Sistema de Drenagem

INTRODUÇÃO

O sistema de drenagem deve ser entendido como o conjunto da infraestrutura existente em uma cidade para realizar a coleta, o transporte e o lançamento final das águas superficiais. Inclui ainda a hidrografia e os talvegues.

É constituído por uma série de medidas que visam a minimizar os riscos a que estão expostas as populações, diminuindo os prejuízos causados pelas inundações e possibilitando o desenvolvimento urbano de forma harmônica, articulada

e ambientalmente sustentável. O sistema pode ser dividido em:

MICRODRENAGEM: São estruturas que conduzem as águas do escoamento superficial para as galerias ou canais urbanos.

É constituída pelas redes coletoras de águas pluviais, poços de visita, sarjetas, bocas de lobo e meios-fios.

MACRODRENAGEM: São dispositivos responsáveis pelo escoamento final das águas pluviais provenientes do sistema de microdrenagem urbana.

É constituída pelos principais talvegues, fundos de vales, cursos d’água, independente da execução de obras específicas e tampouco da localização de extensas áreas urbanizadas, por ser o escoadouro natural das águas pluviais.

Os sistemas de drenagem urbana são sistemas preventivos de inundações, principalmente nas áreas mais baixas das comunidades sujeitas a alagamentos ou marginais aos cursos d’água.

A enchente é um fenômeno natural do regime do rio, e todo rio tem sua área de inundação. As inundações passam a ser um problema para o homem quando ele deixa de respeitar os limites naturais dos rios, ocupando suas áreas marginais.

As inundações urbanas podem ser:

• em áreas ribeirinhas: os rios possuem dois leitos - o leito menor em que a água escoa na maioria do tempo e o leito maior. Este último costuma ser inundado pelo menos uma vez a cada dois anos;

• devido à urbanização: o aumento da densidade de ocupação por edificações e obras de infraestrutura viária resulta em maiores áreas impermeáveis e, como consequência, o incremento das velocidades de escoamento superficial e a redução de recarga do lençol freático.

A recarga do aquífero se processa através das águas de chuva ou pelas águas de um rio, quando este percorre um leito poroso. O aquífero subterrâneo é o responsável pelo abastecimento de toda nascente d’água e a impermeabilização do solo poderá elimina-las e,consequentemente, os rios desaparecerão.

Em áreas urbanas é comum a inundação localizada devido ao estrangulamento do curso d’água por pilares de pontes, adutoras, aterros e

rodovias que reduzem a seção de escoamento do rio.

Um dos efeitos causados pela urbanização são as enchentes, - lentas ou rápidas, que se avolumam no decorrer dos dias - podendo causar prejuízos materiais e provocar mortes.

A principal causa das enchentes deve-se à ocupação desordenada do solo, não só no território municipal como também a montante em toda a área da bacia de contribuição, e ao sistema de drenagem urbana que transfere os escoamentos para jusante, sem qualquer preocupação com a retenção de volumes escoados. Um sistema de drenagem eficiente é o que drena os escoamentos sem produzir impactos nem no local nem a jusante.

A estratégia utilizada para os problemas de drenagem urbana esteve, durante anos, voltada para a retificação dos rios, córregos e o revestimento de suas calhas, com graves consequências ambientais, destacando-se:

aumento das velocidades de escoamento e, consequentemente, a transferência de inundação para jusante; eliminação de ecossistemas aquáticos; processos erosivos nas margens dos cursos d’água e elevados custos para o município, sem, necessariamente, obter resultados efetivos.

Atualmente, o sistema de drenagem urbana aponta para a preservação dos cursos d’água, sua despoluição e a manutenção das várzeas de inundação, de forma que não sejam necessárias obras estruturantes, reduzindo-se custos de implantação e problemas provocados pelas mesmas, tirando proveito de seu potencial urbanístico como áreas verdes e parques lineares.

HISTÓRICO

Historicamente, a hidrologia urbana pode ser dividida em três fases distintas:

HIGIENISMO, PERÍODO DA RACIONALIZAÇÃO e PERÍODO CIENTÍFICO.

Na fase do Higienismo, a grande preocupação era eliminar rapidamente os focos de água parada ou empoçada que representavam grave ameaça à saúde pública. A cidade de Belo Horizonte é um exemplo de drenagem concebida sob inspiração higienista.

No período Racionalista, o avanço nos cálculos hidrológicos - especialmente com a criação do método Racional de 1889 para dimensionamento de obras hidráulicas - levou os administradores a construírem canais urbanos retificados e revestidos com seções gradativamente maiores a fim de promoverem a rápida evacuação das águas pluviais.

A partir do século 20, o conceito de canalizar foi melhorado com o advento da utilização dos métodos computacionais e do avanço técnico e científico, propiciando a separação das águas de chuva do esgoto sanitário.

Com uma nova visão ambiental, busca-se incorporar os cursos d’água à paisagem urbana, despoluindo-os e preservando suas margens de forma que a valorização dos corpos hídricos passa a ser o paradigma dessa nova concepção. Somente medidas em harmonia com a natureza levarão ao sucesso. No lugar de direcionar e acelerar as águas das enchentes rio abaixo, deve-se restabelecer o quanto possível a retenção natural, conservando as áreas de inundação ainda existentes. É preciso quebrar preconceitos e vencer as pressões de visões ultrapassadas e interesseiras.

CICLO HIDROLÓGICO

As águas na natureza circulam e se transformam no interior das três unidades componentes do nosso planeta: a atmosfera, o solo e a hidrosfera - rios, lagos e mares.

Para estudarmos o ciclo hidrológico, podemos partir do momento em que a água se evapora dos oceanos e da superfície da terra e passa a integrar a atmosfera na forma de vapor d’água. Em determinadas condições surgem gotículas que, pela ação da gravidade, formam a precipitação pluviométrica, ou seja, a chuva.

Desse ponto em diante, a água pode seguir basicamente por dois caminhos:

parte infiltra através dos vazios do solo, abastecendo os reservatórios subterrâneos - lençol freático e aqüíferos - e outra parte forma o escoamento superficial. Saliente-se que, quanto maior for a retenção e a infiltração das águas de chuva, menor será o escoamento superficial e, consequentemente, menor a chance de ocorrer inundações.

As águas armazenadas nos reservatórios subterrâneos fluem lentamente na chamada descarga base para os corpos d’água e, por meio da evaporação, fecha-se o ciclo hidrológico.

CARACTERIZAÇÃO DA BACIA

A bacia hidrográfica pode ser entendida como um conjunto de terras drenadas por um rio principal e seus afluentes. A noção de bacia hidrográfica

inclui naturalmente a existência de cabeceiras ou nascentes, divisores d’água, cursos d’água principais, afluentes, subafluentes, etc. Em todas as bacias

hidrográficas deve existir uma hierarquização na rede hídrica. O conceito de bacia hidrográfica inclui, também, noção de dinamismo, devido às modificações

que ocorrem nas linhas divisórias de água sob o efeito dos agentes erosivos, alargando ou diminuindo a área da bacia.

O estudo da bacia contribuinte é realizado com a finalidade de se conhecerem as características e diversas influências relativas a:

• forma geométrica, responsável pela individualização da bacia contribuinte;

• relevo, declividade do curso d’água, declividade da bacia;

• geomorfologia, fornecendo uma visão estrutural da região, a forma do relevo existente;

• geologia, com o objetivo principal de se conhecer a maior ou menor permeabilidade e outras características do terreno.Essas características intervêm de modo fundamental nos volumes das enchentes e nas vazões de estiagem alimentadas pelos próprios lençóis subterrâneos. As características geomorfológicas e geológicas fornecem importantes elementos para o estudo da bacia, possibilitando a determinação da parcela de chuva que escoa sobre a superfície do solo, a qual deve ser captada e conduzida ao seu destino final pelas canalizações pluviais. Outras variáveis que influenciam o comportamento das chuvas e da bacia são:

• cobertura vegetal - quando a cobertura é densa, como nas matas e gramados, tende a favorecer a infiltração rápida, protegendo o solo contra as erosões. O efeito da cobertura do solo pode ser até mais importante que o tipo de solo;

• uso da terra - o solo revestido de quadras habitadas, ruas, estradas - consequência da urbanização - acarreta a impermeabilização progressiva do terreno, reduzindo, sensivelmente, a capacidade de infiltração do solo. Desse modo, deve-se estudar o efeito produzido pela impermeabilização no aumento da parcela de escoamento superficial.

Essas características são completamente individualizadas para cada bacia contribuinte, sendo necessário, portanto, o estudo de cada situação específica, de forma a se conhecerem as diversas influências e, consequentemente, a se determinarem as vazões geradas.

BACIAS URBANAS COMPARTILHADAS

Muitas cidades possuem, entretanto, bacias hidrográficas em comum com outros municípios, apresentando o seguinte cenário: um município a montante de outro e o curso d’água dividindo-os.

Nesse caso, o controle institucional da drenagem pode ser realizado por meio de legislação municipal adequada para cada município; legislação estadual que estabeleça os padrões a serem mantidos nos municípios de tal forma a não serem transferidos os impactos ou os dois procedimentos. Deve-se buscar ações conjuntas com os municípios envolvidos para se obter o planejamento de toda a bacia.

Para implantar medidas de controle de inundações devem ser consideradas três situações de ocupação: sub-bacia não urbanizada, sub-bacia parcialmente urbanizada e sub-bacia urbanizada.

SUB-BACIA NÃO-URBANIZADA

Nesta situação em que não houve a ocupação na planície de inundação do curso d’água, ao administrador cabe adotar as seguintes medidas:

• priorizar um plano diretor com o zoneamento da área de inundação visando a estabelecer regras de ocupação de áreas de risco;

• revitalizar o curso d’água com recuperação dos taludes e recomposição da vegetação ciliar;

• manter o leito em suas condições naturais;

• implantar interceptores de esgotos viabilizando futuro tratamento;

• promover o reflorestamento de áreas degradadas para prevenir a erosão e o assoreamento do curso d’água.

SUB-BACIA PARCIALMENTE URBANIZADA

Na situação de bacias parcialmente urbanizadas, haverá necessidade da adoção de medidas de caráter preventivo e emergencial, uma vez que a ocupação começa a se consolidar ao longo do curso d’água. Cabe ao administrador tais medidas:

• estabelecer o zoneamento das áreas não ocupadas e adoção de medidas para que não ocorram ocupações nas áreas de risco;

• preservar a faixa non aedificandi ao longo dos cursos d’água;

• dotar a legislação municipal com instrumento eficaz que promova retenção e a percolação no solo das águas pluviais no perímetro urbano; tais como valos de infiltração - sistemas de drenos implantados paralelos às ruas, estradas, conjuntos habitacionais;

• implantar bacias de percolação;

• implementar o reflorestamento para prevenir a erosão e o assoreamento do curso d’água;

• implantar programas de educação ambiental;

• implantar interceptores de esgotos viabilizando futuro tratamento

VALA DE INFILTRAÇÃO COM GRAMA POR ONDE ESCOA A ÁGUA DA RUA.

Observar a depressão, à direita da foto, que favorece a infiltração da água de chuva.

SUB-BACIA URBANIZADA

 

Na situação de bacias urbanizadas, a ocupação das margens - e mesmo da calha do rio - encontra-se consolidada e, nestes casos, a renaturalização e mesmo uma revalorização ecológica são limitadas, restando ao administrador intervir a montante do trecho, buscando reduzir os picos de vazão.

As soluções para minimizar as enchentes devem ser voltadas à infiltração da águas superficiais para o solo. Abaixo, algumas opções:

• pequenos reservatórios em condomínios, parques, escolas;

• bacia para amortecimento de cheias;

• não pavimentação das ruas;

• parques e áreas gramados;

• medidas de apoio à população, sistema de alerta, de evacuação e de

atendimento à comunidade atingida;

• programa de educação ambiental;

• implantação de interceptores de esgotos, viabilizando futuro tratamento.

APROVEITAMENTO DOS ESPAÇOS PARA AMORTECIMENTO DE CHEIAS

Aproveitamento dos espaços ocupados pelas estruturas utilizadas para amortecimento das cheias:

• praça de esportes utilizada durante o período seco, sendo o espaço ocupado no período de chuva como reservatório para amortecimento de cheias.

• campo de futebol utilizado no período de chuva para amortecimento da cheia.

 

• pavimentos permeáveis.

Áreas urbanas utilizadas como reservatórios para amortecimento de cheias:

• reservatório em parque municipal.

• reservatório em área densamente ocupada.

reservatório em área densamente ocupada com aproveitamento como área de lazer.

PLANO DIRETOR DE DRENAGEM URBANA – PDDU

O Plano Diretor de Drenagem Urbana - PDDU é o conjunto de diretrizes que determinam a gestão do sistema de drenagem cujo objetivo é minimizar o impacto ambiental devido ao escoamento das águas pluviais.

O PDDU deve priorizar as medidas não estruturantes, incluir a participação pública, ser definido por sub-bacias urbanas e ser integrado ao plano diretor de desenvolvimento urbano. Objetiva ser o instrumento orientador do poder executivo não só nas questões pontuais como inundações mas também nas medidas de macrodrenagem como contenções de encostas e cabeceiras.

A elaboração de plano diretor de drenagem urbana consiste em:

• estudar a bacia hidrográfica como um todo, com o cadastro da macrodrenagem e inventário das ocorrências de inundações, controle de erosão, controle de vetores causadores de doenças;

• estabelecer normas e critérios de projeto uniformes para toda a bacia hidrográfica;

• identificar áreas que possam ser preservadas ou adquiridas pelo Poder Público;

• elaborar o zoneamento dos fundos de vale e das várzeas de inundação;

• valorizar o curso d’água com sua integração na paisagem urbana e fonte de lazer;

• estabelecer critérios para implantação de medidas necessárias de acordo com os recursos disponíveis;

• articular o plano diretor com os serviços de abastecimento de água,esgotamento sanitário, sistema viário;

• envolver a comunidade na discussão dos problemas e soluções propostas;

• adotar medidas preventivas em vez de corretivas.

Objetivos a serem alcançados:

• reduzir o risco de danos à comunidade quanto aos aspectos de doenças de veiculação hídrica e de acidentes devido a inundações e deslizamentos de encostas;

• reduzir o risco ao patrimônio e aos negócios públicos e privados com a interrupção de transportes, fechamento do comércio e suas consequências,danos a veículos e bens público.

CAUSAS E EFEITOS DA URBANIZAÇÃO SOBRE AS INUNDAÇÕES URBANAS

Causas	Efeitos
Impermeabilidade	Maiores vazões
Redes de drenagem	Maiores picos a jusante
Resíduos sólidos urbanos	Entupimentos de galerias e degradação da qualidade das águas
Redes de esgotos sanitários deficientes	Degradação da qualidade das águas e doenças veiculadas hídrica
Desmatamento e desenvolvimento indisciplinado	Maiores picos de volumes e assoreamento
Ocupação das várzeas e fundos de vale	Maiores picos de vazão, maiores prejuízos e doenças de veiculação hídrica

Canalizações	Leitos Naturais
Transferem os impactos para jusante	Ocupam as várzeas de inundação, regularizando naturalmente a vazão
Promovem erosão	Preservam a integridade das margens pela presença da mata ciliar
Descaracterizam o ambiente fluvial	Incorporam ao cenário urbano o elemento natural
São de eficiência questionável	Funcionam com eficácia drenando naturalmente a vazão pluvial
Eliminam a biota	Preservam a biota na sua integridade
Custam caro	São de baixo custo de manutenção
Contrariam a Lei Florestal (Lei 14.309, de 19-6-2002)	São amparados pela legislação
Aumentam a velocidade dos cursos d’água	Reduzem a velocidade do curso d’água pela manutenção dos meandros
Eliminam a mata ciliar	Favorecem a conservação da mata ciliar
Favorecem a ocupação de áreas que são de preservação permanente	Inibem a ocupação regular pela ausência de equipamentos urbanos

LEGISLAÇÃO

As legislações que envolvem a drenagem urbana estão relacionadas com recursos hídricos, uso do solo e licenciamento ambiental.

RECURSOS HÍDRICOS - A Constituição Federal estabelece os princípios básicos da gestão por meio de bacias hidrográficas, que podem ter o domínio estadual ou federal.

USO DO SOLO - Visa ao disciplinamento do solo para a proteção ambiental, controle de poluição, saúde pública e da segurança. O macrozoneamento urbano nos planos diretores deverá contemplar os aspectos relativos à drenagem.

LICENCIAMENTO AMBIENTAL - Estabelece critérios e diretrizes para

as obras hidráulicas de drenagem.

GLOSSÁRIO

Assoreamento - elevação de uma superfície por deposição de sedimento.

Bacias de amortecimento de cheias - pequenas barragens que são construídas para armazenar temporariamente as águas das chuvas.

Desenvolvimento sustentável - é aquele que atende às necessidades das

presentes gerações sem comprometer a capacidade de as futuras gerações

atenderem às suas próprias necessidades.

Ecossistema - conjunto dos relacionamentos entre determinado ambiente e a

flora, a fauna e os micro-organismos.

Erosão - desgaste do solo por água corrente, ventos.

Interceptor de esgotos - tubulação destinada ao recolhimento das contribuições de esgotos que chegam a um curso d’água.

Jusante - sentido em que correm as águas de um rio.

Lençol freático - superfície da água subterrânea.

Mata ciliar - mata que cresce nas margens de rios, córregos e lagoas.

Montante - sentido contrário ao escoamento, rio acima.

Non aedificandi - áreas com proibição de construção.

Obras estruturantes - obras que modificam as condições naturais.

Percolação - o mesmo que infiltração.

Renaturalização - recuperação da morfologia natural dos rios.

Retificação de rios - processo pelo qual os rios são conduzidos para canais artificiais,podendo ser revestidos ou não, de forma predominantemente retilínea.

Sistema de drenagem - totalidade das estruturas projetadas para promover o esgotamento das águas pluviais.

Taludes - superfície inclinada do terreno, de uma margem de rio ou do parâmetro de uma barragem.

Talvegue - linha que segue a parte mais baixa do leito de um rio, de um canal

ou de um vale.

Várzeas de inundação - regiões de baixio onde ocorrem os fenômenos naturais de transbordamento dos cursos d’água.

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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SEMADS/GTZ (2001). Enchentes no Estado do Rio de Janeiro projeto

Planágua.

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2001.

FILHO, A. G. A, SZÉLIGA, M.R e ENOMOTO, C.F.(2000). Estudo de medidas

não-estruturais para controle de inundações urbanas.

TUCCI, C.E.M (2001). Gerenciamento da Drenagem Urbana.