paraba (UFPB) e a

    Universidade Federal de Pernambuco

    (UFPE).

    O NURENE espera que suas atividades

    possam contribuir para a alterao do

    quadro sanitrio do Nordeste e,

    consequentemente, para a melhoria da

    qualidade de vida da populao dessa

    regio marcada pela desigualdade social.

    Coordenadores Institucionais do NURENECoordenadores Institucionais do NURENECoordenadores Institucionais do NURENECoordenadores Institucionais do NURENE

    Os Guias Os Guias Os Guias Os Guias

    A coletnea de materiais didticos

    produzidos pelo NURENE composta de

    19 guias que sero utilizados nas Oficinas

    de Capacitao para profissionais que

    atuam na rea de saneamento. Quatro

    guias tratam de temas transversais,

    quatro abordam o manejo das guas

    pluviais, trs esto relacionados aos

    sistemas de abastecimento de gua, trs

    so sobre esgotamento sanitrio e cinco

    versam sobre o manejo dos resduos

    slidos e limpeza pblica.

    O pblico alvo do NURENE envolve

    profissionais que atuam na rea dos

    servios de saneamento e que possuem

    um grau de escolaridade que varia do

    semi-alfabetizado ao terceiro grau.

    Os guias representam um esforo do

    NURENE no sentido de abordar as

    temticas de saneamento segundo uma

    proposta pedaggica pautada no

    reconhecimento das prticas atuais e em

    uma reflexo crtica sobre essas aes

    para a produo de uma nova prtica

    capaz de contribuir para a promoo de

    um saneamento de qualidade para todos.

    Equipe da CEquipe da CEquipe da CEquipe da Central de Produo de Material Didtico entral de Produo de Material Didtico entral de Produo de Material Didtico entral de Produo de Material Didtico CPMD CPMD CPMD CPMD

  • Apresentao da rea temticaApresentao da rea temticaApresentao da rea temticaApresentao da rea temtica

    guas Pluviaisguas Pluviaisguas Pluviaisguas Pluviais

    O conjunto de aes que objetiva alcanar

    nveis crescentes de salubridade ambiental,

    compreendendo o abastecimento de gua, a

    coleta, o tratamento e a disposio dos

    esgotos e resduos slidos e gasosos, demais

    servios de limpeza pblica e o manejo das

    guas pluviais constituem o saneamento

    ambiental. O manejo de guas pluviais

    contempla a captao ou a reteno para

    infiltrao ou aproveitamento, a coleta, o

    transporte, a reserva ou conteno para

    amortecimento de cheias, o tratamento e o

    lanamento das guas pluviais. A ao deve,

    portanto, prever o controle ambiental de

    vetores e reservatrios de doenas e

    promover a disciplina na ocupao e uso do

    solo para possibilitar a melhoria das

    condies de vida nos meios urbano e rural. O

    NURENE busca atender o tema atravs de

    oficinas e seminrios que iro trazer

    discusso a interdisciplinaridade dentro do

    saneamento ambiental.

    Conselho Editorial de guas PluConselho Editorial de guas PluConselho Editorial de guas PluConselho Editorial de guas Pluviaisviaisviaisviais

  • Sumrio

    EFEITOS DO USO DO SOLO NAS CIDADES SOBRE A HIDROLOGIA URBANA..... 10

    Hidrologia Urbana....................................................................................... 10

    Uso do Solo nas Cidades............................................................................. 21

    INUNDAES URBANAS............................................................................... 23

    Inundaes Ribeirinhas............................................................................... 23

    Inundaes Devido Urbanizao............................................................... 26

    AES PARA O MANEJO DAS GUAS PLUVIAIS.............................................. 29

    O Sistema de guas Pluviais........................................................................ 29

    Aes Estruturais........................................................................................ 33

    Aes No-estruturais................................................................................. 34

    Modelagem Hidrolgica............................................................................... 36

    Monitoramento Hidrolgico......................................................................... 40

    Sistemas de Drenagem Alternativos ou Ambientais...................................... 42

    AS GUAS PLUVIAIS E A INTERFACE COM OS DEMAIS COMPONENTES DO

    SANEAMENTO AMBIENTAL........................................................................... 45

    Componentes do Saneamento..................................................................... 45

    As guas Pluviais e o Sistema de Abastecimento de gua............................ 46

    As guas Pluviais e o Sistema de Esgotos Sanitrios.................................... 46

    As guas Pluviais e os Resduos Slidos...................................................... 48

    O MANEJO DAS GUAS PLUVIAIS E A SADE PBLICA................................... 50

    Qualidade das guas Pluviais..................................................................... 50

    Doenas Relacionadas Com a gua............................................................ 51

    Observaes Pertinentes Quanto ao Manejo de guas Pluviais e a Sade

    Pblica........................................................................................................ 53

    EDUCAO AMBIENTAL PARA O SANEAMENTO INTEGRADO ESPECIALMENTE

    PARA A DRENAGEM URBANA........................................................................ 55

    Campanhas Publicitrias............................................................................ 56

    Elaborao dos Projetos para Drenagem Urbana.......................................... 56

    Problemas a Serem Encontrados.................................................................. 58

    Participao Social....................................................................................... 58

    PLANO DIRETOR DE DRENAGEM URBANA PDDrU........................................ 60

    Dados de Entrada: Informaes Necessrias................................................ 61

    Fundamentos do PDDrU.............................................................................. 62

    Desenvolvimento do PDDrU......................................................................... 64

    Produtos..................................................................................................... 65

  • Programas................................................................................................... 65

    Planos Diretores de Drenagem Urbana no Brasil ......................................... 66

    GESTO SUSTENTVEL DAS GUAS PLUVIAIS URBANAS................................ 68

    Gesto da gua no Brasil............................................................................ 69

    Gesto das guas no Meio Urbano............................................................. 70

    Manejo Sustentvel de guas Pluviais Urbanas............................................ 72

    Sistemas de guas Pluviais Urbanos............................................................ 73

    Elementos de um Adequado Sistema Pluvial Urbano.................................... 75

    REFERNCIAS Bibliogrficas......................................................................... 81

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    10

    Efeitos do uso do solo nas cidades sobre a hidrologia

    urbana

    Hidrologia urbana

    Segundo Silveira (1998), na base conceitual da Hidrologia Urbana no mundo moderno,

    no mais admissvel uma viso exclusivamente mecanicista da circulao das guas e

    esgotos no espao urbano, e sim um saneamento integrado, com maior respeito pelo

    meio ambiente.

    A anlise de fatos passados revela que a Hidrologia Urbana estruturou-se

    gradativamente como disciplina cientfica nos pases desenvolvidos da Amrica do

    Norte e Europa a partir do fim dos anos 60, em decorrncia da necessidade crescente

    de conhecimento e controle das relaes, freqentemente conflitantes, entre a cidade

    e o ciclo hidrolgico. Isso conduziu a uma reflexo mais profunda sobre as

    conseqncias das aes antrpicas densas (urbanizao) sobre o meio ambiente,

    particularmente sobre os recursos hdricos.

    Dessa forma, na tica estabelecida nos pases desenvolvidos, a Hidrologia Urbana visa

    hoje em dia conhecer e controlar os efeitos da urbanizao nos diversos componentes

    do ciclo hidrolgico e para isso ela se prope, a:

    pesquisar fundamentalmente os efeitos da urbanizao no escoamento de

    bacias hidrogrficas (quantitativa e qualitativamente) e na circulao atmosfrica, em

    particular sobre as precipitaes;

    desenvolver estudos com o objetivo de melhorar ou propor novas solues em

    relao a obras (equipamentos urbanos) e forma de ocupao do solo de maneira a

    reduzir os impactos nocivos no prprio meio urbano, inclusive, a jusante da cidade.

    A evoluo para alcanar esse estgio avanado de abordagem do saneamento

    ambiental urbano fruto de numerosas pesquisas realizadas desde meados do sculo

    XIX. Segundo Desbordes (1987) apud Silveira (1998), a fase atual corresponde

    terceira etapa de uma seqncia de evoluo caracterizada por:

    1. Conceito higienista.

    2. Racionalizao e normatizao dos clculos hidrolgicos.

    3. Abordagem cientfica e ambiental do ciclo hidrolgico urbano.

    A primeira etapa decorrente do movimento higienista surgido na Europa do sculo

    XIX, que preconizava como medida de sade pblica a eliminao sistemtica das

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    11

    guas paradas ou empoadas nas cidades, assim como dos dejetos domsticos

    jogados nas vias pblicas. Surge o conceito de evacuao rpida para longe, por meio

    de canalizao subterrnea, de toda gua circulante na cidade, passvel de ser

    infectada ou contaminada por dejetos humanos ou animais. Em termos hidrolgicos

    so estabelecidas as primeiras relaes quantitativas entre precipitao e escoamento

    para dimensionamento de obras.

    A segunda etapa mantm o conceito de evacuao rpida, mas procura estabelecer

    melhor o clculo hidrolgico para dimensionamento das obras hidrulicas. J dispondo

    de melhores instrumentos de medida das grandezas hidrolgicas a etapa de

    racionalizao (surgimento do mtodo racional) e da normatizao dos clculos.

    A terceira etapa, que estabeleceu a Hidrologia Urbana de hoje, , na seqncia

    mencionada, uma espcie de revoluo impulsionada por outras revolues iniciadas

    nos anos 60/70: a conscincia ecolgica e o avano tecnolgico. Assim, entre outros

    aspectos, alternativas ao conceito de evacuao rpida puderam ser estabelecidas, a

    poluio das guas pluviais foi reconhecida, e uma crescente presso desenvolveu-se

    para que todos os esgotos sejam tratados. Um ndice alto de tratamento de esgotos

    domsticos e industriais j uma realidade nos pases desenvolvidos e um grande

    nmero de suas pesquisas trata do futuro tratamento das guas pluviais.

    Hidrologia urbana no BrasilHidrologia urbana no BrasilHidrologia urbana no BrasilHidrologia urbana no Brasil

    Aps a proclamao da Repblica em 1889, e por causa dela, o Brasil viveu um perodo

    de reformas urbansticas no qual se consolidou o conceito higienista do saneamento

    urbano.

    Nesse incio de sculo, a ao de Saturnino de Brito, um engenheiro sanitarista com

    slidos conhecimentos de engenharia civil, mecnica e hidrulica, ajudou a consolidar

    o que ainda hoje costuma se chamar no Brasil de drenagem urbana (evacuao rpida

    combinada com a rede de esgoto pluvial separada da rede de esgoto domstico -

    sistema separador absoluto)..

    A hidrologia urbana pode ser definida como o estudo dos processos hidrolgicos em

    ambientes afetados pela urbanizao. Quando o interesse maior a drenagem urbana,

    o escopo dos estudos pode ser bastante simplificado e, geralmente, se limita ao

    estudo das cheias (Tucci, 2004).

    De acordo com Silveira (1998), o Brasil acompanhou, aproximadamente, as duas

    primeiras etapas do saneamento urbano, mas no conseguiu ainda passar,

    satisfatoriamente, terceira etapa; isto , o modo de pensar atual est mais vinculado

    drenagem urbana que hidrologia urbana. No difcil ligar esse fato falta crnica

    de investimentos suficientes para pesquisa e construo de obras fsicas. Assim, a

    situao atual de grande defasagem em relao aos pases desenvolvidos (enquanto

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    12

    a Europa j fala seriamente em purificar as guas pluviais, somente 8% dos esgotos

    domsticos brasileiros so tratados).

    A Figura 1, explicitada em Hall (1984) apud Tucci (2004), mostra como se inter-

    relacionam os diversos processos que ocorrem em uma rea urbana.

    Figura 1Figura 1Figura 1Figura 1.... Processos que ocorrem numa rea urbana.

    Ciclo hidrolgico e bacia hidrogrficaCiclo hidrolgico e bacia hidrogrficaCiclo hidrolgico e bacia hidrogrficaCiclo hidrolgico e bacia hidrogrfica

    O ciclo hidrolgico (Figura 2) responsvel pela renovao da gua no planeta.

    Urbanizao

    Densidade populacional

    aumenta

    Densidade de construo aumenta

    Volume de guas servidas aumenta

    Demanda de gua aumenta

    rea impermeabi- lizada aumenta

    Modificaes no sistema de

    drenagem

    Problemas de recursos hdricos

    Clima urbano se altera

    Qualidade das guas pluviais

    deteriora

    Recarga subterrnea

    diminui

    Escoamento superficial direto

    aumenta

    Velocidade do escoamento

    aumenta

    Qualidade dos cursos

    receptores deteriora

    Vazes bsicas

    diminuem

    Picos das cheias

    aumentam

    Tempos de concentrao e

    recesso menores

    Problemas de controle de poluio

    Problemas de controle de inundaes

    Fonte: Hall (1984) ap

    ud Tucci (2004, p.808).

    Ciclo Hidrolgico como um fenmeno global de circulao fechada da gua

    entre a superfcie terrestre e a atmosfera, impulsionado, fundamentalmente, pela energia solar associada gravidade e rotao terrestre (TUCCI, 2004).

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    13

    Exutrio

    680

    Divisor de guas

    70

    Figura 2Figura 2Figura 2Figura 2.... Ciclo Hidrolgico ou Ciclo da gua.

    O ciclo hidrolgico normalmente estudado com maior interesse na fase terrestre,

    onde o elemento fundamental de anlise a bacia hidrogrfica. A bacia uma unidade

    fisiogrfica, limitada por divisores topogrficos ou divisores de gua, que so as

    cristas das elevaes do terreno que separam a drenagem da precipitao entre duas

    bacias adjacentes, tal como ilustrado na Figura 3.

    A rede de drenagem de uma bacia hidrogrfica formada pelo rio principal e pelos

    seus tributrios, constituindo-se em um sistema de transporte de gua e sedimentos,

    enquanto a sua rea de drenagem dada pela superfcie da projeo vertical da linha

    fechada dos divisores de gua sobre um plano horizontal, sendo geralmente expressa

    em hectares (ha) ou quilmetros quadrados (km2).

    Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3. Individualizao de uma Bacia Hidrogrfica.

    Fonte: http://pt.wikiped

    ia.org/w

    iki/Ciclo_hidrolgico.

    Fonte:

    www.fag

    .edu.br/professores/muller/bacia%20hidrografica.doc.

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    14

    A parcela da chuva que se abate sobre a rea da bacia e que ir transformar-se em

    escoamento superficial, chamada precipitao efetiva, escoa a partir das maiores

    elevaes do terreno, formando enxurradas em direo aos vales. Esses, por sua vez,

    concentram esse escoamento em crregos, riachos e ribeires, os quais confluem e

    formam o rio principal da bacia. O volume de gua que passa pelo exutrio na unidade

    de tempo a vazo ou descarga da bacia.

    Tucci (2004) denomina o hidrograma ao grfico que relaciona a vazo no tempo. O

    hidrograma possui vazes e tempos caractersticos, os quais so atributos tpicos,

    resultantes das propriedades geomorfolgicas da bacia em questo. Essas podem ser

    sintetizadas pela extenso da bacia, forma, distribuio de relevo, declividade,

    comprimento do rio principal, densidade de drenagem, cobertura vegetal, tipo e uso

    do solo, entre outras.

    A distribuio da vazo no tempo resultado da interao de todos os componentes

    do ciclo hidrolgico entre a ocorrncia da precipitao e a vazo na bacia hidrogrfica.

    O hidrograma tpico de uma bacia, aps a ocorrncia de uma seqncia de

    precipitaes apresentado na Figura 4.

    Figura 4Figura 4Figura 4Figura 4. Hidrograma tipo.

    Aps o incio da chuva, existe um intervalo de tempo em que o nvel comea a elevar-

    se. Esse tempo retardado de resposta deve-se s perdas iniciais por interceptao

    vegetal e depresses do solo, alm do prprio retardo de resposta da bacia devido ao

    tempo de deslocamento da gua na mesma. A elevao da vazo at o pico apresenta,

    em geral, um gradiente maior que a parte posterior ao mesmo. O escoamento

    superficial o processo predominante nesse perodo, refletindo a resposta ao

    comportamento aleatrio da precipitao.

    Fonte: Fo

    nte: Tucci (2004, p.392).

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    15

    A contribuio da vazo subterrnea influenciada pela infiltrao na camada superior

    do solo, sua percolao, e conseqente aumento do nvel do aqfero. Como o

    escoamento superficial mais rpido, o nvel muda de A para B. Essa elevao rpida

    do nvel provoca a inverso de vazo ou represamento do fluxo no aqfero na

    vizinhana com o rio. Isso se observa na Figura 4 pela linha tracejada. O processo

    comea a inverter-se quando a percolao aumenta e o fluxo superficial diminui.

    Os elementos que caracterizam o hidrograma apresentado na Figura 4 so:

    Tempo de retardo (tl) intervalo de tempo entre o centro de massa da

    precipitao e o centro de gravidade do hidrograma.

    Tempo de pico (tp) intervalo entre o centro de massa da precipitao e o tempo

    da vazo mxima.

    Tempo de concentrao (tc) tempo necessrio para que a gua precipitada no

    ponto mais distante da bacia se desloque at a seo de estudo, ou ainda, o

    intervalo de tempo entre o fim da precipitao e o ponto de inflexo do

    hidrograma.

    Tempo de base (tb) intervalo de tempo entre o incio da precipitao e o tempo

    em que toda precipitao j escoou pela seo de estudo e o rio j voltou s

    condies anteriores ao incio da precipitao.

    Tempo de recesso (tr) tempo necessrio para a vazo baixar at o ponto em

    que no existe mais o escoamento superficial.

    O escoamento superficial, que caracteriza as duas primeiras partes do hidrograma

    pode ser descrito por modelos, cuja simulao exige a separao desse escoamento

    com o subterrneo. necessrio separ-lo do escoamento subterrneo e obter a

    precipitao efetiva que gerou o hidrograma. Um dos primeiros modelos apresentados

    para representar o escoamento superficial na bacia foi o Hidrograma Unitrio.

    Segundo Porto e Righetto (1995), o Hidrograma Unitrio de uma bacia a

    representao da sua resposta a um estmulo chuvoso, e resulta dos diversos

    processos elementares de armazenamento e trnsito do escoamento superficial.

    Aceitando-se que o Hidrograma Unitrio uma caracterstica invariante de cada bacia,

    ento seus parmetros como vazo de pico, tempo de ascenso e outros, dependem

    de como se processa o escoamento superficial e, portanto das caractersticas

    geomorfolgicas da bacia.

    Existem ainda os Hidrogramas Unitrios Sintticos que so classificados como

    empricos e conceituais. Os empricos dependem de qualquer curva terica a que

    tenham de obedecer e consideram apenas os parmetros fundamentais que os

    definem, e a correlao determinada a partir das caractersticas da bacia. Neste caso,

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    16

    se podem citar os hidrogramas de Snyder, regionalizao de Diaz e Tucci, Triangular

    do Soil Conservation Service (SCS), entre outros. J os hidrogramas conceituais devem

    obedecer a um certo tipo de curva, que se admite representar conceitualmente o

    fenmeno fsico de transformao chuva-vazo. Entre eles esto os hidrogramas de

    Nash e Gray (PORTO e RIGHETTO, 1995).

    Bacias pequenas e mdiasBacias pequenas e mdiasBacias pequenas e mdiasBacias pequenas e mdias

    As tcnicas hidrolgicas de estudos de drenagem urbana aplicam-se a bacias de

    pequeno ou mdio porte e, portanto, importante dispor de algum critrio de

    distino entre essas bacias para escolher os mtodos e os parmetros hidrolgicos

    mais adequados a cada tipo de bacia.

    Tucci (2004) especifica que os critrios mais comuns classificam como bacia pequena

    aquela cuja rea de drenagem seja inferior a 2,5Km2 ou que o tempo de concentrao

    seja inferior a 1 hora. Para bacias mdias os limites superiores so, respectivamente,

    1000Km2 e 12 horas.

    As caractersticas de homogeneidade das pequenas bacias fazem com que elas sejam

    muitas vezes utilizadas em pesquisas visando obteno de um melhor entendimento

    dos processos fsicos, qumicos e biolgicos que intervm no ciclo hidrolgico.

    Segundo Ponce (1989) apud Paiva e Paiva (2003), uma bacia hidrogrfica considerada

    pequena se apresentar algumas ou todas das seguintes propriedades:

    a precipitao pode ser considerada como uniformemente distribuda no

    espao, sobre toda bacia.

    a precipitao pode ser considerada como uniformemente distribuda no

    tempo.

    a durao das tormentas geralmente excede o tempo de concentrao da bacia.

    a gerao de gua e sedimentos se d, principalmente, pelo escoamento nas

    vertentes.

    os processos de armazenamento e de fluxo concentrado na calha dos cursos

    dgua so pouco importantes.

    As principais conseqncias dessa classificao referem-se escolha do mtodo para

    clculo das vazes mximas e forma de determinar os parmetros hidrolgicos

    utilizados nesses mtodos. Em bacias pequenas usa-se o mtodo racional, porque as

    hipteses deste mtodo se adaptam s caractersticas de comportamento hidrolgico

    dessas bacias. A equao do mtodo racional a seguinte:

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    17

    CIAQ 278,0= eq. (01) eq. (01) eq. (01) eq. (01)

    Onde: Q vazo mxima, em m3/s;

    0,278 fator para correo de unidade;

    C coeficiente de escoamento superficial da bacia;

    I intensidade da precipitao de projeto, em mm/h;

    A rea da bacia, em Km2.

    Para as bacias mdias normalmente se utilizam tcnicas baseadas na teoria do

    Hidrograma Unitrio (HU) porque estas bacias permitem considerar a variao da

    intensidade da chuva no tempo e o amortecimento na bacia. A aplicao do mtodo

    racional a bacias mdias no recomendvel, porque superestima as vazes de pico.

    Perodo de retornoPerodo de retornoPerodo de retornoPerodo de retorno

    Tucci (2004) define perodo de retorno como o inverso da probabilidade de um

    determinado evento hidrolgico ser igualado ou excedido em um ano qualquer. Ao se

    decidir que uma obra ser projetada para uma vazo com perodo de retorno T anos,

    automaticamente, decide-se o grau de proteo ou o risco a que a populao est

    sujeita.

    Segundo Tucci (2004), as dificuldades na escolha do perodo de retorno fazem com

    que os valores escolhidos recaiam sobre valores aceitos de forma mais ou menos

    ampla pelo meio tcnico. Muitas entidades fixam os perodos de retorno para diversos

    Recomenda-se:

    Bacias pequenas Q = CIA.Q = CIA.Q = CIA.Q = CIA.

    Bacias mdias

    HU (h; t)HU (h; t)HU (h; t)HU (h; t)

    Quanto maior o grau de proteo, maiores sero os custos da obra e interferncias no ambiente

    urbano. Isso, porm no justificativa para a escolha de perodos de retorno pequenos.

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    18

    tipos de obra como critrio de projeto. Os valores da Tabela 1 so encontrados na

    literatura tcnica e desfrutam de certo consenso internacional.

    Tabela 1Tabela 1Tabela 1Tabela 1. . . . Perodos de retorno para diferentes ocupaes da rea.

    Tipo de Obra Tipo de Ocupao da rea T (anos)

    Residencial 2

    Comercial 5

    reas com edifcios de servios ao

    pblico 5

    Aeroportos 2 - 5

    Microdrenagem

    reas comerciais e artrias de trfego 5 - 100

    reas comerciais e residenciais 50 -

    100 Macrodrenagem

    reas de importncia especfica 500

    Fonte: DAEE/CETESB, 1980 apud Tucci (2004, p.815).

    A determinao do perodo de retorno atribui um risco obra, pois a obra tende a

    falhar pelo menos uma vez durante sua vida til. Uma obra projetada para

    determinado perodo de retorno T expe-se todo o ano a uma probabilidade 1/T de

    vir a falhar. Ao longo de sua durao essa obra ter um risco de falha maior do que

    1/T, porque estar exposta repetidamente a essa probabilidade. De acordo com Tucci

    (2004), o risco ser:

    =

    N

    TR 111100

    eq.( 02)eq.( 02)eq.( 02)eq.( 02)

    Onde: R = risco em porcentagem;

    T = perodo de retorno;

    N = vida til da obra em anos.

    A Tabela 2 mostra para vrios perodos de retorno, o risco em funo da vida til da

    obra.

    Tabela 2Tabela 2Tabela 2Tabela 2. . . . Risco em funo da vida til e do perodo de retorno.

    Vida til da obra (anos) T

    (anos) 2 5 25 50 100

    2 75 97 99,9 99,9 99,9

    5 36 67 99,9 99,9 99,9

    10 19 41 93 99 99,9

    25 25 18 64 87 98

    50 40 10 40 64 87

    100 2 5 22 39 63

    500 0,4 1 5 9 18

    Fonte: Tucci (1995, p.111).

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    19

    Tempo de concentraoTempo de concentraoTempo de concentraoTempo de concentrao

    Para caracterizar o hidrograma e o comportamento da bacia, o tempo de concentrao

    um elemento fundamental.

    Existe uma grande quantidade de frmulas que fornecem o valor do tempo de

    concentrao (tc) em funo de caractersticas fsicas da bacia (rea, declividade,

    comprimento do talvegue, rugosidade das superfcies e outras), da sua ocupao e,

    eventualmente, da intensidade de chuva. Essas frmulas tm origem em estudos

    experimentais de campo e laboratrio e, portanto, devem ser aplicadas em condies

    que se aproximem daquelas para as quais foram determinadas.

    Silveira (2005) avaliou o desempenho de 23 frmulas de tempo de concentrao,

    calculando seus erros com dados de dois arquivos-teste, um de bacias rurais e outro

    de bacias urbanizadas montado com dados publicados por Schaake et al. (1967) e

    Desbordes (1974). As mais recomendadas esto apresentadas na Tabela 3. As

    recomendaes para as frmulas especificadas na Tabela, justificam-se pela

    abrangncia de bacias com bons resultados, pela representatividade original, e pelos

    erros avaliados. A Tabela 4 apresenta o significado de cada termo das frmulas

    apresentadas na Tabela 3.

    Tabela 3Tabela 3Tabela 3Tabela 3. Frmulas para o clculo do tempo de concentrao.

    Onda Cinemtica 3,06,04,06,035,7 = SLintc Kirpich 385,077,00663,0 = SLtc Ven te Chow 32,064,0160,0 = SLtc Corps Engineers 19,076,0191,0 = SLtc Carter 3,06,00977,0 = SLtc Schaake et al. 26,016,024,00828,0 = impc ASLt Desbordes 4523,03832,03039,00869,0 = impc ASAt

    Fonte: Silveira (2005).

    O tempo de concentrao o tempo necessrio para a gua

    precipitada no ponto mais distante da bacia deslocar-se at a

    seo principal (exutrio). Esse tempo definido tambm

    como o tempo entre o fim da precipitao e o ponto de

    inflexo do hidrograma (Esteves e Mendiondo, 2003).

    No clculo do tc

    podem ocorrer

    imprecises. Por isso

    devem ser feitas anlises cuidadosas!

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    20

    Tabela 4Tabela 4Tabela 4Tabela 4. . . . Significado dos termos utilizados nas frmulas do tempo de

    concentrao.

    c Tempo de concentrao em horas

    A rea da bacia em Km2

    Aimp Frao de rea impermevel em Km2, variam entre 0 e1

    L Comprimento em Km do rio, canal ou talvegue principal, ou o

    comprimento do percurso hidrulico

    S Declividade do rio, canal ou talvegue principal, ou o comprimento

    do percurso hidrulico em m/m

    n Rugosidade de Manning

    i Intensidade de chuva em mm/h

    Fonte: Silveira (2005).

    Debate

    Conhecendo as caractersticas de sua regio, voc saberia

    dizer quais das frmulas de clculo do tempo de concentrao, apresentadas neste texto, so mais adequadas ao seu

    municpio? Justifique sua escolha.

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    21

    Uso do solo nas cidades

    A ocupao do meio fsico atravs da expanso urbana tem revelado problemas de

    relativa gravidade em funo da falta de conhecimento dos fatores fisiogrficos que

    regem o comportamento e a resposta desse componente ambiental frente ocupao

    que na maioria das vezes, feita de forma desordenada, deflagrando processos

    erosivos, que so comandados por diversos fatores naturais relacionados s

    caractersticas do clima, do relevo, do solo e da cobertura vegetal.

    Segundo Lira (2003), a diversidade de uso na malha urbana permite a proximidade de

    uso residencial, comercial, servios e pequenas empresas, mas o excesso desta

    permissividade gera conflitos de uso e necessidade de controle urbanstico.

    A lgica de ocupao do solo tem sido regulada pelo interesse do mercado imobilirio,

    no vinculada s condies de infra-estrutura, gerando problemas de mobilidade,

    moradia e degradao ambiental.

    Tucci (1995) diz que a elaborao do plano de uso do solo importante instrumento

    para o direcionamento do desenvolvimento da cidade, bem como para a elaborao de

    uma legislao adequada.

    O levantamento dos vetores de expanso e da projeo de aumento da populao

    necessrio para a elaborao do plano. As principais caractersticas desse meio fsico

    so:

    Geomorfolgicas (formas e dinmica do relevo).

    Geolgicas (tipos de rocha, modos de ocorrncia).

    Geotcnicas (caractersticas dos terrenos, propriedades dos solos e rochas).

    De acordo com Tucci (1995), estas caractersticas condicionam os reflexos resultantes

    da ocupao do solo e para cada caracterstica pode ser criado um mapa. Esse mapa

    pode ser definido como um plano. O cruzamento desses planos e a anlise das

    caractersticas sobrepostas trazem como resultado, um diagnstico das reas mais

    sujeitas eroso e mais indicadas habitao. Para o cruzamento dos planos pode ser

    usado o sistema geogrfico de informaes (SIG). Entre os principais planos pode-se

    mencionar:

    Mapeamento geotcnico.

    Mapa de uso do solo.

    Sistema virio.

    Cobertura vegetal.

    Declividade.

    reas de preservao.

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    22

    A adequada ocupao pode ser instituda por meio de uma legislao apropriada.

    Mittelstaedt et al. (1985) apud Tucci (1995) sugerem:

    Lei instituindo o projeto de controle da eroso.

    Lei delimitando o permetro urbano.

    Lei dispondo sobre zoneamento do uso e ocupao do solo.

    Lei estabelecendo normas para aprovao de arruamentos, loteamentos e

    desmatamentos de lotes.

    Lei dispondo sobre a taxa de servios urbanos de controle da eroso.

    Debate

    Como voc classificaria a situao da sua regio em relao

    drenagem de guas pluviais?

    Em relao ao uso do solo do seu municpio, voc julga

    que existem praas, parques e arborizao adequada?

    Voc considera o seu municpio, predominantemente

    impermevel ou permevel? Explique.

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    23

    Inundaes urbanas

    Introduo

    De modo a garantir um melhor entendimento do assunto, faz-se pertinente definir os

    termos: alagamento, inundao e enchente.

    O escoamento superficial, provocado pelo excedente da gua que no infiltra ao

    chegar ao solo, pode produzir inundaes nas reas urbanas, devido a dois processos,

    que ocorrem isoladamente ou combinados, segundo Tucci (2003):

    Inundaes de reas ribeirinhas: so inundaes naturais que ocorrem no leito

    maior dos rios devido variabilidade temporal e espacial da precipitao e do

    escoamento na bacia hidrogrfica;

    Inundaes devido urbanizao: so as inundaes que ocorrem na drenagem

    urbana devido s chuvas intensas e aos efeitos da impermeabilizao do solo,

    canalizao do escoamento ou obstrues ao escoamento. Os alagamentos geralmente

    se enquadram nesse tipo de inundao, salvo outras condies que no possuem a

    chuva intensa como uma de suas causas.

    Inundaes ribeirinhas

    Esse tipo de inundao em reas rurais representa em diversos casos benefcios para a

    agricultura, pois fertiliza as vrzeas, propiciando boas colheitas de culturas de charcos

    e vazantes. Essa verdadeira fonte de riqueza um modelo de boa convivncia entre a

    sociedade e os rios. Infelizmente, as cidades ribeirinhas no respeitaram essa condio

    natural dos cursos dgua e sua populao, notadamente as mais carentes, passaram a

    ocupar essa rea imprpria, ficando sujeita a grandes prejuzos.

    Geralmente, o rio possui um ou mais leitos. O chamado leito menor a seo normal

    do rio nos perodos de estiagem, o(s) leito(s) maior(es) ocupa(m) a topografia das

    AlagamentoAlagamentoAlagamentoAlagamento - o acumulo de gua no leito das ruas e no permetro urbano, somadas

    aos sistemas de drenagem deficientes.

    InundaoInundaoInundaoInundao - o transbordamento da gua da calha normal de rios, mares, lagos e

    audes, ou acmulo de gua devido a precipitaes intensas somadas a drenagem

    deficiente, em reas no habitualmente submersas.

    Enchente Enchente Enchente Enchente - a elevao do nvel de gua de um rio, acima de sua vazo normal.

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    24

    vrzeas. A invaso desses leitos maiores (por aterros e construes) obstrui o

    escoamento, aumentando ainda mais o nvel das inundaes (Figura 5) tanto

    montante (efeito de remanso) quanto jusante.

    Figura Figura Figura Figura 5555. . . . Efeito da inundao ribeirinha aliada ao desenvolvimento urbano das vrzeas de um

    rio.

    Os problemas decorrentes dessa situao devem-se ao grau de ocupao pela

    populao existente nessas vrzeas. Para bacias maiores, o efeito da urbanizao

    sobre esse tipo de enchente, segundo Pedrosa (1996), pouco agravante,

    corroborando com Hollis (1975) apud Hundecha e Brdossy (2004) que afirma que as

    pequenas enchentes naturais so aumentadas devido urbanizao, enquanto que

    para enchentes mais raras no h influncia significativa.

    Caractersticas das inundaes ribeirinhasCaractersticas das inundaes ribeirinhasCaractersticas das inundaes ribeirinhasCaractersticas das inundaes ribeirinhas

    O escoamento superficial das partes altas da bacia (cabeceiras), ou em reas em que a

    topografia restringe o leito do curso dgua, mais veloz e por isso precisa de menor

    rea molhada (seo do leito menor). Nesse caso, quando ocorre uma cheia, o nvel da

    gua sobe mais rapidamente, sendo sua fora de arraste maior (Figura 6).

    Fonte: Tucci (2001).

    Curiosidades Curiosidades Curiosidades Curiosidades Precipitaes! Precipitaes! Precipitaes! Precipitaes!

    Orogrficas:Orogrficas:Orogrficas:Orogrficas: ocorrem quando os ventos midos se elevam e se resfriam pelo encontro de

    uma barreira montanhosa.

    Convectivas:Convectivas:Convectivas:Convectivas: provocadas pela intensa evapotranspirao de superfcies midas e

    aquecidas como florestas, cidades e oceanos tropicais.

    Frontais:Frontais:Frontais:Frontais: so causadas pelo encontro de uma massa fria e seca com outra quente e

    mida.

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    25

    (a) (b)

    Figura Figura Figura Figura 6666. . . . Seo do Rio Jacarecica em Macei-AL. (a) dia de enchente; b) dia chuvoso 15 dias

    depois de enchente. Detalhe para a ponte arrastada para perto do poste.

    J nas reas planas e de baixa declividade, o escoamento tende a espraiar aumentando

    o leito natural. Quando ocorrem enchentes, o nvel sobe lentamente, mas a rea

    atingida e a permanncia da gua no local so maiores. A permeabilidade do solo

    tambm um fator importante na formao do escoamento superficial, sendo o

    volume de escoamento maior onde a composio dos solos mais impermevel.

    A cobertura e o tipo de vegetao so os principais definidores da parcela de

    interceptao e de eroso do solo, que influenciam diretamente o escoamento

    superficial e a dinmica dos sedimentos de uma bacia hidrogrfica. Quando h

    supresso da vegetao, a parcela dos sedimentos e a eroso aumentam, j que a

    parte que seria interceptada atinge o solo, acelerando ou ocasionando o processo de

    assoreamento de cursos dgua, aumentando o risco de inundaes ribeirinhas.

    As condies artificiais da bacia so as intervenes humanas a partir do cenrio

    natural como: urbanizao, desmatamento, manejo de reas agrcolas etc. possvel

    deduzir que tais intervenes provocam aumento na freqncia das inundaes. Essa

    influncia humana tem mais significncia em cheias pequenas e mdias que nas

    grandes.

    Avaliao e previso Avaliao e previso Avaliao e previso Avaliao e previso

    Conforme o item, caractersticas das inundaes ribeirinhas, as enchentes no podem

    ser previstas com grande antecedncia, quando muito com antecipao de poucos dias

    ou horas. O tempo mximo possvel de previso da cheia, a partir da ocorrncia da

    precipitao, limitado pelo tempo mdio de deslocamento da gua na bacia at a

    seo de interesse.

    A previso de tempo-real permite estabelecer o nvel e seu tempo de ocorrncia para a

    seo de um rio com antecedncia que depende da previso da precipitao e dos

    deslocamentos da cheia na bacia. Esse tipo de previso utilizado para alertar a

    populao ribeirinha e operadores de obras hidrulicas, enquanto que a previso de

    Ponte de travessia de pedestres

    Poste Ponte e Poste

    Fonte: Peplau et al. (2004).

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    26

    longo prazo consiste numa estimativa de magnitude das inundaes ribeirinhas por

    tendncia sazonal ou composio de modelos climticos e hidrolgicos (TUCCI, 2003).

    Ainda segundo Tucci (2003), a predio quantifica as chances de ocorrncia da

    inundao ribeirinha em termos estatsticos, sem precisar quando ocorrer a cheia. A

    predio se baseia na estatstica de ocorrncia de nveis no passado e permite

    estabelecer os nveis de enchente para alguns riscos escolhidos. Esse tipo de anlise

    parte do princpio que a varivel hidrolgica utilizada na estimativa estacionria no

    tempo, ou seja, suas estatsticas no se alteraram com relao s condies do

    passado. A predio estima a probabilidade em superar o evento.

    Inundaes devido urbanizao

    Geralmente, esse tipo de inundao ou alagamento ocorre em reas planas

    urbanizadas e em cidades drenadas por pequenas bacias hidrogrficas aliadas a um

    sistema de drenagem pluvial cujo objetivo drenar as guas da chuva o mais

    rapidamente possvel provocando, assim, uma diminuio do tempo de concentrao

    natural do escoamento superficial na bacia e um maior volume de gua escoada.

    Segundo Tucci (2003), medida que a cidade se urbaniza, em geral (sem

    planejamento), ocorrem os seguintes impactos:

    Aumento das vazes mximas (em at 7 vezes) e da sua freqncia devido ao

    aumento da capacidade de escoamento atravs de condutos e canais e

    impermeabilizao das superfcies.

    Aumento da produo de sedimentos devido falta de proteo das superfcies

    e produo de resduos slidos (lixo).

    A deteriorao da qualidade da gua superficial e subterrnea, devido

    lavagem das ruas, transporte de material slido e s ligaes clandestinas de esgoto

    domstico e pluvial.

    Forma desorganizada como a infra-estrutura urbana implantada, tais como:

    (a) pontes e taludes de estradas que obstruem o escoamento; (b) reduo de seo do

    escoamento por aterros de pontes e para construes em geral; (c) deposio e

    obstruo de rios, canais e condutos por lixos e sedimentos; (d) projetos e obras de

    drenagem inadequadas, com dimetros que diminuem para jusante, drenagem sem

    esgotamento, entre outros.

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    27

    Erros na evoluo do sistema urbano em relao s guas pluviaisErros na evoluo do sistema urbano em relao s guas pluviaisErros na evoluo do sistema urbano em relao s guas pluviaisErros na evoluo do sistema urbano em relao s guas pluviais

    No Brasil, a maioria das grandes cidades foi crescendo sem o devido planejamento e

    cobertura da infra-estrutura. As conseqncias dessas formas de expanso,

    praticamente espontneas, so sentidas ainda hoje, prejudicando o funcionamento das

    cidades em vrios aspectos como o saneamento, a habitao, a malha viria, entre

    outros. Diante disso, muitas vezes a urbanizao no considerou o relevo que

    determina o sistema natural de drenagem e foram executados construes e aterros

    em locais inadequados como linhas preferenciais de escoamento e depresses (Figura

    7).

    Figura Figura Figura Figura 7.7.7.7. Distrito Industrial de Macei-AL, construdo em rea baixa de bacia sem exutrio,

    durante as enchentes de 2004.

    O sistema, antes natural, passou a ser definido por ruas e redes de condutos que

    direcionam o escoamento das guas da chuva (Figura 8). Conforme apresentado no

    capitulo a seguir esse sistema foi necessitando de adequaes ao longo do tempo e o

    tema da sustentabilidade das solues vem sendo amplamente estudado.

    Figura Figura Figura Figura 8.8.8.8. Planta original de Belo Horizonte. Sistema virio imposto sobre a hidrografia local.

    Fonte: Peplau et al. (2004).

    Fonte: Cham

    ps et al. (2005).

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    28

    O sistema urbano e as redes construdas para o escoamento das guas pluviais

    dificultam a manuteno e acabam diminuindo sua freqncia. Tal fato, tambm

    contribui para alagamentos nas cidades. Alm disso, outras construes e redes de

    infra-estrutura (Figura 9) como telefonia, abastecimento de gua, esgoto, etc., podem

    obstruir o escoamento ou mesmo deteriorar e quebrar trechos de galerias.

    Pompo (2000) aponta a obstruo de canalizaes por detritos, lixo e sedimentos

    como uma das causas das inundaes urbanas, alm da inadequao dos projetos e

    obras de drenagem que acabam sendo executados.

    (a) (b) Figura Figura Figura Figura 9.9.9.9. (a) Obstrues por canalizao e sedimentos; (b) Obstrues por construes.

    Debate

    Fonte: Tucci e Orsini (2005).

    Considerando o que foi apresentado neste captulo e a sua experincia diferencie:

    _ Alagamento;

    _ Inundao;

    _ Enchente.

    De acordo com o processo de urbanizao ocorrido em seu municpio, quais obras voc julga que foram executadas sem considerar os efeitos sobre a drenagem natural? Por qu?

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    29

    Aes para o manejo das guas pluviais

    O Sistema de guas pluviais

    Os sistemas de guas pluviais podem ser classificados de acordo com a magnitude do

    escoamento, como: drenagem na fonte, microdrenagem e macrodrenagem.

    As obras para atendimento da demanda por drenagem, em qualquer nvel do sistema,

    dependem do risco ao qual se expe a populao e os bens materiais pblicos e

    particulares existentes e do custo da obra. Alguns critrios como tipo de ocupao e

    natureza da obra so tomados para definir o tempo de retorno da precipitao

    relacionado com sua probabilidade de freqncia (ou tempo de recorrncia).

    Na Tabela 5, Tucci (2003) descreve os intervalos usuais para a escolha dos tempos de

    retorno de precipitao em projetos de drenagem urbana.

    Tabela Tabela Tabela Tabela 5555. Tempo de retorno para sistemas urbanos.

    SistemaSistemaSistemaSistema CaractersticaCaractersticaCaractersticaCaracterstica Intervalo (anos)Intervalo (anos)Intervalo (anos)Intervalo (anos)

    Residencial 2 5

    Comercial 2 5

    reas de prdios pblicos 2 5

    Aeroporto 5 10

    Microdrenagem

    reas comerciais e avenidas 5 10

    Macrodrenagem 10 25

    Zoneamento de reas

    ribeirinhas 5 - 100

    Fonte: Tucci (2003).

    Segundo o manual de drenagem urbana de Porto Alegre (2005), um projeto de

    drenagem deve percorrer o fluxograma apresentado na Figura 10.

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    30

    .

    Figura 10Figura 10Figura 10Figura 10. . . . Seqncia de desenvolvimento de um projeto de sistemas de guas pluviais

    Sistemas clssicosSistemas clssicosSistemas clssicosSistemas clssicos

    Os sistemas ditos clssicos so aqueles cujo princpio a captao e conduo do

    escoamento superficial das guas da chuva, atravs de redes, preferencialmente,

    subterrneas e sob a ao da gravidade. Esse sistema o mais adotado no Brasil,

    sendo importante componente de infra-estrutura das cidades.

    A concepo do sistema clssico de micro e macrodrenagem abrange desde a

    drenagem da edificao ou loteamento, com o uso de calhas nos telhados, por

    exemplo, que conduzem a gua da chuva para a rua. A partir da, a gua segue por um

    pequeno canal aberto entre a pavimentao e o passeio, chamado sarjeta. O

    Fonte: Adap

    tado de Porto Alegre, 2005.

    Projeto arquitetnico, virio e paisagsticoProjeto arquitetnico, virio e paisagsticoProjeto arquitetnico, virio e paisagsticoProjeto arquitetnico, virio e paisagstico.

    Trata-se do planejamento de ocupao da rea em estudo

    Definio das alDefinio das alDefinio das alDefinio das alternativas de drenagem e seu controleternativas de drenagem e seu controleternativas de drenagem e seu controleternativas de drenagem e seu controle

    Realizadas para manuteno das condies anteriores ao projeto, com relao vazo

    mxima de sada do empreendimento. As alternativas propostas podem ser realizadas em

    conjunto com a atividade anterior, buscando compatibilizar com os condicionantes de

    ocupao.

    Projeto da alternativa escolhidaProjeto da alternativa escolhidaProjeto da alternativa escolhidaProjeto da alternativa escolhida

    Envolve o detalhamento das medidas de controle no empreendimento, inclusive a

    definio das reas impermeveis mximas projetadas para cada lote, quando o projeto

    for de parcelamento do solo.

    Determinao das variveis de projeto para as alternatiDeterminao das variveis de projeto para as alternatiDeterminao das variveis de projeto para as alternatiDeterminao das variveis de projeto para as alternativas de drenagem em cada cenrio.vas de drenagem em cada cenrio.vas de drenagem em cada cenrio.vas de drenagem em cada cenrio.

    Os cenrios analisados devem ser a situao anterior ao empreendimento e aps a sua

    implantao. As variveis de projeto so a vazo mxima ou hidrograma dos dois

    cenrios, as caractersticas bsicas dos dispositivos de controle e a qualidade da gua resultante do projeto.

    Dimensionamento dos dispositivos

    SIMSIMSIMSIM

    NONONONO

    Altera o projeto?Altera o projeto?Altera o projeto?Altera o projeto?

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    31

    escoamento segue pela sarjeta at ser captado por um dispositivo chamado boca de

    lobo (Figura 11) que conecta esses dispositivos de drenagem superficial rede de

    galerias subterrneas, que, enfim, desembocam em um corpo receptor de maior porte.

    Figura Figura Figura Figura 11. 11. 11. 11. Boca de lobo padro Superintendncia de Desenvolvimento da Capital SUDECAP-

    Belo Horizonte-MG.

    De acordo com Castro (2007), com o avano da urbanizao, o sistema clssico pode

    ser visto como um componente que pode se tornar ineficiente devido as seguintes

    questes:

    Com o escoamento rpido das guas pluviais nas reas urbanizadas, o

    problema de inundao transferido para jusante.

    Esse efeito leva construo de novas obras de drenagem a jusante, com o

    aumento da seo transversal de canais naturais ou a substituio de condutos antigos

    por novos, de maiores dimenses. Essas obras so de custo bastante elevado.

    Com a canalizao dos cursos de gua, a populao recebe uma falsa idia de

    segurana em relao aos problemas de inundaes, tendendo a ocupar as reas

    ribeirinhas. Sendo assim, essas reas so ocupadas, por falta de opes, pelas

    populaes de baixa renda, o que leva, muitas vezes, a perdas de vidas humanas e

    prejuzos econmicos considerveis devidos aos eventos freqentes de inundaes;

    Na maioria das vezes, as solues clssicas no levam em considerao

    problemas existentes de qualidade da gua. Esses problemas podem acarretar crises

    no funcionamento do sistema de drenagem, devido deposio de sedimentos

    advindos de processos erosivos intensificados pela urbanizao e por deficincias no

    sistema de limpeza urbana.

    Fonte: Lima e Coelho (2007).

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    32

    Sistemas compensatriosSistemas compensatriosSistemas compensatriosSistemas compensatrios

    A partir dos anos 1970 vm sendo desenvolvidas as chamadas tecnologias alternativas

    ou compensatrias para guas pluviais, buscando neutralizar os efeitos da

    urbanizao sobre os processos hidrolgicos, com benefcios para a qualidade de vida

    e a preservao ambiental.

    Essas tecnologias baseiam-se, principalmente, na reteno temporria e na infiltrao

    das guas precipitadas, visando, assim, a diminuio do volume escoado e o rearranjo

    temporal das vazes e, conseqentemente, reduzindo as probabilidades de

    inundaes e alagamentos. Essas tecnologias podem assumir mltiplas formas como

    trincheiras, fossas, valas, pavimentos dotados de estruturas de reservao, poos,

    telhados armazenadores, bacias de deteno secas (Figura 12) ou com gua, etc.

    Figura Figura Figura Figura 12.12.12.12. rea selecionada para estudo de implantao de bacia de deteno seca em Macei-

    AL.

    Alm disso, essas tecnologias podem ser utilizadas em diferentes escalas, desde

    pequenas parcelas at o projeto de sistemas de drenagem para cidades inteiras e

    podem ser integradas ao meio ambiente e ao tecido urbano, permitindo usos diversos

    pela populao, como reas de estacionamento, prtica de esportes, parques, etc

    (CASTRO; BAPTISTA, 2002).

    A busca por solues para compensar os impactos da urbanizao, principalmente a

    impermeabilizao e implantao de redes, sobre o padro de escoamento tem levado

    para a engenharia a proposio das chamadas medidas de controle. Essas medidas

    atuam sobre o escoamento urbano, devolvendo a capacidade de armazenamento, por

    meio da implantao de reservatrios (Figura 13), ou devolvendo a capacidade de

    infiltrao (AGRA et al., 2005).

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    33

    Figura Figura Figura Figura 13.13.13.13. Reservatrio na bacia do rio Tamanduate no estado de So Paulo.

    Aes estruturais

    As medidas estruturais so aquelas que modificam o sistema fluvial (ou o meio

    ambiente) atravs de obras na bacia (medidas extensivas) ou no rio (medidas

    intensivas) para evitar o extravasamento do escoamento para o leito maior decorrente

    das enchentes (TUCCI, 2003).

    IntensivasIntensivasIntensivasIntensivas

    As medidas intensivas so aquelas que modificam a condio dos sistemas naturais de

    drenagem, notadamente rios e riachos. Dependendo da problemtica a ser enfrentada,

    o projeto define a obra a ser executada mediante efeitos desejveis como acelerao,

    retardamento ou desvio do escoamento.

    Obras que tem por finalidade acelerar o escoamento, ou seja, melhorar a condio de

    passagem da vazo como canais, diques, polders, corte de meandros, rebaixamento

    de seo, entre outros, devem, quando projetadas, levar em considerao, os efeitos

    sobre reas a jusante e a montante do local, de modo que no venham apenas a

    simplesmente deslocar o problema como na Figura 14.

    As medidas retardadoras do escoamento objetivam permitir um rearranjo temporal da

    vazo e amortecer seu pico no curso dgua. Barramentos e reservatrios ou bacias de

    amortecimento se enquadram nessa classificao. So necessrias anlises especficas

    sobre o funcionamento desse tipo de estrutura e seus impactos.

    Existem tambm em determinados casos, obras que desviam o escoamento, tanto para

    outro trecho do curso dgua como para outra bacia. Nesse caso, deve-se verificar os

    impactos dessa transferncia quanto s condies de capacidade do sistema receptor

    durante chuvas intensas.

    Fonte: ARTINA e M

    OSC

    A (2005).

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    34

    Figura Figura Figura Figura 14.14.14.14. Exemplo de estgios de drenagem utilizando canalizao.

    ExtensivasExtensivasExtensivasExtensivas

    As medidas extensivas atuam sobre a superfcie da bacia em parte da mesma ou na

    sua totalidade. A finalidade combinar efeitos de proteo ambiental, melhoria do

    plantio e conservao do solo com reduo da vazo (TUCCI, 2003). Essas medidas so

    mais eficazes para aplicao em pequenas bacias.

    As principais medidas extensivas so: reflorestamento e preservao da cobertura

    vegetal e controle da eroso do solo.

    Reflorestamento e preservao da cobertura vegetalReflorestamento e preservao da cobertura vegetalReflorestamento e preservao da cobertura vegetalReflorestamento e preservao da cobertura vegetal: diminui a velocidade e o

    volume do escoamento superficial por meio do aumento da capacidade de

    armazenamento pela interceptao vegetal e aumento da evapotranspirao.

    Controle da eroso do solo:Controle da eroso do solo:Controle da eroso do solo:Controle da eroso do solo: o transporte de sedimentos pode acarretar

    diminuio da seo dos condutos e assoreamento (podendo agravar as inundaes),

    alm de potencial contaminao das guas pluviais. O controle da eroso do solo pode

    ser realizado pelo reflorestamento, pequenos reservatrios, estabilizao das margens

    e prticas agrcolas corretas.

    Aes no-estruturais

    As medidas no estruturais so aquelas em que os prejuzos so reduzidos pela

    melhor convivncia da populao com as enchentes. Uma das principais vantagens

    desse tipo de ao a econmica. Geralmente as aes no-estruturais tm um

    carter preventivo.

    Sistema de previso e alertaSistema de previso e alertaSistema de previso e alertaSistema de previso e alerta

    Fonte: Tucci (2003).

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    35

    Exemplos:

    Sistema de coleta e transmisso de informaes de tempo e hidrolgicas;

    Centro de Previso;

    Defesa Civil: programas de preveno, educao, mapa de alerta, locais crticos,

    alerta aos sistemas pblicos: escolas, hospitais, infraestrutura; alerta a populao de

    risco, remoo e proteo populao atingida durante a emergncia ou nas

    inundaes.

    Este sistema possui trs fases distintas que so: preveno, alerta e mitigao.

    Zoneamento de reas alagveisZoneamento de reas alagveisZoneamento de reas alagveisZoneamento de reas alagveis

    De acordo com Tucci (2003), o zoneamento das reas inundveis executado

    seguindo os seguintes passos: a) determinao do risco das enchentes (questes

    associadas ao tempo de retorno - TR); b) mapeamento das reas sujeitas inundao;

    c) zoneamento. O zoneamento propriamente dito a definio das regras para a

    ocupao das reas consideradas de risco de inundao, permitindo o

    desenvolvimento racional das reas ribeirinhas nas cidades.

    De acordo com ABRH (2003), as aes no-estruturais incluem todas as formas de

    atividades que envolvem as prticas de gerenciamento e mudanas de comportamento

    da populao.

    Atividades preventivasAtividades preventivasAtividades preventivasAtividades preventivas: minimizam as inundaes quando as mesmas ocorrerem. Envolve o

    treinamento da equipe da Defesa Civil, da populao atravs de informaes, mapa de alerta

    que identifique as reas alagadas durante a sua ocorrncia, planejamento de reas para

    receber a populao flagelada, entre outros.

    Alerta:Alerta:Alerta:Alerta: fase de acompanhamento tcnico de toda a enchente. Grande fluxo de informaes

    sobre o processo com a Defesa Civil, Necessrio para que atue sob orientao tcnica de

    nvel de cheia, horrios, pontos crticos etc.

    Mitigao:Mitigao:Mitigao:Mitigao: aes que visam diminuir o prejuzo da populao quando ocorre a inundao.

    Por exemplo: isolar ruas e reas de risco, remoo da populao, animais e proteo de

    locais de interesse pblico.

    Vale ressaltar que o cadastro completo da rede de drenagem e o levantamento em campo de

    todas as suas especificaes de projeto uma medida de suma importncia para adoo de

    aes tanto estruturais como no-estruturais para o manejo das guas pluviais. Porm,

    poucas so as prefeituras brasileiras que possuem um cadastro representativo e atualizado

    das condies das redes de macro e microdrenagem dificultando bastante, os estudos nessas

    cidades.

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    36

    Modelagem hidrolgica

    Em qualquer ao de planejamento em saneamento, a anlise hidrolgica muito

    importante, no s pela agilidade nos processamentos computacionais, mas devido

    tambm considerao da variabilidade temporal, espacial dos parmetros do terreno

    e, das variveis hidrolgicas que se associam dinmica espacial e temporal dos

    aspectos econmicos, sociais e ambientais do desenvolvimento das cidades.

    A Figura 15 descreve por meio de um fluxograma, a estrutura na qual esto integrados

    os processos para representar o ciclo hidrolgico entre a precipitao e a vazo.

    Usualmente essa estrutura separada em dois mdulos: bacia e canal.

    Figura Figura Figura Figura 15.15.15.15. Fluxograma dos modelos hidrolgicos precipitao-vazo.

    Escoamento em lagos e reservatrios

    Escoamento Subterrneo

    Percolao Escoamento no meio no-saturado

    Escoamento superficial

    Balano no meio no-saturado Evaporao e

    Evapotranspirao

    Infiltrao de superfcies permeveis

    Interceptao por diferentes superfcies

    Precipitao e evaporao no tempo e espao

    Estimativa dos Parmetros

    Precipitao sobre reas impermeveis

    Interceptao vegetal

    Precipitao direta: lagos, rios e reservatrios

    Evaporao e evapotranspirao

    Onde: Onde: Onde: Onde:

    Bacia: simula o balano vertical dos

    fluxos e o escoamento na sub-bacia;

    Canal: simula o escoamento em rios

    e canais definidos, propagando a

    vazo de montante e recebendo a

    contribuio do mdulo da bacia.

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    37

    A adequada caracterizao quali-quantitativa do escoamento da bacia est ligada ao

    monitoramento de parmetros hidrolgicos. Medidas hidrolgicas tais como

    precipitao, vazo e evaporao so essenciais para o entendimento do

    comportamento hidrolgico de uma bacia hidrogrfica, sejam para um evento em

    particular ou para um dado perodo de tempo. Estes dados do suporte calibrao e

    validao de modelos hidrolgicos e, por conseguinte, de hipteses cientficas

    incorporadas nestes modelos (MARTINS & PAIVA, 2003).

    Neste documento ser citada uma aplicao de dois desses programas que se

    destacam pelo grande nmero de usurios no Brasil, por sua simplicidade e

    potencialidade quanto ao manejo de guas pluviais: o IPHS1 (Instituto de Pesquisas

    Hidrulicas -UFRGS) e o SWMM (Storm Water Management Model) da Agncia de

    Proteo Ambiental dos Estados Unidos (EPA). Foi realizado um estudo de alternativas

    de melhoramento das condies de drenagem (figuras 16 e 17) no entorno Complexo

    Educacional Antnio Gomes de Barros (CEAGB) em Macei-AL, mais precisamente nas

    imediaes da Rua Miguel Palmeira e na rua Coronel Lima Rocha. Utilizou-se o

    programa IPHS1 para definio do escoamento superficial sobre s micro-bacias,

    enquanto o SWMM calculou as vazes em cada trecho de rede e tambm o uso de

    reservatrio de deteno de cheias. Foram avaliados nos cenrios estabelecidos:

    a capacidade de escoamento da rede atual de drenagem;

    a capacidade volumtrica e potencial operao da bacia de deteno do CEAGB;

    as intervenes que devem ser feitas na rede e/ou na bacia de deteno para

    sanar os problemas de alagamentos.

    Os cenrios de simulao foram trs:

    cenrio atual: este cenrio definiu as principais causas dos alagamentos no

    estado atual em que se encontra a rede de drenagem da rea em estudo (sendo os

    dados pertinentes fornecidos pela prefeitura de Macei);

    cenrio de interveno 1: detectados os problemas, foi realizada uma

    simulao com a soluo tradicional de ampliao da capacidade de escoamento da

    rede, modificando profundidades, declividades, dimetros at que no ocorram

    alagamentos;

    cenrio de interveno 2: para os mesmos problemas detectados, haver uma

    simulao com a alternativa compensatria da bacia de deteno do CEAGB, ampliando

    a capacidade da rede se necessrio.

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    38

    Figura Figura Figura Figura 16.16.16.16. Localizao da regio estudada no contexto da bacia do riacho Reginaldo.

    Figura Figura Figura Figura 17. 17. 17. 17. Localizao da bacia de deteno.

    Por se tratar de um estudo extenso sero apresentados apenas alguns resultados e

    concluses a partir dos cenrios propostos. No primeiro, a simulao concluiu que

    para chuvas de 2 e 5 anos de tempo de retorno j existem alagamentos em alguns

    pontos crticos (Figura 18).

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    39

    Figura Figura Figura Figura 18.18.18.18. Simulao de alagamentos para a situao atual da rede de drenagem local.

    Pde-se concluir tambm que o estudo da situao atual mostrou que a rede amortece

    cerca de 50% da vazo gerada e que os pontos de estrangulamento favorecem a sada

    da gua pelas bocas de lobo. A anlise das bacias contribuintes mostrou que o

    cruzamento da Avenida Fernandes Lima com a Rua Miguel Palmeira se configura como

    o ponto de encontro dos hidrogramas vindos da Pitanguinha, rua Prof. Jos da Silveira

    Camerino (Belo Horizonte), Rua Miguel Palmeira e das imediaes do exrcito.

    Observaes do local em dia de chuva mostram que parte da rea interna do CEAGB

    tambm contribui para a rede da Fernandes Lima, provocando inundaes em frente

    ao complexo educacional.

    Para o cenrio de ampliao da capacidade da rede (Figura 19), conclui-se que a rede

    projetada resolve o problema das bacias contribuintes, desde que as bocas de lobo

    funcionem normalmente. Todavia, estes mesmos problemas so transferidos para

    jusante, ou seja, para a populao do riacho Reginaldo, mais precisamente do vale.

    0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,56,06,57,07,58,08,59,09,5

    10,010,511,0

    0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260

    Tempo (min)

    va

    zo

    (m

    3/s)

    Entrada para Tr = 5 anos

    Sada para Tr = 5 anos

    Figura Figura Figura Figura 19.19.19.19. Hidrogramas de entrada e sada para o Vale do Reginaldo na rede com ampliao

    (cenrio 2).

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    40

    O cenrio a partir do funcionamento da bacia de deteno mostra um melhor

    desempenho no amortecimento das vazes de sada (Figura 20 e Tabela 6) e tambm

    apresenta vantagens tcnicas, econmicas e ambientais.

    0,00,51,01,52,02,53,03,54,04,55,05,56,06,57,07,58,08,59,09,5

    10,010,511,0

    0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320Tempo (min)

    vaz

    o (m

    3/s)

    Entrada para Tr = 5 anos

    Sada para Tr = 5 anos

    Figura Figura Figura Figura 20.20.20.20. Hidrogramas de entrada e sada para o Vale do Reginaldo na rede com

    funcionamento da bacia de deteno (cenrio 3).

    Tabela Tabela Tabela Tabela 6666. Comparao das vazes de pico para Tr = 5 anos entre os cenrios de

    ampliao da rede e do funcionamento da bacia de deteno.

    Cenrio de interveno Vazes de pico

    (m3/s) Tempo de retorno de 5 anos

    Entra na rede 10,4

    Sai da rede 8,2 1- AMPLIAO

    Amortecimento 20,8%

    2- BACIA DE DETENO Entra na rede 10,4

    Sai da rede 6,1

    Amortecimento 41,1%

    Monitoramento hidrolgico

    Segundo Paiva (2003), reas urbanas densamente povoadas necessitam de uma rede

    muito densa, que permita a identificao da variao espacial e temporal, orientando

    os sistemas de drenagem urbana e outras aplicaes da engenharia nos projetos,

    manejo e controle em tempo real.

    Faz-se necessrio, portanto, acompanhar o comportamento e as reais respostas do

    sistema urbano de guas pluviais a partir de parmetros hidrolgicos monitorados

    como chuva, vazo, nveis de reservatrio e canais, qualidade de gua etc. Dessa

    forma as previses sero mais acertadas e as incertezas inerentes ao processo

    diminuem.

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    41

    Figura Figura Figura Figura 21.21.21.21. Equipamento de medio de nvel (limngrafo de bia) instalado no crrego do

    Bananal em So Paulo-SP.

    Figura Figura Figura Figura 22. 22. 22. 22. Aquisio de dados do pluvimetro em condomnio fechado em Macei-AL.

    Para o monitoramento das guas pluviais em reas urbanizadas, deve-se salientar o

    uso de equipamentos que registrem uma boa faixa para a discretizao1 dos intervalos

    de tempo, dependendo da varivel analisada. Por exemplo, para aquisio de dados de

    nvel dgua num canal, deve-se adotar um intervalo que acompanhe de forma

    contnua e com maiores detalhes essa variao, pois os picos de cheia so mais

    agudos devido urbanizao da bacia e canalizao dos cursos dgua.

    1 A discretizao o intervalo de tempo tomado entre dois registros de dados.

    Fonte: USP (2004).

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    42

    Com a chuva acontece algo semelhante, quanto mais o hietograma for discretizado,

    maior a confiabilidade da distribuio temporal. Assim, necessrio tambm que

    sejam acoplados datallogers (armazenadores de dados) aos equipamentos e sensores,

    para que os dados coletados continuamente e em intervalos de tempo menores sejam

    armazenados at que venham a ser descarregados.

    Sistemas de drenagem alternativos ou ambientais

    Para reduzir os impactos da urbanizao na bacia, tambm se podem adotar tcnicas

    que visam reduzir o pico da vazo local em reas urbanizadas a partir do lote at no

    mnimo a vazo de pr-desenvolvimento, retardando ou fazendo infiltrar parte do

    escoamento. Assim, de acordo com Souza (2002), dentro do conceito ambiental de

    drenagem, e no mais higienista, cada novo espao urbanizado deve incluir uma

    compensao para os efeitos da urbanizao. Isso vai significar uma recuperao (ou a

    manuteno) do ciclo hidrolgico urbano, de tal modo que a populao perceba a

    existncia desse ciclo e participe de maneira ativa de sua manuteno.

    Dentre essas tcnicas j bastante difundidas em pases desenvolvidos como Estados

    Unidos, Canad e Austrlia esto s prticas de gesto de guas pluviais em nvel de

    lote ou loteamento (Best Management Practices, BMP) e o desenvolvimento urbano de

    baixo impacto (Low Impact Development, LID).

    As estruturas alternativas de controle na fonte (lote ou loteamentos) dentro do

    conceito das BMPs podem ser: a) de infiltrao e percolao com o uso por exemplo,

    de pavimentos porosos (Figura 23); poos, planos, trincheiras e valos de infiltrao;

    bacias de percolao; b) de armazenamento (microreservatrios em lotes;

    armazenamento em coberturas e estacionamentos). Essas estruturas ainda poderiam

    ser classificadas em segundo a ao sobre os processos hidrolgicos como de reduo

    do volume (estruturas de infiltrao) e tambm de diminuio de pico de vazo

    (reservatrios).

    FFFFigura igura igura igura 23.23.23.23. Pavimento convencional e pavimento poroso aps chuva.

    Fonte: BF Environmental Consultants

    (2005).

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    As principais vantagens e desvantagens do uso dessas tcnicas dependendo da

    soluo adotada esto resumidas no Quadro 1.

    Quadro 1Quadro 1Quadro 1Quadro 1. . . . Vantagens e desvantagens no uso de BMPs.

    Vantagens do uso Vantagens do uso Vantagens do uso Vantagens do uso de BMPsde BMPsde BMPsde BMPs Desvantagens do uso de BMPsDesvantagens do uso de BMPsDesvantagens do uso de BMPsDesvantagens do uso de BMPs

    - diminuio do risco de inundao (reduo do

    pico de vazo e do volume escoado);

    - contribuio para a melhoria da qualidade do

    pluvial e controle da poluio;

    - reduo da rede de microdrenagem local;

    - permite a modulao do sistema de drenagem

    em funo do crescimento urbano;

    - minimizao de intervenes a jusante;

    - integrao com o espao urbano (reas verdes

    e de lazer);

    - melhoria da recarga subterrnea e da vazo de

    base de rios e crregos urbanos;

    - melhoria de condies de transporte da

    matria slida;

    - baixos custos de implantao.

    - manuteno freqente;

    - condicionada a caractersticas de solo;

    - falta de padronizao de projetos e de

    informaes sobre funcionamento a longo

    prazo;

    - risco de contaminao do aqfero;

    - risco de afetar fundaes de edificaes

    vizinhas.

    Fonte: Adaptado de Souza (2002).

    Souza (2005) discorre sobre o uso de tcnicas de Desenvolvimento Urbano de Baixo

    Impacto (Low Impact Development, LID) que buscam a criao de uma paisagem

    hidrolgica funcional capaz de imitar a natureza por intermdio de:

    a) Minimizao de impactos por guas pluviais, incluindo diminuio de reas

    impermeveis, conservao de recursos e ecossistemas naturais, manuteno de

    cursos de drenagem, reduo de encanamentos e minimizao de movimentao de

    terra, ainda no planejamento.

    b) Provimento de medidas de armazenamento uniformemente dispersas, pelo uso de

    prticas que retenham o escoamento, para mitigar ou restaurar distrbios inevitveis

    ao regime hidrolgico.

    c) Manuteno do tempo de concentrao de pr-desenvolvimento por

    estrategicamente propagar fluxos e manter o tempo de deslocamento e o controle de

    descarga.

    d) Implementao de programas de educao pblica efetiva para encorajar

    proprietrios a usar medidas de preveno poluio e a manter prticas de gesto da

    paisagem hidrolgica funcional no lote.

    Na Figura 30 est o projeto e a execuo de um jardim LID nas instalaes da

    Environmental Protection Agency EPA (Agncia de Proteo ao Meio Ambiente dos

    Estados Unidos), que realiza a captao (atra