Drenagem Urbana Sustentavel: Historico, Vantagens e Tecnicas - Guia Completo

Veja as vantagens de se buscar técnicas mais sustentáveis na drenagem urbana e como a drenagem vem se desenvolvendo desde o início das civilizações Drenagem Sustentável 2 Conteúdo Introdução 3 Capítulo 1 Histórico da drenagem urbana 7 Capítulo 2 Drenagem sustentável o que é e suas vantagens 10 Capítulo 3 Abordagens da drenagem sustentável 20 Melhores práticas de gestão BMP 21 Desenvolvimento de Baixo Impacto LID 22 Técnicas compensatórias 23 Sustainable urban drainage systems SUDS 24 Water sensitive urban design WSUD 25 Infraestrutura verde GI Green Infrastructure 26 Capítulo 4 Principais técnicas da drenagem sustentável 27 Pavimento permeável 27 Bacia de infiltração 31 Trincheira de infiltração 31 Bacia de detenção 32 Telhado verde 34 Capítulo 5 Exemplo de aplicações 36 Referências Bibliográficas 41 Drenagem Sustentável 3 Introdução A relação dos humanos com a água sempre foi fator crítico de desenvolvimento desde que os primeiros humanos começaram a plantar e decidiram se estabelecer em um local fixo dando início a nossa civilização A necessidade de água para abastecimento e a falta de tecnologias como bombeamento e técnicas de canalização balizaram a fundação das cidades próximas aos mais importantes eixos fluviais assim como a facilidade de transporte por navegação e ainda como incremento de segurança contra possíveis invasões de inimigos No início das primeiras civilizações as calhas principais e secundárias dos rios acabaram sendo preservadas pois as técnicas construtivas da época ainda encontravam dificuldade em ocupar essas áreas Porém com o crescimento das cidades e o desenvolvimento tecnológico houve também uma pressão para a expansão das áreas urbanas e ocupação dos espaços antes destinados aos rios Drenagem Sustentável Fonte httpliceu1eblogspotcombr Calha secundária Calha primária Com isso foi necessário retificar canais pavimentar áreas de alagamentos naturais construir pontes O nosso planeta foi ficando cada vez mais urbano e o crescimento das cidades sem o devido planejamento traz consequências desastrosas Naquela época era muito mais lógico que as pessoas se estabelecem o mais próximo possível aos rios de forma a utilizar suas águas tanto para o próprio consumo como para o posterior uso em irrigação quando a agricultura dá um salto significativo nos índices de produção permitindo um crescimento mais acelerado das primeiras cidades 4 Urbanização sem planejamento Fazendo uma análise do Brasil a partir da década de 60 nosso país tem quase metade da população residente vivendo em áreas urbanas Em 1960 havia 32004817 de pessoas vivendo em cidades contra 38987526 em áreas rurais Já no ano de 1970 nossas cidades passaram a abrigar uma população de 52904744 enquanto o crescimento do campo elevou sua população para 41603839 IBGE Ou seja em 10 anos as áreas urbanas brasileiras passam de uma situação com 45 da população total para 56 Infelizmente os investimentos em infraestrutura não acompanharam esse crescimento e acabamos construindo cidades com péssimas condições de vida refletindo o déficit de serviços públicos de saneamento transportes e mobilidade habitação segurança etc Drenagem Sustentável Fonte EducaçãoGlobocom httpsgoogl6EstbK Poluição no rio Tietê São Paulo Fonte httpbarrancascombr Essa tendência de aumento das pessoas que escolhem viver em cidades se manteve e no último censo de 2010 do IBGE foi registrada uma população urbana de 8436 em um total de 190755799 5 Urbanização sem planejamento Com o aumento da urbanização ocorre a substituição de superfícies naturais por superfícies impermeabilizadas que prejudicam os processos de infiltração e retenção de água nas bacias hidrográficas e causam um aumento significativo do escoamento superficial Esta água que escoa pelas superfícies impermeáveis em direção aos corpos hídricos entra em contato com diversos tipos de poluentes comprometendo a sua qualidade e também a do corpo receptor desta Cidades em áreas com precipitação intensa e grandes áreas impermeáveis por impedir que a água da chuva e águas residuais infiltrem no solo produzem grandes escoamentos superficiais que a rede de drenagem é incapaz de acomodar e por isso estão potencialmente expostas a inundações A urbanização intensa altera as parcelas do ciclo hidrológico como pode ser visto na figura abaixo Drenagem Sustentável Influência da urbanização em diferentes componentes do ciclo da água Fonte adaptado de FISRWG 1998 6 Boa leitura Diante de toda essa urbanização não planejada a ocorrência de eventos hidrológicos de alta intensidade mostrou a fragilidade dos sistemas de drenagem tradicionais que sempre buscaram entre outras coisas implementar técnicas que acelerassem os escoamentos como as obras de canalização dos rios Essas técnicas acabam transferindo o problema para jusante sem o controle na fonte e implicam em continuadas intervenções localizadas após eventos de inundação No entanto uma abordagem mais atual a chamada Drenagem Urbana Sustentável busca soluções que proporcionam a retenção artificial das águas pluviais a fim de compensar as perdas na retenção natural Este eBook tem como objetivo apresentar um pouco dessa nova abordagem na drenagem suas vantagens e exemplos de cidades que fazem o uso de técnicas de drenagem sustentável O histórico de ocupação próximo aos rios buscando as vantagens dessa proximidade aos poucos se mostrou insustentável Até um certo momento as cidades conviviam bem com o regime das cheias fluviais Mas com o crescimento da população e a pressão por novas áreas de ocupação diversos problemas se agravaram Drenagem Sustentável A ocupação de áreas cada vez mais susceptíveis e cada vez mais densamente povoadas sem uma legislação e fiscalização que direcionasse o uso e ocupação do solo fez com que cheias previsíveis se tornassem recorrentes e severas inundações urbanas 7 7 O acelerado processo de urbanização ocorrido nas últimas três décadas notadamente nos países em desenvolvimento dentre os quais está o Brasil é o principal fator responsável pelo agravamento dos problemas relacionados às inundações nas cidades aumentando a frequência e os níveis das cheias Isto ocorre devido a impermeabilização crescente das bacias hidrográficas e a ocupação inadequada das regiões ribeirinhas aos cursos dágua O início do que chamamos hoje de cidade começou a se estabelecer cerca de 12000 anos antes de Cristo Cerca de 8000 anos depois das primeiras civilizações já existiam grandes cidades principalmente no chamado crescente fértil localizado entre os vales dos rios Tigres e Eufrates nas antigas Mesopotâmia e Suméria onde já se aplicavam a irrigação em grande escala considerando claro a época Ilustração artística de uma comporta e um canal de drenagem em Harappa Histórico da drenagem urbana Um breve histórico do início da civilização e a necessidade de se criar sistemas capazes de coletar direcionar e dispor as águas da chuva Capítulo 1 Drenagem Sustentável A necessidade de aproximação das cidades dos rios e o grande uso de irrigação forçaram os arquitetos das cidades a desenvolverem técnicas de drenagem e controle de inundações como instalação de diques fluviais e escavação de canais de drenagem Em alguns locais até mesmo canais subterrâneos já eram utilizados como na civilização de Harapa às margens do rio Ravi onde hoje fica a Índia Residências na margem do Rio Doce Fonte Oliveira e Cunha 2013 httpsgoogluhYiKh 8 Mais próximo ao ano 1 dC as cidades já se apresentavam com muitas das características que encontramos hoje em nossas selvas de pedra como ruas calçadas e sistemas de drenagem caso bem visível nas cidades romanas as quais já apresentavam sistemas públicos de abastecimento de água e esgotamento de águas pluviais e servidas Histórico da drenagem urbana Dando um salto nos séculos dC chegamos à prática moderna da drenagem urbana a partir do século XIX quando muito se avançou no campo de materiais e métodos construtivos e na área da hidrologia urbana permitindo um melhor entendimento da relação entre chuva e formação dos escoamentos superficiais Uma boa divisão temporal do desenvolvimento da drenagem urbana a partir daí pode ser encontrada em diversos livros técnicos e podemos ver aqui o agrupamento histórico apresentado pelo professor Tucci 2005 Drenagem Sustentável Ilustração da galeria da Cloaca Máxima romana Fotografia da Coacla Máxima romana Fonte httpwwwthehistoryblogcom PRÉHIGIENISTA ATÉ INÍCIO DO SÉC XX Nesta fase o esgoto era disposto em fossas ou diretamente nas ruas sem coleta ou tratamento As pessoas jogavam o esgoto pela janela As consequências dessa lógica foram grandes epidemias e doenças com alta taxa de mortalidade da população residente nas cidades principalmente os mais pobres que tinham mais contato com os poluentes das ruas e se concentravam cada vez mais em espaços menores Pintura A Peste em Ashdod de Nicolas Poussin HIGIENISTA ATÉ OS ANOS 1970 Muito conhecida como a fase Tout à légout que traduzindo do francês significa tudo ao esgoto a ideia nessa época era transportar o esgoto junto às águas pluviais por canalização dos escoamentos afastando o mais longe e rápido possível as águas contaminadas recém descobertas como causa principal das grandes epidemias Essa concepção resultou na redução das doenças e da mortalidade mas por outro lado também gerou uma maior degradação dos corpos dágua e consequente contaminação dos mananciais pela própria eficiência em transportar os esgotos das cidades que chegavam rapidamente nos rios e lagos Álbum Canais de Drenagem Superficial 190607 9 Quando perceberam que apesar de terem tornado os centros urbanos mais salubres também comprometeram a qualidade das fontes de abastecimento das cidades decidiram por criar o sistema separador absoluto o qual separava a coleta da água de chuva do sistema de esgotamento sanitário com posterior tratamento dessas águas servidas Nessa época já se iniciavam investimentos em obras para amortecimento dos escoamentos pluviais numa tentativa de reduzir os crescentes volumes de água nos sistemas de drenagem Foi percebida uma considerável melhoria da qualidade da água dos rios lagos e lagoas que antes recebiam toda a carga de esgoto sanitário in natura Porém cidades com um excelente sistema de esgotamento sanitário ainda apresentavam problemas de qualidade de água em corpos hídricos mais próximos às áreas urbanas Foi quando notaram que a própria água da chuva após escoar sobre a superfície urbana carregava diferentes tipos de poluentes degradando os locais de lançamento da rede Essa água suja ficou conhecida como poluição difusa e já começavam pesquisas para reduzir o impacto disso O controle de inundações era realizado por meio de obras de grande impacto como grandes diques reservatórios e barragens DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL APÓS 1990 As pesquisas sobre a poluição difusa já mostram aplicações práticas e algumas cidades passam a tratar também a água de chuva antes de dispôla em um corpo hídrico Com o surgimento e crescimento da concepção de desenvolvimento sustentável principalmente depois da ECO92 a preservação do sistema natural tornase objetivo obrigatório de qualquer projeto que queira ser bem visto nos meios acadêmicos e profissionais mais avançados Também já se discute bastante a integração institucional horizontalizando as decisões do planejamento urbano em um plano de visão holística da cidade Com isso foi alcançada uma maior conservação ambiental uma grande melhoria da qualidade de vida e claro maior eficiência no controle das inundações CORRETIVA ENTRE 1970 E 1990 Drenagem Sustentável Fotografia de um reservatório de controle de enchentes em São Paulo o famoso piscinão Foto Nelson Kon Recuperação urbana do trecho do rio Cheong Gye Cheon em Seul antes e depois Hoje o maior desafio ainda é trazer para a prática dos projetos urbanos toda essa carga de conhecimento acumulado pois por incrível que pareça principalmente nos países periféricos o convencional é utilizar as técnicas corretivas de 40 anos atrás 10 10 Com vimos na introdução desse eBook a urbanização é certamente uma das ações antrópicas que geram maiores impactos ambientais com consequências diretas sobre o sistema de drenagem através do agravamento das cheias da redução das vazões de estiagem da deterioração da qualidade da água e dos ecossistemas fluviais Proporcionar uma abordagem sustentável para os sistemas de drenagem se tornou um importante desafio Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Capítulo 2 Drenagem Sustentável Aumento da integração e sofisticação da gestão da drenagem urbana ao longo do tempo Fonte Fletcher et al 2014 A figura abaixo mostra a evolução da gestão da drenagem urbana ao longo dos anos que no princípio tinha como objetivo apenas mitigar a ocorrência de cheias e que hoje objetiva também a melhoria da qualidade das águas drenadas a restauração do regime de vazões o aproveitamento das águas da chuva entre outros Afinal o que vem a ser drenagem sustentável Quais são as vantagens de se utilizar técnicas sustentáveis nos sistemas de drenagem A drenagem é definida como o conjunto de elementos interligados em um sistema destinados a captar as águas pluviais precipitadas sobre uma região conduzindoas de forma segura a um destino final O sistema de drenagem é o responsável primordialmente pela coleta manejo e disposição das águas pluviais em corpos dágua aptos para sua recepção 11 O manejo das águas pluviais urbanas é o conjunto de atividades infraestruturas e instalações operacionais de drenagem de águas pluviais de transporte detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas Antes de falar da drenagem sustentável é importante abordar a drenagem convencional para entender as vantagens de um sistema sustentável Basicamente os sistemas tradicionais são constituídos de dispositivos de microdrenagem que conduzem as águas pluviais superficiais nas ruas sarjetas até a captação bocas de lobo e transportam por meio de condutos normalmente enterrados até o seu deságue na macrodrenagem que podem ser canais abertos ou grandes galerias Pensar nesse tipo de sistema de drenagem urbana é comum até por isso ele é chamado de sistema de drenagem urbana convencional ou clássico Drenagem Sustentável Esquema de Drenagem Clássico Fonte httpfabianekrolowblogspotcom Um sistema de drenagem urbana clássico tem como prioridade secar toda a cidade o mais rápido possível Essa concepção como exposto no Capítulo 1 surgiu em meados do século XIX quando as grandes cidades do mundo sofriam de uma série de doenças decorrentes da falta de saneamento e da água parada das enchentes A ideia funcionou bem diminuindo muito o número de doenças veiculadas pela água Assim os sistemas de drenagem urbana clássico foram adotados em quase todo o ocidente com poucas variações Segundo Baptista et al 2005 o primeiro sistema de drenagem moderno foi construído em Hamburgo na Alemanha no ano de 1843 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens 12 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Drenagem Sustentável Para sair desse ciclo vicioso surgiram na América do Norte e Europa na década de 1970 novas tecnologias e conceitos de drenagem Essas novas técnicas chamadas de drenagem urbana sustentável buscam reduzir ao máximo os efeitos do crescimento da urbanização Em poucas palavras buscase aumentar a infiltração da água da chuva no solo reduzindo eou retardando o escoamento e assim diminuir a quantidade de água nas galerias e rios durante as chuvas mais fortes Essas técnicas de drenagem que buscam compensar os efeitos negativos da urbanização se mostraram mais sustentáveis funcionando melhor em longo prazo Obra de galeria de drenagem Fonte httpsgooglGB2yyz O grande problema desse sistema surgiu quando as cidades começaram a crescer exponencialmente durante o século XX Conforme as cidades cresciam mais áreas antes ocupadas por florestas e pastos onde a água infiltrava no solo passaram a ser impermeáveis Com isso mais água escorria pelas ruas para dentro do sistema de drenagem e esse tinha de ser refeito para comportar o acréscimo de água Os rios precisavam ser alargados e com frequência galerias substituídas por outras de maior diâmetro Com o crescimento constante das cidades essas obras no sistema de drenagem sempre precisavam ser refeitas ficando cada vez mais caras e insustentáveis economicamente Além disso a prática do rápido escoamento das águas pluviais foi se mostrando insustentável pois apenas age no sentido de transferir o impacto para jusante prejudicando outras áreas A drenagem urbana sustentável busca descentralizar a gestão das águas pluviais por meio da utilização de técnicas que proporcionem maior infiltração e retenção dessas águas distribuídas por toda a bacia hidrográfica As técnicas de drenagem urbana sustentável incluem tanto as ações estruturais que consistem dos componentes físicos ou de engenharia como parte integrante da infraestrutura quanto as ações não estruturais que incluem as atividades que envolvem práticas de gerenciamento e mudanças de comportamento 13 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Drenagem Sustentável Os projetos de sistemas de drenagem sustentável buscam soluções para a drenagem evitando que os problemas sejam transferidos para áreas vizinhas bem como a diminuição do impacto do empreendimento no sistema hídrico e garantia de sua sustentabilidade A drenagem sustentável tem a bacia hidrográfica como base de estudo de forma a compensar os efeitos da urbanização efetuando controle da produção do excesso de água decorrente da impermeabilização do solo e evitando a transferência dessas águas de forma rápida para a jusante Baptista et al 2005 O uso de técnicas de drenagem sustentável apresenta inúmeras vantagens quando comparada com a drenagem convencional De forma geral podemos dizer que o uso das tecnologias de drenagem sustentável possibilita a continuidade do desenvolvimento urbano sem gerar custos excessivos permitindo a modulação do sistema de drenagem em função da urbanização e o tratamento combinado das questões de drenagem pluvial com outras questões urbanísticas Baptista et al 2005 Diferentemente da drenagem clássica que impossibilita outros usos da água no ambiente urbano a drenagem sustentável busca utilizar os elementos de drenagem de forma múltipla como por exemplo o uso de reservatórios como pista de skate na estiagem uso de jardins de chuva que podem melhorar o microclima e embelezar a paisagem os parques fluviais que protegem as margens dos rios e proporcionam ambientes de lazer e recreação entre outros Dessa forma a drenagem sustentável contribui para a melhoria da qualidade de vida nas cidades com a recuperação e a preservação do meio ambiente e a redução das cargas de poluição difusa Exemplo de paisagem multifuncional Rabalder Parken Dinamarca Fonte Revista Pini Setembro de 2013 Exemplo de paisagem multifuncional no Chile 14 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Estudo de caso 1 Drenagem Sustentável O estudo acadêmico intitulado Avaliação de Medidas de Controle de Inundações em Um Plano de Manejo Sustentável de Águas Pluviais Aplicado à Baixada Fluminense Rezende 2010 procurou demonstrar os benefícios da drenagem sustentável Na figura abaixo observase a mancha de alagamento do bairro de Pilar em Duque de Caxias RJ localizado entre os rio Pilar e Calombé para a situação atual e uma chuva com tempo de recorrência de 50 anos Como indicado na legenda quanto mais escuro o azul maior é o alagamento Mapa de Inundação para um evento com tempo de recorrência TR de 50 anos nas condições atuais de uso do solo e da macrodrenagem O estudo propôs 2 condições de projeto Condição 1 drenagem convencional onde foram adotadas medidas de drenagem clássica como canalização e alargamento dos rios Condição 2 drenagem sustentável com a distribuição de medidas por toda a bacia hidrográfica como reservatórios em praças ou paisagens multifuncionais recuperação de áreas inundáveis implantação de parques fluviais inundáveis e reflorestamento de encostas 15 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Estudo de caso 1 Drenagem Sustentável Mapa de Inundação para um evento com TR de 50 anos nas condições de uso do solo atual e medidas de controle distribuídas na bacia implantadas em conjunto Condição 2 Mapa de Inundação para um evento com tempo de recorrência TR de 50 anos nas condições atuais de uso do solo e canalização da macrodrenagem Condição 1 Área urbana Área urbana As figuras abaixo apresentam o resultado da simulação para a bacia com a drenagem convencional esquerda e drenagem sustentável direita para uma chuva com tempo de recorrência de 50 anos Na figura da esquerda drenagem convencional a capacidade de condução do canal é ultrapassada gerando pontos de alagamentos em alguns trechos mais baixos Na figura da direita onde foram aplicadas medidas de drenagem sustentável é possível visualizar as áreas reservadas para alagamentos naturais que aparecem como áreas inundadas e um ponto de inundação em área urbana na margem esquerda do rio Calombé Essas áreas de alagamento natural além da função hidráulica tanto podem servir para a simples preservação ambiental favorecendo a recomposição de sua cobertura vegetal específica como também podem receber áreas de lazer compatíveis com inundações esporádicas Como podese observar o alagamento na área urbana é menor com o uso da drenagem sustentável apresentando melhor custo benefício O projeto considerando medidas de controle distribuídas na bacia simulado na Condição 2 obteve um ótimo resultado para o controle das inundações apresentadas no estudo de diagnóstico demandando um investimento similar ao do projeto convencional de canalização Rezende 2010 conclui que a Condição 2 drenagem sustentável com uso de medidas de controle de inundações distribuídas na bacia apresentase satisfatória quanto à proteção ao risco de inundações possibilitando um controle ao longo do tempo em paralelo e de forma integrada com o processo de desenvolvimento urbano da região 16 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Estudo de caso 2 Drenagem Sustentável Layout de implantação do projeto da bacia de retenção Celso Peçanha Um estudo desenvolvido pela AquaFluxus para um empreendimento na baixada fluminense também exemplifica de forma prática os benefícios da drenagem sustentável O estudo que diz respeito à análise hidrodinâmica do funcionamento de uma bacia de retenção projetada para amortecer a drenagem pluvial de uma microbacia urbana foi realizado para um empreendimento no município de Mesquita região metropolitana do Rio de Janeiro A região de estudo chamada microbacia da Avenida Governador Celso Peçanha sofre constantes alagamentos no período do verão Essa microbacia drena para o Rio Sarapuí pela sua margem esquerda O resultado apresentou a melhor configuração do layout da Bacia de Retenção Celso Peçanha considerando as restrições de área impostas pela Prefeitura de Mesquita otimizada para amortecer os escoamentos pluviais resultantes de chuvas com tempos de recorrência de até 50 anos A concepção do projeto de drenagem dessa microbacia urbana considera a implementação de uma bacia de retenção para amortecer as águas de chuva antes que sejam lançadas no Rio Sarapuí Dessa maneira foi projetada uma estrutura de retenção de escoamentos pluviais que possa ser associada a usos de lazer em sua área interna garantindo o uso social do espaço urbano através da valorização ambiental e urbana de toda a vizinhança É o que chamamos de paisagem multifuncional semelhante ao parques para prática de skate na Dinamarca O layout da bacia de retenção está apresentado na figura abaixo Após a elaboração dos estudos hidrológicos foi realizada a modelagem da área para a avaliação do funcionamento hidrodinâmico da bacia de retenção 17 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Estudo de caso 2 Drenagem Sustentável Localização dos resultados de hidrogramas e cotagramas apresentados Os resultados das simulações permitiram a análise das cotas de nível dágua de enchimento da bacia de retenção para cada cenário além das vazões de saída da bacia e assim a observação da eficiência do amortecimento Essa eficiência é dada pela relação entre a diferença dos picos do hidrograma de entrada e saída e o pico do hidrograma de entrada Os resultados da avaliação hidrodinâmica são apresentados em forma de hidrogramas afluentes e efluentes à bacia de retenção e cotagramas de cheia como mostra o esquema da figura abaixo A tabela abaixo apresenta as eficiências de amortecimento para cada chuva de projeto Eficiência de amortecimento da bacia de retenção Celso Peçanha TR 5 anos 10 anos 20 anos 50 anos Eficiência 76 79 81 84 18 Drenagem Sustentável o que é e suas vantagens Estudo de caso 2 Drenagem Sustentável Cotagramas de cheia da bacia de retenção para chuvas simuladas O padrão de enchimento da bacia de retenção pode ser visto na figura abaixo que apresenta os cotagramas de cheia na área interna da bacia para cada chuva de projeto O gráfico da figura abaixo apresenta as eficiências de amortecimento para cada chuva de projeto por meio de hidrogramas de cheia afluentes e efluentes à bacia de retenção Celso Peçanha Observase que a bacia de retenção proporciona um amortecimento significativo chegando a uma eficiência de 84 para a chuva com TR 50 anos Hidrogramas afluentes e efluentes para todas as chuvas simuladas 19 Vantagens da drenagem sustentável Drenagem Sustentável Diante do exposto podemos listar as principais vantagens da drenagem sustentável melhor controle sobre os riscos de inundações redução do escoamento superficial recarga das águas subterrâneas menor custo com readequações do sistema de drenagem custos com reinvestimentos controle do escoamento na fonte impedindo que as águas pluviais sejam rapidamente transferidas para jusante possibilita os usos múltiplos da água e do ambiente urbano proporciona ambientes mais agradáveis redes de drenagem menores e portanto menos onerosas controle do uso do solo redução da poluição dos corpos dágua amortecimento do pico de cheia melhor controle da poluição difusa e consequente melhoria da qualidade da água possibilidade de aproveitamento de água da chuva reduzindo os gastos com a conta de água melhora do microclima aumento da resiliência dos sistemas de drenagem A drenagem sustentável tem várias abordagens umas mais abrangentes do que outras mas com alguns pontos em comum respeitar o funcionamento natural da bacia hidrográfica minimizar os impactos da urbanização maior controle sobre os riscos de inundações Menor custo como readequações do sistema de drenagem proporcionar ambientes mais agradáveis As diversas abordagens da drenagem urbana sustentável serão apresentadas no Capítulo 3 20 20 Abordagens da drenagem sustentável O planejamento das cidades deve buscar tornalas mais harmônicas com um funcionamento do ambiente construído que leve em consideração os ciclos naturais Felizmente como apresentamos nos capítulos anteriores a tendência é que as cidades se tornem sensíveis à água adotando técnicas de drenagem que se assemelhem às condições de préurbanização que é o enfoque da drenagem sustentável Capítulo 3 Drenagem Sustentável Conheça as principais abordagens e as características de cada uma Os projetos de sistemas de drenagem sustentável tem como objetivo evitar que os problemas sejam transferidos para áreas vizinhas e também diminuir o impacto do empreendimento na drenagem local buscando implantar dispositivos que favoreçam a infiltração da água do solo reaproveitamento das águas pluviais detenção dessas águas a fim de reduzir os escoamentos superficiais Nas últimas décadas foram propostas diferentes abordagens nesta mesma temática todas com um objetivo comum de resgatar as características naturais do ciclo hidrológico e proporcionar ao mesmo tempo ambientes mais agradáveis A seguir são apresentadas resumidamente as principais abordagens e as características de cada uma Área densamente urbanizada com alto grau de impermeabilização do solo e consequentemente grandes volumes de escoamento superficial Área predominantemente rural com solo permeável e escoamento superficial praticamente desprezível Diferenças entre as áreas densamente urbanizadas e áreas rurais 21 Abordagens da drenagem sustentável O conceito das melhores práticas de gestão BMP surgiu nos Estados Unidos e foi adaptado da gestão de riscos de poluição industrial para ser aplicado à sustentabilidade em drenagem urbana Miguez et al 2012 É um conjunto planejado de ações implementadas na bacia com o objetivo de atenuar os impactos da urbanização buscando reduzir a quantidade de água lançada no corpo receptor através da infiltração e também melhorias na qualidade dessas águas Exemplos típicos de BMPs incluem dispositivos de detenção ou retenção dispositivos de infiltração e wetlands Drenagem Sustentável Melhores práticas de gestão BMP Best Management Practices As práticas usadas nessa abordagem buscam atuar diretamente na fonte do escoamento e podem ser divididas entre estruturais e não estruturais As práticas estruturais são técnicas de controle na fonte tais como trincheiras de infiltração ou filtros biológicos As não estruturais incluem ações comportamentais como manuais de manutenção de zonas urbanas ou limitações aos usos do solo Instalação de reservatório no Parque Pluvial Garvanza que utiliza as práticas BMP na Califónia EUA Fonte bringingnaturebackorg 22 Considera o problema de forma integrada tentando resgatar as características naturais do ciclo hidrológico atuando nos processos de infiltração e permitindo a detenção em reservatórios urbanos artificiais enquanto agrega valor à própria cidade Projetos com uso de LIDs são elaborados de forma a se criar uma paisagem multifuncional capaz de incorporar características de projeto que buscam simular as funções de infiltração e armazenamento da bacia préurbanizada Drenagem Sustentável Desenvolvimento de Baixo Impacto LID Low Impact Development O LID adota um conjunto de procedimentos que tentam compreender e reproduzir o comportamento hidrológico anterior à urbanização Neste contexto o uso de paisagens multifuncionais aparece como elementos úteis na malha urbana de modo a permitir a recuperação das características de infiltração e detenção da bacia natural procurando imitar as funções hidrológicas da bacia natural envolvendo volume vazão recarga e tempos de concentração O esquema ao lado apresenta os elementos bases adotados nos projetos LID Low Impact Development Center Inc 23 Drenagem Sustentável Para chegar a esse objetivo é preciso lançar mão de técnicas como pavimentos permeáveis trincheiras de infiltração telhados verdes jardins de chuva entre outras Abaixo são apresentadas as principais diferenças entre as práticas LID e as práticas convencionais Desenvolvimento de Baixo Impacto LID Low Impact Development Técnicas compensatórias Assim como as BMPs e LID as técnicas compensatórias buscam favorecer a retenção e infiltração das águas precipitadas visando o rearranjo temporal das vazões e a diminuição do volume escoado reduzindo a probabilidade de inundações e aumentando a qualidade das águas pluviais Tem como princípio inicial manter as mesmas vazões das condições de préurbanização buscando compensar os impactos da urbanização por meio da redução do volume de escoamento superficial das vazões de pico e consequente redução da vulnerabilidade das áreas urbanas a inundações As principais técnicas compensatórias incluem o uso de pavimentos permeáveis jardins de chuva poços de infiltração entre outros Com o uso dessas técnicas poderíamos ter uma cidade com menos problemas de enchentes com mais verde mais amenas com menos poluição e muito mais agradáveis de se viver Abordagem integrada O emprego das técnicas compensatórias busca tratar da questão das águas pluviais e de seu manejo ao mesmo tempo em que se elabora o projeto de ordenamento urbano de uma forma integrada Baptista et al 2005 24 Drenagem Sustentável Sustainable urban drainage systems SUDS O sistema de drenagem urbana sustentável SUDS é um conceito que surgiu na Inglaterra Essa abordagem visa incluir os ideais de desenvolvimento sustentável nos projetos de sistemas de drenagem urbanos Foram desenvolvidos para melhorar o desenho urbano e a gestão de riscos ambientais assim como promover a melhoria do ambiente construído buscando reduzir os escoamentos superficiais através de estruturas de controle da água pluvial em pequenas unidades Miguez et al 2012 Inclui medidas não estruturais como layouts alternativos de estradas e prédios para minimizar a impermeabilização do solo e maximizar seu uso A filosofia do SUDS semelhante a outros já citados aqui é buscar replicar ao máximo as condições hidrológicas anteriores à urbanização As ações previstas na abordagem do SUDS estão apresentadas no esquema abaixo Para sistemas de drenagem mais sustentáveis os elementos chaves são Miguez et al 2012 controlar os volumes de escoamento reduzindo o impacto da urbanização nas inundações incentivar a recarga natural das águas subterrâneas quando apropriado manter ou melhorar a qualidade da água melhorar o valor estético das áreas desenvolvidas prover habitats para a vida selvagem nas áreas urbanas criando oportunidades para o aumento da biodiversidade satisfazer as necessidades ambientais e locais da comunidade 25 Drenagem Sustentável Water sensitive urban design WSUD O conceito de Projeto Urbanista Sensível à água WSUD surgiu na Austrália e busca criar cidades ambientalmente mais saudáveis primordialmente respeitando o ciclo natural da água Como o próprio nome sugere implica em inverter a lógica de adaptação dos sistemas hídricos às necessidades da cidade para uma abordagem de adaptação da cidade ao ciclo hidrológico mitigando ao máximo os impactos da urbanização e aproveitando todo o potencial da água na paisagem e na vida urbana Os princípios básicos do WSUD são gestão integrada de água potável águas residuais e águas pluviais integração da gestão das águas urbanas na escala individual do lote à escala regional integração da gestão sustentável das águas urbanas arquitetura e paisagismo e integração das medidas estruturais e nãoestruturais no manejo sustentável das águas urbanas 26 Drenagem Sustentável Infraestrutura verde GI Green Infrastructure A infraestrutura verde coloca a conservação da biodiversidade num contexto político mais vasto no qual os objetivos primários da conservação da natureza são alcançados em estreita harmonia com outros objetivos de uso do solo relacionados por exemplo com a agricultura a silvicultura o lazer e recreio e a adaptação às alterações climáticas Intervenções urbanas que utilizam práticas da Infraestrutura Verde podem proporcionar maior infiltração da água e sua filtragem bem como evapotranspiração e evaporação reduzindo os efeitos de ilhas de calor e promovendo um melhor quadro climático na cidade Além de atuar na gestão das águas pluviais também contribui na redução das enchentes e na melhoria da qualidade do ar É o conceito mais amplo dentre todos os apresentados Para finalizar este capítulo temos o quadro apresentado abaixo que apresenta as diferentes concepções de acordo com suas especificidades e foco principal Fonte Adaptado de TD Fletcher etal 2014 Especificidade 27 Técnicas de drenagem sustentável São diversas as técnicas de drenagem sustentável que buscam mitigar os problemas causados pela urbanização e impermeabilização dos solos Neste capítulo iremos apresentar algumas delas Capítulo 4 Pavimentos Permeáveis Uma componente importante do ciclo hidrológico e que afeta diretamente a drenagem urbana é a infiltração Quando impermeabilizamos uma dada região seja através de pavimentos asfálticos de concreto ou qualquer outro material que altere o solo natural estamos diminuindo a permeabilidade do terreno o que reduz a lâmina de infiltração Como a água não infiltra mais na mesma proporção o que deixa de infiltrar entra no ciclo hidrológico como escoamento superficial e isso afeta diretamente a vazão a ser drenada pelos dispositivos tradicionais O uso dos pavimentos permeáveis visa aumentar a permeabilidade do solo e reduzir o escoamento superficial Um outro benefício dos pavimentos permeáveis é o retardo da chegada da água ao subleito evitando a erosão A erosão do subleito pode ocasionar a ruptura do pavimento Schueler 1987 Podemos destacar três tipos de pavimentos permeáveis Urbonas e Stahre 1993 Pavimentos de blocos de concreto vazados preenchidos com material granular como areia ou com vegetação rasteira grama Concreto permeável Asfalto poroso Fonte Urbonas e Stahre 1993 28 Os blocos de concretos vazados são estruturas de concretos com orifícios que permitem a passagem da água para os reservatórios subterrâneos O preenchimento entre os orifícios pode ser realizado com areia cascalhos de menores diâmetros ou tufos de grama A área vazada deve corresponder a pelo menos 20 da área superficial do pavimento UDFCD 2002 Este tipo de pavimento é indicado para pequenos estacionamentos calçadas e áreas de lazer em locais com poucas solicitações de carga As figuras abaixo mostram algumas aplicações deste tipo de pavimento Drenagem Sustentável Blocos de Concreto Vazados Concreto Permeável O concreto permeável assim como o tradicional é formado por cimento água e agregados A principal diferença entre eles está na granulometria dos agregados utilizados Enquanto o concreto tradicional possui uma composição complexa de britas e areias de diferentes tamanhos o concreto permeável possui graduação uniforme A figuras abaixo mostram a diferença estrutural entre os dois tipos de concreto A primeira figura acima trata de um concreto tradicional nele as partículas do solo são bem graduadas e portanto os grãos menores ocupam os vazios e futuramente impedem ou dificultam a passagem da água reduzindo a permeabilidade do solo A segunda figura mostra a estrutura de concreto permeável com graduação uniforme é possível perceber que o número de vazios entre os grãos é maior Esses vazios permitem a passagem da água que percola até a base e o subleito sendo transportada até o sistema de drenagem posterior ou abastecendo o lençol freático Concreto tradicional Concreto permeável 29 A estrutura do concreto permeável é no entanto uma das suas principais desvantagens Um dos fatores que mais afeta a resistência do concreto é índice de vazios que está inversamente relacionado com a mesma Quanto maior o índice de vazios menor deverá ser a resistência do concreto Este tipo de concreto atinge resistência à compressão de 20 a 30Mpa Essa desvantagem limita o uso desse pavimento não devendo ser usado em arruamentos com tráfego intenso ou medianamente intensos Portanto é mais indicado para estacionamentos ciclovias parques e arruamento com tráfego leve devido ao aporte de baixas tensões Nader 1995 apud Yang e Jiang 2003 Para uma maior eficiência do sistema de drenagem é necessário que o mesmo esteja associado a uma base e subbase porosas que tenham a função de reservatório para acumular a água em chuvas intensas Posteriormente a água deverá seguir em direção aos bueiros e galerias ou então percolar pelo solo em direção ao lençol freático Urbonas e Stahre 1993 Um exemplo de como funciona esse sistema é observado na figura ao lado Drenagem Sustentável Fonte Téchne 2012 30 Em pesquisa acadêmica realizada pelo Laboratório de Hidráulica Computacional LHC da COPPE UFRJ foi avaliada a eficiência deste dispositivo em estacionamento A pesquisa trabalhou em duas frentes principais a primeira avaliou a eficiência direta em escala real monitorando constantemente uma vaga de estacionamento com pavimento permeável A outra frente avaliou através de modelo hidráulico computacional esse efeito sobre uma grande área de estacionamento Ambas as frentes compararam seus resultados com os pavimentos tradicionais A pesquisa apontou uma redução na vazão de pico de 30 e uma redução de 65 no volume de água em relação ao sistema convencional o que agrega ao sistema um enorme potencial para o combate à cheias urbanas Drenagem Sustentável Asfalto Poroso Com uma estrutura similar ao concreto permeável outra solução para pavimentos permeáveis é o asfalto poroso Novamente temos que a principal característica deste dispositivo é a permeabilidade sendo esta maior que a dos dispositivos tradicionais A porcentagem total de vazios deve ser de aproximadamente 20 e a porosidade útil do asfalto porcentagem de vazios comunicantes deve ser 12 no mínimo Além disso a condutividade hidráulica deve ser inicialmente superior a 1cms uma vez que a mesma reduz significativamente com o tempo Raimbault 1987 Azzout et al 1994 As características do asfalto poroso são muito similares ao concreto permeável assim como suas vantagens e desvantagens Este tipo de pavimentação também não é indicado para tráfego intenso ou locais com muita solicitação de carga Porém assim como o concreto permeável a permeabilidade do solo aumenta consideravelmente reduzindo os picos de chuva e volume de água que escoa superficialmente reduzindo os alagamentos O asfalto poroso tem uma condutividade hidráulica alta e além de reduzir o escoamento superficial filtra a água que segue para a rede de drenagem reduzindo a poluição e melhorando a qualidade dos cursos dágua O asfalto permeável serve como a camada de revestimento no processo de pavimentação A figura a seguir representa a seção tipo de um pavimento A Camada Porosa de Asfalto CPA é constituída por 2 camadas A parte superficial do asfalto possui pequenas britas ligadas ao asfalto Elas possuem pequenos espaços vazios entre si permitindo à água penetrar na camada abaixo A parte interna é uma camada mais espessa com agregados maiores e distâncias maiores entre si para armazenar o que veio da superfície Fonte TecMold 31 As bacias de infiltração também conhecidas como jardins de chuva têm como principal função reduzir o volume de escoamento superficial e melhorar a qualidade da água de chuva que segue para o sistema de drenagem A atuação da bacia de infiltração é limitada devido a sua tipologia e espaço físico com volume de captação normalmente apenas referente ao início da chuva onde a água possui a pior qualidade Abaixo na figura é possível observar como funciona esquematicamente uma bacia de infiltração Drenagem Sustentável Os jardins de chuva são formados por depressões naturais do terreno existentes ou moduladas para receberem água de superfícies impermeabilizadas O solo formado por compostos orgânicos e demais insumos além de vegetação e folhas secas absorve a água enquanto bactérias e microorganismos removem os poluentes carreados pelo escoamento superficial A vegetação eleva a evapotranspiração e auxilia em uma remoção mais eficiente dos poluentes As bacias de infiltração ou jardins de chuva são considerados sistemas ideais para serem implantados em áreas residenciais principalmente em quintais onde os sistemas são dimensionados justamente para receber volumes de calçadas e telhados Em relação ao espaço ocupado pela estrutura adotase um critério mínimo de dimensionamento de 5 da área de contribuição Christensen e Schmidt 2008 Li e Zhao 2008 Li et al 2010 Winston et al 2010 Outra estrutura útil para diminuir a quantidade de água na rede de drenagem é a Trincheira de Infiltração que pode inclusive estar associada aos Jardins de chuva As trincheiras são estruturas longitudinais construídas para captar as águas pluviais provenientes do escoamento superficial e facilitar sua infiltração São formadas por uma vala escavada na terra preenchida com materiais granulares como pedras de mão brita areia etc Podem ser instaladas ao longo das vias públicas captando a água que cai sobre o pavimento antes que chegue à rede Também são utilizadas em estacionamentos como mostram as imagens que selecionamos a seguir Bacia de Infiltração Fonte Cormier 2008 Fonte Cormier 2008 Trincheira de Infiltração 32 As bacias de detenção também chamadas de reservatórios de detenção são áreas destinadas a receber e acumular a água proveniente de escoamento superficial urbano de um evento chuvoso As bacias de detenção podem ser superficiais ou subterrâneas As bacias subterrâneas são estruturas localizadas abaixo do pavimento urbano normalmente de concreto armado como os reservatórios da Praça da Bandeira bairro do Rio de Janeiro As bacias superficiais são uma alternativa sustentável para a regularização das vazões pluviais funcionando como paisagens multifuncionais Durante o período seco com pouca incidência de chuvas as bacias costumam ficar secas enquanto durante os meses chuvosos são formados espelhos dágua Uma paisagem multifuncional como já mencionamos anteriormente é uma obra de urbanismo que como o próprio nome já diz prevê mais de um uso para o mesmo local Como por exemplo locais para prática de atividades esportivas paisagismo lazer recreação infantil etc Drenagem Sustentável Trincheira de infiltração Fonte Cormier 2008 A drenagem urbana agrega a esses usos o controle de inundações com o uso por exemplo de uma bacia de detenção A principal diferença da utilização desta técnica em relação à uma bacia de infiltração por exemplo é o possível acúmulo de água após o evento chuvoso E é exatamente este acúmulo que controla a vazão a jusante evitando alagamentos Após a chuva a água é liberada aos poucos para o sistema de drenagem convencional distribuindo assim o volume de água ao longo do tempo Um esquema para essa técnica pode ser observado na figura abaixo Bacia de Detenção Além de reduzir o escoamento superficial e melhorar a qualidade das águas pluviais uma grande vantagem das trincheiras de infiltração é o ganho financeiro que elas podem proporcionar quando bem dimensionadas reduzindo as dimensões da rede de drenagem à jusante Sua principal desvantagem é a necessidade de manutenção para impedir que a sujeira se acumule nos espaços por onde deve ocorrer a infiltração processo chamado de colmatação Fonte keneuliewordpresscom 33 Drenagem Sustentável Um exemplo de reservatório de detenção na cidade do Rio de Janeiro é a Praça Afonso Pena pracinha tradicional do bairro da Tijuca zona Norte do Rio de Janeiro Localizada em um dos pontos da linha 1 do metrô e parada obrigatória das crianças nos finais de semana a Praça Afonso Pena foi implantada em cota mais baixa que as ruas do seu entorno No entanto apesar de hoje funcionar como reservatório de detenção a praça na época de sua construção não foi pensada com esse objetivo é uma feliz casualidade Quando chove a praça chega a ficar completamente cheia podendo atingir o nível da rua Apesar de alguns moradores estranharem o fato de a pracinha ficar completamente coberta é preciso esclarecer que na verdade ela está funcionando como um reservatório de detenção amortecendo parte da água precipitada e retardando sua entrada no sistema de microdrenagem local Fonte Prefeitura do Rio As bacias de detenção reduzem as vazões de pico dos hidrogramas de cheias aumentando o seu tempo de base Geralmente elas não reduzem o volume do escoamento direto apenas redistribuem as vazões ao longo de um tempo maior formando um volume útil temporário com parte do escoamento direto Vejamos na figura a seguir um hidrograma que ilustra bem esta situação a linha azul corresponde à vazão afluente aquela que chega no reservatório de detenção e que chegaria às ruas se o reservatório não existisse e a linha vermelha corresponde à vazão efluente aquela que sai do reservatório de detenção e que atinge a microdrenagem Apresentamos um exemplo de bacia de detenção no Capítulo 2 página 16 Fonte Prefeitura do Rio Amortecimento obtido com a bacia de detenção 34 Telhado Verde O crescimento exponencial urbano aumentou a área impermeabilizada nas cidades e como já visto anteriormente esta é uma das principais causas de enchentes urbanas Portanto além de soluções mais amplas como as vistas anteriormente é necessário que soluções em pequena escala sejam realizadas O telhado verde é uma dessas propostas podendo ser aplicado em condomínios edifícios e residências O telhado verde é uma técnica construtiva que dispõe do cultivo de plantas e vegetação nas coberturas das construções podendo esta ser contada como área permeável Além de trazer mais verde para as selvas de concreto a água que infiltra nos jardins suspensos pode ser drenada e reaproveitada aliviando o sistema de drenagem das cidades Atualmente os planos urbanísticos da grande maioria dos munícipios do Brasil definem uma área máxima impermeabilizada que novas edificações podem conter Isso já demonstra uma preocupação das prefeituras frente aos problemas com cheias urbanas A cobertura verde acaba se tornando uma excelente alternativa para um maior aproveitamento do terreno onde se deseja construir Os componentes do telhado verde podem ser divididos em camadas Snodgrass e McIntyre 2010 Drenagem Sustentável Terraço ou pavimento base do teto verde que irá suportar a carga de todas camadas superiores Camada impermeabilizada serve para a proteção da laje contra infiltrações normalmente utilizamse mantas sintéticas Camada de isolamento camada opcional onde é aplicado normalmente poliestireno expandido com a função de promover conforto térmico à edificação Camadas de proteção da raiz serve para controlar o crescimento das raízes da vegetação Camadas de retenção de água camada opcional que tem a função de reter ainda mais água é apresentada como formas de plástico em formatos de copos com reentrâncias na superfície superior para captar água Filtro de tecido de drenagem tem a função de reter partículas podendo ser utilizada uma manta geotêxtil Substrato meio de cultura onde se formará a vegetação semelhante ao solo de um jardim Vegetação Fonte Snodgrass e McIntyre 2010 35 Os telhados verdes podem ser classificados quanto ao tipo de vegetação utilizada Segundo Kibert 2008 os telhados verdes podem ser classificados em extensivos e intensivos Drenagem Sustentável A técnica de telhados verdes é bastante atrativa pois além de sustentável apresenta bom potencial de integração com os projetos arquitetônicos e urbanísticos Baptista et al 2005 O uso desta técnica no entanto deve ser criteriosa tanto em novas edificações quanto em edificações já existentes sempre verificando a estrutura necessária para suportar a carga e a questão da impermeabilidade Baptista et al 2005 recomenda que os telhados verdes sejam implantados seguindo as mesmas técnicas utilizadas para os demais telhados considerando as dimensões dispositivos de descarga e qualidade dos revestimentos Como são telhados armazenadores de águas pluviais devese ter maior atenção com a impermeabilização da estrutura O plantio em telhados é aplicado principalmente em telhados planos No entanto também é possível explorar esta técnica em telhados inclinados desde que medidas adequadas sejam tomadas para garantir a cobertura do telhado ou seja para que a vegetação não escorregue junto com o substrato Segundo Schunk et al 2003 os telhados com inclinação tornamse menos econômicos e a aparência do plantio menos natural Os autores ainda afirmam que não é possível especificar um limite exato mas telhados com uma inclinação de 1520º geralmente podem ser ajardinados sem qualquer problema Telhado Verde Extensivo Telhado Verde Intensivo Os sistemas extensivos tem a configuração de jardim com vegetação rasteira possuem baixa manutenção são tolerantes à seca e necessitam de pouca ou nenhuma irrigação Além disso necessitam de uma camada de substrato menor e a estrutura do telhado em si trabalha com solicitações menores devido a carga As coberturas verdes intensivas requerem mais cuidados como sistemas de irrigação contudo suportam espécies de maior porte Essas coberturas tem o solo mais profundo que as extensivas O peso adicional exige uma estrutura considerável e resulta em uma cobertura mais cara para se construir Este tipo de cobertura é somente viável em coberturas planas Fonte ResearchGate Fonte Archiproducts Telhado Verde 36 Exemplos de aplicação Conheça casos reais de aplicação da drenagem sustentável no Brasil e no mundo Capítulo 5 Até aqui apresentamos resumidamente a trajetória da drenagem desde o primórdio das civilizações e o longo caminho até a adoção de técnicas mais sustentáveis que buscam reduzir os impactos da urbanização no ciclo hidrológico Também vimos o que é a drenagem sustentável as suas vantagens em relação à drenagem clássica e as principais técnicas utilizadas Não poderíamos finalizar este eBook sem apresentar exemplos de lugares que utilizam técnicas sustentáveis em drenagem e alguns resultados alcançados O primeiro exemplo que vamos apresentar é a cidade de Portland localizada no estado de Oregon próximo da confluência dos rios Willamette e Columbia no noroeste dos Estados Unidos É considerada a cidade mais verde do seu país e uma das cidades mais verdes do mundo Portland faz o uso de diversas técnicas de drenagem sustentável e serve de exemplo para outras cidades no mundo Portland OreganEUA A principal técnica utilizada na cidade para reduzir o escoamento superficial e melhorar a qualidade das águas é o jardim de chuva Podemos encontrar esses jardins espalhados por toda a cidade A Rua Siskiyou por exemplo possui jardins de chuva que ultrapassam o limite da calçada como pode ser visto abaixo Jardins de chuva O Centro de Convenções da cidade também possui um belo jardim de chuva que recebe toda a água pluvial que cai no telhado e remove os sedimentos antes de devolver ao rio Willamette Com o uso desse sistema o Centro de Convenções economiza mais de 15 mil dólares todos os anos Outros exemplos são encontrados em mais de 15 escolas públicas da cidade como a Escola Glencoe e a Escola Secundária Mount Tabor Nos pátios do alojamento da Universidade Estadual de Portland e do apartamento de Buckman Heights também vemos jardins de chuva assim como em vários outros pontos da cidade Drenagem Sustentável Jardins de chuva no pátio do alojamento da Universidade Estadual de Portland Jardins de chuva na rua Siskiyou 37 Los Angeles CA A cidade de Los Angeles investe em práticas de drenagem sustentável para o controle de inundações Um dos projetos implantados chamado de Garvanza Park Storm Water BMP Project é um pequeno projeto de melhores práticas de gestão voltado para múltiplos objetivos redução do escoamento no corpo dágua receptor da drenagem pluvial em uma área urbana melhoria da qualidade desse escoamento e ainda da recarga do lençol freático Basicamente a concepção do projeto previu o desvio de uma galeria de drenagem que cruza o parque Garvanza responsável por drenar uma grande área urbana Ao invés de despejar essa água pluvial contaminada pela lavagem da superfície urbana diretamente no Arroyo Seco uma derivação transporta o escoamento para uma série de reservatórios subterrâneos capazes de limpar a água poluída infiltrando parte dela posteriormente no solo de forma a permitir a recarga do lençol freático na região Após passar por uma câmara de pré tratamento a água passa por um reservatório de sedimentação para retirada de sólidos em suspensão Então parte da água já tratada é armazenada em um grande reservatório para ser aproveitada como recurso hídrico na irrigação do próprio parque onde está o dispositivo durante períodos de estiagem O excedente da água é direcionado para um outro reservatório preparado para promover e facilitar a infiltração no solo recarregando o lençol O custo estimado para o projeto era de pouco mais de U300000000 Para saber se o projeto deu retorno financeiro seria importante calcular a economia da manutenção do parque que reduzirá seu consumo de água tratada além dos possíveis impactos na redução de problemas de inundação a jusante da Drenagem Sustentável Esquema de implantação da derivação dispositivos de tratamento da qualidade e reservatórios subterrâneos Fonte bringingnaturebackorg área de implantação dos reservatórios e da redução do uso da água de abastecimento público para um fim menos nobre como a irrigação do parque Outros benefícios não tangíveis ou de difícil estimativa poderiam ser o possível ganho em habitat fluvial nos trechos de rio a jusante beneficiados com a melhoria na qualidade de água a valorização imobiliária do entorno da obra que terá um risco reduzido de sofrer alagamentos e a melhoria na saúde ambiental da região Área do parque onde está o reservatório enterrado Fonte bringingnaturebackorg 38 Northampton Inglaterra Drenagem Sustentável Northampton é uma cidade localizada na região de Midlands Orientais sendo capital do condado de Northamptonshire com pouco mais de 200mil habitantes Em 1998 a pequena cidade sofreu em decorrência de uma grande inundação Nos anos 2000 a cidade então replanejou o manejo de águas pluviais e implantou um novo sistema baseado na drenagem sustentável Upton na periferia do sudoeste de Northampton possui um sistema que aplica todas as técnicas abordadas neste eBook O sistema é complexo e tem como estratégia a limitação e o controle do escoamento antes que cheguem às ruas Para isso foram implantados telhados verdes reservatórios de detenção e retenção jardins de chuva trincheiras de infiltração pavimentos permeáveis e um sistema de tubos e valas que limitam o escoamento de águas pluviais nas redes de esgoto Visando ainda favorecer a economia de água e limitar ainda mais o afluxo a jusante do sistema as águas captadas nos telhados verdes não seguem diretamente para o sistema sendo utilizadas na própria edificação para fins domésticos Além do manejo sustentável de águas pluviais a cidade possui outras soluções ambientais como reuso de água cinza coleta seletiva dos resíduos sólidos e aquecimento solar Fonte Noel Isherwood for CREW Fonte Noel Isherwood for CREW Fonte Noel Isherwood for CREW 39 Drenagem Sustentável Recentemente a Suíça e a França aprovaram leis que favorecem o uso de telhados verdes como forma de limitar o despejo de águas residuais nos sistemas a jusante e melhorar a qualidade do ar e temperatura atmosféricas das cidades A Suíça é uma das pioneiras na utilização dos telhados verdes Em 1914 foi construído o que seria o primeiro teto verde do país sob a estação de tratamento de água Seewasserwerk Moos em Wollishofen Zurique São 36 000 m² de lajes revestidas com uma flora diversificada incluindo orquídeas Suíça e França Telhado verde de Seewasserwerk Moos Fonte Green Roofs Fonte Green Roofs A legislação francesa em 2015 passou a exigir que edificações em zonas comerciais fizessem uso de telhado verde ou placa solar Segundo a revista Exame 2016 o projeto de lei faz parte de uma nova estratégia energética para reduzir a dependência do país do uso de energia nuclear O telhado verde reduz a temperatura interna das construções e isso reduziria o uso de equipamentos de refrigeração Brasil O Brasil têm seguido a tendência mundial e dado maior atenção às questões ambientais O Ministério das Cidades estimula o uso de técnicas sustentáveis para o manejo de águas pluviais oferecendo verba a municípios que adotem essas práticas Embora as soluções em drenagem sustentável não sejam integradas em uma cidade ou estado como vimos nos exemplos anteriores diversas construções comerciais ou residenciais têm incorporado algumas técnicas aqui apresentadas A maior parte das edificações que aplicam alguma solução sustentável possui certificações ambientais internacionais como o LEED Leadership in Energy and Environmental Design sistema de orientação ambiental de edificações usado em mais de 130 países Segundo a revista Exame 2016 o Brasil é o quarto país do mundo com maior número de construções sustentáveis com certificação LEED apresentando 601 empreendimentos verdes Além disso o brasil possui mais 129 edificações com a certificação ambiental AQUA Alta Qualidade Ambiental certificação internacional de construções sustentáveis baseada no processo francês Démarche HQE desenvolvido e adaptado à regulamentação brasileira pela Fundação Vanzolini A seguir destacaremos duas importantes construções com certificação ambiental que se destacaram por sua eficiência e sustentabilidade no manejo de águas pluviais 40 Drenagem Sustentável Alguns dos diferenciais dessa construção que foi a primeira no Brasil a conseguir certificação LEED no que visa a drenagem sustentável é a utilização de telhado verde o uso de trincheiras de infiltração e a captação e tratamento de água da chuva para utilização em fins menos nobres como descargas e rega de jardins Fábrica da CocaCola Fazenda Rio Grande PR Tais soluções proporcionaram ao empreendimento economias de energia e água Segundo a empresa o consumo mensal de água e energia foi reduzido em 23 e 36 respectivamente durante o primeiro ano em funcionamento Fonte Ecotelhado 2011 Fonte Ecotelhado 2011 Com um terreno de aproximadamente 250mil m² este bairro planejado foi o primeiro no Brasil a possuir a certificação AQUA HQE O empreendimento é composto por 28 torres e um parque com cerca de 44mil m² O parque ocupa quase 20 da área total do empreendimento Jardim das Perdizes São Paulo SP No que tange à drenagem sustentável o projeto se destacou por proporcionar o que foi chamado de drenagem zero proporcionando a infiltração ou reutilização de toda a água da chuva dentro do próprio empreendimento sem lançamentos na rede pública Fonte Tecnisa Fonte Tecnisa 41 Azzout YBarraud S Crês F N Alfakih E Techniques Alternatives En Assainissement Pluvial Graie ISBN 2852069989 Lyon 1994 371 p Baptista M Nascimento N Barraud S 2005 Técnicas Compensatórias em Drenagem Urbana ABRH Porto Alegre 2005 266 p Cormier Nathaniel S PELLEGRINO Paulo Renato Mesquita Infraestrutura verde uma estratégia paisagística para a água urbana Paisagem e Ambiente São Paulo n 25 p 127142 june 2008 ISSN 23595361 Disponível em httpwwwperiodicosuspbrpaamarticleview105962111750 FISRWG 1998 Stream Corridor Restoration Principles Processes and Practices By the Federal Interagency Stream Restoration Working Group FISRWG 15 Federal Agencies of the US govt GPO Item No 0120A SuDocs No A 5762EN3PT653 Fletcher TD Shuster W Hunt WiF Ashley R Butler D Arthur S Trowsdale S Barraud S SemadeniDavies A BertrandKrajewski JL Mikkelsen PS Rivard G Uhl M Dagenais D Viklander M 2014 SUDS LID BMPs WSUD and more The evolution and application of terminology surrounding urban drainage Urban Water Journal DOI 1010801573062X2014916314 Hoban A and Wong THF 2006 WSUD resilience to Climate Change1st international Hydropolis Conference Perth WA October 2006 INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA 2010 Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 2008 Rio de Janeiro Kibert CJ Sustainable Construction Green Building Design and Delivery John Wiley e Sons Inc Hoboken New Jersey 2008 Li J Q Che W GE R L Control Effects comparison of Three Kinds of Typical LID Infiltration and Emission Reduction Measures Beijing case study In INTERNATIONAL LOW IMPACT DEVELOPMENT CONFERENCE San Francisco 2010 Li J Q Zhao W W Design and Hydrologic Estimation Method of MultiPurpose Rain Garden Beijing case study In INTERNATIONAL LOW IMPACT DEVELOPMENT CONFERENCE Seattle 2008 Miguez M G Rezende O M 2012 URBAN DRAINAGE TRENDS A PATHWAY TOWARDS MORE SUSTAINABLE SOLUTIONS TENDENCIAS DE DRENAJE URBANO UN CAMINO HACIA SOLUCIONES MÁS SOSTENIBLES AquaLAC 42 6983 Miguez M G Veról A P Carneiro P R F 2012 Sustainable Drainage Systems An Integrated Approach Combining Hydraulic Engineering Design Urban Land Control and River Revitalisation Aspects M S Javaid EdDrainage Systems Rijeka InTech Retrieved from httpcdnintechopencompdfswm30387pdf Raimbult M Oriol E Conteras R Use of microcalometry for monitoring the solid state culture of aspergillus niger Biotechnology Techniques Vol 1 No 2 7984 Junho de 1987 Rezende O M 2010 Avaliação de medidas de controle de inundações em um plano de manejo sustentável de águas pluviais aplicado à Baixada Fluminense Dissertação de MSc COPPEUFRJ Rio de Janeiro RJ Brasil Schueler T R Controlling urban runoff a practical manual for planning and designing urban BPMs Washington Washington Metropolitan Water Resources Planning Board 1987 Schunk R Peterek A Reuther C D2003 Untersuchungen zur quartären und rezenten Tektonik im Umfeld der Marienbader Störung und des Egerer Becjens Tschechien erste Ergebnisse Mitt Geiol Paläont Inst Univ Hamburg 87 1946 Snodgrass E and L McIntyre 2010 The Green Roof Manual Timber Press Portland OR Tucci CEM 2005 Gestão das Águas Pluviais Urbanas Saneamento para todos Programa de Modernização do Setor Saneamento Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental Ministério das Cidades Brasília DF 197 p UDFCD 2002 Urban Drainage and Flood Control District Drainage Criteria Manual V3 Stormwater Quality Management Denver EUA Urbonas B e Stahre P 1993 Stormwater Best Management Practices and Detention Prentice Hall Englewood Cliffs New Jersey 450p Winston R J et al Certifying the LandscapeCommunity in Rain Garden Installation the North Carolina experience In INTERNATIONAL LOW IMPACT DEVELOPMENT CONFERENCE San Francisco 2010 Yang J Jiang G 2003 Experimental study on properties of pervious concrete pavement materials Sites visitados httpwwwregenwalesorguploadpdf110413104138Upton20Case20Studypdf httpsinstitutocidadejardimcombr20140902telhadoverdenasuicacomemora100anoseprotegeacoberturacontravazamentos httpswwwtecnisacombrbloginstitucionaltecnisalancahojeojardimdasperdizesbairroplanejadomaismodernodesaopaulo httpexameabrilcombrbrasilconheca10edificiossustentaveisdobrasil httpsconstructappioptsustentabilidadenaconstrucaocivil6obrasmaissustentaveisdobrasil httpsecotelhadocomfabricaverdedaleaojuniorcompletaumano Referências Bibliográficas Drenagem Sustentável 42 Caso queira deixar um comentário sobre esse eBook tenha alguma dúvida sugestão ou qualquer questão adicional entre em contato conosco Você também pode compartilhar este eBook clicando nos links abaixo Siganos nas redes sociais Dúvidas e comentários Drenagem Sustentável 43 A AquaFluxus é uma empresa Nativa da COPPEUFRJ fundada por pesquisadores da universidade Atua no mercado de Engenharia de Recursos Hídricos em todo território nacional desde 2010 Uma das especialidades da AquaFluxus é a realização de projetos de drenagem urbana tanto sistemas tradicionais quanto a sistemas sustentáveis Entre em contato conosco para solicitar uma proposta