As Medidas de controle do escoamento superficial de águas pluviais

Slide 1: Boa noite. Nosso trabalho fará uma abordagem sobre as medidas de controle do escoamento superficial de águas pluviais.

Slide 2: A drenagem urbana pode ser definida como o conjunto de medidas que visam minimizar os impactos gerados por inundações e possibilitar o crescimento harmônico da população, tendo como finalidade a condução das águas pluviais para jusante dos centros urbanos.

O desenvolvimento urbano (urbanização) traz consigo significativos impactos na infraestrutura de recursos hídricos, os quais podem ser percebidos na drenagem urbana na forma de aumento da frequência e amplitude das inundações e alterações ambientais.

Tais impactos se devem não somente ao alto grau de urbanização, que em Campo Grande é de aproximadamente 99%, o que gera um aumento das áreas impermeáveis em sua região urbana, aumentando, com isso, a vazão de pico gerada pelas áreas impermeáveis e diminuição do tempo de escoamento de base das águas pluviais, como também as precipitações convectivas, comuns na região, cujas são de grande intensidade e curta duração. Tais precipitações demandam aumento da capacidade de transporte de águas pluviais, gerando, com isso, não somente aumento de custos na microdrenagem, mas também impactos na macrodrenagem.

Para minimizar tais situações deve haver a adoção de medidas de controle que podem ser implantados na fonte, na micro ou na macrodrenagem.

Entretanto, soluções tradicionais que visam adequar a rede de drenagem às vazões produzidas vem sendo alteradas por soluções alternativas e sustentáveis que visam resgatar as vazões o mais próximo possível daquelas de pré-urbanização. Sendo tais medidas implantadas na fonte.

Slide 3: O objetivo geral de nosso trabalho é avaliar medidas estruturais de controle na fonte na redução do escoamento superficial de águas pluviais gerado pela área de um empreendimento varejista (com intensa impermeabilização), por meio da simulação de cenários.

Slide 4: Sendo os objetivos específicos: construir hidrogramas para os cenários a serem simulados; definir as vazões escoadas e o volume dissipado em cada cenário; propor a melhor medida de controle.

Slide 5: Como medida estrutural de controle na fonte pode-se citar o reservatório de detenção. Tais reservatórios são estruturas de acumulação temporária de águas pluviais, que contribuem para a redução dos impactos da urbanização sobre os processos hidrológicos de bacias urbanas. Estes reservatórios visam deter a água da chuva por certo tempo para evitar os picos de vazões que causam enchentes permitindo que a água escoe para fora do reservatório a uma vazão de pré-urbanização, o tempo mínimo de reservação nessas estruturas é definida em 1 hora.

Slide 6: O dimensionamento do volume do reservatório de detenção é dado pela diferença entre os hidrogramas de pré-urbanização e pós-urbanização, podendo este volume ser encontrado pela equação do Método Racional. Porém, algumas cidades brasileiras como São Paulo, que já possuem em Lei a exigência de reservatório de detenção para áreas com intensa impermeabilização, tem sua própria fórmula. Já em Campo Grande não há uma lei específica para o dimensionamento de tais reservatórios, entretanto, o Plano Diretor de Drenagem Urbana de 2008 recomenda a utilização desta fórmula para tal dimensionamento.

Slide 7: Outra medida estrutural de controle na fonte são os pavimentos permeáveis que podem ser de quatro tipos: asfalto poroso, concreto poroso, blocos modulares de concreto maciços e blocos modulares de concreto vazado, podendo estes serem preenchidos com grama, areia ou brita. Esses pavimentos podem ter infiltração total, parcial, ou nenhuma infiltração. A escolha de um ou outro tipo de pavimento depende do tipo de solo e da atividade exercida na área.

Slide 8: O método racional é utilizado para calcular a vazão máxima de pequenas bacias tendo como princípios metodológicos: a duração da chuva intensa de projeto (t) é igual ao tempo de concentração (tc); o escoamento superficial é devido principalmente ao escoamento sobre superfícies (Overland flow); a chuva é considerada uniformemente distribuída no tempo e no espaço devido ao tamanho da bacia; e o processo de amortecimento nos canais é desprezível, ou seja, não é considerado qualquer amortecimento do escoamento.

Slide 9: Este é o hidrograma triangular do método racional, sendo o modelo que nos utilizamos para a construção dos hidrogramas dos cenários avaliados. Tal hidrograma considera o tempo de escoamento de base sendo igual a duas vezes o tempo de concentração.

Slide 10: A escolha da área para realização do estudo foi realizada através de imagens de satélite, obtidas pelo software Google Earth. Levou-se em consideração para a escolha áreas em Campo Grande com intensa impermeabilização do solo, além da micro bacia ocupada por estas. Afinal Campo Grande está subdividido em 10 microbacias hidrográficas urbanas. Tendo sido escolhida a área de um empreendimento varejista, a qual possui praticamente 100% de impermeabilização, estando esta contida na micro bacia do Segredo. A micro bacia do Segredo foi escolhida devido a esta apresentar em períodos chuvosos vários problemas como alagamentos e inundações em seus córregos, principalmente no que se refere ao seu curso d’água contribuinte córrego Segredo.

Slide 11: A área do empreendimento tem suas águas drenadas no córrego Segredo e, portanto, a redução do escoamento a ser avaliada neste trabalho afetará diretamente no escoamento deste córrego. A área total do empreendimento varejista possui 12.971,15 m², sendo esta classificada em 4 tipos: Cobertura, em vermelho, sendo 62,99% da área total; Pavimento, em azul, sendo, 35,7% da área total; Carga e descarga, em amarelo, sendo 0,20% da área total e Vegetação, em verde, sendo 1,11% da área total.

Este trabalho considera como volume dissipado a composição dos volumes infiltrado, evaporado e retido pela superfície, e como volume escoado aquele que escoa superficialmente e compõe a vazão escoada, sendo esta considerada como a vazão máxima gerada pela área de estudo ou a vazão de saída do reservatório de detenção.

É importante ressaltar que este trabalho considera uma situação hipotética enquanto ao estudo de caso, pois supõe, para efeito de cálculo, que toda água pluvial gerada pelo empreendimento é encaminhada para um mesmo ponto antes de ir para a microdrenagem, ou seja, considera-se um único exultório. Além de considerar que toda água pluvial que cai na vegetação é infiltrada, ou seja, tal área não será computada no cálculo da vazão máxima.

Slide 12: O cálculo da vazão máxima de saída da área de estudo foi realizado pelo Método Racional. Cujas variáveis são coeficiente de escoamento superficial, intensidade da precipitação e área do empreendimento. Para o cálculo da intensidade de precipitação foi utilizada a IDF de Campo Grande, cuja possui como variáveis o período de retorno, que foi adotado igual a 5 anos, este período é tabelado e utilizado para microdrenagem em áreas comerciais. E o tempo de duração da chuva, que no caso do Método Racional é igual ao tempo de concentração, o qual foi adotado na pós-urbanização igual a 5 minutos para comparação do cenário com pavimento permeável e 1 hora para comparação dos cenários com reservatório de detenção.