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Planejamento Setorial de drenagem urbana.

Guia do profissional em treinamento Nível 2

Águas Pluviais

Promoção Rede Nacional de Capacitação e Extensão Tecnológica em Saneamento Ambiental – ReCESA

Realização Núcleo Regional Nordeste – NURENE

Instituições integrantes do NURENE Universidade Federal da Bahia (líder) | Universidade Federal do Ceará | Universidade Federal da Paraíba | Universidade Federal de Pernambuco

Financiamento Financiadora de Estudos e Projetos do Ministério da Ciência e Tecnologia I Fundação Nacional de Saúde do Ministério da Saúde I Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental do Ministério das Cidades

Apoio organizacional Programa de Modernização do Setor de Saneamento – PMSS

Comitê gestor da ReCESA Comitê consultivo da ReCESA

- Ministério das Cidades;

- Ministério da Ciência e Tecnologia;

- Ministério do Meio Ambiente;

- Ministério da Educação;

- Ministério da Integração Nacional;

- Ministério da Saúde;

- Banco Nacional de Desenvolvimento

Econômico Social (BNDES);

- Caixa Econômica Federal (CAIXA).

Parceiros do NURENE

- ARCE – Agência Reguladora de Serviços Públicos Delegados do Estado do Ceará - Cagece – Companhia de Água e Esgoto do Ceará - Cagepa – Companhia de Água e Esgotos da Paraíba - CEFET Cariri – Centro Federal de Educação Tecnológica 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 Águas e Saneamento de Itabuna/BA - Embasa – Empresa Baiana de Águas e Saneamento - Emlur – Empresa Municipal de Limpeza Urbana de João Pessoa - Emlurb / Fortaleza – Empresa Municipal de Limpeza e Urbanização de Fortaleza - Emlurb / Recife – Empresa de Manutenção e Limpeza Urbana do Recife - Limpurb – Empresa de Limpeza Urbana de Salvador - SAAE – Serviço Autônomo de Água e Esgoto do Município de Alagoinhas/BA - SANEAR – Autarquia de Saneamento do Recife - SECTMA – Secretaria de Ciência, 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 / João Pessoa – Secretaria Executiva de Meio Ambiente - SENAC / PE – Serviço Nacional de Aprendizagem Comercial de Pernambuco - SENAI / CE – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial do Ceará - SENAI / PE – Serviço Nacional de Aprendizagem Industrial de Pernambuco - SEPLAN – Secretaria de Planejamento de João Pessoa - SUDEMA – Superintendência de Administração do Meio Ambiente do Estado da Paraíba - UECE – Universidade Estadual do Ceará - UFMA – Universidade Federal do Maranhão - UNICAP – Universidade Católica de Pernambuco - UPE – Universidade de Pernambuco

- Associação Brasileira de Captação e Manejo de Água de Chuva – ABCMAC

- Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental – ABES

- Associação Brasileira de Recursos Hídricos – ABRH

- Associação Brasileira de Resíduos Sólidos e Limpeza Pública – ABLP

- Associação das Empresas de Saneamento Básico Estaduais – AESBE

- Associação Nacional dos Serviços Municipais de Saneamento – ASSEMAE

- Conselho de Dirigentes dos Centros Federais de Educação Tecnológica – CONCEFET

- Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia – CONFEA

- Federação de Órgão para a Assistência Social e Educacional – FASE

- Federação Nacional dos Urbanitários – FNU

- Fórum Nacional de Comitês de Bacias Hidrográficas – FNCBHS

- Fórum Nacional de Pró-Reitores de Extensão das Universidades Públicas Brasileiras

– FORPROEX

- Fórum Nacional Lixo e Cidadania – L&P

- Frente Nacional pelo Saneamento Ambiental – FNSA

- Instituto Brasileiro de Administração Municipal – IBAM

- Organização Pan-Americana de Saúde – OPAS

- Programa Nacional de Conservação de Energia – PROCEL

- Rede Brasileira de Capacitação em Recursos Hídricos – Cap-Net Brasil

Planejamento Setorial de drenagem urbana.

Guia do profissional em treinamento Nível 2

Águas Pluviais

Catalogação da Fonte:

Coordenação Geral do NURENE

Profª. Drª. Viviana Maria Zanta

Profissionais que participaram da elaboração 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

Créditos

Marco Aurélio Holanda de Castro | Patrícia Campos Borja

Tarciso Cabral da Silva | Vladimir Caramoni Borges de Sousa

Central de Produção de Material Didático

Alessandra Gomes Lopes Sampaio Silva | Danilo Gonçalves dos Santos Sobrinho

Silvio Antonio Pacheco Filho | Vivien Luciane Viaro

Projeto Gráfico

Marco Severo | Rachel Barreto | Romero Ronconi

Impressão

Fast Design

É permitida a reprodução total ou parcial desta publicação, desde que citada a fonte.

EXX Águas Pluviais: planejamento setorial de drenagem urbana:

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

Nota: Realização do NURENE – Núcleo Regional Nordeste;

coordenação de Viviana Maria Zanta, José Fernando Thomé Jucá, Heber Pimentel Gomes e Marco Aurélio Holanda de Castro.

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

das águas pluviais. 4.– Plano diretor – drenagem 5.Gestão sustentável - drenagem. I. Brasil. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. II. Núcleo Regional Nordeste.

CDD – XXX.X

Apresentação da ReCESAApresentação da ReCESAApresentação da ReCESAApresentação da ReCESA

A criação do Ministério das Cidades Ministério das Cidades Ministério das Cidades Ministério das Cidades no

Governo do Presidente Luiz Inácio Lula da

Silva, em 2003, permitiu que os imensos

desafios urbanos passassem a ser

encarados como política 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 política pública, com dimensão

urbana e ambiental, promotora de

desenvolvimento e redução das

desigualdades sociais. Uma concepção de

saneamento em que a técnica e a

tecnologia são colocadas a favor da

prestação de um serviço público e

essencial.

A missão da SNSA ganhou maior

relevância e efetividade com a agenda do

saneamento para o quadriênio 2007-

2010, haja vista a decisão do Governo

Federal de destinar, dos recursos

reservados ao Programa de Aceleração do

Crescimento (PAC), 40 bilhões de reais

para investimentos em saneamento.

Nesse novo cenário, a SNSA conduz ações

de capacitação como um dos

instrumentos estratégicos para a

modificação de paradigmas, o alcance de

melhorias de desempenho e da qualidade

na prestação dos serviços e a integração

de políticas setoriais. O projeto de

estruturação da Rede de Capacitação e Rede de Capacitação e Rede de Capacitação e Rede de Capacitação e

Extensão Tecnológica em Saneamento Extensão Tecnológica em Saneamento Extensão Tecnológica em Saneamento Extensão Tecnológica em Saneamento

Ambiental Ambiental Ambiental Ambiental –––– ReCESA ReCESA ReCESA ReCESA constitui importante

iniciativa nessa direção.

A ReCESA tem o propósito de reunir um

conjunto de instituições e entidades com

o objetivo de coordenar o

desenvolvimento de propostas

pedagógicas e de material didático, bem

como promover ações de intercâmbio e de

extensão tecnológica que levem em

consideração as peculiaridades regionais e

as diferentes políticas, técnicas e

tecnologias visando capacitar

profissionais para a operação,

manutenção e gestão dos sistemas e

serviços de saneamento. Para a

estruturação da ReCESA foram formados

Núcleos Regionais e um Comitê Gestor,

em nível nacional.

Por fim, cabe destacar que este projeto

tem sido bastante desafiador para todos

nós: um grupo predominantemente

formado por profissionais da área de

engenharia que compreendeu a

necessidade de agregar outros olhares e

saberes, ainda que para isso tenha sido

necessário "contornar todos os meandros

do rio, antes de chegar ao seu curso

principal".

Comitê Gestor da ReCESA Comitê Gestor da ReCESA Comitê Gestor da ReCESA Comitê Gestor da ReCESA

NURENENURENENURENENURENE

O Núcleo Regional Nordeste (NURENE) tem

por objetivo o desenvolvimento de

atividades de capacitação de profissionais

da área de saneamento, em quatro

estados da região Nordeste do Brasil:

Bahia, Ceará, Paraíba e Pernambuco.

O NURENE é coordenado pela

Universidade Federal da Bahia (UFBA),

tendo como instituições co-executoras a

Universidade Federal do Ceará (UFC), a

Universidade Federal da Paraíba (UFPB) e a

Universidade Federal de Pernambuco

(UFPE).

O NURENE espera que suas atividades

possam contribuir para a alteração do

quadro sanitário do Nordeste e,

consequentemente, para a melhoria da

qualidade de vida da população dessa

região 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 coletânea de materiais didáticos

produzidos pelo NURENE é composta de

19 guias que serão utilizados nas Oficinas

de Capacitação para profissionais que

atuam na área de saneamento. Quatro

guias tratam de temas transversais,

quatro abordam o manejo das águas

pluviais, três estão relacionados aos

sistemas de abastecimento de água, três

são sobre esgotamento sanitário e cinco

versam sobre o manejo dos resíduos

sólidos e limpeza pública.

O público alvo do NURENE envolve

profissionais que atuam na área dos

serviços de saneamento e que possuem

um grau de escolaridade que varia do

semi-alfabetizado ao terceiro grau.

Os guias representam um esforço do

NURENE no sentido de abordar as

temáticas de saneamento segundo uma

proposta pedagógica pautada no

reconhecimento das práticas atuais e em

uma reflexão crítica sobre essas ações

para a produção de uma nova prática

capaz de contribuir para a promoção de

um saneamento de qualidade para todos.

Equipe da CEquipe da CEquipe da CEquipe da Central de Produção de Material Didático entral de Produção de Material Didático entral de Produção de Material Didático entral de Produção de Material Didático –––– CPMD CPMD CPMD CPMD

Apresentação da área temáticaApresentação da área temáticaApresentação da área temáticaApresentação da área temática

Águas PluviaisÁguas PluviaisÁguas PluviaisÁguas Pluviais

O conjunto de ações que objetiva alcançar

níveis crescentes de salubridade ambiental,

compreendendo o abastecimento de água, a

coleta, o tratamento e a disposição dos

esgotos e resíduos sólidos e gasosos, demais

serviços de limpeza pública e o manejo das

águas pluviais constituem o saneamento

ambiental. O manejo de águas pluviais

contempla a captação ou a retenção para

infiltração ou aproveitamento, a coleta, o

transporte, a reserva ou contenção para

amortecimento de cheias, o tratamento e o

lançamento das águas pluviais. A ação deve,

portanto, prever o controle ambiental de

vetores e reservatórios de doenças e

promover a disciplina na ocupação e uso do

solo para possibilitar a melhoria das

condições de vida nos meios urbano e rural. O

NURENE busca atender o tema através de

oficinas e seminários que irão trazer à

discussão a interdisciplinaridade dentro do

saneamento ambiental.

Conselho Editorial de Águas PluConselho Editorial de Águas PluConselho Editorial de Águas PluConselho Editorial de Águas Pluviaisviaisviaisviais

Sumário

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

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

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

INUNDAÇÕES URBANAS............................................................................... 23

Inundações Ribeirinhas............................................................................... 23

Inundações Devido à Urbanização............................................................... 26

AÇÕES PARA O MANEJO DAS ÁGUAS PLUVIAIS.............................................. 29

O Sistema de Águas Pluviais........................................................................ 29

Ações Estruturais........................................................................................ 33

Ações Não-estruturais................................................................................. 34

Modelagem Hidrológica............................................................................... 36

Monitoramento Hidrológico......................................................................... 40

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

AS ÁGUAS PLUVIAIS E A INTERFACE COM OS DEMAIS COMPONENTES DO

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

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

As Águas Pluviais e o Sistema de Abastecimento de Água............................ 46

As Águas Pluviais e o Sistema de Esgotos Sanitários.................................... 46

As Águas Pluviais e os Resíduos Sólidos...................................................... 48

O MANEJO DAS ÁGUAS PLUVIAIS E A SAÚDE PÚBLICA................................... 50

Qualidade das Águas Pluviais..................................................................... 50

Doenças Relacionadas Com a Água............................................................ 51

Observações Pertinentes Quanto ao Manejo de Águas Pluviais e a Saúde

Pública........................................................................................................ 53

EDUCAÇÃO AMBIENTAL PARA O SANEAMENTO INTEGRADO ESPECIALMENTE

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

Campanhas Publicitárias............................................................................ 56

Elaboração dos Projetos para Drenagem Urbana.......................................... 56

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

Participação Social....................................................................................... 58

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

Dados de Entrada: Informações Necessárias................................................ 61

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

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

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

Programas................................................................................................... 65

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

GESTÃO SUSTENTÁVEL DAS ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS................................ 68

Gestão da Água no Brasil............................................................................ 69

Gestão das Águas no Meio Urbano............................................................. 70

Manejo Sustentável de Águas Pluviais Urbanas............................................ 72

Sistemas de Águas Pluviais Urbanos............................................................ 73

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

REFERÊNCIAS Bibliográficas......................................................................... 81

Guia do profis Guia do profis Guia do profis Guia do profissional em treinamentos sional em treinamentos sional em treinamentos sional em treinamentos –––– ReCESA ReCESA ReCESA ReCESA

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,

não é mais admissível uma visão exclusivamente mecanicista da circulação das águas e

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

meio ambiente.

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

gradativamente como disciplina científica nos países desenvolvidos da América do

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

de conhecimento e controle das relações, freqüentemente conflitantes, entre a cidade

e o ciclo hidrológico. Isso conduziu a uma reflexão mais profunda sobre as

conseqüências das ações antrópicas densas (urbanização) sobre o meio ambiente,

particularmente sobre os recursos hídricos.

Dessa forma, na ótica estabelecida nos países desenvolvidos, a Hidrologia Urbana visa

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

do ciclo hidrológico e para isso ela se propõe, a:

� pesquisar fundamentalmente os efeitos da urbanização no escoamento de

bacias hidrográficas (quantitativa e qualitativamente) e na circulação atmosférica, em

particular sobre as precipitações;

� desenvolver estudos com o objetivo de melhorar ou propor novas soluções em

relação a obras (equipamentos urbanos) e à forma de ocupação do solo de maneira a

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

A evolução para alcançar esse estágio avançado de abordagem do saneamento

ambiental urbano é fruto de numerosas pesquisas realizadas desde meados do século

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

terceira etapa de uma seqüência de evolução caracterizada por:

1. Conceito higienista.

2. Racionalização e normatização dos cálculos hidrológicos.

3. Abordagem científica e ambiental do ciclo hidrológico urbano.

A primeira etapa é decorrente do movimento higienista surgido na Europa do século

XIX, que preconizava como medida de saúde pública a eliminação sistemática das


11

águas paradas ou empoçadas nas cidades, assim como dos dejetos domésticos

jogados nas vias públicas. Surge o conceito de evacuação rápida para longe, por meio

de canalização subterrânea, de toda água circulante na cidade, passível de ser

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

são estabelecidas as primeiras relações quantitativas entre precipitação e escoamento

para dimensionamento de obras.

A segunda etapa mantém o conceito de evacuação rápida, mas procura estabelecer

melhor o cálculo hidrológico para dimensionamento das obras hidráulicas. Já dispondo

de melhores instrumentos de medida das grandezas hidrológicas é a etapa de

‘racionalização’ (surgimento do método racional) e da normatização dos cálculos.

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

mencionada, uma espécie de revolução impulsionada por outras revoluções iniciadas

nos anos 60/70: a consciência ecológica e o avanço tecnológico. Assim, entre outros

aspectos, alternativas ao conceito de evacuação rápida puderam ser estabelecidas, a

poluição das águas pluviais foi reconhecida, e uma crescente pressão desenvolveu-se

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

domésticos e industriais já é uma realidade nos países desenvolvidos e um grande

número de suas pesquisas trata do futuro tratamento das águas pluviais.

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

Após a proclamação da República em 1889, e por causa dela, o Brasil viveu um período

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

urbano.

Nesse início de século, a ação de Saturnino de Brito, um engenheiro sanitarista com

sólidos conhecimentos de engenharia civil, mecânica e hidráulica, ajudou a consolidar

o que ainda hoje costuma se chamar no Brasil de drenagem urbana (evacuação rápida

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

sistema separador absoluto)..

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

ambientes afetados pela urbanização. Quando o interesse maior é 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 não conseguiu ainda passar,

satisfatoriamente, à terceira etapa; isto é, o modo de pensar atual está mais vinculado

à drenagem urbana que à hidrologia urbana. Não é difícil ligar esse fato à falta crônica

de investimentos suficientes para pesquisa e construção de obras físicas. Assim, a

situação atual é de grande defasagem em relação aos países desenvolvidos (enquanto


12

a Europa já fala seriamente em purificar as águas pluviais, somente 8% dos esgotos

domésticos brasileiros são tratados).

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

relacionam os diversos processos que ocorrem em uma área urbana.

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

Ciclo hidrológico e bacia hidrográficaCiclo hidrológico e bacia hidrográficaCiclo hidrológico e bacia hidrográficaCiclo hidrológico e bacia hidrográfica

O ciclo hidrológico (Figura 2) é responsável pela renovação da água no planeta.

Urbanização

Densidade populacional

aumenta

Densidade de construção aumenta

Volume de águas servidas aumenta

Demanda de água aumenta

Área impermeabi-

lizada aumenta

Modificações no sistema de

drenagem

Problemas de recursos hídricos

Clima urbano se altera

Qualidade das águas pluviais

deteriora

Recarga subterrânea

diminui

Escoamento superficial direto

aumenta

Velocidade do escoamento

aumenta

Qualidade dos cursos

receptores deteriora

Vazões básicas

diminuem

Picos das cheias

aumentam

Tempos de concentração e

recessão menores

Problemas de controle de poluição

Problemas de controle de inundações

Fonte: Hall (1984) ap

ud Tucci (2004, p.808).

Ciclo Hidrológico como um fenômeno global de circulação fechada da água

entre a superfície terrestre e a atmosfera, impulsionado, fundamentalmente, pela energia solar associada à gravidade e à rotação terrestre (TUCCI, 2004).


13

Exutório

680

Divisor de Águas

70

Figura 2Figura 2Figura 2Figura 2.... Ciclo Hidrológico ou Ciclo da Água.

O ciclo hidrológico é normalmente estudado com maior interesse na fase terrestre,

onde o elemento fundamental de análise é a bacia hidrográfica. A bacia é uma unidade

fisiográfica, limitada por divisores topográficos ou divisores de água, que são as

cristas das elevações do terreno que separam a drenagem da precipitação entre duas

bacias adjacentes, tal como ilustrado na Figura 3.

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

seus tributários, constituindo-se em um sistema de transporte de água e sedimentos,

enquanto a sua área de drenagem é dada pela superfície da projeção vertical da linha

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

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

Figura 3Figura 3Figura 3Figura 3. Individualização de uma Bacia Hidrográfica.

Fonte: http://pt.wikiped

ia.org/w

iki/Ciclo_hidrológico.

Fonte:

www.fag

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


14

A parcela da chuva que se abate sobre a área da bacia e que irá transformar-se em

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

elevações do terreno, formando enxurradas em direção aos vales. Esses, por sua vez,

concentram esse escoamento em córregos, riachos e ribeirões, os quais confluem e

formam o rio principal da bacia. O volume de água que passa pelo exutório na unidade

de tempo é a vazão ou descarga da bacia.

Tucci (2004) denomina o hidrograma ao gráfico que relaciona a vazão no tempo. O

hidrograma possui vazões e tempos característicos, os quais são atributos típicos,

resultantes das propriedades geomorfológicas da bacia em questão. Essas podem ser

sintetizadas pela extensão da bacia, forma, distribuição de relevo, declividade,

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

do solo, entre outras.

A distribuição da vazão no tempo é resultado da interação de todos os componentes

do ciclo hidrológico entre a ocorrência da precipitação e a vazão na bacia hidrográfica.

O hidrograma típico de uma bacia, após a ocorrência de uma seqüência de

precipitações é apresentado na Figura 4.

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

Após o início da chuva, existe um intervalo de tempo em que o nível começa a elevar-

se. Esse tempo retardado de resposta deve-se às perdas iniciais por interceptação

vegetal e depressões do solo, além do próprio retardo de resposta da bacia devido ao

tempo de deslocamento da água na mesma. A elevação da vazão até o pico apresenta,

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

superficial é o processo predominante nesse período, refletindo a resposta ao

comportamento aleatório da precipitação.

Fonte: Fo

nte: Tucci (2004, p.392).


15

A contribuição da vazão subterrânea é influenciada pela infiltração na camada superior

do solo, sua percolação, e conseqüente aumento do nível do aqüífero. Como o

escoamento superficial é mais rápido, o nível muda de A para B. Essa elevação rápida

do nível provoca a inversão de vazão ou represamento do fluxo no aqüífero na

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

começa a inverter-se quando a percolação aumenta e o fluxo superficial diminui.

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

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

precipitação e o centro de gravidade do hidrograma.

� Tempo de pico (tp) – intervalo entre o centro de massa da precipitação e o tempo

da vazão máxima.

� Tempo de concentração (tc) – tempo necessário para que a água precipitada no

ponto mais distante da bacia se desloque até a seção de estudo, ou ainda, é o

intervalo de tempo entre o fim da precipitação e o ponto de inflexão do

hidrograma.

� Tempo de base (tb) – intervalo de tempo entre o início da precipitação e o tempo

em que toda precipitação já escoou pela seção de estudo e o rio já voltou às

condições anteriores ao início da precipitação.

� Tempo de recessão (tr) – tempo necessário para a vazão baixar até o ponto em

que não existe mais o escoamento superficial.

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

pode ser descrito por modelos, cuja simulação exige a separação desse escoamento

com o subterrâneo. É necessário separá-lo do escoamento subterrâneo e obter a

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

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

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

representação da sua resposta a um estímulo chuvoso, e resulta dos diversos

processos elementares de armazenamento e trânsito do escoamento superficial.

Aceitando-se que o Hidrograma Unitário é uma característica invariante de cada bacia,

então seus parâmetros como vazão de pico, tempo de ascensão e outros, dependem

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

geomorfológicas da bacia.

Existem ainda os Hidrogramas Unitários Sintéticos que são classificados como

empíricos e conceituais. Os empíricos dependem de qualquer curva teórica a que

tenham de obedecer e consideram apenas os parâmetros fundamentais que os

definem, e a correlação é determinada a partir das características da bacia. Neste caso,


16

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

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

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

fenômeno físico de transformação chuva-vazão. Entre eles estão os hidrogramas de

Nash e Gray (PORTO e RIGHETTO, 1995).

Bacias pequenas e médiasBacias pequenas e médiasBacias pequenas e médiasBacias pequenas e médias

As técnicas hidrológicas de estudos de drenagem urbana aplicam-se a bacias de

pequeno ou médio porte e, portanto, é importante dispor de algum critério de

distinção entre essas bacias para escolher os métodos e os parâmetros hidrológicos

mais adequados a cada tipo de bacia.

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

aquela cuja área de drenagem seja inferior a 2,5Km2 ou que o tempo de concentração

seja inferior a 1 hora. Para bacias médias os limites superiores são, respectivamente,

1000Km2 e 12 horas.

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

muitas vezes utilizadas em pesquisas visando à obtenção de um melhor entendimento

dos processos físicos, químicos e biológicos que intervêm no ciclo hidrológico.

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

pequena se apresentar algumas ou todas das seguintes propriedades:

� a precipitação pode ser considerada como uniformemente distribuída no

espaço, sobre toda bacia.

� a precipitação pode ser considerada como uniformemente distribuída no

tempo.

� a duração das tormentas geralmente excede o tempo de concentração da bacia.

� a geração de água e sedimentos se dá, principalmente, pelo escoamento nas

vertentes.

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

d’água são pouco importantes.

As principais conseqüências dessa classificação referem-se à escolha do método para

cálculo das vazões máximas e à forma de determinar os parâmetros hidrológicos

utilizados nesses métodos. Em bacias pequenas usa-se o método racional, porque as

hipóteses deste método se adaptam às características de comportamento hidrológico

dessas bacias. A equação do método racional é a seguinte:


17

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

Onde: Q – vazão máxima, em m3/s;

0,278 – fator para correção de unidade;

C – coeficiente de escoamento superficial da bacia;

I – intensidade da precipitação de projeto, em mm/h;

A – área da bacia, em Km2.

Para as bacias médias normalmente se utilizam técnicas baseadas na teoria do

Hidrograma Unitário (HU) porque estas bacias permitem considerar a variação da

intensidade da chuva no tempo e o amortecimento na bacia. A aplicação do método

racional a bacias médias não é recomendável, porque superestima as vazões de pico.

Período de retornoPeríodo de retornoPeríodo de retornoPeríodo de retorno

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

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

decidir que uma obra será projetada para uma vazão com período de retorno T anos,

automaticamente, decide-se o grau de proteção ou o risco a que a população está

sujeita.

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

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

ampla pelo meio técnico. Muitas entidades fixam os períodos de retorno para diversos

Recomenda-se:

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

Bacias médias

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

Quanto maior o grau de proteção, maiores serão os custos da obra e interferências no ambiente

urbano. Isso, porém não é justificativa para a escolha de períodos de retorno pequenos.


18

tipos de obra como critério de projeto. Os valores da Tabela 1 são encontrados na

literatura técnica e desfrutam de certo consenso internacional.

Tabela 1Tabela 1Tabela 1Tabela 1. . . . Períodos de retorno para diferentes ocupações da área.

Tipo de Obra Tipo de Ocupação da Área T (anos)

Residencial 2

Comercial 5

Áreas com edifícios de serviços ao

público 5

Aeroportos 2 - 5

Microdrenagem

Áreas comerciais e artérias de tráfego 5 - 100

Áreas comerciais e residenciais 50 -

100 Macrodrenagem

Áreas de importância específica 500

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

A determinação do período de retorno atribui um risco à obra, pois a obra tende a

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

determinado período de retorno T expõe-se todo o ano a uma probabilidade 1/T de

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

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

(2004), o risco será:

−−=

N

TR

111100

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

Onde: R = risco em porcentagem;

T = período de retorno;

N = vida útil da obra em anos.

A Tabela 2 mostra para vários períodos de retorno, o risco em função da vida útil da

obra.

Tabela 2Tabela 2Tabela 2Tabela 2. . . . Risco em função da vida útil e do período de retorno.

Vida útil 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).


19

Tempo de concentraçãoTempo de concentraçãoTempo de concentraçãoTempo de concentração

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

é um elemento fundamental.

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

concentração (tc) em função de características físicas da bacia (área, declividade,

comprimento do talvegue, rugosidade das superfícies e outras), da sua ocupação e,

eventualmente, da intensidade de chuva. Essas fórmulas têm origem em estudos

experimentais de campo e laboratório e, portanto, devem ser aplicadas em condições

que se aproximem daquelas para as quais foram determinadas.

Silveira (2005) avaliou o desempenho de 23 fórmulas de tempo de concentração,

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 estão apresentadas na Tabela 3. As

recomendações para as fórmulas especificadas na Tabela, justificam-se pela

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

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

apresentadas na Tabela 3.

Tabela 3Tabela 3Tabela 3Tabela 3. Fórmulas para o cálculo do tempo de concentração.

Onda Cinemática 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 concentração é o tempo necessário para a água

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

seção principal (exutório). Esse tempo é definido também

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

inflexão do hidrograma (Esteves e Mendiondo, 2003).

No cálculo do tc

podem ocorrer

imprecisões. Por isso

devem ser feitas análises cuidadosas!


20

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

concentração.

c Tempo de concentração em horas

A Área da bacia em Km2

Aimp Fração de área impermeável em Km2, variam entre 0 e1

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

comprimento do percurso hidráulico

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

do percurso hidráulico em m/m

n Rugosidade de Manning

i Intensidade de chuva em mm/h

Fonte: Silveira (2005).

Debate

Conhecendo as características de sua região, você saberia

dizer quais das fórmulas de cálculo do tempo de concentração, apresentadas neste texto, são mais adequadas ao seu

município? Justifique sua escolha.


21

Uso do solo nas cidades

A ocupação do meio físico através da expansão urbana tem revelado problemas de

relativa gravidade em função da falta de conhecimento dos fatores fisiográficos que

regem o comportamento e a resposta desse componente ambiental frente à ocupação

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

erosivos, que são comandados por diversos fatores naturais relacionados às

características 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, serviços e pequenas empresas, mas o excesso desta

permissividade gera conflitos de uso e necessidade de controle urbanístico.

A lógica de ocupação do solo tem sido regulada pelo interesse do mercado imobiliário,

não vinculada às condições de infra-estrutura, gerando problemas de mobilidade,

moradia e degradação ambiental.

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

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

uma legislação adequada.

O levantamento dos vetores de expansão e da projeção de aumento da população é

necessário para a elaboração do plano. As principais características desse meio físico

são:

� Geomorfológicas (formas e dinâmica do relevo).

� Geológicas (tipos de rocha, modos de ocorrência).

� Geotécnicas (características dos terrenos, propriedades dos solos e rochas).

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

da ocupação do solo e para cada característica pode ser criado um mapa. Esse mapa

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

características sobrepostas trazem como resultado, um diagnóstico das áreas mais

sujeitas à erosão e mais indicadas à habitação. Para o cruzamento dos planos pode ser

usado o sistema geográfico de informações (SIG). Entre os principais planos pode-se

mencionar:

� Mapeamento geotécnico.

� Mapa de uso do solo.

� Sistema viário.

� Cobertura vegetal.

� Declividade.

� Áreas de preservação.


22

A adequada ocupação pode ser instituída por meio de uma legislação apropriada.

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

� Lei instituindo o projeto de controle da erosão.

� Lei delimitando o perímetro urbano.

� Lei dispondo sobre zoneamento do uso e ocupação do solo.

� Lei estabelecendo normas para aprovação de arruamentos, loteamentos e

desmatamentos de lotes.

� Lei dispondo sobre a taxa de serviços urbanos de controle da erosão.

Debate

Como você classificaria a situação da sua região em relação

à drenagem de águas pluviais?

Em relação ao uso do solo do seu município, você julga

que existem praças, parques e arborização adequada?

Você considera o seu município, predominantemente

impermeável ou permeável? Explique.


23

Inundações urbanas

Introdução

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

termos: alagamento, inundação e enchente.

O escoamento superficial, provocado pelo excedente da água que não infiltra ao

chegar ao solo, pode produzir inundações nas áreas urbanas, devido a dois processos,

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

� Inundações de áreas ribeirinhas: são inundações naturais que ocorrem no leito

maior dos rios devido à variabilidade temporal e espacial da precipitação e do

escoamento na bacia hidrográfica;

� Inundações devido à urbanização: são as inundações que ocorrem na drenagem

urbana devido às chuvas intensas e aos efeitos da impermeabilização do solo,

canalização do escoamento ou obstruções ao escoamento. Os alagamentos geralmente

se enquadram nesse tipo de inundação, salvo outras condições que não possuem a

chuva intensa como uma de suas causas.

Inundações ribeirinhas

Esse tipo de inundação em áreas rurais representa em diversos casos benefícios para a

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

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

sociedade e os rios. Infelizmente, as cidades ribeirinhas não respeitaram essa condição

natural dos cursos d’água e sua população, notadamente as mais carentes, passaram a

ocupar essa área imprópria, ficando sujeita a grandes prejuízos.

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

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

AlagamentoAlagamentoAlagamentoAlagamento - É o acumulo de água no leito das ruas e no perímetro urbano, somadas

aos sistemas de drenagem deficientes.

InundaçãoInundaçãoInundaçãoInundação - É o transbordamento da água da calha normal de rios, mares, lagos e

açudes, ou acúmulo de água devido a precipitações intensas somadas a drenagem

deficiente, em áreas não habitualmente submersas.

Enchente Enchente Enchente Enchente - É a elevação do nível de água de um rio, acima de sua vazão normal.


24

várzeas. A invasão desses leitos maiores (por aterros e construções) obstrui o

escoamento, aumentando ainda mais o nível das inundações (Figura 5) tanto à

montante (efeito de remanso) quanto à jusante.

Figura Figura Figura Figura 5555. . . . Efeito da inundação ribeirinha aliada ao desenvolvimento urbano das várzeas de um

rio.

Os problemas decorrentes dessa situação devem-se ao grau de ocupação pela

população existente nessas várzeas. Para bacias maiores, o efeito da urbanização

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

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

pequenas enchentes naturais são aumentadas devido à urbanização, enquanto que

para enchentes mais raras não há influência significativa.

Características das inundações ribeirinhasCaracterísticas das inundações ribeirinhasCaracterísticas das inundações ribeirinhasCaracterísticas das inundações ribeirinhas

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

topografia restringe o leito do curso d’água, é mais veloz e por isso precisa de menor

área molhada (seção do leito menor). Nesse caso, quando ocorre uma cheia, o nível da

água sobe mais rapidamente, sendo sua força de arraste maior (Figura 6).

Fonte: Tucci (2001).

Curiosidades Curiosidades Curiosidades Curiosidades –––– Precipitações! Precipitações! Precipitações! Precipitações!

Orográficas:Orográficas:Orográficas:Orográficas: ocorrem quando os ventos úmidos se elevam e se resfriam pelo encontro de

uma barreira montanhosa.

Convectivas:Convectivas:Convectivas:Convectivas: provocadas pela intensa evapotranspiração de superfícies úmidas e

aquecidas como florestas, cidades e oceanos tropicais.

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

úmida.


25

(a) (b)

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

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

Já nas áreas planas e de baixa declividade, o escoamento tende a espraiar aumentando

o leito natural. Quando ocorrem enchentes, o nível sobe lentamente, mas a área

atingida e a permanência da água no local são maiores. A permeabilidade do solo

também é um fator importante na formação do escoamento superficial, sendo o

volume de escoamento maior onde a composição dos solos é mais impermeável.

A cobertura e o tipo de vegetação são os principais definidores da parcela de

interceptação e de erosão do solo, que influenciam diretamente o escoamento

superficial e a dinâmica dos sedimentos de uma bacia hidrográfica. Quando há

supressão da vegetação, a parcela dos sedimentos e a erosão aumentam, já que a

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

assoreamento de cursos d’água, aumentando o risco de inundações ribeirinhas.

As condições artificiais da bacia são as intervenções humanas a partir do cenário

natural como: urbanização, desmatamento, manejo de áreas agrícolas etc. É possível

deduzir que tais intervenções provocam aumento na freqüência das inundações. Essa

influência humana tem mais significância em cheias pequenas e médias que nas

grandes.

Avaliação e previsão Avaliação e previsão Avaliação e previsão Avaliação e previsão

Conforme o item, características das inundações ribeirinhas, as enchentes não podem

ser previstas com grande antecedência, quando muito com antecipação de poucos dias

ou horas. O tempo máximo possível de previsão da cheia, a partir da ocorrência da

precipitação, é limitado pelo tempo médio de deslocamento da água na bacia até a

seção de interesse.

A previsão de tempo-real permite estabelecer o nível e seu tempo de ocorrência para a

seção de um rio com antecedência que depende da previsão da precipitação e dos

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

população ribeirinha e operadores de obras hidráulicas, enquanto que a previsão de

Ponte de travessia de pedestres

Poste Ponte e Poste

Fonte: Peplau et al. (2004).


26

longo prazo consiste numa estimativa de magnitude das inundações ribeirinhas por

tendência sazonal ou composição de modelos climáticos e hidrológicos (TUCCI, 2003).

Ainda segundo Tucci (2003), a predição quantifica as chances de ocorrência da

inundação ribeirinha em termos estatísticos, sem precisar quando ocorrerá a cheia. A

predição se baseia na estatística de ocorrência de níveis no passado e permite

estabelecer os níveis de enchente para alguns riscos escolhidos. Esse tipo de análise

parte do princípio que a variável hidrológica utilizada na estimativa é estacionária no

tempo, ou seja, suas estatísticas não se alteraram com relação às condições do

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

Inundações devido à urbanização

Geralmente, esse tipo de inundação ou alagamento ocorre em áreas planas

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

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

rapidamente possível provocando, assim, uma diminuição do tempo de concentração

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

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

planejamento), ocorrem os seguintes impactos:

� Aumento das vazões máximas (em até 7 vezes) e da sua freqüência devido ao

aumento da capacidade de escoamento através de condutos e canais e

impermeabilização das superfícies.

� Aumento da produção de sedimentos devido à falta de proteção das superfícies

e à produção de resíduos sólidos (lixo).

� A deterioração da qualidade da água superficial e subterrânea, devido à

lavagem das ruas, transporte de material sólido e às ligações clandestinas de esgoto

doméstico e pluvial.

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

(a) pontes e taludes de estradas que obstruem o escoamento; (b) redução de seção do

escoamento por aterros de pontes e para construções em geral; (c) deposição e

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

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

esgotamento, entre outros.


27

Erros na evolução do sistema urbano em relação às águas pluviaisErros na evolução do sistema urbano em relação às águas pluviaisErros na evolução do sistema urbano em relação às águas pluviaisErros na evolução do sistema urbano em relação às águas pluviais

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

cobertura da infra-estrutura. As conseqüências dessas formas de expansão,

praticamente espontâneas, são sentidas ainda hoje, prejudicando o funcionamento das

cidades em vários aspectos como o saneamento, a habitação, a malha viária, entre

outros. Diante disso, muitas vezes a urbanização não considerou o relevo que

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

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

7).

Figura Figura Figura Figura 7.7.7.7. Distrito Industrial de Maceió-AL, construído em área baixa de bacia sem exutório,

durante as enchentes de 2004.

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

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

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

tema da sustentabilidade das soluções vem sendo amplamente estudado.

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


Fonte: Cham

ps et al. (2005).


28

O sistema urbano e as redes construídas para o escoamento das águas pluviais

dificultam a manutenção e acabam diminuindo sua freqüência. Tal fato, também

contribui para alagamentos nas cidades. Além disso, outras construções e redes de

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

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

Pompêo (2000) aponta a obstrução de canalizações por detritos, lixo e sedimentos

como uma das causas das inundações urbanas, além da inadequação dos projetos e

obras de drenagem que acabam sendo executados.

(a) (b) Figura Figura Figura Figura 9.9.9.9. (a) Obstruções por canalização e sedimentos; (b) Obstruções por construções.

Debate

Fonte: Tucci e Orsini (2005).

Considerando o que foi apresentado neste capítulo e a sua experiência diferencie:

_ Alagamento;

_ Inundação;

_ Enchente.

De acordo com o processo de urbanização ocorrido em seu município, quais obras você julga que foram executadas sem considerar os efeitos sobre a drenagem natural? Por quê?


29

Ações para o manejo das águas pluviais

O Sistema de águas pluviais

Os sistemas de águas 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 nível do sistema,

dependem do risco ao qual se expõe a população e os bens materiais públicos e

particulares existentes e do custo da obra. Alguns critérios como tipo de ocupação e

natureza da obra são tomados para definir o tempo de retorno da precipitação

relacionado com sua probabilidade de freqüência (ou tempo de recorrência).

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

retorno de precipitação em projetos de drenagem urbana.

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

SistemaSistemaSistemaSistema CaracterísticaCaracterísticaCaracterísticaCaracterística Intervalo (anos)Intervalo (anos)Intervalo (anos)Intervalo (anos)

Residencial 2 – 5

Comercial 2 – 5

Áreas de prédios públicos 2 – 5

Aeroporto 5 – 10

Microdrenagem

Áreas comerciais e avenidas 5 – 10

Macrodrenagem 10 – 25

Zoneamento de áreas

ribeirinhas 5 - 100


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

drenagem deve percorrer o fluxograma apresentado na Figura 10.


30

.

Figura 10Figura 10Figura 10Figura 10. . . . Seqüência de desenvolvimento de um projeto de sistemas de águas pluviais

Sistemas clássicosSistemas clássicosSistemas clássicosSistemas clássicos

Os sistemas ditos “clássicos” são aqueles cujo princípio é a captação e condução do

escoamento superficial das águas da chuva, através de redes, preferencialmente,

subterrâneas e sob a ação da gravidade. Esse sistema é o mais adotado no Brasil,

sendo importante componente de infra-estrutura das cidades.

A concepção do sistema clássico de micro e macrodrenagem abrange desde a

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

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

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

Fonte: Adap

tado de Porto Alegre, 2005.

Projeto arquitetônico, viário e paisagísticoProjeto arquitetônico, viário e paisagísticoProjeto arquitetônico, viário e paisagísticoProjeto arquitetônico, viário e paisagístico.

Trata-se do planejamento de ocupação da área em estudo

Definição das alDefinição das alDefinição das alDefinição das alternativas de drenagem e seu controleternativas de drenagem e seu controleternativas de drenagem e seu controleternativas de drenagem e seu controle

Realizadas para manutenção das condições anteriores ao projeto, com relação à vazão

máxima de saída do empreendimento. As alternativas propostas podem ser realizadas em

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

ocupação.

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

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

definição das áreas impermeáveis máximas projetadas para cada lote, quando o projeto

for de parcelamento do solo.

Determinação das variáveis de projeto para as alternatiDeterminação das variáveis de projeto para as alternatiDeterminação das variáveis de projeto para as alternatiDeterminação das variáveis de projeto para as alternativas de drenagem em cada cenário.vas de drenagem em cada cenário.vas de drenagem em cada cenário.vas de drenagem em cada cenário.

Os cenários analisados devem ser a situação anterior ao empreendimento e após a sua

implantação. As variáveis de projeto são a vazão máxima ou hidrograma dos dois

cenários, as características básicas dos dispositivos de controle e a qualidade da água resultante do projeto.

Dimensionamento dos dispositivos

SIMSIMSIMSIM

NÃONÃONÃONÃO

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


31

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

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

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

Figura Figura Figura Figura 11. 11. 11. 11. Boca de lobo padrão Superintendência de Desenvolvimento da Capital – SUDECAP-

Belo Horizonte-MG.

De acordo com Castro (2007), com o avanço da urbanização, o sistema clássico pode

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

questões:

� Com o escoamento rápido das águas pluviais nas áreas urbanizadas, o

problema de inundação é transferido para jusante.

� Esse efeito leva à construção de novas obras de drenagem a jusante, com o

aumento da seção transversal de canais naturais ou a substituição de condutos antigos

por novos, de maiores dimensões. Essas obras são de custo bastante elevado.

� Com a canalização dos cursos de água, a população recebe uma falsa idéia de

segurança em relação aos problemas de inundações, tendendo a ocupar as áreas

ribeirinhas. Sendo assim, essas áreas são ocupadas, por falta de opções, pelas

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

prejuízos econômicos consideráveis devidos aos eventos freqüentes de inundações;

� Na maioria das vezes, as soluções clássicas não levam em consideração

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

no funcionamento do sistema de drenagem, devido à deposição de sedimentos

advindos de processos erosivos intensificados pela urbanização e por deficiências no

sistema de limpeza urbana.

Fonte: Lima e Coelho (2007).


32

Sistemas compensatóriosSistemas compensatóriosSistemas compensatóriosSistemas compensatórios

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

ou compensatórias para águas pluviais, buscando neutralizar os efeitos da

urbanização sobre os processos hidrológicos, com benefícios para a qualidade de vida

e a preservação ambiental.

Essas tecnologias baseiam-se, principalmente, na retenção temporária e na infiltração

das águas precipitadas, visando, assim, a diminuição do volume escoado e o rearranjo

temporal das vazões e, conseqüentemente, reduzindo as probabilidades de

inundações e alagamentos. Essas tecnologias podem assumir múltiplas formas como

trincheiras, fossas, valas, pavimentos dotados de estruturas de reservação, poços,

telhados armazenadores, bacias de detenção secas (Figura 12) ou com água, etc.

Figura Figura Figura Figura 12.12.12.12. Área selecionada para estudo de implantação de bacia de detenção seca em Maceió-

AL.

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

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

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

pela população, como áreas de estacionamento, prática de esportes, parques, etc

(CASTRO; BAPTISTA, 2002).

A busca por soluções para compensar os impactos da urbanização, principalmente a

impermeabilização e implantação de redes, sobre o padrão de escoamento tem levado

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

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

meio da implantação de reservatórios (Figura 13), ou devolvendo a capacidade de

infiltração (AGRA et al., 2005).


33

Figura Figura Figura Figura 13.13.13.13. Reservatório na bacia do rio Tamanduateí no estado de São Paulo.

Ações estruturais

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

ambiente) através 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 são aquelas que modificam a condição dos sistemas naturais de

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

o projeto define a obra a ser executada mediante efeitos desejáveis como aceleração,

retardamento ou desvio do escoamento.

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

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

de seção, entre outros, devem, quando projetadas, levar em consideração, os efeitos

sobre áreas a jusante e a montante do local, de modo que não venham apenas a

simplesmente deslocar o problema como na Figura 14.

As medidas retardadoras do escoamento objetivam permitir um rearranjo temporal da

vazão e amortecer seu pico no curso d’água. Barramentos e reservatórios ou bacias de

amortecimento se enquadram nessa classificação. São necessárias análises específicas

sobre o funcionamento desse tipo de estrutura e seus impactos.

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

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

impactos dessa transferência quanto às condições de capacidade do sistema receptor

durante chuvas intensas.

Fonte: ARTINA e M

OSC

A (2005).


34

Figura Figura Figura Figura 14.14.14.14. Exemplo de estágios de drenagem utilizando canalização.

ExtensivasExtensivasExtensivasExtensivas

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

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

plantio e conservação do solo com redução da vazão (TUCCI, 2003). Essas medidas são

mais eficazes para aplicação em pequenas bacias.

As principais medidas extensivas são: reflorestamento e preservação da cobertura

vegetal e controle da erosão do solo.

� Reflorestamento e preservação da cobertura vegetalReflorestamento e preservação da cobertura vegetalReflorestamento e preservação da cobertura vegetalReflorestamento e preservação da cobertura vegetal: diminui a velocidade e o

volume do escoamento superficial por meio do aumento da capacidade de

armazenamento pela interceptação vegetal e aumento da evapotranspiração.

� Controle da erosão do solo:Controle da erosão do solo:Controle da erosão do solo:Controle da erosão do solo: o transporte de sedimentos pode acarretar

diminuição da seção dos condutos e assoreamento (podendo agravar as inundações),

além de potencial contaminação das águas pluviais. O controle da erosão do solo pode

ser realizado pelo reflorestamento, pequenos reservatórios, estabilização das margens

e práticas agrícolas corretas.

Ações não-estruturais

As medidas não estruturais são aquelas em que os prejuízos são reduzidos pela

melhor convivência da população com as enchentes. Uma das principais vantagens

desse tipo de ação é a econômica. Geralmente as ações não-estruturais têm um

caráter preventivo.

Sistema de previsão e alertaSistema de previsão e alertaSistema de previsão e alertaSistema de previsão e alerta



35

Exemplos:

� Sistema de coleta e transmissão de informações de tempo e hidrológicas;

� Centro de Previsão;

� Defesa Civil: programas de prevenção, educação, mapa de alerta, locais críticos,

alerta aos sistemas públicos: escolas, hospitais, infraestrutura; alerta a população de

risco, remoção e proteção à população atingida durante a emergência ou nas

inundações.

Este sistema possui três fases distintas que são: prevenção, alerta e mitigação.

Zoneamento de áreas alagáveisZoneamento de áreas alagáveisZoneamento de áreas alagáveisZoneamento de áreas alagáveis

De acordo com Tucci (2003), o zoneamento das áreas inundáveis é executado

seguindo os seguintes passos: a) determinação do risco das enchentes (questões

associadas ao tempo de retorno - TR); b) mapeamento das áreas sujeitas à inundação;

c) zoneamento. O zoneamento propriamente dito é a definição das regras para a

ocupação das áreas consideradas de risco de inundação, permitindo o

desenvolvimento racional das áreas ribeirinhas nas cidades.

De acordo com ABRH (2003), as ações não-estruturais incluem todas as formas de

atividades que envolvem as práticas de gerenciamento e mudanças de comportamento

da população.

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

treinamento da equipe da Defesa Civil, da população através de informações, mapa de alerta

que identifique as áreas alagadas durante a sua ocorrência, planejamento de áreas para

receber a população flagelada, entre outros.

Alerta:Alerta:Alerta:Alerta: fase de acompanhamento técnico de toda a enchente. Grande fluxo de informações

sobre o processo com a Defesa Civil, Necessário para que atue sob orientação técnica de

nível de cheia, horários, pontos críticos etc.

Mitigação:Mitigação:Mitigação:Mitigação: ações que visam diminuir o prejuízo da população quando ocorre a inundação.

Por exemplo: isolar ruas e áreas de risco, remoção da população, animais e proteção de

locais de interesse público.

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

todas as suas especificações de projeto é uma medida de suma importância para adoção de

ações tanto estruturais como não-estruturais para o manejo das águas pluviais. Porém,

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

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

cidades.


36

Modelagem hidrológica

Em qualquer ação de planejamento em saneamento, a análise hidrológica é muito

importante, não só pela agilidade nos processamentos computacionais, mas devido

também à consideração da variabilidade temporal, espacial dos parâmetros do terreno

e, das variáveis hidrológicas que se associam à dinâmica espacial e temporal dos

aspectos econômicos, sociais e ambientais do desenvolvimento das cidades.

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

os processos para representar o ciclo hidrológico entre a precipitação e a vazão.

Usualmente essa estrutura é separada em dois módulos: bacia e canal.

Figura Figura Figura Figura 15.15.15.15. Fluxograma dos modelos hidrológicos precipitação-vazão.

Escoamento em lagos e reservatórios

Escoamento Subterrâneo

Percolação Escoamento no meio não-saturado

Escoamento superficial

Balanço no meio não-saturado Evaporação e

Evapotranspiração

Infiltração de superfícies permeáveis

Interceptação por diferentes superfícies

Precipitação e evaporação no tempo e espaço

Estimativa dos Parâmetros

Precipitação sobre áreas impermeáveis

Interceptação vegetal

Precipitação direta: lagos, rios e reservatórios

Evaporação e evapotranspiração

Onde: Onde: Onde: Onde:

Bacia: simula o balanço vertical dos

fluxos e o escoamento na sub-bacia;

Canal: simula o escoamento em rios

e canais definidos, propagando a

vazão de montante e recebendo a

contribuição do módulo da bacia.


37

A adequada caracterização quali-quantitativa do escoamento da bacia está ligada ao

monitoramento de parâmetros hidrológicos. Medidas hidrológicas tais como

precipitação, vazão e evaporação são essenciais para o entendimento do

comportamento hidrológico de uma bacia hidrográfica, sejam para um evento em

particular ou para um dado período de tempo. Estes dados dão suporte à calibração e

à validação de modelos hidrológicos e, por conseguinte, de hipóteses científicas

incorporadas nestes modelos (MARTINS & PAIVA, 2003).

Neste documento será citada uma aplicação de dois desses programas que se

destacam pelo grande número de usuários no Brasil, por sua simplicidade e

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

Hidráulicas -UFRGS) e o SWMM (Storm Water Management Model) da Agência de

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

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

Educacional Antônio Gomes de Barros (CEAGB) em Maceió-AL, mais precisamente nas

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

programa IPHS1 para definição do escoamento superficial sobre às micro-bacias,

enquanto o SWMM calculou as vazões em cada trecho de rede e também o uso de

reservatório de detenção de cheias. Foram avaliados nos cenários estabelecidos:

� a capacidade de escoamento da rede atual de drenagem;

� a capacidade volumétrica e potencial operação da bacia de detenção do CEAGB;

� as intervenções que devem ser feitas na rede e/ou na bacia de detenção para

sanar os problemas de alagamentos.

Os cenários de simulação foram três:

� cenário atual: este cenário definiu as principais causas dos alagamentos no

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

dados pertinentes fornecidos pela prefeitura de Maceió);

� cenário de intervenção 1: detectados os problemas, foi realizada uma

simulação com a solução tradicional de ampliação da capacidade de escoamento da

rede, modificando profundidades, declividades, diâmetros até que não ocorram

alagamentos;

� cenário de intervenção 2: para os mesmos problemas detectados, haverá uma

simulação com a alternativa compensatória da bacia de detenção do CEAGB, ampliando

a capacidade da rede se necessário.


38

Figura Figura Figura Figura 16.16.16.16. Localização da região estudada no contexto da bacia do riacho Reginaldo.

Figura Figura Figura Figura 17. 17. 17. 17. Localização da bacia de detenção.

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

conclusões a partir dos cenários propostos. No primeiro, a simulação concluiu que

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

pontos críticos (Figura 18).


39

Figura Figura Figura Figura 18.18.18.18. Simulação de alagamentos para a situação atual da rede de drenagem local.

Pôde-se concluir também que o estudo da situação atual mostrou que a rede amortece

cerca de 50% da vazão gerada e que os pontos de estrangulamento favorecem a saída

da água pelas bocas de lobo. A análise 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. José da Silveira

Camerino (Belo Horizonte), Rua Miguel Palmeira e das imediações do exército.

Observações do local em dia de chuva mostram que parte da área interna do CEAGB

também contribui para a rede da Fernandes Lima, provocando inundações em frente

ao complexo educacional.

Para o cenário de ampliação 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 são transferidos para

jusante, ou seja, para a população 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

zão

(m

3/s

)

Entrada para Tr = 5 anos

Saída para Tr = 5 anos

Figura Figura Figura Figura 19.19.19.19. Hidrogramas de entrada e saída para o Vale do Reginaldo na rede com ampliação

(cenário 2).


40

O cenário a partir do funcionamento da bacia de detenção mostra um melhor

desempenho no amortecimento das vazões de saída (Figura 20 e Tabela 6) e também

apresenta vantagens técnicas, econômicas 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 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320

Tempo (min)

vazã

o (

m3

/s)

Entrada para Tr = 5 anos

Saída para Tr = 5 anos

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

funcionamento da bacia de detenção (cenário 3).

Tabela Tabela Tabela Tabela 6666. Comparação das vazões de pico para Tr = 5 anos entre os cenários de

ampliação da rede e do funcionamento da bacia de detenção.

Cenário de intervenção Vazões de pico

(m3/s) Tempo de retorno de 5 anos

Entra na rede 10,4

Sai da rede 8,2 1- AMPLIAÇÃO

Amortecimento 20,8%

2- BACIA DE DETENÇÃO Entra na rede 10,4

Sai da rede 6,1

Amortecimento 41,1%

Monitoramento hidrológico

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

muito densa, que permita a identificação da variação espacial e temporal, orientando

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

manejo e controle em tempo real.

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

sistema urbano de águas pluviais a partir de parâmetros hidrológicos monitorados

como chuva, vazão, níveis de reservatório e canais, qualidade de água etc. Dessa

forma as previsões serão mais acertadas e as incertezas inerentes ao processo

diminuem.


41

Figura Figura Figura Figura 21.21.21.21. Equipamento de medição de nível (limnígrafo de bóia) instalado no córrego do

Bananal em São Paulo-SP.

Figura Figura Figura Figura 22. 22. 22. 22. Aquisição de dados do pluviômetro em condomínio fechado em Maceió-AL.

Para o monitoramento das águas pluviais em áreas urbanizadas, deve-se salientar o

uso de equipamentos que registrem uma boa faixa para a discretização1 dos intervalos

de tempo, dependendo da variável analisada. Por exemplo, para aquisição de dados de

nível d’água num canal, deve-se adotar um intervalo que acompanhe de forma

contínua e com maiores detalhes essa variação, pois os picos de cheia são mais

agudos devido à urbanização da bacia e canalização dos cursos d’água. 1 A discretização é o intervalo de tempo tomado entre dois registros de dados.

Fonte: USP (2004).


42

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

maior a confiabilidade da distribuição temporal. Assim, é necessário também 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 até que venham a ser descarregados.

Sistemas de drenagem alternativos ou ambientais

Para reduzir os impactos da urbanização na bacia, também se podem adotar técnicas

que visam reduzir o pico da vazão local em áreas urbanizadas a partir do lote até no

mínimo a vazão de pré-desenvolvimento, retardando ou fazendo infiltrar parte do

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

drenagem, e não mais higienista, cada novo espaço urbanizado deve incluir uma

compensação para os efeitos da urbanização. Isso vai significar uma recuperação (ou a

manutenção) do ciclo hidrológico urbano, de tal modo que a população perceba a

existência desse ciclo e participe de maneira ativa de sua manutenção.

Dentre essas técnicas já bastante difundidas em países desenvolvidos como Estados

Unidos, Canadá e Austrália estão às práticas de gestão de águas pluviais em nível 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 infiltração e percolação com o uso por exemplo,

de pavimentos porosos (Figura 23); poços, planos, trincheiras e valos de infiltração;

bacias de percolação; b) de armazenamento (microreservatórios em lotes;

armazenamento em coberturas e estacionamentos). Essas estruturas ainda poderiam

ser classificadas em segundo a ação sobre os processos hidrológicos como de redução

do volume (estruturas de infiltração) e também de diminuição de pico de vazão

(reservatórios).

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

Fonte: BF Environmental Consultants

(2005).


43

As principais vantagens e desvantagens do uso dessas técnicas dependendo da

solução adotada estão 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

- diminuição do risco de inundação (redução do

pico de vazão e do volume escoado);

- contribuição para a melhoria da qualidade do

pluvial e controle da poluição;

- redução da rede de microdrenagem local;

- permite a modulação do sistema de drenagem

em função do crescimento urbano;

- minimização de intervenções a jusante;

- integração com o espaço urbano (áreas verdes

e de lazer);

- melhoria da recarga subterrânea e da vazão de

base de rios e córregos urbanos;

- melhoria de condições de transporte da

matéria sólida;

- baixos custos de implantação.

- manutenção freqüente;

- condicionada a características de solo;

- falta de padronização de projetos e de

informações sobre funcionamento a longo

prazo;

- risco de contaminação do aqüífero;

- risco de afetar fundações de edificações

vizinhas.

Fonte: Adaptado de Souza (2002).

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

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

hidrológica funcional capaz de imitar a natureza por intermédio de:

a) Minimização de impactos por águas pluviais, incluindo diminuição de áreas

impermeáveis, conservação de recursos e ecossistemas naturais, manutenção de

cursos de drenagem, redução de encanamentos e minimização de movimentação de

terra, ainda no planejamento.

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

práticas que retenham o escoamento, para mitigar ou restaurar distúrbios inevitáveis

ao regime hidrológico.

c) Manutenção do tempo de concentração de pré-desenvolvimento por

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

descarga.

d) Implementação de programas de educação pública efetiva para encorajar

proprietários a usar medidas de prevenção à poluição e a manter práticas de gestão da

paisagem hidrológica funcional no lote.

Na Figura 30 está o projeto e a execução de um jardim LID nas instalações da

Environmental Protection Agency – EPA (Agência de Proteção ao Meio Ambiente dos

Estados Unidos), que realiza a captação (através do uso de pavimento permeável), o


44

armazenamento e a irrigação das plantas propícias para promover bioretenção dos

constituintes da água pluvial.

Figura Figura Figura Figura 24.24.24.24. Aplicação de técnicas de LID na sede da EPA.

Atividade Individual

Diferencie: Ações estruturais, intensivas e extensivas.

O que são ações não estruturais? Exemplifique com alguma aplicação

prática.

Pontue as falhas do sistema de drenagem de seu município. Caso não

tenha nenhum sistema, o que deveria ser feito para melhorar a drenagem

na sua região?

Lembre-se, sua participação é muito importante.

Caso você tenha duvidas ou comentários a fazer

sobre os assuntos abordados, exponha-os a

todos os participantes!!!


45

As águas pluviais e a interface com os demais

componentes do saneamento ambiental

Componentes do Saneamento

O saneamento ambiental é o conjunto de ações voltadas para condicionar o ambiente

de modo que este atinja níveis crescentes de salubridade, sendo instrumento de

controle dos impactos da urbanização sobre o meio ambiente e de redução de riscos

ambientais naturais.

Numa abordagem mais restrita, em nível de cidades, a legislação determina o termo

saneamento básico como sendo o conjunto de serviços, infra-estruturas e instalações

operacionais de abastecimento de água potável, esgotamento sanitário, limpeza

urbana e manejo de resíduos sólidos, drenagem e manejo das águas pluviais urbanas

(BRASIL, 2007).

Um dos princípios fundamentais da Lei 11.445/07 é a universalização do acesso que

significa a ampliação progressiva do acesso de todos os domicílios ocupados ao

saneamento básico. Esse desafio é enorme, visto que as condições atuais de

atendimento pleno das quatro componentes básicas do saneamento são muito

deficientes.

A Figura 25 mostra os resultados dos diagnósticos realizados pelo Sistema Nacional de

Informações sobre Saneamento - SNIS, realizados em 2004 para serviços de água e

esgoto.

Figura Figura Figura Figura 25.25.25.25. Índices percentuais de atendimento de água e esgoto em relação à população urbana

dos prestadores de serviços regionais em 2004.

Fonte: SN

IS (2005).


46

Não existe um diagnóstico nacional a respeito do manejo das águas pluviais urbanas

devido à dificuldade de coleta de dados nas prefeituras, que é a esfera governamental

competente nesta questão. Embora em alguns projetos estejam previstos o

afastamento e a disposição adequada dos resíduos sólidos e do esgoto sanitário,

existe muita dificuldade em se evitar a contaminação das águas urbanas através da

poluição difusa. A seguir serão abordadas algumas dessas inter-relações com o

manejo das águas pluviais urbanas.

As Águas pluviais e o sistema de abastecimento de água

O sistema de abastecimento de água potável de uma cidade deve manter-se

praticamente estanque para interferências externas que possam vir a comprometer a

qualidade dessas águas. Supõe-se, então, que interações das águas pluviais urbanas

com as redes de abastecimento d’água sejam as mínimas.

Uma das medidas para evitar essa interferência é a localização dos mananciais

superficiais de abastecimento de água bruta, geralmente longe das aglomerações

urbanas. Isso evita que as águas poluídas do escoamento superficial das primeiras

chuvas e os canais urbanos venham a degradar o manancial, aumentando o custo do

tratamento.

Um dos principais mananciais de São Paulo, a represa Billings (Figura 26), vem

sofrendo as conseqüências de uma urbanização não planejada que contribua para a

deterioração de suas águas.

Figura Figura Figura Figura 26.26.26.26. Vista da expansão urbana sobre a represa Billings em São Paulo.

As águas pluviais e o sistema de esgotos sanitários

Os sistemas de redes de drenagem e esgoto podem ser unitários ou combinados (um

único sistema que conduz o efluente cloacal e pluvial nos mesmos condutos),

separador absoluto (rede pluvial e cloacal separada) e sistemas mistos ou separadores

Fonte: www.m

anan

ciais.org.br/slideshow/

albuns/ 164821950/b

ill_001.jpg


47

parciais numa situação intermediária onde se admite que parcela do esgoto escoe nas

redes de drenagem e vice-versa.

No Brasil, a maioria das redes foi construída para funcionar como separadoras

absolutas entre esgotos e escoamentos de águas pluviais; e somente em áreas antigas

de algumas cidades existem sistemas combinados, mas, na realidade, é rara a grande

cidade cujo funcionamento do sistema separador seja satisfatório, e, na maioria dos

casos, pelo menos boa parte da área urbana depende de sistemas mistos para

transporte de efluentes sanitários.

Sendo assim, a rede separadora, projetada e executada para tal finalidade, a partir da

dinâmica urbana desordenada e sem fiscalização adequada, torna-se uma rede

pseudo-separadora onde, na prática, existe a interferência mútua dos escoamentos,

conseqüentemente, alterando os parâmetros de quantidade e qualidade de ambas as

redes. Na Figura 27, estão representadas situações típicas de lançamentos diretos de

esgoto em redes de drenagem urbana, prejudicando inclusive atividades que exigem

alto grau de salubridade como o turismo.

(a) (b) Figura Figura Figura Figura 27.27.27.27. (a) Ligação direta de esgotos em rede pluvial; (b) “Língua Negra” em praia de Maceió-

AL a partir da rede de drenagem local.

O trabalho de Tsutiya e Bueno (2004), conclui que a contribuição de águas pluviais em

sistemas de esgoto sanitário é muito variável, atingindo valores que vão de 26 a 283%,

sobre a vazão máxima de período seco e taxa de infiltração de 0,15 a 12 l/s.km. Essa

variação causa um sério problema para o tratamento do esgoto já que, a norma

brasileira NBR 12207 da ABNT recomenda o valor de 6 l/s.km para a contribuição de

águas pluviais. A Figura 28, mostra um gráfico representativo da situação de uma

bacia de rede de esgotos em Santo André-SP, onde se percebe a influência da chuva na

vazão de esgoto, representada pelo pico do hidrograma durante chuva.

Fonte: (a) Peplau et al. (2006);

( b) Pimen

tel et al. (2005).


48

Figura Figura Figura Figura 28.28.28.28. Influência de águas pluviais no sistema de esgotos de Santo André – Bacia do córrego

Araçatuba.

As águas pluviais e os resíduos sólidos

De modo simplificado, os resíduos sólidos em trânsito numa cidade podem ser

representados pela soma do total coletado pelos serviços públicos; com o total limpo

dos passeios públicos por meio do sistema de limpeza; e do total que acaba no

sistema de drenagem, levado pelo escoamento. Ou seja, quando há falhas na coleta

dos resíduos sólidos, o sistema de drenagem acaba absorvendo parte desse lixo,

prejudicando seu funcionamento.

Um bom gerenciamento também procura evitar a obstrução das redes, aumentando a

eficiência de fluxo e reduzindo o risco de alagamentos, além de manter um ambiente

adequado. Grande parte das redes pluviais brasileiras não foi projetada de maneira a

permitir uma manutenção adequada e mais barata para a retirada dos resíduos sólidos.

A má educação ambiental de parte população e o mau gerenciamento dos resíduos

sólidos nas cidades são de grave influência para o estado das redes de macro e

microdrenagem. Tal situação chega a extremos como nas figuras 29 e 30.

Fonte: Mello (2002) ap

ud Tsutiya e Buen

o (2004).

Quanto maior a presença de sólidos na rede pluvial, maior também é o impacto

ambiental, já que grande parte da poluição transportada é agregada aos sólidos.


49

(a) (b)

Figura 29. Figura 29. Figura 29. Figura 29. Obstruções na rede de drenagem: a) Boca-de-lobo no bairro do Espinheiro em Recife; b)

Resíduos retirados de grade próxima a uma casa de bombas em Porto Alegre.

(a) (b) Figura Figura Figura Figura 30.30.30.30. Obstruções na macrodrenagem.

Sugestão

Fonte: (a) Cab

ral et al. (2006); b) Neves

(2006).

Utilize esse espaço para dúvidas

dos assuntos tratados até este momento. Questione!

Fonte: Tucci e Orsini (2005).


50

O manejo das águas pluviais e a saúde pública

Qualidade das águas pluviais

Com as grandes aglomerações urbanas, a população passou a sofrer uma escassez

hídrica qualitativa, devido ao significativo aumento dos fatores poluidores incidentes

no ciclo hidrológico local, produzindo um ciclo de contaminação (Figura 31).

Figura Figura Figura Figura 33331111.... Ciclo de contaminação das águas urbanas.

Segundo Tucci (2003), este processo ocorre devido ao:

� Despejo sem tratamento dos esgotos cloacais nos rios, contaminando os

mesmos que possuem capacidade limitada de diluição.

� O despejo dos esgotos pluviais, que transportam grande quantidade de

poluição orgânica e de metais que atingem os rios nos períodos chuvosos (ver Figura

34). Essa é uma das mais importantes fontes de poluições difusa.

� Contaminação das águas subterrâneas por despejos industriais e domésticos,

através das fossas sépticas, vazamento dos sistemas de esgoto sanitário e pluvial.

� Depósitos de resíduos sólidos urbanos, que contaminam as águas superficiais e

subterrâneas, funcionando como fonte permanente de contaminação.

� Ocupação do solo urbano sem controle do seu impacto sobre o sistema hídrico.



51

FFFFigura igura igura igura 33332222. Proporção percentual dos municípios, por pontos de lançamento da rede de

drenagem, segundo as Grandes Regiões - Brasil – 2000.

Portanto, a qualidade das águas pluviais depende de vários fatores: da limpeza urbana

e sua freqüência; da intensidade da precipitação e sua distribuição temporal e espacial;

da época do ano e do tipo de uso da área urbana.

Dentre os principais parâmetros de qualidade das águas, na condição de pluviais,

maior atenção deve ser dada, segundo Santos et al. (2007) aos parâmetros: DBO5,

DQO, NH3, P total, Pb, Cu, Zn, óleos e graxas, cor e microrganismos patogênicos.

No contexto das cidades brasileiras, pode-se afirmar que a má qualidade das águas

traz sérios prejuízos para a sociedade em várias escalas, além da questão ambiental. A

contaminação das águas promove uma série de conseqüências sobre o meio biótico,

sobre a paisagem e conforto, atividades econômicas como as de cunho imobiliário e

turístico, etc. Neste capítulo, porém, objetivamente, será abordada uma questão

fundamental: o que se relaciona às doenças, cuja proliferação torna-se possível devido

à falta de cobertura sanitária e degradação das águas urbanas.

Doenças relacionadas com a água

Segundo Cairncross, (1984) apud Soares et al. (2002), do estrito ponto de vista da

engenharia, considerando a qualidade das águas e as doenças relacionadas, o

importante em um organismo patogênico, não é a sua natureza biológica, nem o seu

comportamento no corpo do doente, e sim o seu comportamento no meio ambiente.

Pois, muitas dessas doenças estão relacionadas com a baixa cobertura do

abastecimento de água tratada e esgoto, como a diarréia e a cólera; outras estão

relacionadas com alagamentos e inundações, ou mesmo pela maior incidência de

chuvas, como a leptospirose, malária e dengue.

Fonte: IBGE (2000).


52

As formas de contágio podem ser as mais diversas, como o contato com a pele (Figura

33) ou a ingestão da água, ou por vetores como mosquitos e ratos. No Quadro 2

encontram-se as doenças de veiculação hídrica, não necessariamente ligadas

diretamente às águas pluviais, mas principalmente, devido à falta de cobertura de

saneamento ou falta de higiene.

Figura Figura Figura Figura 33333333.... Crianças se banhando no riacho Reginaldo, em Maceió-AL.



53

Quadro Quadro Quadro Quadro 2222. Classificação ambiental unitária das infecções relacionadas com o

saneamento (água e excretas).

Fonte: Mara & Feachem (1999) apud Soares et al. (2002).

Observações pertinentes quanto ao manejo de águas pluviais e a saúde

pública

De acordo com Costa et al. (2007), no Brasil, as doenças relacionadas a um

Saneamento Ambiental Inadequado (DRSAI), atingem cerca de 5,5% das internações

hospitalares pelo Sistema Único de Saúde (SUS). Sob esse mesmo aspecto as DRSAI no

Nordeste aumentaram entre os anos de 1996 a 2003 de 8,2% a 9,3%, o que mostra um

retrocesso, de modo oposto as demais regiões do país com exceção do Centro-Oeste.

Briscoe (1985) apud Heller (1998) postula que, se a curto prazo o efeito mensurável do

abastecimento de água e do esgotamento sanitário pode parecer reduzido, pela

reposta não linear da intervenção, a longo prazo seu efeito sobre a saúde é

substancialmente superior ao de intervenções médicas. Baseado em uma simulação de

dados demográficos de Lyon (França), entre 1816 e 1905, prevê que as intervenções


54

ambientais podem prevenir cerca de quatro vezes mais mortes e elevar a expectativa

de vida sete vezes mais, que as intervenções de natureza biomédica.

Para a efetiva melhoria da qualidade das águas e conseqüente diminuição de

problemas de saúde pública, devem-se ampliar os serviços de coleta e tratamento dos

esgotos com medidas preventivas e de correção em relação às ligações clandestinas,

além de melhor controle dos resíduos sólidos que acabam no sistema de drenagem da

cidade.

Os reservatórios de detenção e retenção de cheias devem ser monitorados de modo a

não favorecer, entre outros aspectos, a proliferação de vetores transmissores de

doenças como o rato, a mosca e o mosquito (o que deve ser feito também nas redes

de galerias e na cidade como um todo). O uso urbano desses reservatórios, sem esses

cuidados, torna insalubre o local, que não raro, transforma-se em área de lazer e de

atividade econômica como a pesca, podendo vir a prejudicar a saúde de pessoas.

Em locais onde é grande a poluição do curso d’água, é considerada boa prática querer

afastar essas águas para longe das casas através de canais construídos. Em algumas

cidades, trechos de canais ficam subterrâneos, o que não é aconselhado sob o ponto

de vista dos alagamentos em nível de bacia urbana, já existe risco de danos maiores

por alagamentos e inundações, durante um evento crítico. Esses alagamentos podem

ser prejudiciais tanto pelo transtorno ao trânsito de veículos e pedestres e aos

patrimônios públicos e particulares quanto pelas doenças que a população pode vir a

sofrer, como hepatite e leptospirose. Deve haver também controle urbano sobre

assentamentos residenciais e outras estruturas próximas à rede de drenagem da

cidade, para evitar situações de risco.

Debate

O seu município possui algum trabalho voltado para as

áreas de risco, para amenizar um sistema de drenagem

inadequado? E naqueles locais mais vulneráveis há algum

tipo de organização (órgão ou grupo) para situações de

emergência? Exemplifique.


55

Educação ambiental para o saneamento integrado e

em especial para a drenagem urbana

Introdução

A educação ambiental é um instrumento fundamental para desencadear uma nova

postura do cidadão em relação às questões ambientais, e incluem-se aí todos os

problemas relativos à água. O processo de formação ambiental é de longo prazo, e só

apresenta resultados após muitos anos, de geração a geração. Além disso, a educação

ambiental é essencial na obtenção dos objetivos e metas estabelecidos para uma

adequada gestão ambiental, em qualquer localidade. A eficiência da gestão de uma

área urbana ou rural é determinada pelo grau de educação da população local.

A partir da Lei nº 9.433/97, a discussão e a implementação de novos conceitos sobre a

gestão da água no país tem possibilitado avanços em diversas áreas correlatas,

principalmente, por ter conseguido incorporar os princípios do desenvolvimento

sustentável e pela proposta de participação social nas deliberações sobre o uso e a

conservação das águas.

Há alguns anos, autores como Mota (1997) e Wilken (1978) alertavam para a

necessidade de que os projetos urbanísticos e os projetos de drenagem urbana

devessem integrar políticas únicas de gestão. O ciclo hidrológico deveria ser

conservado com a utilização de técnicas de conservação da água e do solo. A ocupação

do solo deveria garantir as condições mínimas para a preservação das águas. O

saneamento básico deveria incorporar as políticas de resíduos sólidos e as águas

pluviais, além do abastecimento de água e esgotamento sanitário.

No entanto, poucas mudanças são confirmadas atualmente, na metodologia de

elaboração dos projetos de drenagem das águas pluviais das cidades. Apesar de

tímidas ações para a implementação de alternativas que pudessem viabilizar os ideais

da Agenda 21, como por exemplo, a proposta de implantação das taxas de

permeabilidade e a detenção das águas pluviais protegendo os cursos receptores.


56

Campanhas publicitárias

A participação da população nas questões de drenagem é essencial, pois a população

atua ativamente em relação à drenagem urbana, ao lixo urbano e à ocupação de áreas

de risco. O serviço de limpeza, que apesar dos esforços dos órgãos municipais, ainda é

insuficiente, responde em parte pelo problema. Entretanto, é a população que gera

esse lixo de forma equivocada.

A campanha publicitária deve ser bastante intensa e contínua, mostrando a

importância da participação de cada indivíduo na minimização de um problema da

coletividade. Essa campanha deve vir acompanhada de medidas do poder municipal

para ajudar o sistema de limpeza pública, em especial o controle do lixo e, ainda, não

deverá ser feita apenas em períodos de chuva, mas até que cada cidadão compreenda

a importância de sua mudança comportamental em reação ao problema.

Elaboração dos projetos para drenagem urbana

Segundo Porto (1995), a metodologia dos estudos hidrológicos de drenagem urbana

segue, na maioria dos casos, o procedimento ilustrado na Figura 34, na qual são

apresentadas as interfaces do projeto com três áreas de conhecimento humano. Já na

visão de Hall (1984) apud Tucci (2004), a Figura 36 adaptada de Hall, ilustra o

procedimento padrão de um estudo de drenagem urbana em 5 passos.

Informações Adicionais Informações Adicionais Informações Adicionais Informações Adicionais –––– Leis e Leis e Leis e Leis e a a a a Educação Ambiental:Educação Ambiental:Educação Ambiental:Educação Ambiental:

A Lei Federal n. 6.938/81, trata da Política Nacional do Meio Ambiente, e considerou que a

educação ambiental deveria estar presente em todos os níveis de ensino, inclusive na

educação da comunidade, objetivando capacitá-la para participar ativamente na defesa do

meio ambiente.

A Política Nacional de Educação Ambiental, Lei Federal n. 9.795/99, em seu artigo 1º, define

educação ambiental como um conjunto de processos por meio da qual o indivíduo e a

coletividade constroem valores sociais, conhecimentos, habilidades, atitudes e competências

voltadas para a conservação do meio ambiente, bem de uso comum do povo, essencial à

ótima qualidade de vida e sua sustentabilidade.


57

Figura Figura Figura Figura 33334444.... Seqüência de passos de um estudo de drenagem urbana.

Nota-se nessa visão do problema que algumas áreas que têm tido importante papel na

garantia da eficiência dessa metodologia, ou não estão contempladas, como é o caso

das demandas do ciclo hidrológico e do meio ambiente, ou sua importância tem sido

subdimensionada, quando consideramos a gestão urbana municipal e, a participação

social nas definições do uso do solo.

A metodologia proposta por Gontijo Júnior (2005) visa reavaliar os procedimentos

convencionalmente adotados abrindo o processo à participação de todos os agentes

que possam de alguma forma, possibilitar que:

� as demandas sociais e ambientais sejam contempladas desde a concepção

inicial do sistema de drenagem urbana, e

� o dimensionamento das redes e estruturas seja elaborado a partir de definições

de uso do solo com o envolvimento da sociedade contribuinte local.

A proposta elaborada a seguir leva todos esses componentes em consideração e está

dividida em 6 Etapas, nas quais são considerados os aspectos acima sugeridos, sendo

concentradas as decisões nas áreas temáticas do conhecimento científico ou na

inserção da participação social.

� ETAPA 1 - Levantamento e tratamento de dados.

� ETAPA 2 - Definição de critérios técnicos - com participação social.

� ETAPA 3 - Elaboração do Projeto do Sistema.

Política: Propósitos, Estratégia, Planejamento

Escolha do Período de Retorno PASSO 1

Aspectos Sociais e Econômicos

PASSO 2 Determinação da

Tormenta de Projeto Meteorologia

PASSO 3 Determinação do

Escoamento Superficial Direto

Hidrologia Pedologia

Uso do Solo

PASSO 4 Determinação das Vazões de Projeto

Hidrologia

PASSO 5 Dimensionamento das Estruturas Hidráulicas

Hidráulica

Fonte: Hall (1984) apud

Tucci (2004, p.813).


58

� ETAPA 4 - Definição de ações estruturais - com participação social.

� ETAPA 5 - Detalhamento executivo do Projeto do Sistema.

� ETAPA 6 - Sistema de Gestão de águas urbanas.

Nesse contexto, ocorre uma integração pró-ativa com outras áreas interferentes e, a

participação social na definição dos parâmetros sócio-econômicos, necessários aos

projetos de drenagem urbana. Com isso, possibilitará a manutenção dos sistemas e

seu conseqüente aumento de eficiência e durabilidade.

Problemas a serem encontrados

A aplicação de metodologias convencionais de projeto atende à facilidade de elaborar

projetos para cidades imaginárias. Como se o desenvolvimento da cidade fosse

estático e não houvesse necessidade de participação da sociedade local para o bom

funcionamento das estruturas construídas. (GONTIJO JÚNIOR, 2005).

Esse processo tem permitido que haja maior agilidade na elaboração dos projetos, no

entanto, não se cria a oportunidade de pactuação social sobre a forma de uso e

ocupação do solo.

Um processo sectário de elaboração dos projetos tem levado a um tratamento

marginal às águas pluviais, considerando que as políticas de saneamento ambiental

tratam do abastecimento de água, da coleta e tratamento de esgotos e da disposição

final de resíduos sólidos. Essa separação provoca, por sua vez, a gestão desintegrada

e a menor eficiência da gestão urbana em todos os seus aspectos relativos à

manutenção das cidades.

Participação social

A educação ambiental deveria reorientar para o desenvolvimento sustentável de forma

a compatibilizar os objetivos sociais (de acesso às necessidades básicas), os objetivos

ambientais (de preservação da vitabilidade e diversidade do planeta garantindo como

direito aos cidadãos um ambiente ecologicamente saudável) e os objetivos

econômicos; além de aumentar a conscientização popular, considerar o analfabetismo

ambiental e promover treinamento.

Pronk e Haq (1992) afirmam que o desenvolvimento sustentável relaciona-se com um

processo de formulação de políticas que permitem um desenvolvimento que seja

sustentável sob o ponto de vista econômico, social e ecológico. Os recursos naturais

utilizados de maneira que, não gerem dívidas ecológicas.

A perspectiva da sustentabilidade associada à drenagem urbana introduz uma nova

forma de direcionamento das ações, baseada no reconhecimento da complexidade das

relações entre os ecossistemas naturais, o sistema urbano artificial e a sociedade.


59

A gestão das águas no meio urbano (águas pluviais) constitui grande parte do

saneamento urbano, da gestão de recursos hídricos. Consequentemente, a ação

institucional deve integrar por um lado, a gestão de recursos hídricos e, por outro, o

saneamento ambiental.

Além disso, o planejamento de atividades urbanas relacionadas à água deve estar

integrado ao próprio planejamento urbano, incluindo-se aqui o desenho da malha

urbana e sua expansão, o zoneamento de atividades, a rede viária e de transportes,

fluxos de informações, aspectos paisagísticos etc. Ellis (1995) relaciona os resultados

como benefícios econômicos, estéticos, ecológicos, recreacionais e aprimoramento do

potencial de uso da terra. Assim, a integração institucional deve ser um reflexo da

concepção ambiental sistêmica.

Com muita propriedade, Geldof (1995) coloca que se deve apostar menos na solução

tecnológica e mais na participação direta dos cidadãos. Ao buscar caminhos para o

desenvolvimento Aguiar e Aguiar (1998) apontam a relação entre cultura e tecnologia e

destacam a necessidade de uma contracultura. A tecnologia que deve acompanhá-la

também deve ser socialmente sustentável, o que implica na participação democrática

da sociedade para a tomada de decisão e na execução das ações, acrescentamos.

Evidentemente essa postura é eminentemente política, todavia nunca é demais lembrar

o papel central da educação ambiental na construção do desenvolvimento sustentável.

Debate

Qual a sua idéia para elaborar um plano de educação ambiental para

os habitantes de seu município ou região, abordando o tema

drenagem urbana?

Como sensibilizar os cidadãos de sua importância na melhoria da

drenagem?

Você acha que os cidadãos acreditariam na sua abordagem? Por quê?


60

Plano diretor de drenagem urbana - PDDrU

Introdução

Segundo Silva e Pruski (2005), o plano diretor é um instrumento de planejamento

dinâmico, articulado com as políticas de desenvolvimento regional e que objetiva

planejar e propor, em seu âmbito espacial, prioridades de ações espaciais e temporais

escalonadas, com custos devidamente avaliados, a fim de compor o modelo de

gerenciamento integrado destes recursos da bacia hidrográfica sob a visão do

desenvolvimento sustentável. Tem caráter vinculante para o setor público envolvido,

indicativo para o setor privado e deve ter caráter participativo nas distintas fases do

processo. O plano diretor compõe-se de três partes:

� Diagnóstico.

� Plano Diretor.

� proposta de um modelo de gerenciamento integrado.

O diagnóstico constitui a base para a elaboração do plano diretor, devendo ser

elaborado segundo metodologia interdisciplinar. O plano diretor definirá em seu

âmbito espacial a bacia hidrográfica, no âmbito setorial está relacionado a usos e

usuários de diversos segmentos, e no âmbito temporal (5, 10, 20 anos). Além disso,

definirá a sua caracterização institucional, os seus aspectos políticos, e nas suas metas

propostas como: ações de desenvolvimento, ações de apoio e ações de

implementação.

Quando da implementação das ações, após a conclusão do plano diretor, deverão ser

elaborados o projeto básico e o projeto executivo para fins de licitação e contratação.

O projeto básico é a fase em que uma obra ou medida não estrutural, tal como foi

concebida no estudo da viabilidade, é detalhada e orçada, o que permitirá licitar a obra

e contratar os equipamentos e serviços para os fins necessários. O projeto executivo é

a fase final em que são desenhadas e detalhadas as obras civis e os equipamentos

empregados, bem como sua montagem.

O marco referencial é o conjunto de critérios e princípios que deverão ser aceitos e

adotados para a análise de propostas de um plano de ação e a avaliação de seus

resultados.

Embora a elaboração de planos diretores de drenagem urbana seja vista como medida

altamente recomendável, se constituindo em estratégia essencial para a obtenção de

soluções adequadas de drenagem urbana, os planos elaborados, na maioria das vezes,

carecem de metodologia adequada às realidades sócio-ambiental e institucional local,

não considerando o sistema de drenagem como parte de um ambiente urbano

complexo que deve estar articulado com outros sistemas (Porto et al., 1993).


61

Os princípios e concepções dos Planos Diretores de Drenagem Urbana foram

apresentados por Tucci (1997 e 2002) e de acordo com Tucci e Marques (2001), a

estrutura dos planos diretores de drenagem urbana está apresentada na Figura 35 e os

grandes grupos são:

� Dados de entrada: informações necessárias;

� Fundamentos do PDDrU;

� Desenvolvimento do PDDrU;

� Produtos;

� Programas.

Dados de entrada: informações necessárias

Os dados de entrada necessários para o desenvolvimento do plano diretor de

drenagem urbana (TUCCI E MARQUES, 2001), estão descritos a seguir:

� Planos de Gerenciamento: Plano de Desenvolvimento Urbano da Cidade, Plano

de Esgotamento Sanitário, Plano de Controle dos Resíduos Sólidos e Plano Viário. São

Planos que apresentam interface importante com a Drenagem Urbana. Quando os

planos de Água, Esgotamento Sanitário e Resíduos sólidos são desenvolvidos de forma

integrada, as interfaces entre estes elementos devem ser destacadas.

Figura Figura Figura Figura 33335555.... Estrutura do Plano Diretor de Drenagem Urbana.

Fonte: Tucci (2001, p.463).


62

� Aspectos Institucionais: Legislação municipal relacionada com o Plano Diretor

Urbano e meio ambiente; legislação estadual de recursos hídricos e legislação federal;

gestão da drenagem dentro do município.

� Cadastro Físico: Cadastro da rede pluvial, bacias hidrográficas, uso e tipo de

solo das bacias, entre outros dados físicos.

� Dados Hidrológicos: precipitação, vazão, sedimentos e qualidade da água do

sistema de drenagem.

O ideal é que esse conjunto de informações esteja informatizado por meio de um SIG

(Sistema Geográfico de Informações) e banco de dados georreferenciados.

Fundamentos do PDDrU

Os fundamentos são os elementos definidores do PDDrU, como os princípios, os

objetivos, as estratégias e os cenários. Além desses, também são considerados

fundamentos do Plano a subdivisão da cidade em sub-bacias e sua compatibilização

com o sistema de administração da mesma para a gestão da drenagem e um

diagnóstico do conjunto da drenagem urbana da cidade e suas interfaces.

Princípios do PDDrUPrincípios do PDDrUPrincípios do PDDrUPrincípios do PDDrU

Os princípios visam minimizar os impactos decorrentes da urbanização, sendo

essenciais para o bom desenvolvimento de um programa consistente de drenagem

urbana. De acordo com Tucci e Marques (2001), os princípios do PDDrU estão

caracterizados abaixo:

� Plano de Drenagem Urbana faz parte do Plano de Desenvolvimento Urbano e

Ambiental da cidade.

� Cada usuário urbano não deve ampliar a cheia natural.

� Os impactos de quaisquer medidas não devem ser transferidos.

� O Plano deve prever a minimização do impacto ambiental devido ao

escoamento pluvial por meio da compatibilização com o planejamento do saneamento

ambiental, controle do material sólido e a redução da carga poluente nas águas

pluviais que escoam para o sistema fluvial externo a cidade.

� O Plano Diretor de Drenagem urbana, na sua regulamentação, deve contemplar

o planejamento das áreas a serem desenvolvidas e a densificação das áreas atualmente

loteadas.

� O controle deve ser realizado considerando a bacia como um todo e não

trechos isolados.

� Valorização dos mecanismos naturais de escoamento na bacia hidrográfica,

preservando, quando possível os canais naturais.


63

� Integrar o planejamento setorial de drenagem urbana, esgotamento sanitário e

resíduo sólido.

� Os meios de implantação do controle de enchentes são o Plano Diretor Urbano,

as Legislações Municipal/Estadual e o Manual de Drenagem.

� O controle permanente: : : : o controle de enchentes é um processo permanente;

não basta que se estabeleçam regulamentos e que se construam obras de proteção é

necessário estar atento às potenciais violações da legislação na expansão da ocupação

do solo das áreas de risco.

� A educação: : : : a educação de engenheiros, arquitetos, agrônomos e geólogos,

entre outros profissionais, da população e de administradores públicos é essencial

para que as decisões públicas sejam tomadas conscientemente por todos.

� Os custos da implantação das medidas estruturais e da operação e manutenção

da drenagem urbana devem ser transferidos aos proprietários dos lotes,

proporcionalmente a sua área impermeável, que é a geradora de volume adicional,

com relação às condições naturais;

� O conjunto destes princípios prioriza o controle do escoamento urbano na

fonte distribuindo as medidas para aqueles que produzem o aumento do escoamento

e a contaminação das águas pluviais.

Objetivos do PDDrUObjetivos do PDDrUObjetivos do PDDrUObjetivos do PDDrU

Segundo Tucci e Marques (2001), o Plano Diretor de Drenagem Urbana tem o objetivo

de criar os mecanismos de gestão da infra-estrutura urbana relacionado com o

escoamento das águas pluviais e dos rios na área urbana da cidade. Esse planejamento

visa evitar perdas econômicas, melhoria das condições de saúde e meio ambiente da

cidade. O PDDrU tem como meta:

� planejar a distribuição da água no tempo e no espaço, com base na tendência

de ocupação urbana compatibilizando esse desenvolvimento e a infra-estrutura para

evitar prejuízos econômicos e ambientais.

� controlar a ocupação de áreas de riscos de inundação e por meio de restrições

nas áreas de alto risco.

� conviver com as enchentes nas áreas de baixo risco.

EstratégiasEstratégiasEstratégiasEstratégias do PDDrU do PDDrU do PDDrU do PDDrU

O Plano Diretor de Drenagem Urbana pode ser desenvolvido segundo duas estratégias

básicas:

Para as áreas não-ocupadas: adoção de medidas não-estruturais relacionadas com a

regulamentação da drenagem urbana e ocupação dos espaços de riscos, visando

conter os impactos de futuros desenvolvimentos. Essas medidas buscam transferir o

ônus do controle das alterações hidrológicas devida à urbanização para quem

efetivamente produz as alterações.


64

Para as áreas que estão ocupadas: o Plano desenvolve estudos específicos por macro-

bacias urbanas visando planejar as medidas necessárias para o controle dos impactos

dentro destas bacias, sem que as mesmas transfiram para jusante os impactos já

existentes. Nesse planejamento são priorizados os usos de armazenamento

temporário através de detenções.

Cenários do PDDrUCenários do PDDrUCenários do PDDrUCenários do PDDrU

Segundo Tucci e Marques (2001), os cenários (descritos abaixo) variam em função dos

seguintes componentes: (a) condições atuais; (b) Plano Diretor de Desenvolvimento

Urbano (PDDU); (c) tendencial; (d) máximo:

I - Atual: permite identificar a situação existente de ocupação. Caso forem obedecidas

as medidas não-estruturais, passaria a ser o cenário de projeto.

II - PDDU: o Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano em vigor na cidade estabelece

diferentes condicionantes de ocupação urbana para a cidade.

III - Tendencial: identifica o cenário urbano para o horizonte de projeto com base nas

tendências existentes. Nos cenários anteriores não é definido o horizonte de projeto (a

data para o qual o Plano foi realizado).

IV – Ocupação Máxima: envolve a ocupação máxima de acordo com o que vem sendo

observado em diferentes partes da cidade que se encontram neste estágio. Esse

cenário representa a situação que ocorrerá se o PDDU não for obedecido e as medidas

não-estruturais não forem implementadas.

O primeiro cenário representa o estágio próximo do atual, o segundo é o cenário

previsto pelo PDDU da cidade. O terceiro cenário representa a situação mais realista,

pois aceita o desenvolvimento realizado fora do Plano Diretor e para o restante das

áreas ainda em desenvolvimento.

Desenvolvimento do PDDrU

O desenvolvimento do Plano Diretor de Drenagem Urbana inclui medidas estruturais e

não-estruturais. As principais medidas não-estruturais envolvem legislação e

regulamentação sobre o aumento da vazão devido à urbanização e a ocupação da área

de risco de áreas ribeirinhas, além da gestão dos serviços urbanos relacionados com

as águas pluviais. As medidas estruturais envolvem a determinação dos locais onde a

drenagem não tem capacidade de escoamento e produz inundações para o cenário e

risco escolhido. O Plano deve apresentar solução para evitar que eventos deste tipo

ocorram. As etapas usuais são as seguintes:

_ avaliação da capacidade de drenagem existente;

_ a identificação dos locais críticos, onde ocorrem inundações para o cenário e riscos

definidos;


65

_ o estudo de alternativas para controle destas inundações;

_ avaliação econômica;

_ avaliação ambiental.

Produtos

Os produtos do Plano são os seguintes:

� Legislação e/ou Regulamentação que compõem as medidas não-estruturais.

� Proposta de gestão da drenagem urbana dentro da estrutura municipal de

administração.

� Mecanismo financeiro e econômico para viabilizar as diferentes medidas;

� Plano de controle das bacias hidrográficas urbanas: os estudos necessários de

controle estrutural de cada sub-bacia da cidade.

� O Plano de Ações, que se constitui no conjunto de medidas escalonadas no

tempo de acordo com a viabilidade financeira.

� Manual de Drenagem: o manual de drenagem deve fornecer as bases do Plano

e todos os elementos necessários ao preparo dos projetos na cidade.

Programas

Os programas são os estudos complementares recomendados no Plano, visando

melhorar as deficiências encontradas na elaboração do Plano desenvolvido (TUCCI E

MARQUES, 2001). Os mesmos dentro do PDDrU são previstos como atividades de

médio e longo prazo necessárias para a melhoria do planejamento da drenagem

urbana de cada cidade.

Alguns dos programas geralmente desenvolvidos são:

Programa de monitoramento (Monitoramento de bacias representativas da cidade, Monitoramento

de áreas impermeáveis, Monitoramento de resíduos sólidos na drenagem e Revisão do Cadastro do

sistema de drenagem).

Estudos complementares necessários ao aprimoramento do Plano (Avaliação econômica dos riscos,

Revisão dos parâmetros hidrológicos, Metodologia para estimativa da qualidade da água pluvial,

Dispositivos para retenção do material sólido nas detenções e Verificação das condições de projeto

dos dispositivos de controle da fonte)

Programa de Manutenção Devido ao uso de dispositivos de controle distribuídos pela cidade o

programa de manutenção deverá ser eficiente para manter as condições de controle ao longo do

tempo

Programa de Fiscalização

Programa de Educação (Atualização dos engenheiros de drenagem urbana, Atualização dos

arquitetos e engenheiros que projetam obras na cidade, Atualização dos Gestores urbanos e

Educação à população).


66

Planos diretores de drenagem urbana no Brasil

Os Planos Diretores de Drenagem Urbana são norteados pelos princípios de que novos

desenvolvimentos não podem aumentar a vazão de pico das condições de pré-

urbanização de novos loteamentos, de planejar o conjunto da bacia para controle do

volume e de evitar a transferência dos impactos para jusante. Com isso, se busca a

implementação de técnicas compensatórias, que recuperem as condições existentes

antes da urbanização, reduzindo os impactos da urbanização, agindo de forma

integrada ao espaço como um todo.

O estado atual de implementação desses planos em cidades brasileiras está sendo

ainda formulado, mas algumas cidades como Belo Horizonte, Porto Alegre, Guarulhos,

Curitiba e Caxias do Sul, já começam a incorporar esses conceitos. O que se observa, é

que existe uma grande resistência para utilizar estruturas compensatórias,

principalmente por falta de informação, tanto na formação dos técnicos quanto dos

tomadores de decisão e da população em geral.

Ainda há uma predominância de utilização do sistema higienista de drenagem urbana,

que é baseado no rápido afastamento do excesso pluvial. É fundamental programar

um processo de educação que atinja todos os setores envolvidos no planejamento, na

implementação e na manutenção de sistemas de drenagem urbana.

Belo Horizonte foi precursora neste processo e no seu Plano de Desenvolvimento

Urbano de 1996 previu que toda a área prevista como permeável poderia ser

impermeabilizada, desde que compensada por uma detenção de 30 L/m2 de área

impermeabilizada (PMBH, 1996). No entanto, a legislação previa uma exceção, ou seja,

que a construção do mesmo dependeria do parecer de um engenheiro.

Em Porto Alegre, o Plano Diretor incluiu o desenvolvimento urbano, uso do solo e

Ambiental e foi denominado de Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano e Ambiental

(PMPA, 2000) e se tornou lei no início de 2000. Esse Plano introduziu artigos relativos

à drenagem urbana. O Plano especifica a necessidade de redução da vazão devido à

urbanização para as áreas críticas através de detenção e remete a regulamentação ao

Departamento de Esgotos Pluviais. O detalhamento dessa regulamentação está em

curso, mas todos os projetos de novos empreendimentos (loteamentos) são obrigados,

atualmente, a manter as vazões pré-existentes.

No final de 2000, no Código de Obras de Guarulhos (GUARULHOS, 2000) foi

introduzido um artigo que estabelece a obrigatoriedade de detenção para controle de

inundações para áreas superiores a 1 ha.

Mais recentemente, os princípios descritos no presente capítulo foram empregados na

concepção de Planos Diretores de Drenagem Urbana em Curitiba (Tucci, 2000) e em

Caxias do Sul (IPH, 2001).


67

Debate

O seu município possui ou pretende elaborar um

plano diretor focando a drenagem urbana? Caso

possua, em que estágio se encontra?

Baseado no conteúdo abordado, associado à sua

experiência, quais seriam os principais aspectos que deveriam constar nesse plano?


68

Gestão sustentável das águas pluviais urbanas

Introdução

As taxas elevadas e crescentes de urbanização observadas no Brasil nas duas últimas

décadas, a despeito das taxas de fecundidade terem declinado fortemente, colocam o

país no mesmo contexto que caracteriza a América Latina e o mundo: um generalizado

e oneroso agravamento dos chamados problemas urbanos, ocasionado: a) pelo seu

crescimento desordenado e, por vezes, fisicamente concentrado; b) pela ausência ou

carência de planejamento; c) pela demanda não atendida por recursos e serviços de

toda ordem; d) pela obsolescência da estrutura física existente; e) pelos padrões ainda

atrasados de sua gestão; f) pelas agressões ao ambiente urbano.

As principais questões intra-urbanas que afetam a sustentabilidade do

desenvolvimento das cidades brasileiras são:

� Acesso a terra e déficit habitacional.

� Saneamento ambiental.

� Transporte e trânsito.

� Emprego.

No que tange à drenagem, é importante assinalar que o regime de chuvas tropicais,

intensas no verão do Sudeste ou no inverno do Nordeste, constitui desafio para a

drenagem de qualquer cidade. O volume de água por segundo torna improvável que

venha a ser contido e carregado por uma habitual rede de drenagem canalizada,

devendo-se sempre contar com a absorção de parte da água pelo solo e pelas calhas

formadas pelas próprias ruas, pavimentadas ou compactadas.

Cabe também notar que nas cidades litorâneas as fortes chuvas podem coincidir com

marés altas, delongando o tempo de escoamento e, nas de planalto, os rios receptores

finais da água de chuva estão próximo às suas nascentes, sendo por isso, lentos e

pouco volumosos, tendo cavado leitos sinuosos que serpenteiam em várzeas, caso de

São Paulo e de Curitiba. Essas características exigem tratamentos específicos para a

drenagem urbana, a fim de diminuir os prejuízos causados por enchentes anuais.

No planejamento urbano não tem havido sensatez e previdência no tocante a essas

peculiaridades, acabando-se por investir recursos em obras paliativas e em vãos

esforços de contenção de rios em cheia, impedindo-os de extravasarem para as

várzeas que pertencem aos seus domínios. Tampouco houve suficiente previsão de


69

manutenção de áreas para retenção natural e percolação lenta para o lençol freático,

sendo insuficiente o número de parques, áreas verdes e parques lineares em fundos de

vales, que deveriam ter se somado à preservação, com o eventual uso recreativo das

várzeas.

Gestão da água no Brasil

Atualmente, o Conselho Nacional de Recursos Hídricos (CNRH), de acordo com a

Resolução no 32, de 15 de outubro de 2003, divide o Brasil em 12 regiões

hidrográficas: Amazônica, Tocantins/Araguaia, Atlântico Nordeste Ocidental, Parnaíba,

Atlântico Nordeste Oriental, São Francisco, Atlântico Leste, Atlântico Sudeste, Paraná,

Paraguai, Uruguai, Atlântico Sul. Na Figura 36, é apresentada a localização das

referidas bacias dentro do País.

Figura Figura Figura Figura 33336666.... Divisão Hidrográfica do Brasil, segundo a CNRH.

Fonte: http://p

t.wikiped

ia.org/w

iki/Reg

i%C3%B5

es_

hidrogr%C3%A1ficas_do_Brasil.


70

Gestão das águas no meio urbano

A ocorrência de inundações em áreas urbanas e ribeirinhas tem se tornado mais

freqüente a cada ano. Este agravamento é em função tanto da impermeabilização do

solo decorrente da urbanização acelerada como da imprevidente ocupação urbana –

muitas vezes associada à canalização de córregos – em áreas ribeirinhas que sempre

constituíram os leitos naturais dos cursos d’água. A combinação desses processos

conduz a picos de vazões cada vez mais difíceis de controlar mediante intervenções

estruturais tradicionais voltadas à ampliação das capacidades de escoamento

superficial, o que tem aumentado sensivelmente o potencial benefício tanto de

dispositivos de detenção, como de medidas não-estruturais de caráter essencialmente

preventivo.

As medidas não-estruturais implicam a necessidade de uma articulação crescente com

os sistemas de gestão urbana, considerando que as competências para administrar

instrumentos de controle de uso e ocupação do solo, bem como para impor padrões

de edificações e gabaritos urbanísticos, extrapolam o âmbito de ação normativa e

reguladora dos Sistemas Nacional e Estaduais de Gerenciamento de Recursos Hídricos.

Como regra, essa matérias pertencem à esfera de competência dos municípios, não se

excluindo, porém, uma forte interação com os poderes públicos estaduais, nos casos

de regiões metropolitanas, aglomerações urbanas e microrregiões, sobre as quais se

Regiões administrativas do Brasil:

O Norte, a maior região do País, conta com 3,87 milhões de km2 (45,3% do território nacional) e

abriga uma população de quase 13 milhões de habitantes (7,8% da população do País). A região

compreende a maior parcela do trópico úmido brasileiro e a maior parte da Floresta Amazônica. É

uma região muito rica em água, porém pouco ocupada e pouco desenvolvida industrialmente.

O Nordeste, com 1,56 milhões de km2 (18,2% do território nacional), inclui a maior parte da região

Semi-Árida do Brasil. A população da região ultrapassa os 46 milhões de habitantes (28,7% da

população do País). O Semi-Árido é uma região com precipitações médias anuais muito irregulares,

com médias que podem variar de 200 a 700 mm por ano. Essa região abriga a parcela mais pobre da

população brasileira, com ocorrência de graves problemas sociais.

A região Sudeste, que se estende, aproximadamente, entre a latitude 14o Sul e o Trópico de

Capricórnio (23o30’ Sul), conta com 927 mil km2 (10,9% do território nacional), abrigando a maior

parcela da população brasileira (68,4 milhões, o que corresponde a 42,2% da população). É a região

mais industrializada e de maior produção agrícola no País.

A região Sul, com 577 mil km2 (6,8% do território nacional) tem clima subtropical, com invernos frios

e secos e verões quentes e úmidos. Os três Estados que compõem a região (Paraná, Rio Grande do

Sul e Santa Catarina) abrigam uma população de quase 24 milhões de habitantes (14,6% da

população brasileira). É a região com melhores índices de desenvolvimento social no Brasil.

O Centro-Oeste é a região de expansão da fronteira agrícola no País. Com 1,61 milhões de km2

(18,9% do território nacional) e quase 11 milhões de habitantes (6,7% da população brasileira), a

região se desenvolve entre as latitudes 8o e 24o Sul, tendo ao norte a região Amazônica, a leste as regiões Sudeste e Nordeste e a oeste, Bolívia e Paraguai.


71

aplicam os princípios constitucionais de cooperação no exercício de funções públicas

de interesse comum.

Todas as atividades relacionadas com o uso e ocupação do solo, bem como o uso e

controle dos recursos hídricos de uma bacia, são vinculados pelo movimento da água,

através de seu território. Assim, as interdependências entre as atividades devem ser

definidas a partir do planejamento e gestão da água no meio urbano.

De acordo com Gondim Filho e Medeiros (2004) as alternativas de integração entre a

drenagem urbana com o controle de inundações, deverão ser estruturadas em três

grandes componentes, a saber:

� Incentivo às boas práticas e à inovação.

� Gestão de águas urbanas.

� Gestão de inundações ribeirinhas.

No âmbito desses grandes componentes, Gondim Filho e Medeiros (2004)

estabeleceram objetivos específicos e as atividades devem ser organizadas em torno

de linhas de apoio, como por exemplo, desenvolvimento tecnológico, institucional,

jurídico legal, econômico-financeiro, de planejamento e de gestão e operação.

É importante ressaltar que a manutenção do sistema de drenagem é uma atividade

essencial para seu bom funcionamento, exigindo, portanto, um plano sistemático e

contínuo para seu desenvolvimento, com a definição de tarefas a serem executadas

periodicamente, incluindo cuidados com crescimento de vegetação, a retirada de

resíduos sólidos e o impedimento do despejo clandestino de esgotos domésticos. Essa

prática, inclusive, acarreta, além da corrosão dos tubos de concreto, a exalação de

maus odores dos esgotos através das bocas de lobo. A corrosão dos tubos de concreto

se dá porque o sulfeto de hidrogênio presente no esgoto escapa para as paredes do

conduto, acima da superfície líquida, que são naturalmente úmidas devido ao líquido

ali condensado; nessas condições, é convertido em ácido sulfúrico, através da ação de

bactérias aeróbias, do gênero Thiobacillus. Este processo está ilustrado na Figura 37.


72

Figura Figura Figura Figura 33337777.... Corrosão de tubo de concreto, causada por sulfeto de hidrogênio.

Isto significa mais uma interferência negativa dos sistemas de esgotamento sanitário e

de drenagem pluvial, com claros prejuízos para ambos. Além disto, há casos

observados de bocas de lobo lançando as águas pluviais (e servidas) nos poços de

visita da rede de esgotamento sanitário.

Manejo sustentável de águas pluviais urbanas

A visão moderna envolve o planejamento integrado da água na cidade incorporada ao

Plano de Desenvolvimento Urbano onde os componentes de manancial, esgotamento

sanitário, resíduo sólido, drenagem urbana, inundação ribeirinha, deslizamento de

encostas são vistos dentro de um mesmo conjunto e relacionados com a causa

principal que é a ocupação do solo urbano.

Levando em consideração a heterogeneidade temporal e espacial das variáveis

ambientais e sócio-econômicas é necessário usar metodologias baseadas no

pressuposto de que a vazão local reflete uma resposta de todas as ações que ocorrem

na bacia hidrográfica.

Em todo o mundo, a crescente ocupação urbana somada, em muitos casos, à falta de

planejamento ambiental, tem resultado no aumento considerável de áreas

impermeáveis, exemplos: telhados, ruas, estacionamentos e outros, que alteram

significativamente as características qualitativas e quantitativas do ciclo hidrológico. A

conseqüência desse fato é a ocorrência indesejada de problemas de desconforto

urbano, como as enchentes, o aumento da temperatura, o efeito estufa, a falta de água

nas grandes cidades e a degradação da qualidade das águas pluviais, dentre outros.

No que se refere às ações do poder público, no Brasil, para solucionar os problemas de

inundações verifica-se uma tendência em adotar medidas estruturais, como as redes

Fonte: www.funcefetes.org.br/showfile.asp?id=

Efluen

tesLiquidos_28-0

9_imp.pdf&idCliente=133 -


73

de drenagem, que atuam sobre o efeito e não sobre as causas. A tendência moderna

na área de drenagem urbana, por outro lado, consiste na preocupação com os

aspectos ambientais e com a sustentabilidade na sociedade, daí, em vários núcleos de

pesquisa que investigam o problema tem-se desenvolvido tecnologias de construção

com menor impacto ambiental.

Vários tipos de dispositivos podem ser utilizados para esse fim, como por exemplo, o

telhado verde, microrreservatórios de amortecimento, valas de infiltração, que são

capazes de reduzir os volumes de escoamento superficial e, conseqüentemente,

reduzir os impactos da qualidade da água e dos sedimentos.

Há a necessidade de avaliação dos potenciais impactos ambientais quando dos

projetos e operação do sistema de drenagem, quanto à redução da poluição e a

remoção da existente. É importante salientar a importância do monitoramento

hidrológico e de qualidade da água aliado aos modelos de simulação para que possa

haver uma avaliação consistente dos danos causados aos rios, além de elaborar e

executar programas de combate e prevenções a ligações ilícitas de esgotos

residenciais, comerciais e industriais. A poluição das superfícies urbanas também é um

grande problema ambiental que deve ser minimizado ou mitigado.

Em muitas comunidades existe implantada uma rede de galerias pluviais sem a

existência simultânea de rede de esgotos sanitários. Nestes casos é prática comum

exigir-se a instalação de fossas sépticas nas edificações, com subseqüente

encaminhamento dos efluentes para a rede pluvial. É bastante usual que não haja

manutenção e limpeza das fossas; conseqüentemente, elas tornam-se inoperantes

com o passar do tempo. A conseqüência desse processo é o descarte de esgotos

praticamente in natura nas galerias de águas pluviais.

Sistemas de águas pluviais urbanos

As águas pluviais, diferentemente do que se observa atualmente, devem ser contidas

ou mitigadas no início pela ocupação adequada do solo e por medidas estruturais de

contenção e infiltração e conseqüente redução do uso das galerias de drenagem.

A água de chuva pode ser captada de telhados, do chão e do solo, armazenada e/ou

infiltrada de forma segura, tratada conforme requerido pelo uso final e utilizada no

seu potencial pleno, substituindo ou suplementando outras fontes atualmente usadas,

antes de ser finalmente dispensada.

A ação da chuva e a ação dos ventos adaptaram as áreas livres na sua secção de

“melhor equilíbrio” (a mais estável), resultando em áreas cobertas de vegetação e

cruzadas por cursos de água. A partir da valorização dessas áreas, ocorreu o

loteamento e a urbanização da mesma, que na prática significa:

� retirar considerável parte de sua vegetação (que a protegia da ação erosiva das

águas pluviais.


74

� abrir ruas, fazendo-se cortes e aterros.

� edificar nos lotes.

� pavimentar ruas.

� colocar habitantes na área.

Após a ocupação da área, através da urbanização, as águas de chuva continuarão a cair

na área e escoarão por ela, mas seguirão caminhos próprios e independentes dos

desejos dos novos ocupantes da região. Cuidados deverão ser tomados nessas áreas

recém urbanizadas, pois poderão acontecer:

� erosões nos terrenos.

� desbarrancamentos.

� altas velocidades das águas nas ruas danificando pavimentos.

� criação de pontos baixos onde a água se acumulará.

� ocupação por prédios de locais de escoamento natural das águas.

� assoreamento dos córregos pelo acúmulo de material erodido dos terrenos.

O tipo de urbanização adotado vai interferir na infiltração da água, pois com a

impermeabilização, parte da água que caia se infiltrava no terreno e agora as águas

escoam pela superfície.

O gerenciamento das águas pluviais urbanas deve levar em conta:

� a topografia e a geologia da área.

� os tipos de urbanização das ruas a implantar.

� a proteção às erosões.

� a proteção aos pavimentos.

� a redução do alagamento das ruas pela passagem das águas.

� eliminação de pontos baixos de acumulação de água.

� a diminuição das inundações.


75

O estudo de águas pluviais de uma cidade não pode se limitar a apreciar tão somente

os aspectos hidráulicos e hidrológicos, mas deve abranger todos os aspectos urbanos

para que se possam utilizar áreas sem incorrer em altos custos de construção.

Elementos de um adequado sistema pluvial urbano

Para se obter um adequado sistema pluvial urbano são necessários os seguintes

elementos (BOTELHO, 1998):

� Traçado correto das cidades.

� Liberação de fundos de vale.

� A calha viária das ruas.

� Guias, sarjetas, sarjetões, rasgos.

Dispositivos de captação e direcionamento das águas pluviais, bocas de lobo, grelhas,

ralos, bocas contínuas, canaleta de topo e de pé de talude.

� Tubos e galerias de condução de águas pluviais.

� Poços de visitas. Tampões.

� Rampas e escadarias hidráulicas.

� Dispositivos de chegada de águas pluviais em córregos e em rios.

� Revestimentos de taludes.

O traçado correto das cidadesO traçado correto das cidadesO traçado correto das cidadesO traçado correto das cidades

Ao se projetar a ocupação urbana de uma área, deve-se levar em consideração a sua

topografia, geologia, o traçado das ruas e o sistema pluvial.

Em relação à topografia, as áreas com declividade superior a 30% devem ser deixadas

como áreas livres, com vegetação protetora, ou então a sua urbanização exige

minucioso estudo. Quanto à geologia, um bom estudo geotécnico da área diminuirá as

erosões e dará critérios para os cortes e aterros, evitando futuros desmoronamentos, e

o traçado das ruas será o elemento definidor do sistema de esgotamento pluvial, pois

definirá as larguras das ruas, suas declividades longitudinais e transversais, as

características dos lotes resultantes, a liberação ou não dos pontos baixos (fundos de

vale), entre outros.


76

O sistema pluvial abrange a calha das ruas, galerias, escadarias, rampas, até a chegada

das águas aos córregos, riachos e rios.

Segundo Botelho (1998), o sistema pluvial terá como objetivo evitar erosões do terreno

e do pavimento, tenta também evitar o alagamento da calha viária, que pode criar a

chamada “aquaplanagem”, que ao reduzir o atrito entre as rodas dos carros e o leito

do pavimento, faz os veículos perder seus controles de direção. Além disso, tenta

eliminar pontos baixos sem escoamento e tem em vista a chegada ordenada das águas

aos cursos de água da região.

Liberação de fundos de valeLiberação de fundos de valeLiberação de fundos de valeLiberação de fundos de vale

O uso intensivo do solo e a ausência de planejamento pelas atividades urbanas têm

gerado disfunções espaciais e ambientais, repercutindo na qualidade de vida do

homem, que se dá de modo diferenciado, atingindo na maioria das vezes de forma

mais intensa a população de baixa renda, a qual, muitas vezes sem acesso a moradia,

passa a ocupar áreas impróprias à habitação, como por exemplo, as Áreas de Proteção

Permanente – (APPs).

São consideradas APPs áreas que margeiam os cursos de água (rio, nascente, lago,

represa), encosta, local de declividade superior a 100% ou 45° e outras situações

quando declaradas pelo Poder Público, como para atenuar a erosão das terras, formar

faixas de proteção ao longo de rodovias e ferrovias, proteger sítios de excepcional

beleza ou de valor (científico ou histórico) ou ainda para assegurar condições de bem-

estar público.

A ocupação dos fundos de vale, especialmente em áreas urbanas, cada vez mais, tem

sido tema de estudos e discussões. Para Cunha e Guerra (1995), fundo de vale pode

ser entendido sob o ponto de vista dos tipos de leito, de canal e de drenagem. Cada

uma dessas fisiografias possui uma dinâmica peculiar das águas correntes, associada a

uma geometria hidráulica específica, gerada pelos processos de erosão, transporte e

deposição dos sedimentos fluviais.

Assim, a ação antrópica, nessas áreas, desencadeia uma série de distúrbios e

desequilíbrios no meio ambiente. Portanto, se torna necessário um projeto de lei que

estabeleça a proibição de construções ou práticas agrícolas, bem como a

recomposição vegetal, preferentemente com variedades nativas da região, nas

margens e nascentes dos córregos.

O Código Florestal (IBDF, 1988), também em seu artigo 2º, considera como área de

preservação permanente as florestas e demais formas de vegetação natural, situadas

ao longo dos rios ou de qualquer outro curso de água, desde o seu nível mais alto, em

faixa marginal cuja largura mínima seja:

1. de 30m para os cursos de água de menos de 10m de largura.

2. de 50m para os cursos de água que tenham de 10 a 50m de largura.


77



5. de 500m para os cursos de água que tenham largura superior a 600m.

Nas últimas décadas, verificou-se considerável perda da mata ciliar, processo que vem

causando o assoreamento nos cursos de água, queda da qualidade da água, entre

outros problemas. O mapeamento da ocupação do fundo de vale é muito importante

para as pesquisas em áreas que se encontram em situações irregulares, ou seja, este

mapeamento objetiva identificar as áreas de fundos de vale com ocupação ilegal nas

cidades.

A calA calA calA calha viária das ruasha viária das ruasha viária das ruasha viária das ruas

O grau de adensamento populacional e a distribuição espacial das atividades

geradoras de fluxos no território de uma cidade são determinantes das condições

gerais de operação de tráfego. A situação atual e futura do sistema viário das cidades

resultará não apenas de planos e ações de engenharias específicas, mas também, das

estratégias de ordenamento territorial propostas pelo Plano Diretor de

Desenvolvimento Sustentável.

Sob este enfoque poderão ser desenvolvidos diagnósticos e proposições, avaliando

setorial e interativamente a rede de tráfego, a distribuição do uso do solo, a ocorrência

de grandes equipamentos e os atributos da forma da cidade, segundo os cenários do

Plano Diretor.

A rede viária urbana é integrada pelo sistema de avenidas e ruas da zona urbana, e a

caracterização dessa rede é feita quanto à sua vocação funcional, tipo de tráfego,

largura das faixas de rolamento, largura dos passeios, tipo de pavimentação, tipo de

iluminação e de arborização.

Segundo Fendrich et al. (1988), uma sarjeta pode transportar determinada vazão que

se traduz em uma inundação parcial da via pública. Ainda segundo o autor, além dos

aspectos de segurança, dirigibilidade dos veículos e conforto dos transeuntes (espirros

d’água) devem ser considerados os aspectos relativos à inundação completa do

pavimento de rodagem e das calçadas, inclusive os prejuízos causados às residências e

ao comércio.

Portanto, a adoção das faixas de alagamento é de extrema importância num projeto de

drenagem de águas superficiais, pois são elas que vão definir a capacidade admissível

de escoamento da rua, e com isso determinar o início dos sistemas de galerias, que

deve iniciar-se no ponto onde é atingida a capacidade admissível de escoamento na

rua.

As faixas de inundação do pavimento recomendadas pela CETESB (1979) são

apresentadas no Quadro 3.


78

A capacidade de transporte das ruas é limitada, ou seja, quando o caudal que chega à

rua é maior que sua capacidade, ocorre o alagamento, podendo até chegar ao

transbordamento. Uma das soluções para se evitar isso, seria recolher a vazão

excedente por meio de bocas de lobo ou caixas com grelha.

As vazões excedentes, captadas por bocas de lobo, são dirigidas aos poços de visita, e

destes chegam às canalizações principais, que através destas tubulações principais

descarregam as águas pluviais nos córregos e rios.

Quadro Quadro Quadro Quadro 3333. . . . Faixas de alagamento em função da classificação das ruas.

CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO CLASSIFICAÇÃO

DAS RUASDAS RUASDAS RUASDAS RUAS

INUNDAÇÃO MÁXIMAINUNDAÇÃO MÁXIMAINUNDAÇÃO MÁXIMAINUNDAÇÃO MÁXIMA

Secundária O escoamento pode atingir até o eixo da rua, desde que

não haja transbordamento sobre o passeio.

Principal O escoamento deve preservar pelo menos, uma faixa de

trânsito livre e, não transbordar sobre o passeio.

Avenida O escoamento deve preservar pelo menos, uma faixa de

trânsito livre em cada direção e, não transbordar sobre o

passeio.

Expressa Não é permitida inundação em nenhuma faixa de trânsito.

Fonte: CETESB (1979).

Aspectos LegaisAspectos LegaisAspectos LegaisAspectos Legais

O escoamento das águas pluviais gera uma série de conflitos de uso, por escoarem em

áreas de múltiplos usos e de múltiplos proprietários. Portanto, são necessárias normas

que disciplinem o relacionamento humano quanto aos conflitos de uso.

O Código Civil, o Código das Águas, e a Legislação Federal e Municipal são legislações

aplicadas para que não gerem conflitos em relação às águas pluviais. O Código Civil

prevê que proprietários de jusante não podem impedir o livre e natural escoamento de

águas superficiais de montante. O artigo 563 do Código Civil diz: “O dono do prédio

inferior é obrigado a receber as águas que correm naturalmente do superior. Se o dono

deste fizer obras de arte para facilitar o escoamento, procederá do modo que não

piore a condição natural e anterior do outro”. No Código das Águas, Decreto nº 24.643

de 10/07/34, e a Lei Federal nº 6766 de 15/12/79 se obtém mais informações a

respeito de aspectos legais aplicáveis no escoamento das águas pluviais.

Além desses aspectos legais, pode também ser utilizado a norma NBR 10.844 que

trata das instalações prediais de águas pluviais, e cujo objetivo desta norma é fixar

exigências e critérios necessários aos projetos das instalações de drenagem de águas

pluviais, visando a garantir níveis aceitáveis de funcionalidade, segurança, higiene,

conforto, durabilidade e economia.


79

A NBR 10.844 se aplica à drenagem de águas pluviais em coberturas e demais áreas

associadas ao edifício, tais como terraços, pátios, quintais e similares, e não se aplica

em casos onde as vazões de projeto e as características da área exijam a utilização de

bocas-de-lobo e galerias.

PatolPatolPatolPatologia do Sistema Pluvial. Erros de Projeto, Erros de Construção, Falta de ogia do Sistema Pluvial. Erros de Projeto, Erros de Construção, Falta de ogia do Sistema Pluvial. Erros de Projeto, Erros de Construção, Falta de ogia do Sistema Pluvial. Erros de Projeto, Erros de Construção, Falta de

ManutençãoManutençãoManutençãoManutenção

O sistema pluvial pode ser superficial e livre ou enterrado. Quanto mais superficial for

o sistema pluvial, menores serão os problemas de uso. No caso das captações, as

opções são sarjetões e rasgos, pois por serem livres, eles têm melhor acesso para se

fazer às correções e manutenções do sistema.

Os córregos com margens livres e fundos de vales liberados, também são preferíveis

ao se utilizar córregos canalizados e cobertos. Segundo Botelho (1998), as obras de

captação de águas pluviais (bocas de lobo, grelhas) e as obras enterradas de águas

pluviais (tubulações pluviais) são construções artificiais. Estas obras artificiais são

verdadeiras armadilhas para as águas pluviais, e como todas as armadilhas só

funcionam se forem “armadas”, para este sistema de águas pluviais enterrado

pressupõe:

a) localização adequada;

b) limpeza de captação;

c) não entupimento da canalização de esgotamento da água captada na boca de lobo;

d) combate às danificações do sistema boca de lobo com tampa quebrada. Poço de

visita com tampão coberto por asfalto, etc.;

e) conhecimento do sistema (cadastro das instalações).

A experiência mostra que é difícil manter adequadamente um sistema pluvial. A Figura

60 mostra diversas “doenças” encontradas no sistema pluvial. De acordo com Botelho

(1998) existem algumas maneiras de combater as doenças pluviais, são elas:

� Por medidas preventivas: bons projetos e boas construções.

� Por medidas corretivas: boa operação e boa manutenção.

Além destas medidas, é importante a colaboração da população em não jogar lixo nas

ruas, pois é uma boa ajuda para se evitar obstrução no sistema de águas pluviais.


80

Figura Figura Figura Figura 38383838.... A péssima condições dos equipamentos de drenagem.

Debate

Baseado no conteúdo abordado, associado à sua

experiência, quais patologias são mais encontradas do

Sistema Pluvial?

Você saberia relatar erros de projeto e construção do

sistema de drenagem ocorrido no seu município ou

região?

Como você classificaria a situação da sua região em relação à manutenção do sistema de drenagem pluvial?


81

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