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Engenharia Civil ·
Saneamento Básico
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U N I D A D E 4 SANEAMENTO ABORDAGEM HISTÓRICA DOS SISTEMAS DE DRENAGEM URBANA Ricardo Estanislau Braga AUTOR Conhecer alguns tipos de drenagem urbana Entender a respeito das características e especificações nos projetos e obras Entender sobre a importância destes para o meio ambiente Olá aluno e aluna seja bemvindo a a matéria de Saneamento Os sistemas de drenagem urbana de abastecimento de água de coleta e tratamento dos esgotos e de resíduos sólidos contribuem para a melhoria da qualidade ambiental também da qualidade de vida e saúde nas áreas urbanas e rurais A insuficiência desses serviços ocasiona impactos ambientais negativos como a contaminação de corpos dágua pelo lançamento de esgoto sanitário sem tratamento e dos resíduos sólidos através da disposição inadequada Assim como a do lençol freático quando é imprópria a localização dos aterros E as condições inadequadas dos serviços de saneamento possuem tendência há gerar índices significativos de morbidade causada por doença infecciosa Como exemplo as ocasionadas por vetores que poderá ser provocada pela carência dos serviços destinados à drenagem urbana Nesta matéria você vai entender sobre a drenagem urbana suas etapas e quais são os impactos que a ausência da mesma podem causar na vida das pessoas e no meio ambiente Quer saber mais sobre o assunto Entenda agora em detalhes Boa leitura Bons estudos Ao final desta Unidade de Aprendizagem você deve apresentar os seguintes aprendizados APRESENTAÇÃO 01 CONHEÇA O CONTEUDISTA Engenheiro Civil e de Segurança do Trabalho Mestre em Gestão e Coordenação de Projetos Especialista em Engenharia Ambiental com atuação nas áreas de Saneamento Drenagens e Edificações a mais de 13 anos Participou na execução e coordenação de projetos para diversas cidades de Minas Gerais tanto para o setor público quanto privado Possui experiência também com projetos de Saneamento na área industrial No setor de edificações desenvolve trabalhos relacionados a PGRCC Programa de Gerenciamento de Resíduos na Construção Civil e consultorias em instalações hidrossanitárias e redes de incêndio Leciona as matérias de Hidrologia Hidráulica Materiais de Construção Instalações Hidrossanitárias Prediais Planejamento e Orçamento em Instituições de ensino superior de Minas Gerais e do Brasil nos cursos de Graduação Trabalhou na Diretoria de Projetos da SUDECAP de Belo Horizonte e atualmente é Coordenador Técnico de projetos de saneamento da Agência Delegatária Peixe Vivo Ricardo Estanislau Braga 02 UNIDADE 4 03 Abordagem Histórica Dos Sistemas De Drenagem Urbana A partir da evolução da humanidade até à Idade Moderna as obras de drenagem não eram consideradas como infraestruturas essenciais e condicionantes ao desenvolvimento e ordenamento dos núcleos urbanos GARDE et al 2007 Porém com o desenvolvimento das cidades ocorreu a mudança nessa visão tanto que existem registros de obras ou intervenções nesse domínio levadas a cabo por antigas civilizações Segundo TUCCI p 11 2014 O sistema de drenagem com coletores principais e drenos do aglomerado de MohengoDoro desenvolvido pela civilização Hindu e que faz parte do Paquistão Ocidental As ruínas desse antigo sistema que se destinava sobretudo à drenagem de escorrências das vias e que data de 3000 AC espanta pela atenção e o cuidado colocado na altura com a construção desse tipo de infraestrutura Os coletores dispunham mesmo de caleiras adaptadas ao escoamento dos caudais mais reduzidos Assim podese afirmar que a relação dos humanos com a água sempre foi fator determinante ao desenvolvimento desde que os humanos começaram a se fixar dando início a civilização GARDE et al 2007 Na antiguidade os seres humanos se estabeleciam o mais próximo possível aos rios para que pudessem utilizar suas águas tanto para para o posterior uso em irrigação quanto para o próprio consumo como quando a agricultura dá um salto significativo nos índices de produção permitindo um crescimento mais acelerado das primeiras cidades Figura 1 GARDE et al 2007 04 SANEAMENTO Figura 1 Primeiro Sistema De Drenagem Da Humanidade Fonte TUCCI 2014 Segundo Tucci p 13 2014 Dando um salto nos séculos dC chegouse 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 Os primeiros sistemas de drenagem urbana eram chamados de sistemas higienistas onde o esgoto era descartado em fossas ou diretamente nas ruas sem a realização de coleta ou tratamento daquele resíduo conforme aponta Occipinti p 21 2016 Os primeiros sistemas de drenagem de pluviais surgiram ainda na Idade Antiga seguindo a reboque as técnicas de evacuação aplicadas no setor de esgotamento cloacal controle e tratamento de águas servidas com vistas a amenizar inconvenientes Com a ausência de manutenção dos sistemas existentes todos os tipos de resíduos e dejetos passaram a ser lançados em áreas abertas e corpos hídricos configurando o conceito conhecido como tout à la rue 05 SANEAMENTO Como consequência desse tipo de sistema de drenagem e descarte de resíduos a população das cidades daquele período foi acometida por grandes epidemias e doenças com alta taxa de mortalidade da população residente nas cidades OCCIPINTI 2016 Com a finalidade de diminuir boa parte das deficiências que anteriormente foram apresentadas pelos sistemas higienistas surgiram os chamados métodos compensatórios de manejo de águas pluviais sendo que o balanço hídrico se destaca dentre eles conforme Figura 2 a seguir OCCIPINTI 2016 Figura 2 Método compensatório Fonte TUCCI 2014 Na tentativa de sanar boa parte das deficiências apresentadas pelos sistemas higienistas métodos compensatórios de manejo de águas pluviais também denominados Best Management Practices BMPs Occipinti p 24 2016 aponta que passaram a ser adotados pelo mundo a partir da década de 70 em algumas municipalidades brasileiras como Porto Alegre e São Paulo isto passou a ocorrer na última década Estas medidas buscam compensar efeitos da impermeabilização de superfícies O método constituise de planejamento em escala de bacia e aplicação de dispositivos com finalidade de armazenamento e infiltração de águas pluviais como detenções retenções banhados pavimentos permeáveis microrreservatórios valos e trincheiras de infiltração Fonte TUCCI 2014 06 SANEAMENTO Figura 3 Sistema de coleta da água Assim passaram a ser adotados o Sistema de coleta da água de chuva no lote e lançamento na rede é definido pela coleta de toda a água superficial no lote e transporte até a rede de drenagem GARDE et al 2007 Figura 3 O Planejamento Dos Sistemas De Drenagem Urbana A correta implantação e utilização do sistema de drenagem urbana auxiliam na prevenção e controle de alguns transtornos como enchentes alagamentos e agravos à saúde pública GARDE et al 2007 Compreendese o sistema de drenagem como sendo um dos componentes do conjunto de melhoramentos públicos existentes nas áreas urbanas como as redes de água de esgotos sanitários de cabos elétricos e telefônicos entre outros Dois sistemas distintos que precisam ser projetados e planejados com critérios diferentes constituem o sistema de drenagem o sistema de microdrenagem e o sistema de macrodrenagem PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO 1999 A microdrenagem também entendida como sistema inicial deve eliminar problemas como inundações e enxurradas sendo composto pelos pavimentos das ruas guias e sarjetas bocas de lobo redes de galerias de águas pluviais e canais de pequenas dimensões Já a macrodrenagem ou drenagem principal é responsável pelo escoamento final das águas pluviais vindas do primeiro sistema e é constituída por canais de maiores dimensões como fundos de vales e talvegues PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE TOLEDO 2017 Portanto projetos de drenagem urbana precisam seguir de maneira geral cálculos de precipitação e escoamento superficial onde serão analisados e planejados sistemas de microdrenagem macrodrenagem e galerias Frente ao problema exposto o presente projeto através de revisão de literatura visa apresentar parâmetros além de demonstrar cálculos e dimensionamentos considerados corretos para projetos de drenagem urbana adequados NASCIMENTO 2016 Sabese que o planejamento de sistemas de drenagem de um município é considerado complicado exigindo um estudo cuidadoso para que seja dimensionado corretamente dentro de normas regulamentadoras sendo aprovado e atendendo a demanda da região em que será implantado GARDE et al 2007 O sistema de drenagem urbana é parte do conjunto de melhoramentos públicos existentes em uma cidade como as redes de abastecimento de água de coleta de esgotos de cabos de transmissão de energia de serviços de comunicação a pavimentação de ruas os parques e áreas de recreação e lazer SMDU 2012 Os sistemas de drenagem urbana podem ser dimensionados em dois níveis sendo eles a macrodrenagem na qual são compreendidos os escoamentos em fundos de vale que normalmente são bem definidos mesmo que não correspondam a um curso de água perene e a microdrenagem que compreende áreas onde o escoamento natural não é bem definido e portanto acaba sendo determinado pela ocupação do solo Em áreas urbanas é essencialmente definida pelo traçado das ruas TUCCI 2004 De acordo com SMDU 2012 o sistema de microdrenagem chamado também de sistema de drenagem inicial é constituído pelos pavimentos das ruas guias e sarjetas bocas de lobo galerias de águas pluviais e por canais de pequenas dimensões sendo que quando bem projetado praticamente elimina os alagamentos na área urbana e o sistema de macrodrenagem é composto geralmente por estruturas de maiores dimensões e quando é bem projetado podese economizar nos custos do sistema inicial 07 SANEAMENTO 08 SANEAMENTO Segundo o Guia para elaboração de planos municipais de saneamento MINISTÉRIO DAS CIDADES 2011 a microdrenagem é considerada como a rede formada por galerias tubulares com diâmetro igual ou superior a 030m e inferior a 120m assim como pelas galerias celulares cuja área da seção transversal é inferior a 1m² e a macrodrenagem é constituída pelas estruturas que recebem a contribuição do primeiro sistema sendo formada por cursos dágua galerias tubulares com diâmetro igual ou superior a 120 m e galerias celulares cuja área da seção transversal seja igual ou superior a 1 m² NASCIMENTO 2016 Conforme descrito no Manual de Projeto de Drenagem Urbana do Departamento de Águas e Energia Elétrica e a Companhia Estadual de Tecnologia de Saneamento Básico e de Controle de Poluição das Águas DAEECETESB 1980 o sistema de microdrenagem podese ainda se subdividir em sistema inicial de drenagem ruas valetas e sarjetas e sistema de galerias de águas pluviais bocas de lobo poços de visita e tubulações coletoras de águas pluviais NASCIMENTO 2016 Em relação a outras melhorias no meio urbano o sistema de drenagem tem uma particularidade o escoamento das águas pluviais sempre ocorrerá existindo ou não um sistema de drenagem adequado O que determina os benefícios ou prejuízos à população é a qualidade desse sistema Com isso a segurança urbana e a saúde pública dependem do bom funcionamento de tal sistema SMDU 2012 A principal vantagem do planejamento aplicado ao sistema de drenagem urbana referese à obtenção de menores custos e melhores resultados SMDU 2012 Os elementos de um planejamento de sistema de drenagem urbana partem para os seguintes conceitos controlar as bacias hidrográficas urbanas prever analisar e criar ações futuras de desenvolvimento da bacia evitar o aumento das enchentes devido à urbanização utilização de medidas não estruturais em áreas ribeirinhas como o zoneamento de enchentes O controle de tais planejamentos deve ser realizado através de Planos Diretores de drenagem urbana administrados pelos municípios e auxiliados pelo Estado TUCCI 1997 Um plano diretor de drenagem urbana constitui uma técnica pela qual a gestão da drenagem em um município é realizada tendo como foco principal a melhoria da qualidade de vida da população Pode ser considerado estratégico apresentando um conjunto de documentos contendo programas de ações medidas estruturais não estruturais medidas estruturais de controle de escoamento superficial cronograma de implementação do plano e monitoramento É ainda um instrumento importante para que se possa diagnosticar os problemas relacionados à drenagem urbana possibilitando a tomada de decisões para melhorar a qualidade de vida da população SMDU 2012 Assim faz parte do plano diretor a adoção de medidas preventivas contra enchentes figura 4 e segundo TUCCI p 11 2014 Às medidas de controle de inundações se dividem em medidas estruturais e nãoestruturais conforme elas atuem modificando o sistema existente ou visando reduzir os danos através da convivência da população com as enchentes As medidas estruturais são aquelas nas quais o homem modifica o sistema ribeirinho existente na tentativa de minimizar inundações Estas medidas podem ser extensivas ou intensivas Figura 4 Medida preventiva 09 SANEAMENTO Fonte TUCCI 2014 Também são apontadas como medidas de controle as emergenciais que ocorrem quando os sistemas de drenagem não são suficientes para comportar a água que a cidade recebe em algum dado evento específico e para tal SUDERHSA p 12 2015 afirma que Existem os sistemas de previsão e alerta que tem a finalidade de se antecipar à ocorrência da inundação avisando a população e tomando as medidas necessárias para reduzir os prejuízos resultantes da inundação Um sistema de alerta de previsão tempo real envolve os seguintes aspectos Sistema de coleta e transmissão de informações de tempo e hidrológicas sistema de monitoramento por rede telemétrica satélite ou radar e transmissão destas informações para o centro de previsão Centro de Previsão recepção e processamento de informações modelo de previsão avaliação e alerta Defesa Civil programas preventivos 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 A exemplo pode ser visto na Figura 5 a seguir a estrutura para prevenção a curto prazo Figura 5 Medida preventiva a curto prazo 10 SANEAMENTO Fonte TUCCI 2014 Impactos da urbanização O planejamento urbano embora envolva fundamentos interdisciplinares na prática é realizado dentro de um âmbito mais restrito do conhecimento O planejamento da ocupação do espaço urbano no Brasil através do plano Diretor Urbano não tem considerado aspectos de drenagem urbana e qualidade da água que trazem grandes transtornos e custos para a sociedade e para o ambiente À medida que a cidade se urbaniza em geral ocorrem os seguintes impactos 11 SANEAMENTO aumento das vazões máximas em até 7 vezes conforme Leopold1968 devido ao aumento da capacidade de escoamento através de condutos e canais e impermeabilização das superfícies aumento da produção de sedimentos devido à desproteção das superfícies e à produção de resíduos sólidos lixo deterioração da qualidade da água superficial e subterrânea devido à lavagem das ruas transporte de material sólido e às ligações clandestinas de esgoto sanitário e pluvial contaminação de aquíferos Enchentes em áreas ribeirinhas os rios geralmente possuem dois leitos o leito menor onde a água escoa na maioria do tempo e o leito maior que é inundado em média a cada 2 anos O impacto devido à inundação ocorre quando a população ocupa o leito maior do rio ficando sujeita a inundação Enchentes devido à urbanização as enchentes aumentam a sua frequência e magnitude devido à ocupação do solo com superfícies impermeáveis e rede de condutos de escoamentos O desenvolvimento urbano pode também produzir obstruções ao escoamento como aterros e pontes drenagens inadequadas e obstruções ao escoamento junto a condutos e assoreamento Além disso outros impactos ocorrem devido à forma desorganizada como a infraestrutura urbana é implantada tais como pontes e taludes de estradas as que obstruem o escoamento redução de seção do escoamento por aterros obstrução de rios canais e condutos por deposição de lixo e sedimentos projetos e obras de drenagem inadequadas As enchentes em áreas urbanas são consequência de dois processos que ocorrem isoladamente ou de forma conjunta Definição Dos Sistemas De Drenagem Urbana Em cidades com elevada densidade demográfica principalmente em países em desenvolvimento existem alguns fatores que dificultam a gestão de águas pluviais como a existência de rede pluvial exclusivamente para condução rápida de escoamentos SUDERHSA 2002 Ainda de acordo com Suderhsa 2002 a maioria dos problemas relacionados à água no meio urbano constitui as inundações e enchentes que tem como origem entre outros motivos o planejamento e desenvolvimento das áreas urbanas sem considerar aspectos importantes dos diferentes componentes da infraestrutura de água ou seja o incorreto planejamento de um sistema de drenagem urbana também constitui um desses motivos Os principais impactos relacionados à água no meio urbano incluem a proliferação de doenças contaminação do solo perdas econômicas materiais e de vidas pelas inundações desequilíbrio dos ecossistemas urbanos NASCIMENTO 2016 No que diz respeito à falta de um sistema de drenagem urbano de águas pluviais o mesmo ocasiona diversificados problemas para a sociedade para o meio ambiente e também para a economia uma vez que ocorrem através de deslizamentos e doenças por veiculação hídrica alagamentos destruição da pavimentação prejuízos de bens materiais erosões NASCIMENTO 2016 A urbanização provoca a impermeabilização do solo reduzindo por sua vez a infiltração o escoamento subterrâneo e o tempo de concentração da bacia Segundo Suderhsa p 12 2015 afirma que 12 SANEAMENTO Com isso em poucos minutos após uma chuva aparecem os primeiros sinais de alagamento SARABIA 2013 Se não houver um planejamento urbano será inevitável o surgimento de inúmeros problemas para a população em decorrência dos impactos da urbanização sobre o meio ambiente PORTO 1995 Ainda de acordo com o mesmo autor o sistema de drenagem com o manejo de águas pluviais trará importantes benefícios como melhores condições de tráfego de pessoas e veículos favorecimento à saúde e ao meio ambiente redução de custo de manutenção das vias e etc 13 SANEAMENTO Dendrítica Retangular Radial Centrípeta Paralelas Trellised Annular Deranged A drenagem pode ser definida como o ato de escoar as águas de terrenos encharcados por meio de tubos túneis canais valas e fossos sendo possível recorrer a motores como apoio ao escoamento GARDE et al p58 2007 Os canais utilizados nos diversos sistemas de drenagem podem ser naturais córregos ou rios ou artificiais de concreto armado simples ou de gabião Os sistemas compreendem que os condutos forçados e condutos livres podem ser de origem urbana eou rural e têm como objetivo principal evitar enchentes escoar as águas de chuvas GARDE et al 2007 Tanto os sistemas naturais quanto os artificiais são capazes de realizar a drenagem da água superficial que comumente é proveniente das chuvas E tais sistemas possuem em sua composição canais conectados entre si sendo que e a este conjunto de canais que se conectam são como rede de drenagem ANDOH SIMNNSON 2014 Andoh e Simnnson 2014 afirmam que é possível se distinguir dois tipos relatados anteriormente da seguinte forma a Rede Artificial construídas nas cidades pelo ser humano e é aquela que realiza a drenagem de casas calhas canaletas e encanamentos e ruas a partir das sarjetas onde o fluído passa pelos bueiros e galerias pluviais da cidade e finaliza seu trajeto chegando ao corpo dágua mais próximo conforme Figura 6 seguir b Rede Natural pode ser considerado como sistema de drenagem padrão onde o mesmo é formado pelas linhas de água rios lagos barrancos numa determinada bacia hidrográfica O condicionamento do sistema de drenagem ocorre de acordo com a topografiadeclive clima litologia ou seja depende fundamentalmente das chuvas que caem sobre os continentes ilhas e oceanos e existe nas tipologias a seguir 1 2 3 4 5 6 7 8 14 SANEAMENTO Figura 6 Sistema de drenagem artificial Fonte NASCIMENTO 2016 Segundo Nascimento p 12 2016 Os locais calhas canos canais rios córregos etc que acomodam os fluxos de água de drenagem quando estes seguem repetidamente o mesmo caminho são ditos canais de drenagem Estes canais quando interligados formam necessariamente uma rede dendrítica dita rede de drenagem As redes de drenagem portanto dão o devido suporte e estabilidade à porção terrena do ciclo da água Ainda no que diz respeito aos sistemas de drenagem artificial na engenharia civil são comumente utilizadas as tipologias a seguir segundo Aguiar e Aguiar 2008 a Drenagem em Muros de Arrimo neste sistema as placas são somente aplicadas sobre a impermeabilização sugerese que o sistema seja impermeabilizado com a finalidade de evitar infiltrações futuras diretamente na face interna do muro que têm em sua base um tubo drenante para que ocorra o esgotamento da água 15 SANEAMENTO b Drenagem de Quadra de Esporte neste sistema é realizada a cobertura das placas e as mesmas são posicionadas na posição vertical nas valas preparadas para tal finalidade e realizarão a condução da água para tubos de esgotamento c Drenagem de Pisos Internos neste sistema quando lençol freático está localizado muito próximo do nível do piso de uma edificação são colocadas sobre a terra placas de EPS poliestireno expandido que possui como característica ser um material drenante na posição horizontal sobre a tubulação de esgotamento conforme demonstrado na Figura 7 a seguir Figura 7 Drenagem de Pisos Internos Fonte NASCIMENTO 2016 Ainda no que diz respeito aos sistemas de drenagem mencionados anteriormente a captação da água pode ser realizada das seguintes formas NASCIMENTO 2016 a Captação de água vertical b Captação de água direta c Captação de água horizontal A necessidade de implantação de sistemas de drenagem no meio urbano ocorre devido a diversos problemas enfrentados pelo município decorrente da ocupação indevida do solo e acaba acarretando na ocorrência de acidentes e desastres Dentre tais problemas destacamse NASCIMENTO 2016 a Inobservância das bacias hidrográficas na elaboração de projetos muitas vezes trazendo consequências irreversíveis devido a outras obras de infraestrutura já implantadas e o custo das obras de drenagem 16 SANEAMENTO b Falta de manutenção no que diz respeito à limpeza e cuidado com o perfeito engolimento das águas pelas bocas de lobo princípio fundamental para o perfeito funcionamento de todo o sistema de drenagem c Crescimento acelerado dos municípios gerando muitas vezes problemas de necessidade de utilização das redes existentes porém sem a verificação da capacidade de recebimento do volume excedente ao projetado e da possibilidade de ampliação das mesmas d Falta de compromisso e responsabilidade na observância dos projetos durante a execução das obras e Mudança evidente do clima com alteração na precipitação das chuvas com consequente alteração na vazão de escoamento das redes existentes agravado pela impermeabilização crescente dos solos interferindo diretamente no dimensionamento das redes de drenagem f Inexistência de programa de manutenção das obras de extremidade comprometendo a estabilidade das mesmas No que diz respeito à Norma Brasileira Regulamentadora NBR que regulamenta a realização de sistemas de drenagem destacamse as mencionadas a seguir a NBR14143 Elaboração de projetos de drenagem b NBR 12266 NB 1349 Projeto E Execucao de Valas Para Assentamento de Tubulacao de Agua Esgoto Ou Drenagem Urbana c NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais d NBR 15645 Execução de obras de esgoto e drenagem de águas Falhas na drenagem urbana Quando há falta de planejamento urbano e impermeabilização descontrolada das áreas de escoamento da água da chuva temos sérios problemas O primeiro problema comum é a inundação nomeado assim por representar a invasão de águas de um rio ou encanamento por exemplo Normalmente a constante inundação gera o segundo problema que é o alagamento O alagamento consiste na água parada em determinado local encontrando impedimentos ou dificuldades para sair 17 SANEAMENTO O terceiro problema encontrado é a enchente fenômeno fluvial que um rio transborda Comumente por não conseguir dar vazão às suas águas as enchentes invadem casas estabelecimentos e alagam ruas por dias e até semanas Devem ainda considerar nas enchentes o lixo e toda sujeira jogada que polui assorea contamina e degrada o meio ambiente Uma questão que deve ser levantada também é o desmatamento visto que as plantações são aliados naturais na drenagem da água Entretanto é comum esse fato passar despercebido nas políticas nacionais Segundo levantamentos de especialistas 40 da amazônia deve desaparecer até 2050 Por outra ótica tanto Brasil quanto o mundo anunciamse as tragédias causadas pelas chuvas Às vezes propiciada pelo crescimento populacional que não se consegue conter ou falta de investimentos em sistemas eficientes Os prejuízos das falhas Um evento catastrófico no Japão em Junho de 2017 deixou 179 mortos durante chuvas torrenciais por vários dias Os noticiários divulgaram que essa foi a maior tragédia causada por fenômeno meteorológico desde 1982 Mais 8400 pessoas foram para abrigos e mais de 50 ficaram desaparecidas Tudo isso somado ao deslocamento de policiais bombeiros soldados e da guarda costeira para os trabalhos de busca e o trabalho de limpeza No Brasil ao final de 2017 a região do rio Casca na região da Zona da Mata Mineira sofreu com as chuvas fortes Para se ter uma ideia choveu o equivalente a 254 litros por metro quadrado deixando muitas regiões assoladas Os números chegaram a duas mil pessoas desabrigadas ou desalojadas por causa da cheia no rio A situação crítica foi noticiada mostrando mercadorias móveis eletrodomésticos residências e até escolas destruídas Estudos do IBGE mostram que 90 dos municípios do Amazonas sofrem com alguma inundação ou enchente O mais alarmante disso que é que os municípios não se preparam e poucos tomam medidas de preventivas perante a situação 18 SANEAMENTO A pesquisa revela que 22 dos 62 municípios apresentam processos erosivos acelerados e ainda 35 foram afetados por enchente nos últimos 4 anos Como prova da falta de algum tipo de gestão 30 municípios não possuem um plano de gestão de riscos Faltando dessa forma falham com a população em produzir um mapeamento de áreas de risco ou um programa habitacional se for o caso de realocação da população Podese ainda ser implantados planos de contingência e sistemas de alerta Nesta unidade foi observado que é possível realizar um controle de inundações através do sistema de drenagem com a finalidade de garantir a segurança da população Foi possível constatar que os autores aqui mencionados anteriormente convergem em suas opiniões e definições e seus estudos caminharam no sentido de complementar as informações aqui descritas No que diz respeito ao sistema de drenagens se fez necessário destacar que tanto os sistemas naturais quanto os artificiais são capazes de realizar a drenagem da água superficial que comumente é proveniente das chuvas E tais sistemas possuem em sua composição canais conectados entre si sendo que este conjunto de canais que se conectam são como rede de drenagem Dessa forma esperase que este conteúdo desperte o interesse dos estudantes para o entendimento e a correta aplicação dos métodos e processos indispensáveis ao planejamento projeto e operação de diversas estruturas que se correlacionam junto ao meio ambiente CONCLUINDO A UNIDADE 19 DICA DO PROFESSOR 20 Procure estudar bastante o conteúdo desta matéria e ficar atento a diversas notícias veiculadas em mídias sociais jornalismo rádio telecomunicação entre outros a respeito da mesma O conhecimento deste tema é de suma importância na correta aplicação dos métodos e processos da engenharia indispensáveis ao planejamento projeto e operação das mais variadas estruturas que estão inseridas no meio ambiente SEU GABARITO Questão 01 Qual das alternativas abaixo define o termo Drenagem Urbana a A Drenagem Urbana é o conjunto de dispositivos que são incorporados ao solo nas áreas urbanizadas que conduzem as águas que naturalmente iriam para o seu destino final de modo que estas não causem impactos físicos e sociais às áreas urbanizadas que atendem b A drenagem urbana é um conjunto de local com vegetação específica para a absorção da água da chuva cA drenagem urbana é o volume da chuva precipitada sobre a área urbana dA drenagem urbana é uma estrutura de concreto cujo objetivo é dissipar a energia do escoamento superficial e A drenagem urbana é o conjunto de dispositivos que conduzem as águas para o seu destino final sem a preocupação com os impactos físicos na área urbana EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 21 SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Questão 02 Analise as três afirmações abaixo e depois marque a alternativa correta I Quando se analisa o planejamento de um sistema de drenagem o tipo de ocupação do solo das regiões urbanas deve ser determinado levandose em conta o comportamento do escoamento superficial das águas resultantes das precipitações atmosféricas que estas águas escoarão superficialmente sempre procurando as partes mais baixas dos locais de implantação destas ocupações II No planejamento das expansões urbanas o que ocorre geralmente é que a ocupação dos pontos mais baixos dos relevos é anterior a esta expansão e não foi levada em consideração a mudança do regime de escoamento superficial destas águas a montante o aumento da quantidade destas como também o aumento da velocidade de escoamento III Os Planos Diretores dos municípios que regulamenta o uso e ocupação dos rios devem conter as diretrizes básicas destas ocupações considerando suas expansões e possíveis consequências sobre áreas já ocupadas a As alternativas I II e III estão corretas b Somente a alternativa I está correta c As alternativas I e III estão corretas d Somente a alternativa II está correta e As alternativas I e II estão corretas 22 Questão 03 Com relação ao contexto de microdrenagem o que as frases citadas a seguir descrevem São dispositivos colocados em pontos convenientes do sistema para permitir sua manutenção São constituídos de blocos de concreto ou de pedra situados entre a via pública e o passeio com sua face superior nivelada com o passeio formando uma faixa paralela ao eixo da via pública São as canalizações públicas destinadas a escoar as águas pluviais oriundas das ligações privadas e das bocasde lobo Assinale a alternativa correta a Galerias meiofio e sarjetas respectivamente b Microdrenagem macrodrenagem e sarjetões respectivamente c Poços de visita meiofio e galerias respectivamente d Montante jusante e rasante respectivamente e Poços de visita meiofio e bocade lobo respectivamente SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 23 Questão 04 Leia as afirmativas abaixo I Áreas próximas à margem que o rio utiliza durante os períodos chuvosos como zona de passagem da inundação têm sido ocupadas pela população com construções e aterros reduzindo a capacidade de escoamento A ocupação destas áreas de risco resulta em prejuízos evidentes quando o rio inunda seu leito maior II Os projetos de drenagem urbana têm como filosofia escoar a água captada pelos telhados o mais rapidamente possível para jusante Este método aumenta muito a vazão mínima a frequência e o nível de inundação de jusante que está apta a receber tanta vazão III As áreas ribeirinhas somente poderão ser ocupadas a partir de um zoneamento que contemple as condições de enchentes Assinale a alternativa correta a Somente a afirmativa III está correta b Somente as afirmativas II e III estão erradas c Somente as afirmativas I e III estão corretas d Somente a afirmativa I está correta e Somente a afirmativa II está correta SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 24 Questão 05 Com relação ao contexto de drenagem urbana quais os dois fatores que influenciam na problemática das inundações a Lixo jogado no chão e materiais não recicláveis b Projetos de drenagem e habitações próximas às margens cNegligência pública e falta de funcionários d Desastres ambientais e aspectos culturais da população e Assoreamento urbano e arborização SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 25 Sugestão artigos e trabalhos acadêmicos Playlist Youtube Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto veja abaixo as sugestões do professor httpswwwiatprgovbrsitesagua terraarquivosrestritosfilesdocumento202007mduversao01pdf httpswwwtoledoprgovbrsitesdefaultfilesmanualdedrenagemurbana volumeipdf httpcienciaeculturabvsbrscielophpscriptsciarttextpidS0009 67252003000400020 httpswwwyoutubecomwatchvQkxXxRY4yOo Aula 01 Começando do zero na drenagem Urbana httpswwwyoutubecomwatchvYSYfDshlkE Aula 02 Minicurso de Drenagem Urbana httpswwwyoutubecomwatchveoEmZRUkimg Aula 03 Minicurso de Drenagem Urbana httpswwwyoutubecomwatchvtdE4fQ1m1cY DRENAGEM Urbana para INICIANTES Qual a lógica dos Problemas de Inundação e Alagamentos Compreenda SAIBA MAIS 26 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDOH RYG SMISSON RPM Alternative urban drainage strategy utilising the single pipe system Anais da 2nd International Conference on Innovative Technologies in Urban Storm Drainage pp189196 Lyon França 2014 GARDE RJ e RANGA RAJU KG Mechanics of Sediment Transportation and NASCIMENTO NO BATISTA MB e DE SOUZA VCB Sistema Hidrourb para o prédimensionamento de soluções compensatórias em drenagem urbana Anais do XII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos CDRom art 330 Vitória ES 2016 OCCIPINTI A G SANTOS PM dos Relação entre preciptações máximas de um dia e de 24 horas na cidade de São Paulo São Paulo In Simpósio de Redes Hidrológicas 1º Belo Horizonte 2016 SDMU SECRETARIA MUNICIPAL DE DESENVOLVIMENTO URBANO Manual de drenagem e manejo de águas pluviais aspectos tecnológicos diretrizes para projetos v3 São Paulo SDMU 2012 SDMU SECRETARIA MUNICIPAL DE DESENVOLVIMENTO URBANO Manual de drenagem e manejo de águas pluviais Gerenciamento do sistema de drenagem urbana v1 São Paulo SDMU 2012 SUDERHSA Manual de Drenagem Urbana da Região Metropolitana de Curitiba Curitiba 2002 TUCCI C E M Gestão de Águas Pluviais Urbanas Ministério das Cidades Global Water Partnership Wolrd Bank Unesco 2005 TUCCI C E M Plano diretor de drenagem urbana princípios e concepção Revista Brasileira de Recursos Hídricos v2 n2 p5 12 1997 TUCCI CEM Hidrologia Ciência e Aplicação 3 ed Porto Alegre Editora da UFRGS 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Atlas brasileiro de desastres naturais 1991 a 2010 volume Brasil Florianópolis 2012 28 1 Letra A 2 Letra E 3 Letra C 4 Letra C 5 Letra B GABARITOS 29
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U N I D A D E 4 SANEAMENTO ABORDAGEM HISTÓRICA DOS SISTEMAS DE DRENAGEM URBANA Ricardo Estanislau Braga AUTOR Conhecer alguns tipos de drenagem urbana Entender a respeito das características e especificações nos projetos e obras Entender sobre a importância destes para o meio ambiente Olá aluno e aluna seja bemvindo a a matéria de Saneamento Os sistemas de drenagem urbana de abastecimento de água de coleta e tratamento dos esgotos e de resíduos sólidos contribuem para a melhoria da qualidade ambiental também da qualidade de vida e saúde nas áreas urbanas e rurais A insuficiência desses serviços ocasiona impactos ambientais negativos como a contaminação de corpos dágua pelo lançamento de esgoto sanitário sem tratamento e dos resíduos sólidos através da disposição inadequada Assim como a do lençol freático quando é imprópria a localização dos aterros E as condições inadequadas dos serviços de saneamento possuem tendência há gerar índices significativos de morbidade causada por doença infecciosa Como exemplo as ocasionadas por vetores que poderá ser provocada pela carência dos serviços destinados à drenagem urbana Nesta matéria você vai entender sobre a drenagem urbana suas etapas e quais são os impactos que a ausência da mesma podem causar na vida das pessoas e no meio ambiente Quer saber mais sobre o assunto Entenda agora em detalhes Boa leitura Bons estudos Ao final desta Unidade de Aprendizagem você deve apresentar os seguintes aprendizados APRESENTAÇÃO 01 CONHEÇA O CONTEUDISTA Engenheiro Civil e de Segurança do Trabalho Mestre em Gestão e Coordenação de Projetos Especialista em Engenharia Ambiental com atuação nas áreas de Saneamento Drenagens e Edificações a mais de 13 anos Participou na execução e coordenação de projetos para diversas cidades de Minas Gerais tanto para o setor público quanto privado Possui experiência também com projetos de Saneamento na área industrial No setor de edificações desenvolve trabalhos relacionados a PGRCC Programa de Gerenciamento de Resíduos na Construção Civil e consultorias em instalações hidrossanitárias e redes de incêndio Leciona as matérias de Hidrologia Hidráulica Materiais de Construção Instalações Hidrossanitárias Prediais Planejamento e Orçamento em Instituições de ensino superior de Minas Gerais e do Brasil nos cursos de Graduação Trabalhou na Diretoria de Projetos da SUDECAP de Belo Horizonte e atualmente é Coordenador Técnico de projetos de saneamento da Agência Delegatária Peixe Vivo Ricardo Estanislau Braga 02 UNIDADE 4 03 Abordagem Histórica Dos Sistemas De Drenagem Urbana A partir da evolução da humanidade até à Idade Moderna as obras de drenagem não eram consideradas como infraestruturas essenciais e condicionantes ao desenvolvimento e ordenamento dos núcleos urbanos GARDE et al 2007 Porém com o desenvolvimento das cidades ocorreu a mudança nessa visão tanto que existem registros de obras ou intervenções nesse domínio levadas a cabo por antigas civilizações Segundo TUCCI p 11 2014 O sistema de drenagem com coletores principais e drenos do aglomerado de MohengoDoro desenvolvido pela civilização Hindu e que faz parte do Paquistão Ocidental As ruínas desse antigo sistema que se destinava sobretudo à drenagem de escorrências das vias e que data de 3000 AC espanta pela atenção e o cuidado colocado na altura com a construção desse tipo de infraestrutura Os coletores dispunham mesmo de caleiras adaptadas ao escoamento dos caudais mais reduzidos Assim podese afirmar que a relação dos humanos com a água sempre foi fator determinante ao desenvolvimento desde que os humanos começaram a se fixar dando início a civilização GARDE et al 2007 Na antiguidade os seres humanos se estabeleciam o mais próximo possível aos rios para que pudessem utilizar suas águas tanto para para o posterior uso em irrigação quanto para o próprio consumo como quando a agricultura dá um salto significativo nos índices de produção permitindo um crescimento mais acelerado das primeiras cidades Figura 1 GARDE et al 2007 04 SANEAMENTO Figura 1 Primeiro Sistema De Drenagem Da Humanidade Fonte TUCCI 2014 Segundo Tucci p 13 2014 Dando um salto nos séculos dC chegouse 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 Os primeiros sistemas de drenagem urbana eram chamados de sistemas higienistas onde o esgoto era descartado em fossas ou diretamente nas ruas sem a realização de coleta ou tratamento daquele resíduo conforme aponta Occipinti p 21 2016 Os primeiros sistemas de drenagem de pluviais surgiram ainda na Idade Antiga seguindo a reboque as técnicas de evacuação aplicadas no setor de esgotamento cloacal controle e tratamento de águas servidas com vistas a amenizar inconvenientes Com a ausência de manutenção dos sistemas existentes todos os tipos de resíduos e dejetos passaram a ser lançados em áreas abertas e corpos hídricos configurando o conceito conhecido como tout à la rue 05 SANEAMENTO Como consequência desse tipo de sistema de drenagem e descarte de resíduos a população das cidades daquele período foi acometida por grandes epidemias e doenças com alta taxa de mortalidade da população residente nas cidades OCCIPINTI 2016 Com a finalidade de diminuir boa parte das deficiências que anteriormente foram apresentadas pelos sistemas higienistas surgiram os chamados métodos compensatórios de manejo de águas pluviais sendo que o balanço hídrico se destaca dentre eles conforme Figura 2 a seguir OCCIPINTI 2016 Figura 2 Método compensatório Fonte TUCCI 2014 Na tentativa de sanar boa parte das deficiências apresentadas pelos sistemas higienistas métodos compensatórios de manejo de águas pluviais também denominados Best Management Practices BMPs Occipinti p 24 2016 aponta que passaram a ser adotados pelo mundo a partir da década de 70 em algumas municipalidades brasileiras como Porto Alegre e São Paulo isto passou a ocorrer na última década Estas medidas buscam compensar efeitos da impermeabilização de superfícies O método constituise de planejamento em escala de bacia e aplicação de dispositivos com finalidade de armazenamento e infiltração de águas pluviais como detenções retenções banhados pavimentos permeáveis microrreservatórios valos e trincheiras de infiltração Fonte TUCCI 2014 06 SANEAMENTO Figura 3 Sistema de coleta da água Assim passaram a ser adotados o Sistema de coleta da água de chuva no lote e lançamento na rede é definido pela coleta de toda a água superficial no lote e transporte até a rede de drenagem GARDE et al 2007 Figura 3 O Planejamento Dos Sistemas De Drenagem Urbana A correta implantação e utilização do sistema de drenagem urbana auxiliam na prevenção e controle de alguns transtornos como enchentes alagamentos e agravos à saúde pública GARDE et al 2007 Compreendese o sistema de drenagem como sendo um dos componentes do conjunto de melhoramentos públicos existentes nas áreas urbanas como as redes de água de esgotos sanitários de cabos elétricos e telefônicos entre outros Dois sistemas distintos que precisam ser projetados e planejados com critérios diferentes constituem o sistema de drenagem o sistema de microdrenagem e o sistema de macrodrenagem PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE SÃO PAULO 1999 A microdrenagem também entendida como sistema inicial deve eliminar problemas como inundações e enxurradas sendo composto pelos pavimentos das ruas guias e sarjetas bocas de lobo redes de galerias de águas pluviais e canais de pequenas dimensões Já a macrodrenagem ou drenagem principal é responsável pelo escoamento final das águas pluviais vindas do primeiro sistema e é constituída por canais de maiores dimensões como fundos de vales e talvegues PREFEITURA DO MUNICÍPIO DE TOLEDO 2017 Portanto projetos de drenagem urbana precisam seguir de maneira geral cálculos de precipitação e escoamento superficial onde serão analisados e planejados sistemas de microdrenagem macrodrenagem e galerias Frente ao problema exposto o presente projeto através de revisão de literatura visa apresentar parâmetros além de demonstrar cálculos e dimensionamentos considerados corretos para projetos de drenagem urbana adequados NASCIMENTO 2016 Sabese que o planejamento de sistemas de drenagem de um município é considerado complicado exigindo um estudo cuidadoso para que seja dimensionado corretamente dentro de normas regulamentadoras sendo aprovado e atendendo a demanda da região em que será implantado GARDE et al 2007 O sistema de drenagem urbana é parte do conjunto de melhoramentos públicos existentes em uma cidade como as redes de abastecimento de água de coleta de esgotos de cabos de transmissão de energia de serviços de comunicação a pavimentação de ruas os parques e áreas de recreação e lazer SMDU 2012 Os sistemas de drenagem urbana podem ser dimensionados em dois níveis sendo eles a macrodrenagem na qual são compreendidos os escoamentos em fundos de vale que normalmente são bem definidos mesmo que não correspondam a um curso de água perene e a microdrenagem que compreende áreas onde o escoamento natural não é bem definido e portanto acaba sendo determinado pela ocupação do solo Em áreas urbanas é essencialmente definida pelo traçado das ruas TUCCI 2004 De acordo com SMDU 2012 o sistema de microdrenagem chamado também de sistema de drenagem inicial é constituído pelos pavimentos das ruas guias e sarjetas bocas de lobo galerias de águas pluviais e por canais de pequenas dimensões sendo que quando bem projetado praticamente elimina os alagamentos na área urbana e o sistema de macrodrenagem é composto geralmente por estruturas de maiores dimensões e quando é bem projetado podese economizar nos custos do sistema inicial 07 SANEAMENTO 08 SANEAMENTO Segundo o Guia para elaboração de planos municipais de saneamento MINISTÉRIO DAS CIDADES 2011 a microdrenagem é considerada como a rede formada por galerias tubulares com diâmetro igual ou superior a 030m e inferior a 120m assim como pelas galerias celulares cuja área da seção transversal é inferior a 1m² e a macrodrenagem é constituída pelas estruturas que recebem a contribuição do primeiro sistema sendo formada por cursos dágua galerias tubulares com diâmetro igual ou superior a 120 m e galerias celulares cuja área da seção transversal seja igual ou superior a 1 m² NASCIMENTO 2016 Conforme descrito no Manual de Projeto de Drenagem Urbana do Departamento de Águas e Energia Elétrica e a Companhia Estadual de Tecnologia de Saneamento Básico e de Controle de Poluição das Águas DAEECETESB 1980 o sistema de microdrenagem podese ainda se subdividir em sistema inicial de drenagem ruas valetas e sarjetas e sistema de galerias de águas pluviais bocas de lobo poços de visita e tubulações coletoras de águas pluviais NASCIMENTO 2016 Em relação a outras melhorias no meio urbano o sistema de drenagem tem uma particularidade o escoamento das águas pluviais sempre ocorrerá existindo ou não um sistema de drenagem adequado O que determina os benefícios ou prejuízos à população é a qualidade desse sistema Com isso a segurança urbana e a saúde pública dependem do bom funcionamento de tal sistema SMDU 2012 A principal vantagem do planejamento aplicado ao sistema de drenagem urbana referese à obtenção de menores custos e melhores resultados SMDU 2012 Os elementos de um planejamento de sistema de drenagem urbana partem para os seguintes conceitos controlar as bacias hidrográficas urbanas prever analisar e criar ações futuras de desenvolvimento da bacia evitar o aumento das enchentes devido à urbanização utilização de medidas não estruturais em áreas ribeirinhas como o zoneamento de enchentes O controle de tais planejamentos deve ser realizado através de Planos Diretores de drenagem urbana administrados pelos municípios e auxiliados pelo Estado TUCCI 1997 Um plano diretor de drenagem urbana constitui uma técnica pela qual a gestão da drenagem em um município é realizada tendo como foco principal a melhoria da qualidade de vida da população Pode ser considerado estratégico apresentando um conjunto de documentos contendo programas de ações medidas estruturais não estruturais medidas estruturais de controle de escoamento superficial cronograma de implementação do plano e monitoramento É ainda um instrumento importante para que se possa diagnosticar os problemas relacionados à drenagem urbana possibilitando a tomada de decisões para melhorar a qualidade de vida da população SMDU 2012 Assim faz parte do plano diretor a adoção de medidas preventivas contra enchentes figura 4 e segundo TUCCI p 11 2014 Às medidas de controle de inundações se dividem em medidas estruturais e nãoestruturais conforme elas atuem modificando o sistema existente ou visando reduzir os danos através da convivência da população com as enchentes As medidas estruturais são aquelas nas quais o homem modifica o sistema ribeirinho existente na tentativa de minimizar inundações Estas medidas podem ser extensivas ou intensivas Figura 4 Medida preventiva 09 SANEAMENTO Fonte TUCCI 2014 Também são apontadas como medidas de controle as emergenciais que ocorrem quando os sistemas de drenagem não são suficientes para comportar a água que a cidade recebe em algum dado evento específico e para tal SUDERHSA p 12 2015 afirma que Existem os sistemas de previsão e alerta que tem a finalidade de se antecipar à ocorrência da inundação avisando a população e tomando as medidas necessárias para reduzir os prejuízos resultantes da inundação Um sistema de alerta de previsão tempo real envolve os seguintes aspectos Sistema de coleta e transmissão de informações de tempo e hidrológicas sistema de monitoramento por rede telemétrica satélite ou radar e transmissão destas informações para o centro de previsão Centro de Previsão recepção e processamento de informações modelo de previsão avaliação e alerta Defesa Civil programas preventivos 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 A exemplo pode ser visto na Figura 5 a seguir a estrutura para prevenção a curto prazo Figura 5 Medida preventiva a curto prazo 10 SANEAMENTO Fonte TUCCI 2014 Impactos da urbanização O planejamento urbano embora envolva fundamentos interdisciplinares na prática é realizado dentro de um âmbito mais restrito do conhecimento O planejamento da ocupação do espaço urbano no Brasil através do plano Diretor Urbano não tem considerado aspectos de drenagem urbana e qualidade da água que trazem grandes transtornos e custos para a sociedade e para o ambiente À medida que a cidade se urbaniza em geral ocorrem os seguintes impactos 11 SANEAMENTO aumento das vazões máximas em até 7 vezes conforme Leopold1968 devido ao aumento da capacidade de escoamento através de condutos e canais e impermeabilização das superfícies aumento da produção de sedimentos devido à desproteção das superfícies e à produção de resíduos sólidos lixo deterioração da qualidade da água superficial e subterrânea devido à lavagem das ruas transporte de material sólido e às ligações clandestinas de esgoto sanitário e pluvial contaminação de aquíferos Enchentes em áreas ribeirinhas os rios geralmente possuem dois leitos o leito menor onde a água escoa na maioria do tempo e o leito maior que é inundado em média a cada 2 anos O impacto devido à inundação ocorre quando a população ocupa o leito maior do rio ficando sujeita a inundação Enchentes devido à urbanização as enchentes aumentam a sua frequência e magnitude devido à ocupação do solo com superfícies impermeáveis e rede de condutos de escoamentos O desenvolvimento urbano pode também produzir obstruções ao escoamento como aterros e pontes drenagens inadequadas e obstruções ao escoamento junto a condutos e assoreamento Além disso outros impactos ocorrem devido à forma desorganizada como a infraestrutura urbana é implantada tais como pontes e taludes de estradas as que obstruem o escoamento redução de seção do escoamento por aterros obstrução de rios canais e condutos por deposição de lixo e sedimentos projetos e obras de drenagem inadequadas As enchentes em áreas urbanas são consequência de dois processos que ocorrem isoladamente ou de forma conjunta Definição Dos Sistemas De Drenagem Urbana Em cidades com elevada densidade demográfica principalmente em países em desenvolvimento existem alguns fatores que dificultam a gestão de águas pluviais como a existência de rede pluvial exclusivamente para condução rápida de escoamentos SUDERHSA 2002 Ainda de acordo com Suderhsa 2002 a maioria dos problemas relacionados à água no meio urbano constitui as inundações e enchentes que tem como origem entre outros motivos o planejamento e desenvolvimento das áreas urbanas sem considerar aspectos importantes dos diferentes componentes da infraestrutura de água ou seja o incorreto planejamento de um sistema de drenagem urbana também constitui um desses motivos Os principais impactos relacionados à água no meio urbano incluem a proliferação de doenças contaminação do solo perdas econômicas materiais e de vidas pelas inundações desequilíbrio dos ecossistemas urbanos NASCIMENTO 2016 No que diz respeito à falta de um sistema de drenagem urbano de águas pluviais o mesmo ocasiona diversificados problemas para a sociedade para o meio ambiente e também para a economia uma vez que ocorrem através de deslizamentos e doenças por veiculação hídrica alagamentos destruição da pavimentação prejuízos de bens materiais erosões NASCIMENTO 2016 A urbanização provoca a impermeabilização do solo reduzindo por sua vez a infiltração o escoamento subterrâneo e o tempo de concentração da bacia Segundo Suderhsa p 12 2015 afirma que 12 SANEAMENTO Com isso em poucos minutos após uma chuva aparecem os primeiros sinais de alagamento SARABIA 2013 Se não houver um planejamento urbano será inevitável o surgimento de inúmeros problemas para a população em decorrência dos impactos da urbanização sobre o meio ambiente PORTO 1995 Ainda de acordo com o mesmo autor o sistema de drenagem com o manejo de águas pluviais trará importantes benefícios como melhores condições de tráfego de pessoas e veículos favorecimento à saúde e ao meio ambiente redução de custo de manutenção das vias e etc 13 SANEAMENTO Dendrítica Retangular Radial Centrípeta Paralelas Trellised Annular Deranged A drenagem pode ser definida como o ato de escoar as águas de terrenos encharcados por meio de tubos túneis canais valas e fossos sendo possível recorrer a motores como apoio ao escoamento GARDE et al p58 2007 Os canais utilizados nos diversos sistemas de drenagem podem ser naturais córregos ou rios ou artificiais de concreto armado simples ou de gabião Os sistemas compreendem que os condutos forçados e condutos livres podem ser de origem urbana eou rural e têm como objetivo principal evitar enchentes escoar as águas de chuvas GARDE et al 2007 Tanto os sistemas naturais quanto os artificiais são capazes de realizar a drenagem da água superficial que comumente é proveniente das chuvas E tais sistemas possuem em sua composição canais conectados entre si sendo que e a este conjunto de canais que se conectam são como rede de drenagem ANDOH SIMNNSON 2014 Andoh e Simnnson 2014 afirmam que é possível se distinguir dois tipos relatados anteriormente da seguinte forma a Rede Artificial construídas nas cidades pelo ser humano e é aquela que realiza a drenagem de casas calhas canaletas e encanamentos e ruas a partir das sarjetas onde o fluído passa pelos bueiros e galerias pluviais da cidade e finaliza seu trajeto chegando ao corpo dágua mais próximo conforme Figura 6 seguir b Rede Natural pode ser considerado como sistema de drenagem padrão onde o mesmo é formado pelas linhas de água rios lagos barrancos numa determinada bacia hidrográfica O condicionamento do sistema de drenagem ocorre de acordo com a topografiadeclive clima litologia ou seja depende fundamentalmente das chuvas que caem sobre os continentes ilhas e oceanos e existe nas tipologias a seguir 1 2 3 4 5 6 7 8 14 SANEAMENTO Figura 6 Sistema de drenagem artificial Fonte NASCIMENTO 2016 Segundo Nascimento p 12 2016 Os locais calhas canos canais rios córregos etc que acomodam os fluxos de água de drenagem quando estes seguem repetidamente o mesmo caminho são ditos canais de drenagem Estes canais quando interligados formam necessariamente uma rede dendrítica dita rede de drenagem As redes de drenagem portanto dão o devido suporte e estabilidade à porção terrena do ciclo da água Ainda no que diz respeito aos sistemas de drenagem artificial na engenharia civil são comumente utilizadas as tipologias a seguir segundo Aguiar e Aguiar 2008 a Drenagem em Muros de Arrimo neste sistema as placas são somente aplicadas sobre a impermeabilização sugerese que o sistema seja impermeabilizado com a finalidade de evitar infiltrações futuras diretamente na face interna do muro que têm em sua base um tubo drenante para que ocorra o esgotamento da água 15 SANEAMENTO b Drenagem de Quadra de Esporte neste sistema é realizada a cobertura das placas e as mesmas são posicionadas na posição vertical nas valas preparadas para tal finalidade e realizarão a condução da água para tubos de esgotamento c Drenagem de Pisos Internos neste sistema quando lençol freático está localizado muito próximo do nível do piso de uma edificação são colocadas sobre a terra placas de EPS poliestireno expandido que possui como característica ser um material drenante na posição horizontal sobre a tubulação de esgotamento conforme demonstrado na Figura 7 a seguir Figura 7 Drenagem de Pisos Internos Fonte NASCIMENTO 2016 Ainda no que diz respeito aos sistemas de drenagem mencionados anteriormente a captação da água pode ser realizada das seguintes formas NASCIMENTO 2016 a Captação de água vertical b Captação de água direta c Captação de água horizontal A necessidade de implantação de sistemas de drenagem no meio urbano ocorre devido a diversos problemas enfrentados pelo município decorrente da ocupação indevida do solo e acaba acarretando na ocorrência de acidentes e desastres Dentre tais problemas destacamse NASCIMENTO 2016 a Inobservância das bacias hidrográficas na elaboração de projetos muitas vezes trazendo consequências irreversíveis devido a outras obras de infraestrutura já implantadas e o custo das obras de drenagem 16 SANEAMENTO b Falta de manutenção no que diz respeito à limpeza e cuidado com o perfeito engolimento das águas pelas bocas de lobo princípio fundamental para o perfeito funcionamento de todo o sistema de drenagem c Crescimento acelerado dos municípios gerando muitas vezes problemas de necessidade de utilização das redes existentes porém sem a verificação da capacidade de recebimento do volume excedente ao projetado e da possibilidade de ampliação das mesmas d Falta de compromisso e responsabilidade na observância dos projetos durante a execução das obras e Mudança evidente do clima com alteração na precipitação das chuvas com consequente alteração na vazão de escoamento das redes existentes agravado pela impermeabilização crescente dos solos interferindo diretamente no dimensionamento das redes de drenagem f Inexistência de programa de manutenção das obras de extremidade comprometendo a estabilidade das mesmas No que diz respeito à Norma Brasileira Regulamentadora NBR que regulamenta a realização de sistemas de drenagem destacamse as mencionadas a seguir a NBR14143 Elaboração de projetos de drenagem b NBR 12266 NB 1349 Projeto E Execucao de Valas Para Assentamento de Tubulacao de Agua Esgoto Ou Drenagem Urbana c NBR 10844 Instalações prediais de águas pluviais d NBR 15645 Execução de obras de esgoto e drenagem de águas Falhas na drenagem urbana Quando há falta de planejamento urbano e impermeabilização descontrolada das áreas de escoamento da água da chuva temos sérios problemas O primeiro problema comum é a inundação nomeado assim por representar a invasão de águas de um rio ou encanamento por exemplo Normalmente a constante inundação gera o segundo problema que é o alagamento O alagamento consiste na água parada em determinado local encontrando impedimentos ou dificuldades para sair 17 SANEAMENTO O terceiro problema encontrado é a enchente fenômeno fluvial que um rio transborda Comumente por não conseguir dar vazão às suas águas as enchentes invadem casas estabelecimentos e alagam ruas por dias e até semanas Devem ainda considerar nas enchentes o lixo e toda sujeira jogada que polui assorea contamina e degrada o meio ambiente Uma questão que deve ser levantada também é o desmatamento visto que as plantações são aliados naturais na drenagem da água Entretanto é comum esse fato passar despercebido nas políticas nacionais Segundo levantamentos de especialistas 40 da amazônia deve desaparecer até 2050 Por outra ótica tanto Brasil quanto o mundo anunciamse as tragédias causadas pelas chuvas Às vezes propiciada pelo crescimento populacional que não se consegue conter ou falta de investimentos em sistemas eficientes Os prejuízos das falhas Um evento catastrófico no Japão em Junho de 2017 deixou 179 mortos durante chuvas torrenciais por vários dias Os noticiários divulgaram que essa foi a maior tragédia causada por fenômeno meteorológico desde 1982 Mais 8400 pessoas foram para abrigos e mais de 50 ficaram desaparecidas Tudo isso somado ao deslocamento de policiais bombeiros soldados e da guarda costeira para os trabalhos de busca e o trabalho de limpeza No Brasil ao final de 2017 a região do rio Casca na região da Zona da Mata Mineira sofreu com as chuvas fortes Para se ter uma ideia choveu o equivalente a 254 litros por metro quadrado deixando muitas regiões assoladas Os números chegaram a duas mil pessoas desabrigadas ou desalojadas por causa da cheia no rio A situação crítica foi noticiada mostrando mercadorias móveis eletrodomésticos residências e até escolas destruídas Estudos do IBGE mostram que 90 dos municípios do Amazonas sofrem com alguma inundação ou enchente O mais alarmante disso que é que os municípios não se preparam e poucos tomam medidas de preventivas perante a situação 18 SANEAMENTO A pesquisa revela que 22 dos 62 municípios apresentam processos erosivos acelerados e ainda 35 foram afetados por enchente nos últimos 4 anos Como prova da falta de algum tipo de gestão 30 municípios não possuem um plano de gestão de riscos Faltando dessa forma falham com a população em produzir um mapeamento de áreas de risco ou um programa habitacional se for o caso de realocação da população Podese ainda ser implantados planos de contingência e sistemas de alerta Nesta unidade foi observado que é possível realizar um controle de inundações através do sistema de drenagem com a finalidade de garantir a segurança da população Foi possível constatar que os autores aqui mencionados anteriormente convergem em suas opiniões e definições e seus estudos caminharam no sentido de complementar as informações aqui descritas No que diz respeito ao sistema de drenagens se fez necessário destacar que tanto os sistemas naturais quanto os artificiais são capazes de realizar a drenagem da água superficial que comumente é proveniente das chuvas E tais sistemas possuem em sua composição canais conectados entre si sendo que este conjunto de canais que se conectam são como rede de drenagem Dessa forma esperase que este conteúdo desperte o interesse dos estudantes para o entendimento e a correta aplicação dos métodos e processos indispensáveis ao planejamento projeto e operação de diversas estruturas que se correlacionam junto ao meio ambiente CONCLUINDO A UNIDADE 19 DICA DO PROFESSOR 20 Procure estudar bastante o conteúdo desta matéria e ficar atento a diversas notícias veiculadas em mídias sociais jornalismo rádio telecomunicação entre outros a respeito da mesma O conhecimento deste tema é de suma importância na correta aplicação dos métodos e processos da engenharia indispensáveis ao planejamento projeto e operação das mais variadas estruturas que estão inseridas no meio ambiente SEU GABARITO Questão 01 Qual das alternativas abaixo define o termo Drenagem Urbana a A Drenagem Urbana é o conjunto de dispositivos que são incorporados ao solo nas áreas urbanizadas que conduzem as águas que naturalmente iriam para o seu destino final de modo que estas não causem impactos físicos e sociais às áreas urbanizadas que atendem b A drenagem urbana é um conjunto de local com vegetação específica para a absorção da água da chuva cA drenagem urbana é o volume da chuva precipitada sobre a área urbana dA drenagem urbana é uma estrutura de concreto cujo objetivo é dissipar a energia do escoamento superficial e A drenagem urbana é o conjunto de dispositivos que conduzem as águas para o seu destino final sem a preocupação com os impactos físicos na área urbana EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 21 SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO Questão 02 Analise as três afirmações abaixo e depois marque a alternativa correta I Quando se analisa o planejamento de um sistema de drenagem o tipo de ocupação do solo das regiões urbanas deve ser determinado levandose em conta o comportamento do escoamento superficial das águas resultantes das precipitações atmosféricas que estas águas escoarão superficialmente sempre procurando as partes mais baixas dos locais de implantação destas ocupações II No planejamento das expansões urbanas o que ocorre geralmente é que a ocupação dos pontos mais baixos dos relevos é anterior a esta expansão e não foi levada em consideração a mudança do regime de escoamento superficial destas águas a montante o aumento da quantidade destas como também o aumento da velocidade de escoamento III Os Planos Diretores dos municípios que regulamenta o uso e ocupação dos rios devem conter as diretrizes básicas destas ocupações considerando suas expansões e possíveis consequências sobre áreas já ocupadas a As alternativas I II e III estão corretas b Somente a alternativa I está correta c As alternativas I e III estão corretas d Somente a alternativa II está correta e As alternativas I e II estão corretas 22 Questão 03 Com relação ao contexto de microdrenagem o que as frases citadas a seguir descrevem São dispositivos colocados em pontos convenientes do sistema para permitir sua manutenção São constituídos de blocos de concreto ou de pedra situados entre a via pública e o passeio com sua face superior nivelada com o passeio formando uma faixa paralela ao eixo da via pública São as canalizações públicas destinadas a escoar as águas pluviais oriundas das ligações privadas e das bocasde lobo Assinale a alternativa correta a Galerias meiofio e sarjetas respectivamente b Microdrenagem macrodrenagem e sarjetões respectivamente c Poços de visita meiofio e galerias respectivamente d Montante jusante e rasante respectivamente e Poços de visita meiofio e bocade lobo respectivamente SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 23 Questão 04 Leia as afirmativas abaixo I Áreas próximas à margem que o rio utiliza durante os períodos chuvosos como zona de passagem da inundação têm sido ocupadas pela população com construções e aterros reduzindo a capacidade de escoamento A ocupação destas áreas de risco resulta em prejuízos evidentes quando o rio inunda seu leito maior II Os projetos de drenagem urbana têm como filosofia escoar a água captada pelos telhados o mais rapidamente possível para jusante Este método aumenta muito a vazão mínima a frequência e o nível de inundação de jusante que está apta a receber tanta vazão III As áreas ribeirinhas somente poderão ser ocupadas a partir de um zoneamento que contemple as condições de enchentes Assinale a alternativa correta a Somente a afirmativa III está correta b Somente as afirmativas II e III estão erradas c Somente as afirmativas I e III estão corretas d Somente a afirmativa I está correta e Somente a afirmativa II está correta SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 24 Questão 05 Com relação ao contexto de drenagem urbana quais os dois fatores que influenciam na problemática das inundações a Lixo jogado no chão e materiais não recicláveis b Projetos de drenagem e habitações próximas às margens cNegligência pública e falta de funcionários d Desastres ambientais e aspectos culturais da população e Assoreamento urbano e arborização SEU GABARITO EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 25 Sugestão artigos e trabalhos acadêmicos Playlist Youtube Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto veja abaixo as sugestões do professor httpswwwiatprgovbrsitesagua terraarquivosrestritosfilesdocumento202007mduversao01pdf httpswwwtoledoprgovbrsitesdefaultfilesmanualdedrenagemurbana volumeipdf httpcienciaeculturabvsbrscielophpscriptsciarttextpidS0009 67252003000400020 httpswwwyoutubecomwatchvQkxXxRY4yOo Aula 01 Começando do zero na drenagem Urbana httpswwwyoutubecomwatchvYSYfDshlkE Aula 02 Minicurso de Drenagem Urbana httpswwwyoutubecomwatchveoEmZRUkimg Aula 03 Minicurso de Drenagem Urbana httpswwwyoutubecomwatchvtdE4fQ1m1cY DRENAGEM Urbana para INICIANTES Qual a lógica dos Problemas de Inundação e Alagamentos Compreenda SAIBA MAIS 26 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANDOH RYG SMISSON RPM Alternative urban drainage strategy utilising the single pipe system Anais da 2nd International Conference on Innovative Technologies in Urban Storm Drainage pp189196 Lyon França 2014 GARDE RJ e RANGA RAJU KG Mechanics of Sediment Transportation and NASCIMENTO NO BATISTA MB e DE SOUZA VCB Sistema Hidrourb para o prédimensionamento de soluções compensatórias em drenagem urbana Anais do XII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos CDRom art 330 Vitória ES 2016 OCCIPINTI A G SANTOS PM dos Relação entre preciptações máximas de um dia e de 24 horas na cidade de São Paulo São Paulo In Simpósio de Redes Hidrológicas 1º Belo Horizonte 2016 SDMU SECRETARIA MUNICIPAL DE DESENVOLVIMENTO URBANO Manual de drenagem e manejo de águas pluviais aspectos tecnológicos diretrizes para projetos v3 São Paulo SDMU 2012 SDMU SECRETARIA MUNICIPAL DE DESENVOLVIMENTO URBANO Manual de drenagem e manejo de águas pluviais Gerenciamento do sistema de drenagem urbana v1 São Paulo SDMU 2012 SUDERHSA Manual de Drenagem Urbana da Região Metropolitana de Curitiba Curitiba 2002 TUCCI C E M Gestão de Águas Pluviais Urbanas Ministério das Cidades Global Water Partnership Wolrd Bank Unesco 2005 TUCCI C E M Plano diretor de drenagem urbana princípios e concepção Revista Brasileira de Recursos Hídricos v2 n2 p5 12 1997 TUCCI CEM Hidrologia Ciência e Aplicação 3 ed Porto Alegre Editora da UFRGS 2014 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA Atlas brasileiro de desastres naturais 1991 a 2010 volume Brasil Florianópolis 2012 28 1 Letra A 2 Letra E 3 Letra C 4 Letra C 5 Letra B GABARITOS 29