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Nilo NascimentoBelo Horizonte, Junho de 2019
DRENAGEM URBANA DE BAIXO IMPACTO: desafios para seu emprego no Brasil
Trabalho de Integração Multidisciplinar 11º Semestre de 2019
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Densidade populacional Rio de Janeiro
1885
por Marc Ferrez
Rio de Janeiro
hoje
Lago e Fernandes Jr, 2000
www.skyscrapercity.com/showthread.php?t=1581817
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Densidade populacional
Londres Paris
ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha)
1801 150 1800 159
1851 289 1846 307
1861 303 1851 340
1900 141 1900 326
Área urbana em 1840: 50 km2 Área urbana em 1840: 34 km2
Área urbana em 1900: 300 km2 Área urbana em 1900: 80 km2
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O impacto do transporte público
Rio de Janeiro: primeira linha de bonde em 18701872: 250 km de linhas em implantação
http://conexaolight.com.br
Rio de Janeiro,1908
por Malta
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The city of dreadful night
Hall (2002),apud Thomson, 1880
Londres (1900)
Berlin
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Epidemia de cólera emLondres:
Agosto-Setembro, 1854
127 vítimas em 3 dias616 vítimas no total
Johnson (2006)
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Londres, 1854: John Snow
Mapeamento de vítimas e de suas fontes de água
Johnson (2006)
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Mudanças importantes nas cidades natransição dos séculos 19 e 20
• Infraestrutura viária: novas avenidas, muito maislargas (hierarquia e conectividade)
• Infraestrutura de água• Água potável: preocupação com qualidade, proteção de
mananciais, infraestruura de distribuição• Esgotos domésticos: dos sistemas estáticos aos
sistemas dinâmicos, tratamento de esgotos
• Padrões construtivos e código de obras
• Eletromagnetismo e máquinas de transporte de pessoas e de água
• Materiais e engenharia de materiais
• Mecânica dos fluidos e engenhariahidrológica e hidráulica
• Estatística
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Lisboa
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Lisboa
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Lisboa
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Cidades jardim de Ebenezer Howard (1898)
Industrial sector
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Welwyin Garden City (UK)
Área cívica
Comércio
ServiçosSetor
industrial
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Traçado sanitário das cidades
Saturnino de Brito (1864-1929)
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Uma discussão sobre as cidades antigas
Brito (1916)
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Os requisitos das cidades modernas
Desenho geométrico para facilitar o fluxo de:TráfegoÁguas e ar
Desenho da cidade deve incluir critérios estéticos (com o apoio de artistas)
Desenho da cidade deve considerar o patrimônio histórico e ambiental
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O plano urbano deve ser guiado pelo manejo da água:
Corpos d’água naturais
Florestas e áreas verdes
Requisitos do saneamento
A cidade moderna
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Santos, 1910 – Saturnino de Brito
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O higienismo: drenagem pluvial e esgotamento sanitário
• Escoamento gravitacional, funcionamento automático
• Evacuação rápida das águas pluviais – concentração rápida de escoamentos
• Rede subterrânea, vinculação com o sistema viário
• Cidade (re)construída segundo bases racionais
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Brasil, iniciativas inovadoras entre os séculos XIX e XX
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Parque do Flamengo
(1965)
Jardim Botânico
(1808)
Floresta da Tijuca
(1860)
Floresta daijuca
(Ferrez, 1885)
Parque do Flamento
(1965)
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Parque do Flamengo
(1965)
Jardim Botânico
(1808)
Floresta da Tijuca
(1860)
Floresta daTijuca
(Ferrez, 1885)
Jard
imB
otâ
nic
o
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1885
Parque do Flamento
(1965)
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Parque do Flamengo
(1965)
Jardim Botânico
(1808)
Floresta da Tijuca
(1860)
Floresta daTijuca
(Ferrez, 1885)
Jard
imB
otâ
nic
o
Ferr
ez,
1885
Parque do Flamento
(1965)
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Arquitetura modernaPalácio Capanema (1936-1937)
Ministério das Relações
Exteriores. Itamaraty (1970)
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Brasília (1960)
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Brasília (1960)
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Brasília: superquadras
Principais conceitos:
Número fixo de parvimentos: 7 Prédios sobre pilotis Nível térreo é área pública Área verde significativa Estratégias de “traffic calming”
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Brasília: superquadras
Principais conceitos:
Número fixo de parvimentos: 7 Prédios sobre pilotis Nível térreo é área pública Área verde significativa Estratégias de “traffic calming”
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Superquadra em números
Área total: 78,400 m2
Cinturão verde: 20,800 m2 (26.5%)Área verde dentro da quadra: 22,392 m2 (28.5%)Área verde total: 43,192 m2 (55.0%)
Área construída (projeção): 11,688 m2 (15.0%)Vias, estacionamentos: 23,520 m2 (30.0%)
Área impermeável: 45%
População de projeto: 3,000 pessoasPopulação típica: 1,200 pessoas
Densidade típica: 152 hab/ha
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Superquadra em números
Área total: 78,400 m2
Cinturão verde: 20,800 m2 (26.5%)Área verde dentro da quadra: 22,392 m2 (28.5%)Área verde total: 43,192 m2 (55.0%)
Área construída (projeção): 11,688 m2 (15.0%)Vias, estacionamentos: 23,520 m2 (30.0%)
Área impermeável: 45%
População de projeto: 3,000 pessoasPopulação típica: 1,200 pessoas
Densidade típica: 152 hab/ha
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
0 50 100 150 200 250
densidade habitacional,hab/ha
área
impe
rmeá
vel, %
Belo Horizonte: densidade populacional versus taxa de impermeabilização
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Questão 1: Água e urbanismo, densidade e sustentabilidade
(2012)(1997)
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Densidade, consumo de energia e emissões
Kenworth e Newman (1989)
![Page 38: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/38.jpg)
Densidade, consumo de energia e emissões
Kenworth e Newman (1989)
Região Metropolitana de Paris (EGT, 1991)
![Page 39: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/39.jpg)
Cidades compactas
Benefícios potenciais:
Transporte público: viabilidade Mobilidade: diversos modais Redução de emissões de gás
de efeito estufa Eficiência energética Menor custo de infraestrutura Comércio e serviço locais Oportunidades locais de
trabalho Definição clara entre urbano e
rural Proteção de áreas rurais e
naturais
Efeitos adversos:
Ilhas de calor Chuvas intensas e
inundações Baixa eficiência energética:
insolação, ventilação, conforto térmico
Congestionamentos e emissões
Custos imobiliários e expulsão de mais pobres
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O fator densidade (fonte: OCDE, 2012)Bicicleta
Copenhague
Transporte públicoParis, Madri, Londres, Nova Iorque
CarrosMelbourne, Los Angeles, Portland
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Fouchier, 1997
36 flats, 70 m2 – 79 inhabitants
Building projection: 10%
Density: 157 inhab/ha
36 flats, 70 m2 – 79 inhabitants
Building projection: 17%
Density: 157 inhab/ha
24 dwellings,105 m2 – 67 inhabitants
Building projection: 33%
Density: 133 hab/ha
![Page 42: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/42.jpg)
Fouchier, 1997
![Page 43: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/43.jpg)
Fouchier, 1997
![Page 44: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/44.jpg)
Fouchier, 1997
![Page 45: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/45.jpg)
Density and open spaces: a debatable issue
• Jane Jacobs:• Public appropriation of the space• Security of the neighborhood
• Density and quality of life
The death and life of great American cities (1961)
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Cidades compactas: Confluência (Lyon, FR)
10.000 hab/km2
![Page 47: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/47.jpg)
Cidades compactas: Confluência (Lyon, FR)
10.000 hab/km2
![Page 48: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/48.jpg)
Densidade populacional em algumas cidades brasileiras
BH: 7.000 hab/km2 São Paulo: 12.000 hab/km2
POA: 3.000 hab/km2Curitiba: 4.500 hab/km2
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Impacto da urbanização sobre
os processos hidrológicos
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• Efeitos da urbanização:
• Vazão máxima anual:• Aumento pode ser superior a 10 vezes a natural
• Volume de escoamento médio anual:• Aumento pode ser superior a 8 vezes o natural
Impactos da urbanização sobre o ciclo hidrológico
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Exemplo: Belo Horizonte
![Page 52: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/52.jpg)
![Page 53: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/53.jpg)
![Page 54: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/54.jpg)
Impactos da urbanização sobre o ciclo hidrológico
![Page 55: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/55.jpg)
Impactos da urbanização sobre o ciclo hidrológico
![Page 56: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/56.jpg)
![Page 57: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/57.jpg)
Carênciasde inteceptores
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Poluição por resíduos sólidose esgotos sanitários
![Page 59: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/59.jpg)
Poluição por resíduos sólidos e esgotos sanitários
![Page 60: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/60.jpg)
Visitando galerias em BH
![Page 61: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/61.jpg)
Carga equivalente ao esgotamento sanitário
composição orgânica: DBO, N, P
composição com metais: Chumbo, Ferro, etc;
grande carga no início da precipitação
Poluição difusa de origem pluvial
![Page 62: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/62.jpg)
O problema da erosão urbana
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Impactos da erosão urbana
![Page 64: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/64.jpg)
Canoístas pela despoluição do Arrudas
![Page 65: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/65.jpg)
Uma terminologia variada e significante
• BNP (EUA)
• Téchniques Compensatoires(França)
• Técnicas Compensatórias (Brasil)
• SUDS (Reino Unido)
• LID (EUA)
• WSUD (Austrália)
• Green Infrastructure (EUA)
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BNP, SUDS, Técnicas Compensatórias
• Foco inicial na técnica:• Métodos de dimensionamento• Eficiência• Manutenção• Custos
• Porém, rápida evolução para questões mais amplas:• Integração com o projeto urbano• Regulação e regulamentação• Responsabilidades no setor público• Reponsabilidades no setor privado
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LID e WSUD
• Foco no ciclo hidrológico urbano:• Conceito de águas urbanas• Integração com o projeto urbano• Usos múltiplos• Múltiplos instrumentos, inclusive
técnicos• Princípios guiam o planejamento
e ações• A sustentabilidade é critério
dominante• Modelagem hidrológica contínua,
qualidade e quantidade de água: uma mudança conceitual importante
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Infraestrutura verde
• Múltiplas funções:• Infiltração e
evapotranspiração• Redução de processos
erosivos e poluição difusa• Redução de ilhas de calor e
conservação de energia• Habitat para flora e fauna• Redução de gases de efeito
estufa
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• Paisagem, um forte conceito:• Potencial para estruturar o
território• Delimitar usos prioritários:
• Unidades de conservação• Áreas agrícolas• Áreas urbanas
• Mas múltiplos: turismo, lazer, transporte, etc
• Conectividade: associação a• Eixos viários• Corpos d’água
• Múltiplos modais de transporte
Infraestrutura verde
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• Paisagem, um forte conceito:• Potencial para estruturar o
território• Delimitar usos prioritários:
• Unidades de conservação• Áreas agrícolas• Áreas urbanas
• Mas múltiplos: turismo, lazer, transporte, etc
• Conectividade: associação a• Eixos viários• Corpos d’água
• Múltiplos modais de transporte
Infraestrutura verde
![Page 71: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/71.jpg)
• Paisagem, um forte conceito:• Potencial para estruturar o
território• Delimitar usos prioritários:
• Unidades de conservação• Áreas agrícolas• Áreas urbanas
• Mas múltiplos: turismo, lazer, transporte, etc
• Conectividade: associação a• Eixos viários• Corpos d’água
• Múltiplos modais de transporte
Infraestrutura verde
![Page 72: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/72.jpg)
Infraestrutura verde
Natural no espaço construído Construído no espaço natural
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Infraestrutura verde
![Page 74: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/74.jpg)
Questão 2: Infraestrutura verde (e azul)
![Page 75: Nilo Nascimento - etg.ufmg.br · Densidade populacional Londres Paris ano Densidade (hab/ha) ano Densidade (hab/ha) 1801 150 1800 159 1851 289 1846 307 1861 303 1851 340 1900 141](https://reader030.fdocument.pub/reader030/viewer/2022040421/5e0be5ac0d42ea4cfc45a2b4/html5/thumbnails/75.jpg)
Collector and arterial roads
Letícia Alecar and Frederico Almeida on pictures by N Nascimento
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Collector and arterial roads
Letícia Alecar and Frederico Almeida on pictures by N Nascimento
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As alternativas de inovação
Drenagem urbana - principais objetivos e desafios atuais:
• Controle de inundações e de poluição difusa
• A valorização da água em contexto urbano
• As múltiplas interações com o desenvolvimento urbano: planejamento territorial
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As alternativas de inovação
Princípios da moderna drenagem pluvial
novos desenvolvimentos não podem aumentar ou acelerar a vazão de pico das condições naturais (ou prévias aos novos loteamentos);
considerar o conjunto da bacia hidrográfica para controle da drenagem urbana;
buscar evitar a transferência dos impactos para jusante;
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As alternativas de inovação
Princípios da moderna drenagem pluvial
valorizar as medidas não-estruturais (educação tem papel fundamental);
implementar medidas de regulamentação;
Implementar instrumentos econômicos.
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Drenagem UrbanaAlgumas oportunidades de inovação
• Tratamentos de fundo de vale
• Tecnologias compensatórias:• Infiltração• Armazenamento
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Tratamentos de Fundo de Vale
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Córrego Baleares, BH (Macedo, 2008)
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Córrego Baleares, BH (Macedo, 2008)
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Córrego Baleares, BH (Macedo, 2008)
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Córrego Baleares, BH
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O programa DRENURBS - Nascentes
• Foco principal: restauração de rios:
• Controle de poluição: interceptores
• Controle de inundações• Programa habitacional:
• Remoção de áreas de risco• Assentamento na vizinhança
• Criação de áreas verdes -parques
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Tecnologias compensatóriasCompensatórias de que?
• Favorecer a infiltração: compensatória dos efeitos de impermeabilização sobre o balanço hídrico
• Favorecer o armazenamento: compensatória dos efeitos de impermeabilização e de implantação de redes de drenagem
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Tecnologias Compensatórias
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Microrreservatório no lote
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Microrreservatório no lote
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Escola Anne Frank
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Controle “na fonte”
• Telhados armazenadores
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Telhados armazenadores
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Telhados armazenadores
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Armazenamento
em áreas
de estacionamento
Controle no sistema viário
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Parking Croix Saint Marc - AULNAY-SOUS-BOIS
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias: trincheiras de infiltração
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Tecnologias Compensatórias: trincheiras de infiltração
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ZAC des Hautes Bornes – Clichy-Sous-Bois
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Tecnologias Compensatórias: poços de infiltração
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Tecnologias Compensatórias: poços de infiltração
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias
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Elementos constitutivos de bacias de detenção
Vertedor de emergência Descarregador de fundo
Barragem
Reservatório
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Tecnologias Compensatórias
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Tecnologias Compensatórias: bacias de detenção
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Tecnologias Compensatórias: bacias de detenção
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Tecnologias Compensatórias
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Jardin des Artistes - NOISY-LE-GRAND
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Bacias de
infiltração
Controle a jusante
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Do academia ao emprego
• Confiança nos sistemas:• Difusão
• Demonstração
• Formação e treinamento
• Parecerias e responsabilidades: O&M
• Absorção de custos: capital e O&M
• Perspectivas para incentivos financeiros
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Outros desafios:
• Aceitação pelo público:• Percepção de riscos ambientais e sociais• Participação da população no processo de decisão
• Transparência: conflitos entre desenvolver ou proteger
• Outros temas técnicos:• Combinando técnicas compensatórias com parques
lineares• Morfologia fluvial de rios urbanos, poluição difusa• Ecologia urbana