manejo de águas pluviais urbanas

4

Manejo de guas pluviais urbanasManejo de guas Pluviais Urbanascoordenador Antnio Marozzi Righetto

Rede Cooperativa de Pesquisas Desenvolvimento de sistemas de manejo das guas pluviais urbanas, tais como tcnicas de reteno, deteno e reso, considerando a qualidade da gua e a reduo dos impactos da poluio nos corpos dgua.

Instituies Participantes EPUSP, UFMG, UFPE, UFRN, UFRGS

Apresentao

Esta publicao um dos produtos da Rede de Pesquisas sobre Desenvolvimento de sistemas de manejo das guas pluviais urbanas, tais como tcnicas de reteno, deteno e reso, considerando a qualidade da gua e a reduo dos impactos da poluio nos corpos dgua do Programa de Pesquisas em Saneamento Bsico PROSAB - Edital 05, coordenado pelo Prof. Antnio Marozzi Righetto da Universidade Federal do Rio Grande do Norte. O PROSAB visa ao desenvolvimento e aperfeioamento de tecnologias nas reas de guas de abastecimento, guas residurias (esgoto), resduos slidos (lixo e biosslidos), manejo de guas pluviais urbanas, uso racional de gua e energia, que sejam de fcil aplicabilidade, baixo custo de implantao, operao e manuteno, bem como visem recuperao ambiental dos corpos dgua e melhoria das condies de vida da populao, especialmente as menos favorecidas e que mais necessitam de aes nessas reas. At o final de 2008 foram lanados cinco editais do PROSAB, financiados pela FINEP, pelo CNPq e pela CAIXA, contando com diferentes fontes de recursos, como BID, Tesouro Nacional, Fundo Nacional de Recursos Hdricos (CT-HIDRO) e recursos prprios da Caixa. A gesto financeira compartilhada do PROSAB viabiliza a atuao integrada e eficiente de seus rgos financiadores que analisam as solicitaes de financiamento em conjunto e tornam disponveis recursos simultaneamente para as diferentes aes do programa (pesquisas, bolsas e divulgao), evitando a sobreposio de verbas e tornando mais eficiente a aplicao dos recursos de cada agncia. Tecnicamente, o PROSAB gerido por um grupo coordenador interinstitucional, constitudo por representantes da FINEP, do CNPq, da CAIXA, das universidades, da associao de classe e das companhias de saneamento. Suas principais funes so: definir os temas prioritrios a cada edital; analisar as propostas, emitindo parecer para orientar a deciso da FINEP e

do CNPq; indicar consultores ad hoc para avaliao dos projetos; e acompanhar e avaliar permanentemente o programa. O Programa funciona no formato de redes cooperativas de pesquisa formadas a partir de temas prioritrios lanados a cada Chamada Pblica. As redes integram os pesquisadores das diversas instituies, homogeneizam a informao entre seus integrantes e possibilitam a capacitao permanente de instituies emergentes. No mbito de cada rede, os projetos das diversas instituies tm interfaces e enquadram-se em uma proposta global de estudos, garantindo a gerao de resultados de pesquisa efetivos e prontamente aplicveis no cenrio nacional. A atuao em rede permite, ainda, a padronizao de metodologias de anlises, a constante difuso e circulao de informaes entre as instituies, o estmulo ao desenvolvimento de parcerias e a maximizao dos resultados. As redes de pesquisas so acompanhadas e permanentemente avaliadas por consultores, pelas agncias financiadoras e pelo Grupo Coordenador, atravs de reunies peridicas, visitas tcnicas e o Seminrio de Avaliao Final. Os resultados obtidos pelo PROSAB esto disponveis atravs de manuais, livros, artigos publicados em revistas especializadas e trabalhos apresentados em encontros tcnicos, teses de doutorado e dissertaes de mestrado publicadas. Alm disso, vrias unidades de saneamento foram construdas nestes ltimos anos por todo o pas e, em maior ou menor grau, utilizaram informaes geradas pelos projetos de pesquisa do PROSAB. A divulgao do PROSAB tem sido feita atravs de artigos em revistas da rea, da participao em mesas-redondas, de trabalhos selecionados para apresentao em eventos, bem como pela publicao de porta-flios e folders e a elaborao de maquetes eletrnicas contendo informaes sobre os projetos de cada edital. Todo esse material est disponvel para consulta e cpia no portal do Programa (www.finep.gov.br/prosab/index.html).

Grupo Coordenador do prosAb:perodo do Edital 5

Jurandyr Povinelli

EESC UFRN

Ccero O. de Andrade Neto Deza Lara Pinto CNPq

Marcos Helano Montenegro Sandra Helena Bondarovsky Jeanine Claper CAIXA CAIXA

MCidades CAIXA

Luis Carlos Cassis

Anna Virgnia Machado Ana Maria Barbosa Silva

ABES FINEP FINEP

Clia Maria Poppe de Figueiredo

O edital 5 do PROSAB foi financiado pela FINEP, CNPq e CAIXA com as seguintes fontes de recursos: Fundo Setorial de Recursos Hdricos e Recursos Ordinrios do Tesouro Nacional do Fundo Nacional de Desenvolvimento Cientfico e Tecnolgico e Caixa Econmica Federal.

Copyright 2009 ABES RJ 1 Edio tiragem: 1000 exemplares

Coordenador Antnio Marozzi Righetto

Reviso Zeppelini Editorial Impresso J. Sholna

Manejo de guas Pluviais Urbanas/ Antnio Marozzi Righetto (coordenador). Rio de Janeiro: ABES, 2009 396p.: il Projeto PROSAB ISBN: 978-85-7022-162-9 1. Drenagem urbana 2. manejo 3. Qualidade e quantidade 4. Experimentao 5. Modelagem; I. Righetto , Antnio Marozzi

Manejo de guas Pluviais UrbanasAntnio Marozzi righettocoordenador

Editora ABES

Natal, RN

2009

Coordenadores de ProjetoAntonio Marozzi Righetto Jaime J. da S. P. Cabral UFRN UFPE UFMG EPUSP

Nilo de Oliveira Nascimento

Monica Ferreira do Amaral Porto David Motta Marques UFRGS

ConsultoresCarlos E. M. Tucci UFRGS UFRJ Paulo Canedo Magalhes Flvio Mascarenhas UFRJ

Autores

Antnio Marozzi Righetto UFRN Ccero Onofre de Andrade Neto UFRN Leonete Cristina de Arajo Ferreira UFRN Lcio Flvio Ferreira Moreira UFRN Luis Pereira de Brito UFRN Raniere Rodrigues Melo de Lima UFRN Thaise Emmanuele Andrade de Sales UFRN Victor Moiss de Arajo Medeiros UFRN Jaime Joaquim da Silva Pereira Cabral UFPE Antnio Celso Dantas Antonino UFPE Guilherme da Rocha Peplau UFPE Andra Lira Cartaxo UFPE Flavio Borba Mascarenhas UFRJ Marco Aurlio Holanda de Castro UFC Marcelo G Miguez UFRJ Brulio Fernando Lucena Borba Filho UFPE Alessandro de Arajo Bezerra UFC Larcio Leal dos Santos UFPE Monica Ferreira do Amaral Porto USP Jos Rodolfo Scarati Martins USP Liliane Frosini Armelin USP David Motta Marques IPH-UFRGS Andr Luiz Lopes da Silveira IPH-UFRGS Ane Lurdes de Oliveira Jaworowski IPH-UFRGS Gino Gehling IPH-UFRGS Nilo de Oliveira Nascimento EHR-UFMG Mrcio Benedito Baptista EHR-UFMG Marcos von Sperling DESA-UFMG Sueli Mingoti ICEX-UFMG Martin Seidl CEREVE Ecole Nationale des Ponts et Chausses Eduardo Guimares UNIMONTES Paulo Vieira DESA Andr Henrique Silva Prefeitura de Belo Horizonte Luciano Vieira Prefeitura de Belo Horizonte Naila Moura ICEX-UFMG Roseane Faleiro ICEX-UFMG

Colaboradores

Jislene Trindade de Medeiros UFRN Eduardo Coriolano de Paiva UFRN rica Kalline Mendona Pereira UFRN Marcos Jos Vieira de Melo UFPE Sylvana Melo dos Santos UFPE Paulo Frassinete de Arajo Filho UFPE Suzana Maria Gico Lima Montenegro UFPE Antnio Valdo de Alencar EMLURB Vladimir Caramori Borges de Souza UFAL Marllus Gustavo Ferreira Passos das Neves UFAL Giancarlo Lins Cavalcanti UFPE Andr Fonseca Ferreira CNPq Maxwell Rodrigo Lima Tavares CNPq Renata Maria Caminha Mendes de Oliveira Carvalho Mariane Ravanello USP Maria Lcia Borba USP Simony Yaginuma USP Bruno Costa USP Thiago Villas Bas Zanon USP Frederico Lage Filho USP Luis Fernando Orsini USP Lo Hller UFMG Cristiane Valria de Oliveira UFMG Heloisa Costa UFMG Geraldo Costa UFMG Olvia Vasconcelos UFMG Martin Seidl UFMG Andr Henrique Silva UFMG Luciano Vieira Prefeitura de Belo Horizonte Janise Bruno UFMG Tarcsio Nunes UFMG Julian Eleutrio UFMG Vitor Lages do Vale UFMG Vitor Queiroz UFMG Fernanda Maria Pelotti UFMG Mariana Welter UFMG

UFPE

sumrio

1

Manejo de guas Pluviais Urbanas1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 Introduo Prticas de manejo Controle na fonte A gua pluvial como recurso hdrico Urbanizao e drenagem Sustentabilidade do sistema de drenagem no ambiente urbano 1.7 Integrao da limpeza pblica com a manuteno do sistema de drenagem 1.8 Sistema de alerta, de preveno e acionamento da defesa civil 1.9 Aspectos legais e regulatrios da drenagem urbana 1.10 A investigao cientfica e tecnolgica Referncias bibliogrficas

2

Monitoramento em Drenagem Urbana2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Conceitos bsicos Objetivos do monitoramento Normas, procedimentos de monitoramento e legislao Monitoramento hidrometeorolgico e fluviomtrico Monitoramento da qualidade da gua Referncias bibliogrficas

3

Modelos Computacionais para Drenagem Urbana3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 Introduo Modelos mais usados Modelo SwMM (Storm water Management Model) Exemplo de aplicao do SwMM no Bairro do Espinheiro Aplicao do swmm na Bacia do Reginaldo Integrao com ferramentas de CAd e geoprocessamento Modelo de clulas - Modcel Comentrios finais Agradecimentos Referncias bibliogrficas Introduo Tipologia das tcnicas compensatrias Escolha e concepo de tcnicas compensatrias dimensionamento de tcnicas compensatrias Exemplos de dimensionamento de tcnicas compensatrias Aspectos regulamentares e legais Referncias bibliogrficas Introduo Classificao dos resduos slidos Origem dos resduos slidos na drenagem Fontes dos resduos slidos em bacias urbanas Formas de transporte de resduos em bacias urbanas Protocolo de Avaliao Rpida de Lixo (Rapid Trash Assessment Protocol - RTAP) Equipamentos retentores de resduos slidos Referncias bibliogrficas

4

Tcnicas Compensatrias em guas Pluviais4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6

5

Resduos Slidos na Drenagem Pluvial Urbana5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7

6

Estudo Quali-Quatitativo e de Manejo de guas Pluviais em rea de Drenagem Piloto na Cidade de Natal-RN6.1 6.2 6.3 Introduo As bacias piloto Mirassol e Cidade Jardim Monitoramento quali-quantitativo

6.4 6.5 6.6

7

Observaes de variveis quali-quantitativas Modelagem quali-quantitativa Anlise crtica Referncias bibliogrficas

Microrreservatrio de Deteno em Logradouro Pblico7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 Caractersticas do local Local da construo do microrreservatrio Simulao computacional com o programa SwMM dimenses do microrreservatrio de deteno Execuo do microrreservatrio dificuldades de manuteno Monitoramento hidrolgico Infiltrao no local Anlise de alguns eventos de chuva e volumes acumulados 7.10 Comentrios finais Referncias bibliogrficas

8

Estudos de Caso em Avaliao Quali-Quantitativa dos Resduos Slidos na Drenagem Urbana8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 Introduo Resduos slidos na drenagem urbana: aspectos conceituais Quantificao direta Reteno do material slido na drenagem Quantificao indireta Concluses Armadilha experimental para reteno de resduos slidos Referncias bibliogrficas

9

Qualidade da gua em Reservatrios de Conteno de Cheias Urbanas9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 Introduo Caracterizao da rea de estudo Monitoramento da bacia hidrogrfica Solues para a recuperao da estrutura hidrulica e qualidade da gua Concluso Referncias bibliogrficas

10

Avaliao de Fluxo de Poluentes em Tempo Seco e Durante Eventos de Chuva em uma Microbacia Urbanizada no Municpio de Belo Horizonte10.1 10.2 10.3 10.4 Introduo rea de estudo Resultados e discusso Concluses e recomendaes Referncias bibliogrficas

11

Experimentos com Trincheira de Infiltrao e Vala de Deteno11.1 Introduo 11.2 descrio dos experimentos com trincheiras de infiltrao e vala de deteno 11.3 Resultados preliminares 11.4 Concluses Referncias bibliogrficas

12

Avaliao da Percepo Pblica do Risco de Enchentes e de Medidas de Controle de Inundaes em reas Urbanas12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 Introduo Breve descrio dos estudos de caso Aspectos metodolgicos Resultados e discusses Concluses Referncias bibliogrficas

1

Manejo de guas pluviais UrbanasRighetto, A.M.; Moreira, L.F.F.; Sales, T.E.A.

1.1 IntroduoA dinmica das cidades depende de uma srie de fatores e necessidades de diversas magnitudes e abrangncias, cujas aes e esforos por parte do Poder Pblico e da prpria sociedade permitem que a qualidade de vida se torne cada vez melhor, buscando-se sempre reduzir os riscos de ocorrncia de eventos indesejveis e severas repercusses s mltiplas atividades que acontecem no espao urbano. Muitos desses fatores e necessidades so pronto e praticamente atendidos pela urgncia de serem adequados vida cotidiana da comunidade. Outros, por serem ocasionais, so parcialmente considerados e, portanto, podem resultar em grandes transtornos quando fenmenos a eles associados aparecem em magnitudes que ultrapassam ao permitido pelas condies reinantes do espao urbano. O saneamento bsico delimita um conjunto importante de sistemas fsicos presentes na cidade e est intimamente associado com a sade da mesma. Os indicadores referentes ao saneamento bsico por si s mostram o estgio de desenvolvimento da localidade e vislumbram a qualidade de vida reinante de seus habitantes. Os sistemas principais do saneamento bsico so: o de gua para abastecimento, incluindo-se os aspectos de qualidade e a quantidade; o esgotamento sanitrio, formado pelas de redes coletoras, estaes de tratamento e destinao final dos efluentes; a infraestrutura de drenagem das guas pluviais, constituda de reas de infiltrao e de reteno e de elementos estruturais de acumulao e de transporte; e o sistema de coleta, trans-

20

MANEJO dE GUAS PLUvIAIS URBANAS

porte e destinao dos resduos slidos. Cada um desses sistemas tem peculiaridade prpria e deve ser tratado dentro de tecnologias atualizadas compatveis com o grau de desenvolvimento do municpio. Independentemente do estgio socioeconmico, o zelo e cuidados pela boa funcionalidade desses sistemas indicam o estgio cultural, organizacional e de desenvolvimento de seus habitantes. Historicamente, as cidades se desenvolveram prximas aos cursos de gua, com a preservao das calhas principal e secundria dos rios, no por conscincia ambiental, mas pelas dificuldades operacionais e construtivas de retificao de rios existentes na poca. Com o desenvolvimento urbano e tecnolgico, o crescimento das cidades imps um sistema de malha viria que, aos poucos, exerceu presso e viabilidade econmica de investimentos que promovessem o saneamento das reas ribeirinhas e a execuo de obras de retificao de canais, pavimentos, pontes e, consequentemente, da ocupao parcial ou total da calha secundria de trechos dos cursos de gua ou de reas de alagamentos naturais. A ocupao territorial urbana, sem o devido planejamento integrado das diversas infraestruturas necessrias ao desenvolvimento harmnico da cidade, desencadeou o surgimento de problemas de drenagem por ocasio dos eventos hidrolgicos de alta intensidade. Inicialmente, as reas mais afetadas se localizavam prximas aos cursos de gua, em locais de ocupao da calha secundria e nos trechos de jusante em relao utilizao das reas ribeirinhas. Com a expanso territorial, sem uma legislao e uma fiscalizao que garantissem o disciplinamento adequado do uso e ocupao do solo, os problemas de alagamentos e inundaes foram se intensificando e se distribuindo ao longo das linhas naturais de escoamento dos deflvios superficiais em funo da planialtimetria da cidade e do grau de impermeabilizao da rea de drenagem. As Figuras 1.1a e 1.1b ilustram dois exemplos tpicos de enchentes urbanas de grande magnitude que ocorreram nas cidades brasileiras de So Paulo e de Natal.A B

Figura 1.1

(A) Enchente ocorrida em um bairro da cidade de So Paulo, So Paulo (B) Enchente ocorrida em um bairro de Natal, Rio Grande do Norte.


21

As obras de macrodrenagem, constitudas da execuo de projetos de canais retificao da calha principal, obras de aterros das reas alagadias e obras secundrias como bueiros, galerias, bocas-de-lobo , tornaram-se aes de destaque dos governantes municipais da segunda metade do sculo XX, com repercusso poltica significativa e geradora de anseios de desenvolvimento da cidade, particularmente com relao expanso do acesso virio e ocupao de terras at ento inaproveitveis. A conscientizao de integrao ambiental do espao urbano comeou a ser sentida a partir dos graves problemas gerados pelo desenvolvimento urbano catico, em que as obras de infraestrutura voltadas ao saneamento bsico somente se realizavam depois de consolidados os graves problemas sade pblica e segurana das habitaes, patrimnios e vidas humanas. Diante dos graves problemas ambientais entrelaados com o desenvolvimento socioeconmico municipal, a conscincia ambiental de se realizar a gesto das guas urbanas de forma integrada avanou nos discursos polticos e tcnicos nacionais na entrada do novo milnio, com a introduo e absoro de novos paradigmas relacionados s guas urbanas e particularmente o de manejo das guas pluviais urbanas. Os primeiros conceitos introduzidos em projetos e planos de drenagem urbana diferenciam as aes estruturais e no estruturais para resolver problemas de enchentes municipais. Objetivamente, as medidas estruturais relacionam-se s obras de captao, armazenamento e transporte das guas pluviais dentro de limites estabelecidos pela quantificao dos riscos e pelo conhecimento prvio das ondas de cheia, ajustadas s condies locais por meio de estruturas de conteno. Tais medidas incluem: obras de captao, como bueiros e bocas-de-lobo; obras de transporte, como galerias e canais; obras de deteno, como as bacias de deteno, reservatrios de acumulao de guas pluviais etc. As medidas no estruturais so aes de outra natureza; so medidas que alcanam objetivos excelentes quanto reduo dos problemas de drenagem urbana, porm exigem esforos de conscientizao popular, legislao apropriada, fiscalizao do uso e de ocupao dos espaos urbanos, manuteno regular dos elementos estruturais, dos ptios, jardins, pavimentos etc. Em suma, so aes que integram a gesto das guas pluviais nas sub-bacias que compem o territrio urbano de uma cidade, enfocando no somente o problema especfico das enchentes, mas, sobretudo, o uso racional do espao urbano, de forma a se otimizar o bem-estar, a qualidade de vida, a esttica e as mltiplas possveis atividades de utilizao do meio ambiente urbano. Na conceituao atual de manejo de guas pluviais urbanas, o controle e a minimizao dos efeitos adversos das enchentes urbanas no se limitam ao princpio dominan-

22


te no meio tcnico tradicional, como o de se propiciar o afastamento e o escoamento das guas pluviais dos pontos crticos, mas da agregao de um conjunto de aes e solues de carter estrutural e no estrutural, envolvendo execues de grandes e pequenas obras e de planejamento e gesto de ocupao do espao urbano, com legislaes e fiscalizaes eficientes quanto gerao dos deflvios superficiais advinda do uso e da ocupao do solo. Pela Lei Federal n 11.445/2007, entende-se que o manejo das guas pluviais urbanas corresponde ao conjunto de atividades, infraestruturas e instalaes operacionais de drenagem urbana de guas pluviais, do transporte, deteno ou reteno para o amortecimento de vazes de cheias, do tratamento e disposio final das guas pluviais drenadas associadas s aes de planejamento e de gesto da ocupao do espao territorial urbano. Amplia-se, portanto, o escopo de trabalho e de aes relacionadas com a drenagem urbana, integrando-a na prtica aos problemas ambientais e sanitrios das guas urbanas, em que as vazes e volumes de inundaes continuam sendo as grandezas fsicas principais da hidrologia de superfcie urbana, mas em estreita interao com a qualidade das guas, poluio difusa, transporte e reteno de resduos slidos e utilizao das guas pluviais urbanas como recurso hdrico utilizvel e de grande significncia ao urbanismo e esttica da cidade.

1.2 Prticas de ManejoO manejo das guas pluviais urbanas se inicia pelo levantamento e conhecimento do estado atual de uma sub-bacia hidrogrfica urbana. Qual ou era o sistema natural de drenagem da rea e quais interferncias ocorreram ao longo do tempo com relao ao uso e ocupao do solo? Como as edificaes e pavimentaes foram executadas e que cuidados existem ou existiram com relao gerao de deflvios superficiais durante as ocorrncias de chuvas intensas? A segunda etapa se volta ao diagnstico da infraestrutura de drenagem existente, do espao construdo e planejado, de diretrizes estabelecidas pelo Poder Pblico e da eficcia quanto ao cumprimento das leis e normas associadas ocupao do solo e aos impactos ambientais relacionados ao saneamento bsico da cidade. Duas vertentes de trabalho do continuidade s atividades voltadas ao manejo das guas pluviais urbanas. A primeira trata da infraestrutura, dos elementos hidrulicos estruturais, das prticas de conteno e transporte das guas pluviais, tanto nas fontes geradoras de deflvios superficiais, como lotes, praas e parques, quanto no sistema virio, dos sistemas de micro e macrodrenagem, dos sistemas de transposio,


23

do carreamento e deposio de sedimentos e resduos slidos etc. A segunda trata dos dispositivos legais e de administrao da infraestrutura de drenagem, envolvendo a operacionalidade do sistema, a manuteno, a fiscalizao e medidas de remediao em tempo real, em funo de anomalias inevitveis naturais ou geradas em funo da dinmica de ocupao do espao urbano. Relativo ao aspecto de qualidade das guas pluviais, o manejo deve ser realizado quanto utilizao das guas pluviais como recursos hdricos e seu aproveitamento no abastecimento de gua, na recarga de aqufero, em jardinagem, na limpeza pblica etc. A separao das primeiras guas superficiais geradas pelas chuvas, em reas urbanas, um mecanismo promissor quanto real utilizao das guas de chuvas captadas pelas bacias hidrogrficas urbanas. As vazes de cheia produzidas na bacia hidrogrfica ou localmente no espao urbano podem ser bastante alteradas em funo de um manejo eficiente do controle dos deflvios em suas fontes geradoras e de pequenas estruturas de controle em determinados pontos da bacia, particularmente prximos s vias pblicas e fundos de vale. O controle da gerao de deflvios em lotes e condomnios habitacionais pode ser eficientemente realizado por meio de um paisagismo que integre adequadamente as reas impermeabilizadas com as reas verdes. Cisternas e microrreservatrios de infiltrao so componentes hidrulicos eficazes para reduzir os efluentes pluviais de reas urbanizadas, e estes podem ser amplamente implementados mediante incentivos do Poder Pblico com relao a abatimentos no Imposto Predial e Territorial Urbano (IPTU), em funo da reduo da contribuio de deflvios e, consequentemente, da atenuao das cheias no sistema de macrodrenagem. Evidentemente, de nada vale essas implementaes se no houver mecanismos sistemticos de divulgao, de fiscalizao e de manuteno continuada. Sabe-se que as vias pblicas so grandes geradoras de deflvios decorrentes da elevada impermeabilizao do terreno e de descompensaes de declividades, ora elevadas, ora inexistentes. Nos baixios, formam-se alagamentos inconvenientes ao trnsito de veculo e pedestre, e a inadequao de topografia local, muitas vezes de fcil soluo, ignorada pelo rgo pblico responsvel. A introduo de trincheiras de infiltrao no calamento e um possvel sistema de recalque resolveriam de imediato um problema local, gerador de insatisfao aos moradores locais e transeuntes. um exemplo tpico de ausncia da prtica de manejo das guas pluviais urbanas. Quanto infraestrutura de drenagem existente, torna-se imprescindvel a avaliao continuada da capacidade do sistema frente ao avano de ocupao do espao urbano, ao uso e ocupao do solo, s impermeabilizaes de terrenos, inexistncia

24


de medidas compensatrias etc. Dependendo da magnitude e complexidade da bacia de drenagem e do avano insatisfatrio de regulamentaes e fiscalizaes, preciso adequar a infraestrutura de drenagem existente com a introduo de elementos hidrulicos que permitam minimizar os efeitos danosos das enchentes, procurando-se ampliar os perodos de retornos a partir dos quais o sistema se torna inadequado, pondo em risco as reas circunvizinhas desprotegidas contra alagamentos. A introduo de reservatrios de deteno tem sido uma soluo de grande sucesso na regio metropolitana de So Paulo e em muitas cidades de mdio e de grande porte. Canholi (2005) apresenta uma relao extensa de bacias de deteno, com detalhes da problemtica e das solues encontradas. O transporte de sedimentos em sistemas de drenagem um indicador significativo da contaminao das guas pluviais, pois revela a capacidade erosiva e de transporte dos deflvios superficiais e a incorporao de contaminantes depositados nas superfcies dos terrenos e vias pblicas. Nos baixios, as canalizaes de drenagem podem se tornar rapidamente obstrudas, podendo comprometer seriamente a capacidade de drenagem da rea. Em regies litorneas, as baixas declividades sempre reinantes obrigam a se dimensionar galerias de grandes dimenses. No entanto, no ocorrendo a manuteno e a limpeza frequente dessas galerias, a obstruo por depsitos de sedimentos pode, dramaticamente, ocasionar grandes alagamentos pela incapacidade de veiculao das guas pelas galerias e pela falsa confiabilidade de funcionamento do sistema. Estudos e pesquisas em hidrologia urbana so essenciais para o conhecimento em maior profundidade dos problemas de guas urbanas. Alm do levantamento de parmetros, observaes de eventos hidrolgicos e pesquisas com carter de inovao buscam novas abordagens e novos questionamentos que possibilitem prosseguir na evoluo do entendimento do espao urbano, com aplicaes de novas tecnologias e conceituaes atualizadas face evoluo tecnolgica e s complexidades sempre crescentes do uso e ocupao no ambiente urbano. Um sistema de monitoramento hidrolgico automtico devidamente protegido um desafio ainda ausente na imensa maioria das cidades brasileiras com problemas de drenagem. Pelas facilidades sempre crescentes de uso de sistemas de geoprocessamento, no se concebe, atualmente, uma cidade de porte mdio ou grande que no possua um cadastro informatizado atualizado de todo o espao urbano, integrando os sistemas: virio, de abastecimento de gua, de esgotamento sanitrio, de drenagem urbana, da distribuio de eletricidade, da logstica de coleta dos resduos slidos etc. A evoluo tecnolgica e a qualidade de vida da cidade so fortemente sentidas a partir de uma base de dados confivel e suficientemente abrangente. Com essa base de dados, as discusses e as formulaes dos problemas da cidade so muito mais claramente evi-


25

denciadas, e as solues a serem desenvolvidas passam facilmente pela compreenso dos tcnicos, dos polticos e da populao em geral. A modelagem hidrolgica e da gesto das vrias infraestruturas do ambiente urbano instrumento imprescindvel para a gesto das guas urbanas e para o manejo das guas pluviais urbanas, por ocasio dos eventos hidrolgicos intensos. Esse instrumento oferece as reais possibilidades de se avaliar as vazes de cheia, os nveis e reas de inundao, as tomadas emergenciais de deciso e, principalmente, de medidas a serem executadas para suplantar problemas localizados, ou do sistema integrado de forma eficiente, tanto no aspecto tcnico quanto econmico. Uma prtica fundamental para o planejamento de ocupao de novas reas urbanas a realizao de simulaes hidrolgicas da rea pr-ocupacional, a fim de estabelecer valores de deflvios que serviro para a regulamentao da execuo de aes voltadas drenagem da rea, a fim de harmonizar o desenvolvimento espacial com a infraestrutura existente. Alm do problema de asseio, de sade pblica e de educao ambiental, a limpeza pblica e a presena de resduos slidos espalhados na rea de drenagem esto diretamente relacionadas com o funcionamento dos sistemas de micro e de macrodrenagem. A prtica de manejo das guas pluviais urbanas deve ser integrada com os servios de limpeza pblica e do sistema de drenagem. A concentrao de resduos slidos em bocas-de-lobo quase sempre resulta na formao de alagamentos em regies densamente ocupadas, como centros comerciais e pontos localizados da cidade com atrativos para a concentrao de nmero expressivo de pessoas. O espalhamento difuso de resduos slidos em superfcies urbanas resulta no carreamento pelos deflvios, com alta possibilidade de serem criados pontos de estrangulamento que impedem o escoamento das guas pluviais. Outro importantssimo trabalho dos servios municipais o da remoo do assoreamento nos sistemas de drenagem por sedimentos, pelo lixo urbano, pelo entulho ou por qualquer outro tipo de depsito como galhos de rvore etc. Cidades cortadas por cursos de gua, os quais so sujeitos a grandes variaes de vazes em tempos relativamente curtos, tornam-se extremamente vulnerveis aos trgicos eventos de inundao, com prejuzos enormes economia das propriedades ribeirinhas e, sobretudo, de alto risco de perdas de vidas humanas. Nessas situaes, a implementao de um sistema de preveno e de alerta, a organizao e o acionamento de uma instituio de defesa civil tornam-se obrigatrios e imprescindveis como garantia vida cidad da localidade. A existncia de reas ocupadas de alto risco de inundao da competncia do Poder Pblico municipal e, portanto, de sua responsabilidade oferecer condies de vida a todas as pessoas estabelecidas em locais aprovados ou permitidos pela administrao municipal. O avano das leis democrticas

26


deve oferecer o suporte e a proteo necessrios a todos os cidados, principalmente no que se refere a moradias e estabelecimentos de trabalho. Infelizmente, no atual estgio de desenvolvimento do Brasil, o contingente populacional que vive em condies abaixo do limite tolervel de pobreza alto e o dficit habitacional continua sendo uma das principais fragilidades que contribui para o baixo ndice de desenvolvimento social do pas. Por esse fato, a ocupao de reas de risco pela populao de baixa rende preocupante, j que muitas reas inundveis urbanas so repentinamente sujeitas favelizao e, assim, suscetveis aos trgicos eventos de deslizamentos de encosta, soterramentos e inundaes, quando estas se localizam na calha secundria de cursos de gua ou em reas de inundao em fundos de vales, lagoas, ou mesmo s margens de crregos que drenam gua de extensas bacias de drenagem. uma situao de difcil soluo, j que se configura como incompetncia do Poder Pblico em assegurar a proteo de vida populao que vive dentro do espao urbano e que, em princpio, deveria receber as garantias mnimas previstas pelo artigo 5 da Constituio Brasileira. Os prejuzos causados pelas inundaes em reas com economia relativamente forte podem ser minimizados por meio de um sistema particular de seguro contra enchentes, mantido pelos prprios interessados, em parceria com o Poder Pblico municipal. Em funo da frequncia com que ocorrem as inundaes e as informaes sobre os prejuzos associados a elas, possvel estabelecer um sistema de seguro sustentado, baseado em ndices de risco, cujo prmio a ser pago pelos segurados possibilitaria a manuteno do sistema de seguro, e tambm quando o capital acumulado possibilitasse o investimento em benfeitorias que permitisse incentivar o Poder Pblico a acelerar as melhorias de manejo das guas pluviais da bacia de drenagem e, assim, reduzir os riscos de inundao (RIGHETTO; MEDIONDO; RIGHETTO, 2007). A complexidade envolvida no manejo eficiente da bacia urbana e, em particular, da drenagem demanda estudos e avaliaes continuados, com a compreenso de que a dinmica da cidade envolve mltiplos sistemas e atores, e as questes so sempre atuais, exigindo, portanto, conceitos e tecnologias novos e ampla discusso nas mais variadas esferas que compem as foras sociais da cidade. A base de anlise deve evidente e necessariamente ser a de um Plano Diretor da Cidade no qual se integra o Plano Diretor de Drenagem Urbana (PDDU). O PDDU uma pea fundamental para a gesto das guas pluviais urbanas. Tem como meta o planejamento da distribuio dos deflvios superficiais no espao urbano em funo da ocupao e da evoluo da infraestrutura de drenagem, com vistas a minimizar ou mesmo eliminar prejuzos econmicos e ambientais.


27

O desenvolvimento do Plano Diretor realizado segundo duas estratgias bsicas: o estabelecimento de legislao, regulamentao e medidas no estruturais para o espao urbano ocupado e no ocupado; e o plano de controle de impactos na drenagem das reas ocupadas (TUCCI; ORSINI, 2005). Acrescenta-se ao Plano, o manual de drenagem urbana, que tem a finalidade de orientar urbanistas e projetistas quanto s questes relacionadas com o uso e ocupao do espao urbano e s medidas estruturais e no estruturais necessrias para harmonizar tal desenvolvimento com o sistema de drenagem da rea ou bacia urbana. Os aspectos gerais do manejo de guas pluviais, delineados nesta introduo, podem e devem ser detalhadamente discriminados quanto s particularidades relacionadas com a prtica efetiva da gesto das guas pluviais das bacias de drenagem urbanas. Assim, a seguir, apresentam-se alguns desses detalhes, com realce aos que esto presentemente mais incentivados e praticados em nosso meio.

1.3 Controle na FonteA ocupao urbana causa modificao no padro de escoamento dos deflvios superficiais na bacia, ou seja, medida que reas com superfcies naturais vo sendo impermeabilizadas, os processos de infiltrao e reteno da gua na bacia vo se reduzindo, causando aumento significativo dos deflvios superficiais nas reas situadas a jusante. Alm disso, a gua escoada superficialmente entra em contato com diversos tipos de poluentes, comprometendo a sua qualidade. Quando lanada no corpo dgua receptor, pode contaminar rios, lagos ou aquferos subterrneos. Por outro lado, a poluio difusa tem sido um dos grandes problemas sanitrios nas reas urbanas, uma vez que est relacionada com a ocorrncia de endemias e doenas de veiculao hdrica. As fontes de poluio difusa so, por sua vez, resultado das atividades humanas desenvolvidas no processo de ocupao e uso do solo na bacia urbana. Os impactos oriundos da degradao da qualidade da gua no meio urbano abrangem aspectos sociais, econmicos e ambientais, podendo ser citados os seguintes: mortandade de peixes e da vida aqutica; problemas relacionados com a proliferao de doenas de veiculao hdrica; degradao da qualidade da gua, tornando-a imprpria para consumo; degradao do ecossistema e do habitat; custos financeiros relacionados com aes de limpeza e remoo de poluentes; prejuzos sociais relacionados com a inadequao de reas de lazer.

28


A ocupao urbana aumenta significativamente a velocidade do escoamento superficial, crescendo o potencial erosivo do solo, com reflexo no transporte de sedimentos e o consequente assoreamento de rios e lagos. A reduo do volume til nesses corpos de gua diminui a capacidade de deteno, aumentando o risco de inundaes. A Tabela 1.1 apresenta os principais tipos de poluentes urbanos, suas fontes e impactos produzidos.Tabela 1.1 > Principais tipos de poluentes urbanos, suas fontes e impactos produzidos.POLUENTES ORIGEM IMPACTOS

Nitrognio e fsforo Sedimentos Organismos patognicos Metais pesados: chumbo, cdmio, zinco, mercrio, alumnio, entre outros. Pesticidas; produtos sintticos.

Sistemas spticos inadequados; desmatamento; fertilizantes. Obras de construo; reas desmatadas; processos erosivos. Lanamentos de efluentes domsticos; sistemas spticos inadequados. Processos industriais; resduos de leo do motor; minerao; queima de combustveis. Herbicidas, fungicidas, inseticidas; processos industriais; lavagem de solos contaminados.

Reduz o OD (oxignio dissolvido); crescimento de algas; degradao da gua de consumo. Aumento da turbidez; reduo do OD; degradao da vida aqutica. Riscos sade humana pelo consumo; inviabilidade do uso recreacional. Toxicidade da gua e do sedimento; acumulao na atividade biolgica e na cadeia alimentar. Toxicidade da gua e do sedimento; acumulao na atividade biolgica e na cadeia alimentar.

1.3.1 Sistemas no convencionais de controle na fonteO manejo da gua pluvial no meio urbano deve proporcionar qualidade de vida aos cidados, reduzindo a um nvel aceitvel os riscos de inundao oriundos da impermeabilizao do solo. Ao mesmo tempo, o uso sustentvel da gua envolve a elaborao de polticas de uso e ocupao do solo, com cenrios de desenvolvimento e planejamento estratgico de mdio e longo prazo. Nesse contexto, a concepo de sistemas destinados a reduzir os efeitos da urbanizao na quantidade e qualidade da gua escoada tem como objetivo aumentar o armazenamento, reduzindo o lanamento de deflvios e da carga de poluio difusa. Nas ultimas dcadas, a crescente necessidade de enfrentar os problemas da gua pluvial no meio urbano fez surgir o conceito de sistemas no convencionais de controle na fonte, com nfase no manejo sustentvel da gua de drenagem. Esses sistemas compreendem medidas que estabelecem solues prticas para o problema dos deflvios urbanos, com a implantao de sistemas de controle prximo do local de gerao do deflvio, e ainda envolvem medidas estruturais e no estruturais. As medidas no estruturais envolvem aes operacionais


29

e educacionais, alm de medidas de controle. Integram um conjunto de aes locais especficas, visando promover a reteno e infiltrao do escoamento, com o controle dos impactos da urbanizao na drenagem. O objetivo dos sistemas de controle na fonte preservar as condies hidrolgicas da bacia pr-urbanizada, reduzindo os impactos para um nvel aceitvel. Assim, o estabelecimento de um sistema de controle no convencional reflete as condies fsicas do local, procurando observar os seguintes aspectos: disponibilidade de espao fsico para implantao dos dispositivos, aspecto importante especialmente no caso de reas densamente urbanizadas; definio dos dispositivos mais adequados em funo dos tipos de poluentes presentes no escoamento, com a verificao continuada da eficincia de funcionamento; o comportamento do lenol fretico na estao chuvosa informao importante no caso de sistemas de infiltrao; tem influncia direta na capacidade de armazenamento; levantamento do perfil litolgico do local; solos com alta capacidade de percolao so necessrios ao funcionamento de sistemas de infiltrao da gua no solo; anlise dos custos de implantao e manuteno da estrutura; considerar a disponibilidade de material no local, facilidade de manuteno, eficincia de remoo de poluentes; disponibilidade e treinamento de pessoal tcnico. Observa-se, assim, que a adoo de um determinado dispositivo de controle do escoamento exige o estabelecimento de critrios de ordem prtica. A sua implantao tem o objetivo de absorver os impactos negativos de uso e ocupao do solo na bacia. Assim, a soluo adotada deve atender s necessidades locais, considerando os prs e contras das tecnologias disponveis.

Tipos de sistemas de controle no convencionais Um sistema no convencional de controle usado como soluo frente ao aumento do escoamento e da carga de poluio difusa, possibilitando melhorar as condies de drenagem e de qualidade da gua com a melhor relao custo-benefcio possvel. Os sistemas no convencionais usados no manejo da gua em reas urbanizadas so classificados em dois tipos: sistemas no estruturais ou de controle do escoamento na fonte e sistemas estruturais com eventual tratamento da gua contaminada.

30


Os sistemas no estruturais utilizam meios naturais para reduzir a gerao do escoamento e a carga poluidora; no contempla obras civis, mas envolve aes de cunho social para modificar padres de comportamento da populao, tais como meios legais, sanes econmicas e programas educacionais; so denominados sistemas de controle na fonte, pois atuam no local ou prximo das fontes de escoamento, estabelecendo critrios de controle do uso e ocupao do solo nessas reas. Os sistemas estruturais, por sua vez, englobam obras de engenharia destinadas reteno temporria do escoamento, podendo-se promover o tratamento da gua. Esses sistemas permitem o controle quali-quantitativo da vazo gerada na bacia, seja pelo armazenamento temporrio do volume escoado, seja pela reduo da carga poluidora. Em anos recentes, vem aumentando a importncia das medidas preventivas de carter no estrutural, tanto pela eficincia em solucionar o problema na fonte como pela pulverizao dos custos com obras de drenagem, evitando a necessidade de implantao de obras mais caras no futuro. As medidas no estruturais englobam um conjunto de regras de controle do uso e de ocupao do solo. O PDDU estabelece regras que visam o controle e a preveno, combinando medidas no estruturais e estruturais nos cenrios de ocupao atual e futura. As medidas compensatrias de controle do escoamento na fonte englobam quatro tipos de as: planejamento, projeto e implantao de estruturas de reteno e armazenamento; manuteno adequada das superfcies permeveis e impermeveis; educao e treinamento como forma de conscientizar a populao para os problemas ambientais, e sua relao com a gua; regulamentao, vigilncia e mecanismos de sanes. As medidas no estruturais de controle do escoamento na fonte podem ser agrupadas em categorias, conforme mostra a Tabela 1.2.


31

Tabela 1.2 > Categorias de medidas no estruturais.PRINCIPAIS CATEGORIAS MEDIDAS NO ESTRUTURAIS

Educao pblica

Educao pblica e disseminao do conhecimento Equipe tcnica capacitada Superfcies com vegetao reas impermeveis desconectadas Telhados verdes Urbanizao de pequeno impacto Uso de produtos alternativos no poluentes Prticas de manuseio e de armazenamento adequadas Varrio das ruas Coleta de resduos slidos Limpeza dos sistemas de filtrao Manuteno das vias e dos dispositivos Manuteno dos canais e cursos dgua Medidas de preveno contra a conexo ilegal Fiscalizao: deteco, retirada e multa Controle do sistema de coleta de esgoto e de tanques spticos Jardinagem e lavagem de veculos Sistema predial Fontes e lagos

Planejamento e manejo da gua

Uso de materiais e produtos qumicos

Manuteno dos dispositivos de infiltrao nas vias

Controle de conexo ilegal de esgoto

Reso da gua pluvial

Participao da comunidade O envolvimento da comunidade ponto chave no estabelecimento do Plano de Controle da Drenagem. Merece destaque o estmulo participao e o envolvimento da comunidade na tomada de decises e na manuteno do sistema. Programas educativos na forma de mesas-redondas, debates, campanhas etc., ajudam a aumentar o nvel de conscientizao, estimulando o envolvimento nas questes ambientais e modificando padres de conduta no sustentveis de uso da gua. A realizao de campanhas com a distribuio de material informativo sempre traz resultados positivos, como na Figura 1.2.A B

FONTE: www.OwDNA.ORG

Figura 1.2

Participao da comunidade na limpeza de canal.

32


Equipe tcnica capacitada Nas reas em processo de urbanizao, fundamental que a concepo da rede de drenagem seja feita levando em conta critrios de engenharia, buscando tanto quanto possvel preservar as condies naturais na bacia. Esses critrios so norteados pela reduo das reas impermeveis, pelo uso de dispositivos de infiltrao e de reas de conservao. Nesse sentido, o Plano Diretor institui diretrizes que norteiam o arranjo e a distribuio dos lotes, alm de estabelecerem o uso de dispositivo de reteno e infiltrao na fonte. Reduo do efeito das reas impermeveis O impacto gerado pelo escoamento superficial na drenagem aumenta com a rea impermeabilizada. Em razo disso, o uso de dispositivo de deteno no lote incrementa o armazenamento na bacia, amortece o pico do hidrograma e reduz o volume escoado para a rede de drenagem. Em reas comuns, podem ser adotadas solues como pavimentos permeveis (estacionamentos) ou valas de infiltrao nas reas adjacentes s vias. Telhado verde Conhecido como jardim em edifcios, um dispositivo de controle do escoamento na fonte que ajuda a mitigar o impacto da urbanizao, especialmente em reas com nvel de adensamento elevado. Esse dispositivo muito eficiente na reduo do escoamento, pelo aumento de rea verde e pela evapotranspirao. Alm disso, aporta valor comercial ao empreendimento e cria condies de vida natural, sendo considerado uma opo economicamente excelente quando comparado aos sistemas estruturais de grande porte.No entanto, envolve o uso de coberturas planas em edificaes com reforo estrutural. A laje, recoberta com uma manta impermeabilizante, recebe uma camada de solo de textura leve, uma rede de conteno e um sistema de drenagem. So usadas espcies de plantas resistentes alta temperatura, baixa umidade do solo e a curtos perodos de inundao durante os eventos. Vale citar o uso desse tipo de soluo no prdio da Prefeitura de Chicago, Estados Unidos, onde foi desenvolvido um projeto piloto com o objetivo de demonstrar as potencialidades e incentivar o uso. O telhado verde especialmente eficiente na reteno de chuvas intensas e de curta durao, podendo reter at 70% da chuva durante a estao seca (Figura 1.3).

Urbanizao de pequeno impacto A concepo urbanstica das reas em processo de impermeabilizao do solo requer anlise cuidadosa, feita por corpo tcnico que utilize critrios e normas que permitam minimizar os impactos da urbanizao na drenagem pluvial. Nesse sentido, deve ser prevista, conforme a necessidade, a instalao de sistemas de controle na fonte, distri-


33

A

B

FONTES: www.INHABITAT.COM; www.GREENROOFS.COM

Figura 1.3

Ilustrao de utilizao de telhado verde.

budos na bacia, com reduo das reas impermeveis. A implantao de dispositivos de reteno e infiltrao de pequeno porte elimina a necessidade de uma estrutura central de grande porte. O uso de sistemas de biorreteno em parques, reas de lazer e jardins, e tambm de cisternas, pavimentos permeveis e telhados verdes propicia reduo do volume escoado e filtragem da carga poluidora.

Manuseio e armazenamento de produtos txicos O uso e o armazenamento adequados de substncias txicas constituem importante medida de controle na fonte. Postos de combustveis, por exemplo, devem ser fiscalizados no sentido de evitar o contato de substncias txicas com a gua, armazenando adequadamente os produtos em reservatrios, sejam eles superficiais ou subterrneos. Alm disso, devem ser limitados os deflvios de lavagem de carros lanados na rede de drenagem. Limpeza e manuteno da rede de drenagem Englobam a limpeza das vias e da rede de drenagem existente. A limpeza de ruas e de estacionamentos uma das principais formas de reduo da carga de resduos slidos e de sedimentos nos deflvios. A varrio das ruas considerada uma medida fundamental, reduzindo a carga de slidos em suspenso e de lavagem transferida para o corpo receptor. Trabalhos recentes demonstram que equipamentos de varrio modernos so eficientes na remoo das partculas finas que retm uma parcela importante da carga poluidora. Outro aspecto importante a frequncia de varrio, que pode ser quinzenal. A rede de galerias existentes, por sua vez, est sujeita obstruo pela entrada de resduos durante a chuva. Os sedimentos e a matria orgnica ficam retidos nos trechos de pequena declividade e tendem a se acumular, reduzindo a rea de fluxo. A retirada desse material pode ser feita mediante processo de lavagem a vcuo, com a desagre-

34


A

B

FONTE: www.DANVILLE-VA.GOV

Figura 1.4

Ilustrao de utilizao de telhado verde.

gao do material consolidado. A manuteno peridica dos canais abertos envolve a desobstruo e a limpeza da calha nos pontos crticos, como mostra a Figura 1.4.

Limpeza das estruturas de reteno de resduos slidos A concepo da rede de microdrenagem deve prever o uso de dispositivos de reteno de resduos slidos e de sedimentos, evitando, assim, a sua transferncia para o interior da rede. Em geral, esses dispositivos se localizam na entrada das bocas-delobo, situados abaixo da cota inferior do tubo de entrada. O material slido retido no interior da boca-de-lobo pode ser recolhido manualmente com a retirada da grelha (Figura 1.5). A reteno dos resduos e do sedimento impede a transferncia desses materiais para o corpo receptor situado a jusante; recomenda-se a limpeza dessas estruturas pelo menos duas vezes no ano.A B

FONTE: www.BIOCLEANENVIRONMENTAL.NET

Figura 1.5

Reteno e limpeza de resduos slidos.


35

Manuteno do revestimento nas vias O revestimento nas vias urbanas est sujeito ao abrasiva dos pneus e das cargas dinmicas dos veculos. Em locais de trfego mais intenso, falhas nos servios de manuteno da via propiciam o aparecimento de trincas que, com o tempo, vo, progressivamente, deteriorando a qualidade do pavimento. Dessa forma, os materiais que compem a base ficam sujeitos ao erosiva da chuva e do escoamento, sendo levados pelo fluxo, com a transferncia de matrias slidas e carga de poluentes ao corpo receptor. As aes de manuteno das vias contribuem para preservar os corpos dgua, protegendo-os da degradao. Conservao da rede de drenagem e dos corpos dgua O funcionamento adequado do sistema de drenagem exige uma srie de aes de manuteno peridicas no corpo receptor. Elas envolvem a retirada de material slido mediante dragagem, a conservao de reas verdes, a manuteno dos dispositivos de infiltrao, a troca de elementos filtrantes etc.; constitui um cronograma de aes de manuteno preventiva e de reparo das estruturas. A manuteno do sistema de macrodrenagem (canais e cursos dgua naturais) inclui a identificao peridica de potenciais fontes de poluio pontual e difusa, bem como de lanamentos ilegais, com a limpeza e remoo de resduos slidos na calha fluvial. Com relao aos canais de drenagem, uma manuteno eficiente deve incluir possveis modificaes do projeto original, com o objetivo de melhor atender s especificidades locais e a sua incorporao na paisagem urbana. Risco de contaminao da gua pluvial Numa bacia urbana, determinadas atividades geram potenciais riscos de contaminao da gua graas s substncias usadas nos processos. Esses casos exigem a devida ateno no que se refere ao uso desses produtos, prevendo aes especficas de controle. A legislao deve prever, por exemplo, a necessidade de evitar o lanamento desses resduos na rede de drenagem ou diretamente no solo. Alm disso, esses estabelecimentos devem prever estruturas de armazenamento desses produtos, com o objetivo de evitar o contato direto com a gua da chuva. Algumas atividades com risco de contaminao podem ser citadas:usinas de reciclagem de produtos; servios de abastecimento de veculos troca de leo e lavagem; servios ou atividades que geram e armazenam substncias txicas; hospitais;

36


Conexo ilegal com a rede de drenagem Um dos principais fatores de degradao da qualidade da gua nos corpos dgua urbanos est relacionado com o lanamento de efluentes de origem domstica na rede de drenagem (Figura 1.6). Os deflvios lanados na rede de drenagem podem ser classificados em trs tipos, de acordo com os efeitos produzidos: substncias txicas e patognicas; substncias degradadoras da vida aqutica; e gua limpa. Dentre estes, os mais importantes so as substncias txicas e patognicas, onde as fontes mais provveis desses poluentes so os efluentes residenciais e industriais. Assim, a principal fonte de conexo ilegal tem origem na rede sanitria residencial.

Conexo ilegal: preveno, identificao e remooEssas medidas tm o objetivo de fiscalizar e remover as conexes ilegais existentes responsveis pelo lanamento de efluentes poluidores na rede de drenagem. Em geral, essas conexes tm origem em fossas spticas, sistemas de lavagem, entre outros. As medidas preFONTE: www.MOyOLAANGLING.COM ventivas envolvem o estabelecimento Efluente de origem domestica na Figura 1.6 de normas de controle, fiscalizao perede de drenagem. ridica, sanes e multas, educao e conscientizao da populao. As aes de controle so implementadas com o objetivo de identificar e remover as conexes ilegais com a rede de drenagem. Alguns indicadores da presena de conexo ilegal incluem o fluxo sem a ocorrncia de chuva, alm da existncia de coliformes fecais na gua.

Utilizao da gua pluvial Nos ltimos anos, tem havido um avano na tecnologia de uso da gua pluvial em residncias. A gua da chuva transferida por um sistema de calhas e tubulaes at um reservatrio, podendo ser usada para diversos fins, como jardinagem, esgotamento sanitrio, lavagem de veculos etc. Na regio semi-rida, a gua armazenada em cisternas submetida a um tratamento primrio e usada na dessedentao de pessoas e de animais. Nessas instalaes, as primeiras chuvas, contaminadas com poeira, folhas ou resduos de pssaros, devem ser descartadas. Uma tela instalada na entrada do reservatrio permite separar a matria slida presente na gua. Assim, o reso pode ocorrer em nvel individual dentro do lote, em nvel municipal ou mesmo regional. Em nvel municipal, a gua da


37

chuva pode ser retida em lagos, usada na irrigao de jardins e parques, ou mesmo usada como reserva de proteo contra incndio. A reteno da gua da chuva em bacias de deteno na rea urbana propicia, em alguns casos, a recarga do aqufero subterrneo. Em algumas cidades, a recarga do aqufero proporciona, em longo prazo, melhoria na qualidade da gua, reduzindo a concentrao de poluentes presentes na gua.

1.3.2 Medidas estruturais de manejo da gua pluvialOs sistemas estruturais compem uma variedade de estruturas, cuja finalidade a de deter e/ou transportar os deflvios gerados na bacia e tambm de propiciar a infiltrao localizada. Essas obras tm a finalidade de reduzir os impactos provocados pela urbanizao no hidrograma resultante. As bacias de deteno, por exemplo, atuam amortecendo a vazo mxima, reduzindo os impactos a jusante, uma vez que elas funcionam como estruturas de regulao. Em alguns pases, os sistemas estruturais so usados no tratamento da gua escoada, propiciando a remoo de poluentes presentes na gua. Em alguns casos, o dispositivo de tratamento da gua est localizado na entrada da rede de drenagem; em outros, no ponto de lanamento no corpo receptor. Os sistemas estruturais podem ser classificados em funo das categorias funcionais, como mostra a Tabela 1.3.Tabela 1.3 > Categorias de medidas estruturais.CATEGORIA Deteno do escoamento rea inundvel Vegetao Dispositivos de infiltrao Filtros orgnicos e de areia Tecnologias alternativas Vala de infiltrao Bacia de infiltrao Pavimento poroso Filtro superficial de areia Filtro subterrneo TIPO Bacia de deteno ou de atenuao de cheia Bacia de reteno com infiltrao Terreno adaptado a alagamento

Sistemas de reteno do escoamento Nas bacias urbanas, os sistemas de reteno utilizam reservatrios com lmina dgua permanente, podendo ser combinados com um dispositivo de tratamento da gua. Os sistemas de tratamento so necessrios nos casos de utilizao da gua. Os sistemas de reteno do escoamento podem ser divididos da seguinte forma:

38


as bacias de deteno capturam o volume escoado por certo perodo de tempo para depois lan-lo, gradualmente, na rede de drenagem a jusante; as bacias de reteno retm o volume escoado, mantendo assim uma lmina dgua permanente ou com reduo por infiltrao.

Bacias de deteno Projetadas para reter parte do volume escoado na bacia a montante, permitem amortecer a vazo mxima escoada em decorrncia da chuva na bacia. O objetivo impedir a inundao de reas situadas a jusante. Esses sistemas so concebidos para funcionar em srie com a rede de drenagem, esvaziando-se completamente entre eventos. Devido ao tempo de deteno curto desses sistemas, eles no so eficientes na remoo de matria slida ou substncias poluentes; so estruturas de amortecimento da vazo mxima lanada no corpo receptor, atenuando os efeitos da inundao e protegendo a rede de drenagem a jusante (Figura 1.7).Normalmente, so projetados para esvaziar completamente em menos de 24 horas. A deteno do escoamento reduz o potencial erosivo na bacia e atua como preveno dos impactos sobre a vida aqutica no corpo receptor.

A

B

FONTES: SkAGIT.MEAS.NCSU.EDU; wATER.ME.VCCS.EDU

Figura 1.7

Bacia de deteno.

Estrutura de reteno na sada As bacias de deteno podem dispor de uma estrutura de reteno localizada na sada. Esse dispositivo hidrulico permite a liberao gradual do volume retido, em geral associado a um evento de pequena magnitude, com frequncia anual. Essa estrutura retm o volume por at 48 horas aps o evento. Normalmente, o controle da vazo feito atravs de um orifcio, com reteno por um tempo suficiente para o depsito de matria slida e de poluentes. Projetada para o esvaziamento completo, esses sis-


39

temas podem funcionar em dois nveis: cota superior, associada a eventos de grande magnitude, e cota inferior, associada a eventos frequentes. Na concepo hidrulica do sistema, pode ser contemplada a instalao de caixas de passagem, uma prxima da entrada e outra na sada do reservatrio. Essas bacias podem ser usadas nos perodos secos como reas de recreao, tais como campos de futebol, parques, estdios etc. As estruturas de reteno na sada so opes interessantes nos casos da estrutura j estar implantada, pois permitem controlar o hidrograma e a qualidade da gua, conforme a Figura 1.8. As bacias de deteno apresentam algumas limitaes: no so indicadas para reas de drenagem menores que 5 ha (hectares) e requerem manuteno contnua, devido possibilidade de obstruo da estrutura de sada por matria slida.A B

FONTE: HTTP:H2O.ENR.STATE.NC.US

Figura 1.8

Estrutura de reteno na sada.

Bacias de reteno Esses sistemas so concebidos para armazenar o volume gerado na bacia, possibilitando tambm a melhoria da qualidade da gua (Figura 1.9). No lago, cotas acima do nvel permanente permitem a renovao da gua entre eventos. Normalmente, esses sistemas dispem de alta capacidade de reteno, bem maior do que o volume permanente no lago. Isso explica a alta eficincia no tratamento da gua, alm de proporcionar valorizao paisagstica e servir de habitat natural para a vida terrestre e aqutica. Permitem tambm, graas ao seu volume, o depsito dos slidos em suspenso e a dissoluo de poluentes por decomposio, melhorando a qualidade da gua numa ampla faixa de substncias. Ademais, o volume do reservatrio atua no controle do aumento dos deflvios associado ao aumento da rea impermeabilizada na bacia. Quanto ao aspecto construtivo, a implantao desse sistema requer o uso de rea suficientemente grande e relativamente plana; o espelho dgua permanente no lago depende de fatores hidrogeolgicos, no que se refere posio do lenol fretico.

40


A

FONTES: www.CLEANwATERHONOLULU.COM; www.OSEH.UMICH.EDU

Figura 1.9

Bacias de reteno.

Canais verdes O sistema de drenagem pode se servir de superfcies permeveis para promover a infiltrao da gua no solo, reduzindo o impacto do escoamento a jusante. O escoamento na forma de lmina sobre as superfcies vegetadas possibilita a remoo de alguns tipos de poluentes. Nesse caso, a vegetao atua como uma espcie de filtro biolgico. Esses canais podem funcionar secos ou com lmina dgua. Nesses sistemas (Figura 1.10), o escoamento pode ser retido temporariamente em pequenas estruturas de represamento dispostas em srie. Superfcies vegetadas so indicadas para fundos de lotes em reas residenciais ou no acostamento de vias, em substituio s solues tradicionais de drenagem. reas gramadas permitem fcil manuteno e limpeza, podendo ser usadas como opo em reas urbanizadas com o objetivo de aumentar a rea permevel. Nos casos em que o nvel fretico chega prximo da superfcie, o canal com vegetao pode funcionar com lmina dgua na maior parte do ano. No entanto, esses sistemasA B

FONTE: www.LANDCARERESEARCH.CO.NZ

Figura 1.10

Canais verdes.


41

normalmente exigem solos bem drenados e disponibilidade de rea para implantao, podendo apresentar processos erosivos nos casos de tormentas de alta magnitude.

Sistemas de biorreteno Esses sistemas, conforme a Figura 1.11, podem compor a paisagem natural da regio; podem tambm ser implantados com plantas de diferentes espcies e tamanhos. Em geral, localizam-se em baixios ou depresses, para onde converge o escoamento gerado na bacia. Reproduzem o ecossistema natural onde a atividade biolgica atua promovendo a filtragem da gua. Neles, o deflvio, resultado das chuvas intensas, gera o empossamento da superfcie e a infiltrao da gua no solo. Os poluentes so removidos da gua mediante adsoro, filtrao e decomposio da matria orgnica. As plantas so componentes fundamentais nesse sistema, responsveis pela retirada da gua e dos poluentes; tm ainda a vantagem de integrar a paisagem natural, sendo recomendveis em reas com alto ndice de impermeabilizao, como estacionamentos. Vulnerveis colmatao do solo por depsito de sedimentos, podem se tornar ambiente favorvel proliferao de mosquitos e vetores, em caso de falta de limpeza e manuteno.A B

FONTE: 155.247.107.222/TVSSI/IMAGES

Figura 1.11

Sistema de Biorreteno.

Sistemas de infiltrao Os sistemas de infiltrao tm a finalidade de reter o escoamento gerado na bacia com a infiltrao no prprio local, reduzindo, assim, o impacto do escoamento excedente e da carga de poluentes lanados no corpo receptor, os quais esto associados ao aumento da impermeabilizao do solo.Normalmente, so projetados para funcionar durante vrias horas ou mesmo dias; podem ser importantes na recarga do aqufero, proporcionando a remoo de poluentes orgnicos medida que a gua se infiltra nas camadas do solo. No entanto, avaliaes

42


de vulnerabilidade devem ser realizadas nos casos em que a gua subterrnea local usada como fonte de abastecimento. Alm disso, sua eficincia est diretamente associada capacidade de infiltrao e percolao de todo o perfil do solo no local.

Bacias de infiltrao Esses sistemas so tipicamente off-line, em geral associados a um dispositivo de filtragem do deflvio situado na entrada da estrutura (Figura 1.12). A filtragem na entrada tem o objetivo de remover os sedimentos presentes no deflvio. Semelhantes s bacias de deteno secas, so sistemas eficientes em remover os slidos coloidais presentes na gua. A gua tratada pode ser usada na recarga do aqufero ou no escoamento de base em reas prximas de rios. Revestidas com vegetao, podem ter maior eficincia na remoo de poluentes. Seu uso permite absorver os impactos da urbanizao, aumentando as condies de armazenamento e de infiltrao da gua na bacia, reduzindo os efeitos dos deflvios no corpo receptor.A B

FONTE: www.LANDCARERESEARCH.CO.NZ

Figura 1.12

Bacia de infiltrao.

Vala de infiltrao Esse dispositivo consiste numa vala escavada no solo (profundidade entre 1,0 e 3,5 m) e revestida internamente com uma manta geotxtil, de acordo com a Figura 1.13. Preenchida com brita, a vala cria um reservatrio subterrneo em condies de reter o deflvio. A gua armazenada vai se infiltrando no solo atravs do fundo e das paredes. Nela, a eficincia de captao aumentada quando se instala uma depresso na sarjeta da via pblica. Recomenda-se a instalao de dispositivo de filtragem (caixa de areia) a montante da estrutura destinada a reter sedimentos e resduos presentes no deflvio. indicada para projetos com rea de contribuio a montante menor que 4 ha. No dimensionamento desse sistema, a chuva de projeto de frequncia anual suficiente para reter os deflvios mais frequentes. A entrada de slidos finos na estrutura compromete o seu funcionamento. Nesse sentido, o dispositivo de filtragem na entrada necessrio para melhorar o desempenho e aumentar a vida til da vala de infiltrao.


43

A

B

FONTES: www.THCAHILL.COM; www.ENVIRONMENT-AGENCy.GOV.Uk

Figura 1.13

Vala de infiltrao.

Pavimento permevel A superfcie de um pavimento permevel (Figura 1.14) vem facilitar a infiltrao do deflvio na camada inferior do pavimento, que funciona como uma espcie de reservatrio. Na sua implantao, podem ser usados blocos de concreto pr-moldados de diferentes formatos. Nesse sistema, os blocos so assentados numa camada de areia e os espaos vazios preenchidos com material granular ou grama. Em geral, so projetados para suportar cargas dinmicas de veculos leves em reas de estacionamentos. Constitui uma boa alternativa no convencional para reduo do efeito da impermeabilizao sobre a drenagem, atuando como um reservatrio. No entanto, o pavimento permevel exige manuteno peridica para a retirada do sedimento fino retido na superfcie (espaos entre os blocos), que dificulta ou prejudica a infiltrao. A limpeza e a retirada desse material podem ser feitas por jateamento ou varredura a vcuo.A B

FONTE: www.BREN.UCSB.EDU

Figura 1.14

Pavimento permevel.

44


1.4 A gua Pluvial como Recurso HdricoOs deflvios superficiais decorrentes de chuvas intensas sobre reas urbanas de drenagem podem representar fontes alternativas de gua para consumo, desde que sejam direcionadas a reservatrios e, dependendo de sua utilizao, recebam algum tipo de tratamento. Volumes expressivos de gua podem ser acumulados em reservatrios e utilizados tanto no perodo de estiagem quanto durante o prprio perodo chuvoso, neste caso, como alternativa de uso em relao oferecida pela rede pblica.

Aproveitamento da gua pluvial Como salientadas pela Agncia Nacional de guas (ANA, 2005), fontes alternativas de gua so todas aquelas que no esto sob concesso de rgos pblicos ou que no sofrem cobrana pelo seu uso. Outras denominaes encontradas na literatura que se referem a este tema so: fontes alternativas de abastecimento, substituio de fontes e guas no convencionais.A adoo de medidas que visam diminuio de consumo e a busca por fontes alternativas de gua tm se tornando uma prtica cada vez mais necessria sob o ponto de vista da disponibilidade hdrica e da sustentabilidade ambiental. O aproveitamento de gua pluvial apresenta-se, neste contexto, como uma alternativa socioambiental responsvel e possvel economicamente, no sentido de suprir demandas menos exigentes, caracterizadas por usos no potveis, desde que atendidos os requisitos pertinentes. Os sistemas para aproveitamento de gua de chuva podem ser definidos, segundo Peters (2006), como aqueles que captam a gua da superfcie, encaminhando-a para algum tipo de tratamento quando necessrio, reservao e posterior uso. Sonda et al (apud MAy, 2004) enfatizam que em regies semi-ridas, como o nordeste brasileiro, em que o regime de chuva irregular com total precipitado inferior s necessidades da regio, torna-se obrigatrio o armazenamento de gua para suprir, principalmente, as demandas potveis. Assim, a utilizao de gua de chuva um recurso popular muito difundido. Nas regies mais midas, a utilizao da gua de chuva armazenada em cisternas e microrreservatrios um atrativo quanto obteno de gua de boa qualidade e, tambm, para reduzir custos de utilizao de gua da rede pblica. Nas edificaes residenciais, empresariais, pblicas e em indstrias, o aproveitamento de guas pluviais vem sendo praticado para fins no potveis, tais como rega de jardins e reas verdes, lavagem de pisos, passeios e fachadas, ornamentao paisagstica, descarga de vasos sanitrios etc.


45

Estudos realizados na Alemanha e nos Estados Unidos confirmam a tendncia mundial para a adoo dessa prtica. Segundo estimativas feitas em 1999 pelo International Environmmental Technology Centre (IETC), das Naes Unidas, em 2010, as populaes desses dois pases faro uso de 45 e 42%, respectivamente, de gua de chuva em substituio gua potvel de abastecimento pblico (TOMAZ, 2003). Em pases como a China, onde a escassez de gua j causa srios problemas para boa parte da populao, o aproveitamento de guas pluviais realizado por meio de grandes reservatrios, atendendo s necessidades de consumo de 15 milhes de pessoas (MAIA NETO, 2008). No Brasil, em estados como So Paulo, Rio de Janeiro, Esprito Santo e Paran, a reteno de gua da chuva j uma realidade e sua regulamentao foi criada no intuito de amenizar os impactos das constantes enchentes nas capitais desses estados. Em geral, as leis permitem trs destinos para a gua coletada: utiliz-la para fins no potveis, liber-la no lenol fretico ou injet-la nas galerias da rede pblica, pelo menos uma hora aps o trmino da chuva.

Qualidade da gua pluvial Componentes presentes na gua de chuva variam de acordo com a localizao geogrfica, condies meteorolgicas, presena ou no de vegetao e, tambm, com a presena de carga poluidora (ANA; FIESP; SINDUSCON-SP, 2005). Um dos fatores que pode inviabilizar o aproveitamento das guas pluviais, portanto, o potencial risco sanitrio envolvido.Pesquisas demonstram que a gua de chuva, quando escoa pela superfcie de captao, carrega consigo poluentes (substncias txicas e bactrias), cuja ingesto ou contato com a pele e mucosas pode causar doenas, que vo desde simples irritaes cutneas a severas infeces intestinais. Neste contexto, considerando que as primeiras guas pluviais so de baixa qualidade, o manejo da gua de chuva, para ser considerado bem-sucedido, deve ser feito de modo criterioso, eliminando-se essa primeira frao e priorizando o monitoramento e tratamento, quando for o caso, da gua a ser efetivamente aproveitada. Embora no exista regulamentao especfica para os padres de qualidade de guas de chuva, diversos pases j desenvolveram seus guias e recomendaes para o reso urbano, conforme se observa na Tabela 1.4.

46


Tabela 1.4 > Parmetro de qualidade de gua para uso no-potvel das guas pluviais.PARMETRO EPA * AUSTRLIA SUL DA AUSTRLIA ALEMANHA JAPO BRASIL

pH BDO5 (mg/L) SST (mg/L) Turbidez (NTU) Coli. total (UFC/100 mL) Cloro livre CL2

5 30 5 30 25 2,2 23

Principais variveis gerais.OBSERVAES

VARIVEL

UNIDADE DE MEDIDA

SIGNIFICADO

Cor

Depende do mtodo de anlise

Podem atribuir cor gua compostos de ons metlicos naturais, matria orgnica, corantes sintticos e partculas em suspenso.

As partculas interferem na absoro e na transmisso da luz. A cor de uma amostra pode ser dividida em cor aparente e cor verdadeira (medida aps a eliminao das partculas em suspenso). Em programas de monitoramento, a utilizao desta varivel til para demonstrar a concentrao de ctions bivalentes na gua. Geralmente, o odor no includo em programas de monitoramento, porm a simples observao desta varivel no momento da coleta pode auxiliar na escolha das demais variveis a serem monitoradas.


Dureza total

mg/L CaCO3

Funo das caractersticas geolgicas e climticas da regio, relacionada principalmente a sais de ons clcio e magnsio.

Odor

Funo de despejos industriais e domsticos que podem criar odores na gua devido ao estmulo da atividade biolgica. Solventes orgnicos, combustveis e leos, entre outras substncias, tambm podem resultar em odor na gua.

pH

Varivel importante que influencia vrios processos biolgicos e qumicos. Variaes bruscas de pH podem indicar presena de efluentes industriais. Lagos eutrofizados apresentam pH elevado.

A variao do pH, num corpo hdrico, depende de vrios fatores naturais, como clima, geologia e vegetao. Mudanas que ocorrem ao longo do tempo no pH devem ser melhor analisadas. O valor do pH afeta de maneira significativa outras variveis, como o aumento da solubilidade de metais, a reduo da disponibilidade de nutrientes e os processos biolgicos.

Slidos totais (ST)

Slidos suspensos totais (SST)

mg/L

Slidos dissolvidos totais (SDT)

Referem-se a substncias remanescentes do processo de evaporao da amostra de gua e sua secagem subsequente. Por meio do processo de filtrao, estes slidos podem ser divididos em dois grupos: slidos em suspenso totais e slidos dissolvidos totais.

A anlise de slidos possibilita uma viso geral sobre a qualidade da gua que est sendo analisada e pode revelar a ocorrncia de processos especficos nos corpos da gua e na bacia de drenagem.

Temperatura

C

A temperatura afeta processos qumicos, fsicos e biolgicos os quais influenciam outras variveis de qualidade da gua. Estratificao vertical de temperatura observada em ambientes lnticos afeta significativamente a qualidade do corpo da gua.

A temperatura dos corpos hdricos varia com o clima, sendo que, em alguns, esta variao pode ocorrer em perodos de 24h.

VARIVEL

UNIDADE DE MEDIDA

SIGNIFICADO

OBSERVAES

Oxignio dissolvido (OD)

mg/L

A concentrao de oxignio dissolvido nos corpos da gua depende da temperatura, salinidade, turbulncia, atividade fotossinttica e presso do oxignio na atmosfera. essencial para todas as formas de vida aqutica e tem papel fundamental no processo de autodepurao. A sua concentrao na gua bastante varivel, tanto a nvel espacial quanto temporal.

A medida da concentrao de OD em um programa de monitoramento de qualidade extremamente importante, pois indica problemas de poluio. A sua medida deve estar sempre associada temperatura e deve ser comparada com a concentrao de saturao, que funo da salinidade do corpo da gua.

T (unidade de turbidez)

Turbidez

UNT (Unidade nefelomtrica de turbidez)

A turbidez est associada presena de matria em suspenso na gua (silte, argila, partculas coloidais orgnicas e inorgnicas, plncton e micro-organismos). A turbidez afeta nos processos biolgicos que ocorrem na gua porque interferem no processo de transmisso da luz.

Em muitas situaes, turbidez elevada pode significar processos erosivos, manejo inadequado do solo e lanamento de despejos industriais e domsticos na bacia. A turbidez significativamente afetada pelas condies hidrolgicas da bacia.

Condutividade eltrica

S/cm

(mS/m)

A condutividade eltrica mede a capacidade que a gua tem de transmitir corrente eltrica e est diretamente relacionada concentrao de espcies inicas dissolvidas, principalmente inorgnicas. Esta medida pode ser relacionada com a concentrao de slidos dissolvidos totais, o que facilita a avaliao do corpo hdrico, pois uma medida direta. Valores superiores a 1.000 S/cm podem indicar problemas de poluio.

A condutividade eltrica uma medida muito simples e traz informaes importantes sobre a qualidade da gua e, por isso, a sua medida bastante recomendada num programa de monitoramento de qualidade da gua. A condutividade eltrica varia com a temperatura.

Carbono orgnico total

mg/L C

(COT)

O carbono orgnico presente na gua resultado dos organismos vivos presentes na gua e tambm do lanamento de despejos. Pode ser utilizado para indicar o grau de poluio de um corpo hdrico. Valores superiores a 10 mg/L podem indicar contaminao por despejos industriais ou domsticos.

O carbono orgnico total representa o material dissolvido e particulado. O carbono inorgnico interfere no resultado da anlise e deve ser eliminado antes das medidas.

MONITORAMENTO EM dRENAGEM URBANA

Clorofila

g/L

Clorofila so pigmentos que esto presentes em muitos organismos fotossintetizantes e existem em trs formas: a,b e c. A mais abundante a clorofila-a, que representa 1 a 2% da massa de algas planctnicas. A concentrao de clorofila-a um indicador do estado trfico de corpos hdricos, pois o crescimento de organismos planctnicos est diretamente relacionado presena de nutrientes.

A concentrao da clorofila-a influenciada pela intensidade luminosa e pela temperatura, alm da presena de nutrientes. Em programas de monitoramento, esta varivel uma boa indicadora de processos de eutrofizao.

89

90


Nutrientes O monitoramento das diferentes formas em que os nutrientes encontram-se nos corpos hdricos importante para a avaliao do nvel trfico, do potencial de florao de algas e do crescimento de macrfitas e essencial para a gesto da qualidade da gua na bacia e o controle das cargas poluidoras de origem pontual e difusa (Quadro 2.2). Esgoto domstico e drenagem so importantes fontes de nutrientes para os corpos hdricos.Quadro 2.2 > Principais nutrientes encontrados em corpos hdricos.VARIVEL UNIDADE DE MEDIDA SIGNIFICADO OBSERVAES

Fsforo total (P)

mg/L

Nutriente essencial para os organismos vivos, o fsforo pode estar presente nos corpos hdricos na forma dissolvida e particulada. Elevadas concentraes indicam poluio, que pode estar relacionada a despejos domsticos ou industriais. A presena de nitrognio nos corpos hdricos, nas suas mais variadas formas, inclusive orgnica, resulta de processos biognicos naturais que ocorrem no solo ou na gua e do lanamento de despejos industriais ou domsticos. Elevadas concentraes de compostos da srie do nitrognio podem ser um indicativo de poluio por matria orgnica.

Trata-se de um nutriente limitante para o processo de eutrofizao. Na pesquisa sobre as fontes de contaminao por fsforo, importante avaliar as atividades desenvolvidas na regio. Geralmente, o nitrognio presente em despejos domsticos est na forma orgnica, sendo convertido s formas amoniacal, nitrito e nitrato, medida que a matria orgnica vai sendo degradada. Para avaliao das principais fontes de nitrognio em corpos da gua, necessrio investigar as atividades desenvolvidas no local e associar com a forma predominante de nitrognio encontrado.

Srie do nitrognio N-NO3 (Nitrato) N-NO2 (Nitrito) N-NH4 (Amoniacal) mg/L N

Matria orgnica O monitoramento da presena de matria orgnica importante para a avaliao de processos de poluio que comprometem a qualidade do corpo hdrico, principalmente pela depleo de oxignio dissolvido, como o caso do esgoto domstico (Quadro 2.3).


91

Quadro 2.3 > Matria orgnica encontrada em corpos hdricos.VARIVEL UNIDADE DE MEDIDA SIGNIFICADO OBSERVAES

Demanda bioqumica de oxignio (DBO)

mg/L O2

Pode ser definida como a quantidade necessria de oxignio para que os micro-organismos aerbios, presentes na amostra, oxidem a matria orgnica. Dessa forma, pode ser entendido como a medida aproximada da quantidade de matria orgnica biodegradvel presente na amostra. Em guas naturais no poludas, a medida de DBO inferior a 2 mg/L.

A anlise da DBO est sujeita a vrios fatores intervenientes. A respirao das algas presentes nos corpos hdricos utiliza o oxignio que no foi utilizado no processo de biodegradao. A presena de substncias txicas aos microorganismos responsveis pela biodegradao pode reduzir o processo. O tempo para anlise desta varivel pode dar origem a resultados distintos. Os resultados da anlise de DBO devem ser avaliados com critrio, utilizandose outras variveis na concluso. A anlise da DQO rpida e simples, viabilizando a sua realizao em praticamente todas as regies do pas.

Demanda qumica de oxignio (DQO)

mg/L O2

A DQO uma medida indireta da quantidade de material orgnico e inorgnico, susceptvel oxidao qumica por um oxidante energtico. No uma varivel especfica, pois no possibilita identificar as espcies que foram oxidadas e nem fazer a distino entre materiais orgnicos e inorgnicos. Valores elevados de DQO podem indicar problemas de contaminao dos corpos hdricos por despejos industriais.

Variveis inorgnicas O monitoramento de variveis inorgnicas tem por objetivo identificar os elementos que se apresentam com maior frequncia e concentrao nos corpos hdricos (Quadro 2.4). Dependem das caractersticas geolgicas locais, clima e condies geogrficas, sendo que as atividades humanas podem contribuir para o aumento da sua concentrao. Metais A poluio da gua por metais pesados a causa de srios problemas ambientais, por suas caractersticas de toxicidade e de bioacumulao. Os impactos so agravados pelos processos de adsoro de metais nos sedimentos de fundo dos corpos hdricos, o que aumenta a permanncia do contaminante no meio, causando problemas secundrios de poluio. Na categoria de metais que apresentam importncia para os programas de monitoramento da qualidade da gua, esto includos tambm os semimetais, arsnio e antimnio e o selnio, que no um metal.

92

Quadro 2.4 > Principais variveis inorgnicas encontradas em corpos hdricos.OBSERVAES

VARIVEL

UNIDADE DE MEDIDA

SIGNIFICADO

Brio (Ba)

mg/L Ba

O brio pode estar presente nas guas naturais devido aos processos de desgaste de rochas gneas e sedimentares. bastante utilizado em processos industriais. Concentraes elevadas em corpos hdricos podem indicar a ocorrncia de problemas de poluio. A anlise em conjunto com outras variveis pode ajudar na identificao da principal fonte de poluio. A elevao da temperatura e da atividade fotossinttica pode reduzir a concentrao do clcio na gua, por ocasio da sua precipitao na forma de carbonato de clcio. Os compostos de clcio so estveis na gua na presena de dixido de carbono. As estaes quentes e ensolaradas favorecem o processo de oxidao bioqumica do cianeto. Outro processo que contribui tambm para essa reduo a adsoro no material suspenso e nos sedimentos de fundo. A relevncia da medida de concentrao de cloreto na gua est no fato de ser um elemento conservativo, podendo ser relacionado com processos de poluio por esgoto.

Boro (B)

mg/L B

Desgaste de rochas, lixiviao de solos e outros processos naturais so as causas da presena de boro em corpos hdricos.


Clcio (Ca)

mg/L Ca

Est sempre presente nos corpos hdricos, pois proveniente de rochas ricas em minerais de clcio. um dos ons responsveis pela dureza da gua. As atividades industriais e os processos de tratamento de gua podem contribuir para o aumento da concentrao de clcio nos corpos hdricos.

Cianeto (CN)

mg/L CN

Os cianetos ocorrem em guas de forma inica ou como cido ciandrico fracamente dissociado e podem formar complexos com metais. A sua presena em corpos hdricos resultado de atividades industriais, principalmente aquelas associadas ao tratamento de superfcies metlicas por eletrodeposio.

Cloreto Cl

mg/L Cl

A presena de elevadas concentraes de cloreto nas guas est frequentemente associada ao esgoto domstico, de maneira que o seu monitoramento pode ser utilizado como um indicador de contaminao fecal ou para avaliar a extenso do processo de disperso de esgoto nos corpos hdricos.

Fluoreto (F)

mg/L F

Ltio (Li)

mg/L Li

O fluoreto originado do desgaste de minerais que o contenham em sua composio, sendo que as emisses de efluentes lquidos e atmosfricos de certos processos industriais tambm podem contribuir para a presena de fluoretos em corpos hdricos. Pode ser proveniente de rochas, porm os seus sais e derivados so utilizados em vrios segmentos industriais. O ltio facilmente absorvido pelas plantas.

Uma vez encontrado nos corpos hdricos, a menos que seja resultante de processos de poluio, no provvel que a sua concentrao seja significativamente alterada com o tempo. A disposio inadequada de baterias contendo ltio pode contribuir para a presena desse elemento qumico nos corpos hdricos. Dependendo das caractersticas do solo da bacia de drenagem, a concentrao de magnsio nos corpos hdricos pode variar numa faixa muito ampla.

Magnsio (Mg)

mg/L Mg

Elemento comum nas guas naturais, resultante principalmente do desgaste de rochas, o magnsio, juntamente com o clcio, contribui para a dureza da gua. Uma vez que um elemento essencial para os organismos vivos, ele est presente em muitos compostos organometlicos e na matria orgnica. A contribuio de magnsio proveniente de processos industriais pouco significativa. O magnsio no uma varivel importante nos processos de poluio.

Potssio (k)

mg/L k

O monitoramento desta varivel pode auxiliar na identificao de fontes responsveis por problemas de contaminao por nutrientes.

Sdio (Na)

mg/L Na

Sulfato (SO4)

mg/L SO4

O sulfato associado aos ons clcio e magnsio faz com que a dureza da gua seja classificada como permanente. Em condies aerbias, o sulfeto convertido rapidamente para enxofre ou on sulfato.

Sulfeto (H2S) no dissociado

mg/L H2S

Urnio (U)

mg/L U

O potssio encontrado em guas naturais, com baixas concentraes, devido resistncia das rochas que contm este elemento ao intemperismo. Pode atingir os corpos hdricos pelo lanamento de efluentes industriais. Em funo da sua elevada solubilidade, o sdio encontrado em todos os corpos hdricos. O aumento de sua concentrao pode ser resultado de despejos industriais e domsticos. O sulfato est presente naturalmente na gua devido a muitos processos, sendo que a forma mais estvel do elemento o enxofre. Os processos industriais podem adicionar quantidades significantes de sulfato s guas naturais, principalmente queles relacionados atividade de minerao. A presena de sulfeto na forma H2S no dissociado em guas superficiais resultado do processo de degradao anaerbia da matria orgnica. Elevadas concentraes de sulfeto indicam poluio por despejos industriais ou domsticos. O urnio um elemento radioativo que est presente em praticamente todas as rochas e solos, o que o torna um elemento onipresente nos corpos hdricos. Processos de minerao e indstrias de fertilizantes a base de fosfatos podem ser responsveis para a elevao de urnio nos corpos hdricos.

Quadro 2.5 > Principais metais encontrados em corpos hdricos.OBSERVAES

VARIVEL

UNIDADE

DE MEDIDA

SIGNIFICADO

Alumnio (Al)

mg/L Al

A sua presena em corpos hdricos resulta do processo de desgaste dos minerais que contm alumnio, lanamento de despejos industriais e processos de minerao. O alumnio no significativamente acumulado pelas plantas e animais. A solubilidade deste elemento funo do pH, sendo que somente em guas cidas ou alcalinas poder ocorrer a dissoluo do alumnio.

Arsnio (Ar)

mg/L Ar

A sua presena na gua decorre do desgaste natural de rochas que contenham este elemento, da dissoluo e deposio de partculas emitidas nos processos de fundio de minrios de cobre e chumbo e do uso de compostos que contenham arsnio. Este elemento atualmente utilizado em ligas metlicas para fabricao de baterias, semicondutores e diodos, alm de pesticidas orgnicos.

No meio aqutico, a espcie predominante encontrada de arsnio a inorgnica, forma menos txica que a orgnica.

Cdmio (Cd)

mg/L Cd

A sua presena nos corpos hdricos decorrente do lanamento de efluentes industriais e tambm pela poluio difusa causada por fertilizantes.

Chumbo (Pb)

mg/L Pb

A presena de chumbo nos corpos hdricos principalmente devido s atividades humanas (queima de combustveis fsseis e processos de incinerao), processos de minerao, lanamento de despejos industriais ou deposio de material particulado na gua.

Cobre (Cu)

mg/L Cu

O aumento da sua concentrao na gua pode ser resultado de atividades de minerao, do processamento do metal, de processos de combusto e de despejos industriais e domsticos. A concentrao do cobre na gua funo do pH, sendo absorvido pela matria orgnica, xidos hidratados de ferro e mangans e pela argila.


Cromo (Cr)

mg/L Cr

As atividades de tratamento de superfcies metlicas e o beneficiamento de couros e txteis contribuem para a presena de cromo nos corpos hdricos. No meio aqutico, o cromo pode estar presente na forma solvel ou como slidos em suspenso, adsorvido em materiais argilosos, orgnicos ou xidos de ferro.

93

94

Quadro 2.5 > Principais metais encontrados em corpos hdricos.OBSERVAES

VARIVEL

UNIDADE

DE MEDIDA

SIGNIFICADO

Ferro (Fe)

mg/L Fe

As atividades de processamento de minrio de ferro e as suas ligas contribuem para a sua presena nos corpos hdricos. Estaes de tratamento que utilizam sais de ferro no tratamento e descartam o lodo nos corpos hdricos podem ser uma fonte contribuinte deste elemento na gua.

O ferro est presente na forma insolvel em ambientes lticos (ferro trivalente). Em ambientes lnticos, principalmente junto ao fundo, est presente na forma solvel (ferro bivalente).


Mangans (Mn)

mg/L Mn

utilizado na fabricao de ligas metlicas e de defensivos agrcolas, o que pode contribuir para a sua presena nos corpos hdricos.

Mercrio (Hg)

mg/L Hg

A presena de mercrio nos corpos hdricos resultado da deposio atmosfrica e da drenagem superficial, alm do desgaste natural de rochas e da contribuio de despejos industriais e domsticos.

Zinco (Zn)

mg/L Zn

A sua presena nos corpos hdricos pode ser resultados de processos naturais ou das atividades humanas. Despejos de indstrias de tratamento de superfcies metlicas e de sistemas de resfriamento que utilizam compostos de zinco contribuem para o aumento da sua concentrao nos corpos hdricos.


95

Outros compostos orgnicos Existem

manejo de águas pluviais urbanas

Documents