TCNICAS COMPENSATRIAS NO
CONTROLE DE CHEIAS URBANAS
UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIS
CAMPUS CATALO
ENGENHARIA CIVIL
Prof. Heber Martins de Paula
INTRODUO Crescimento das cidades
Avenida Tocantins (1937)
Praa Cvica (1942)
Goinia (1936)
INTRODUO
Praa Cvica (1942)
Praa Cvica (2011)
0,00%
20,00%
40,00%
60,00%
80,00%
100,00%
120,00%
140,00%
160,00%
180,00%
200,00%
0
200.000
400.000
600.000
800.000
1.000.000
1.200.000
1.400.000
1940 1950 1960 1970 1980 1991 1996 2000 2007 2010
Cre
scim
en
to (
%)
Po
pu
la
o (
ha
b)
Crescimento Urbano de Goinia
Populao Crescimento
CRESCIMENTO URBANO
CATALO-GO
Catalo (2009)
CATALO-GO
0,00%
2,00%
4,00%
6,00%
8,00%
10,00%
12,00%
14,00%
16,00%
18,00%
20,00%
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
70000
80000
90000
100000
1991 1996 2000 2007 2010
Cre
cim
en
to (
%)
Po
pu
la
o (
ha
b)
Crescimento Urbano de Catalo-GO
Populao Crescimento
Proliferao de loteamentos sem planejamento adequado;
Aumento da ocupao de reas de risco imprprias para construes (beira de crregos, vrzeas e reas com declividade acentuada);
Dificulta a construo de redes de drenagem adequada
CONSEQUNCIAS DO CRESCIMENTO
Rio de Janeiro
LOTEAMENTOS EM CATALO
IMPACTO DA URBANIZAO
Necessidade de ampliar a capacidade dos condutos pr-
existentes e construir outros mais.
Recursos para obras de infra-estrutura escassos.
Sobrecarga nos condutos de at 7 vezes os picos de cheia,
ocorrendo transbordamento e inundaes.
EFEITO DA URBANIZAO SOBRE O COMPORTAMENTO HIDROLGICO
EFEITO DA URBANIZAO SOBRE O COMPORTAMENTO HIDROLGICO
O PROBLEMA DOS MANANCIAIS
a bacia hidrogrfica ocupada de forma desordenada, processo favorecido por legislao omissa/equivocada ou por falta de planejamento urbano ou controle de ocupao;
nos mananciais superficiais, o impacto se agrava pela falta de tratamento de esgotos e pela poluio difusa rural, etc;
nos mananciais subterrneos, ocorre contaminao e perda de reas de recarga;
reservatrios urbanos: eutrofizao e contaminao;
reduo da disponibilidade de gua devido qualidade.
Abastecimento
Carga domstica
e industrial
Drenagem Urbana Mananciais
Ciclo de inundao e contaminao
INUNDAES
Drenagem urbana: escoamento em reas urbanizadas, geralmente pequenas bacias (a
urbanizao amplia as vazes devido canalizao e
impermeabilizao);
Inundao ribeirinha: processos naturais resultado do aumento da vazo dos rios durante os perodos
secos e chuvosos (as inundaes podem ser ampliadas
ou terem maiores efeitos em funo da ao do
homem).
uso do sistema de drenagem para esgotamento sanitrio domstico e industrial;
ocupao das reas de inundao pela populao depois de anos de cheias menores;
aumento da produo de sedimentos;
geralmente, as reas mais atingidas so de populaes pobres;
no existe tradio em medidas preventivas nas reas de inundao;
concepo antiquada nos projetos de drenagem.
DRENAGEM E INUNDAES: QUESTES ASSOCIADAS
bacias de pequeno porte, onde se concentra a rea impermeabilizada;
aumento do pico e antecipao da ocorrncia;
aumento do volume do escoamento superficial;
diminuio da evaporao e da recarga; subterrnea;
aumento da poluio de origem pluvial;
aumento da produo de sedimentos.
IMPACTOS
Aumento da vazo mdia de cheia ( 6 a 7 vezes) DEVIDO IMPERMEABILIZAO
Reduo do tempo de concentrao e aumento das reas impermeveis DEVIDO CANALIZAO
VAZO E VOLUMES
Fase 1 : crescimento da urbanizao: grande produo de sedimentos (construes, superfcies desprotegidas);
Fase 2 : transio com sedimentos e resduos slidos;
Fase 3: quando a rea urbana est estabelecida, a veiculao de resduos slidos na drenagem alta.
FATOR AGRAVANTE: RESDUOS SLIDOS
FATORES AGRAVANTES DAS INUNDAES
Canalizao de crregos sem a devida anlise de
impactos a jusante (transferncia de inundaes de um
ponto a outros);
(SEMADS, 2001)
POLUIO DAS GUAS PLUVIAIS
Carga equivalente ao esgotamento sanitrio
composio orgnica: DBO, N, P
composio com metais: Chumbo, Ferro etc.;
grande carga no incio da precipitao
A ATUAL POLTICA DE CONTROLE DA DRENAGEM
a melhor drenagem a que escoa o mais rapidamente possvel a
precipitao
conseqncia direta = inundaes
A poltica se baseia na canalizao do escoamento, apenas
transferindo para jusante as inundaes. A populao perde duas
vezes: custo mais alto e maiores inundaes.
Canais e condutos podem produzir custos 10 vezes maiores
que o controle na fonte;
a canalizao aumenta os picos para jusante
Tpica Evoluo
na Drenagem
EFEITOS (SOBRE OU DE) NOVAS URBANIZAES
Se a nova urbanizao est a jusante em bacias
urbanizadas ela pode sofrer inundaes
Se a nova urbanizao est a montante ela pode
causar inundaes a jusante
Se na nova urbanizao h pequenas bacias a
implantao da nova urbanizao pode acarretar
problemas na prpria rea
PRINCPIOS MODERNOS DO CONTROLE DA DRENAGEM
novos desenvolvimentos no podem aumentar ou acelerar a vazo de pico das condies naturais (ou prvias aos novos loteamentos);
considerar o conjunto da bacia hidrogrfica para controle da drenagem urbana;
buscar evitar a transferncia dos impactos para jusante;
valorizar as medidas no-estruturais (educao tem papel fundamental);
implementar medidas de regulamentao;
Implementar instrumentos econmicos.
CONTROLE DA DRENAGEM URBANA
Controle na fonte: = OSD (on site detention); planos de infiltrao e trincheiras, pavimentos permeveis e deteno.
na micro e macrodrenagem: deteno ou reteno no sistema de drenagem;
aumento da capacidade de drenagem, minimizando os impactos de jusante.
CONTROLE NA FONTE
Bacias de infiltrao
Bacias de deteno
Bacias de reteno
reas livres
Arborizao urbana
Micro-reservatrio domiciliar (Captao dos telhados)
Pisos permeveis
Trincheiras
BACIA DE INFILTRAO
Trata-se de uma depresso no terreno com as finalidades de: reduzir o
volume das enxurradas, remover alguns poluentes e promover a recarga da
gua subterrnea. Pode ser construda s margens das rodovias e estradas
vicinais.
Valos de drenagem gramados
Bacia de infiltrao Integrar paisagem eficientes na reteno e infiltrao das enxurradas
BACIA DE RETENO Trata-se de um tanque com espelho dgua permanente, construdo com os
objetivos de: reduzir o volume das enxurradas, sedimentar cerca de 80% dos
slidos em suspenso e o controle biolgico dos nutrientes.
H a necessidade de remoo peridica do lodo e de proteo contra a
eventual queda de animais e pessoas.
Existe tambm a bacia de reteno seca,
projetada para armazenar temporariamente o
volume das enxurradas e liber-lo lentamente,
a fim de reduzir a descarga de pico jusante.
Como a outra bacia (permanente), dispe de
estruturas hidrulicas de esgotamento.
BACIA DE DETENO
Tem os mesmos objetivos da bacia de deteno, com a diferena que libera o
volume das enxurradas mais lentamente, ou seja, secam aps s chuvas.
REAS LIVRES E ARBORIZAO URBANA Retm parte das chuvas (interceptao), diminui o escoamento superficial,
alimenta o lenol fretico, d sombra, reduz a temperatura do pavimento e das
guas das enxurradas, atenua o rudo, filtra o ar, d frutos (s vezes
comestveis) e embeleza a rua onde est localizada
MICRO-RESERVATRIO DOMICILIAR
So pequenos tanques construdos dentro dos lotes (controle na fonte),
concebidos com a funo de amortecimento dos picos de cheia a jusante,
podendo estar conectados ou no a um sistema de drenagem.
Permitem o aproveitamento de guas pluviais para usos domsticos no potveis.
Estimativa do volume do reservatrio
Mtodo de Rippl
Mtodo de Costa et al (2007)
MICRO-RESERVATRIO DOMICILIAR
A.i.CQmax
Considera:
b
T1
ct
T.B
i
Mtodo Racional
Eq. Chuva
1 ano < T < 8anos
MICRO-RESERVATRIO DOMICILIAR
Construir o hidrograma de entrada
Observao: como se trata de um lote, pode-se simplificaras estimativas
de tempo de pico tp e de tempo de base tb . Ambos sero dados em
funo de tc, conforme Tucci (1998).
cb
cp
t2t
tt
tc
2tc
Q (
m/s
)3
t (min)
VolumeArmazenado
cmax
cmax t.Qe2
t2.QeVol
Onde:
Vol Volume de armazenamento (m3)
Qemax vazo mxima de entrada
(m3/s)
tc tempo de concentrao = tempo de
durao da chuva (s)
EXEMPLO DE MICRO-RESERVATRIO
Dimensionar um micro-reservatrio de guas pluviais, para cidade de Catalo,
para um terreno com uma rea total de 950 m2, sendo 465 m2, de rea
impermevel, e nele consta a presena de uma residncia e uma rea verde.
Considerar C = 0,95 para reas impermeveis. Para efeito de clculo uma durao
de chuva de projeto de 5 minutos e perodos de retorno T de 2 a 5 anos.
Cidades Intensidade Pluviomtrica (mm/h)
T = 2 anos T = 5 anos Goinia 145,32 175,18 Catalo 136,64 164,71
Considerando a rea impermevel
Cidades Vazo mxima de entrada (L/s) T = 2 anos T = 5 anos
Goinia 17,83 21,50 Catalo 16,77 20,21
EXEMPLO
2tc= 10min
Q (
m/s
)3
t (min)
Vol=6,45m3
21,50
Goinia
2tc= 10min
Q (
m/s
)3
t (min)
Vol=5,35m3
17,83
Catalo
2tc= 10min
Q (
m/s
)3
t (min)
Vol=6,06m3
20,21
2tc= 10min
Q (
m/s
)3
t (min)
Vol=5,03m3
16,77
PAVIMENTOS PERMEVEIS Rodovias e estacionamentos perfazem at 70% das reas impermeveis nas
cidades. Uma soluo vivel para esse problema, so os pisos em terra (areia grossa
lavada), cascalho, grama, perfil com materiais drenantes (com geotxteis, inclusive,
para evitar a colmatao) ou com blocos permeveis de cermica ou concreto, com
furos para a penetrao da gua, como visto nesta foto.
PAVIMENTOS PERMEVEIS
TRINCHEIRA DE PERCOLAO As trincheiras de infiltrao so estruturas de controle da drenagem urbana
e que tm a finalidade de captar as guas pluviais provenientes do
escoamento superficial, armazenando-a por tempo suficiente para sua
infiltrao no solo.
preciso:
Organizar o espao urbano para integrar e harmonizar os
diferentes sistemas de infra-estrutura.
Isso requer um esforo coletivo em nveis tcnico, poltico,
legislativo, de participao da comunidade, entre outros.
DIFICULDADES.....
Desgaste poltico do administrador pblico, resultante do controle no-estrutural (a populao espera sempre por obras hidrulicas).
Falta de conhecimento da populao sobre controle de cheias.
Falta de conhecimento sobre controle de cheias por parte dos planejadores urbanos.
Desorganizao, em nveis Estadual e Municipal, sobre o controle de inundaes.
Pouca informao tcnica sobre o assunto em nvel de graduao em arquitetura e engenharia.
ALM DISSO NO SE PODE ESQUECER DE
QUE:
No existe soluo puramente tecnolgica ou econmica.
No existe soluo simplista.
No existe soluo instantnea.
No existe soluo que seja de responsabilidade de um nico ator social.
No existe soluo possvel de ser copiada.
REGRAS BSICAS PARA NOVAS URBANIZAES
Escolha de um stio pouco suscetvel a impactos de eventuais urbanizaes a montante
Proteo das reas de cabeceiras
Desenvolvimento de projeto integrado com objetivo de no alterar a drenagem natural nos trechos a jusante da rede de drenagem
Integrar solues de esgotamento sanitrio, de coleta e disposio de resduos slidos e de drenagem urbana
Promover a gesto da drenagem urbana sempre sob a perspectiva da bacia hidrogrfica
Promover aes de educao e informao do usurio para a gesto integrada em saneamento ambiental
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