Gesto da Drenagem Urbana
Prof. Carlos E. M. Tucci (Dsc)Prof. Nelson Motta (Msc)Utilizao de vegetao na cidade de Portland, E.U.A.
Contedo3.1 Impactos 3.1.1 Ciclo Hidrolgico e Ecossistema Aqutico 3.1.2 Sedimentos 3.1.3 Qualidade da gua3.2 Princpios da Gesto Sustentvel3.3 Controle 3.2.1 Na Fonte 3.2.2 Micro e Macrodrenagem
Impactos Devido a UrbanizaoQuantidade: aumento do volume e pico, reduo de EVT e gua subterrnea;Slidos: aumento da eroso, sedimentos e resduos;Qualidade: deteriorizao da qualidade da gua.
Mudana no Volume
Alteraes no hidrogramaAumento do volume do escoamento total e superficial e reduo do subterrneo;Aumento do pico e antecipao do tempo de concentrao para o mesmo risco;Obstrues ao escoamento;
Efeitos da Urbanizaorea impermevel: aumento da superfcie impermevel com as construes reduz o volume infiltrado, aumentando o escoamento superficial e a reduo da EVTCanalizao: acelera o escoamento, reduzindo o tempo de concentrao e aumento da velocidade do escoamento
Curitiba
Coeficiente de EscoamentoVariao do coeficiente de escoamento de eventos da bacia do Dilvio entre dois cenrios urbanosCrescimento de urbanizao de 19% para 40% nos cenrios de 79/82 para 96/97
Grfico2
0.110.34
0.030.31
0.040.3
0.090.4
0.070.4
0.140.24
0.120.35
0.080.49
0.140.27
0.070.59
0.090.35
0.120.41
0.09
0.18
0.07
0.29
0.08
0.2
0.17
0.17
0.29
0.12
0.3
0.29
0.49
0.15
0.29
79-82
96-97
Vazo mxima, m3/s
Coeficiente de escoamento
Plan1
EventoPico integral ( m3/s )Lmina precipitada ( mm )Lmina efetiva ( mm )CVolume do hidrograma ( mm )CN - AMC II
8/8/9622.8421.707.300.3411.9491.70
8/14/9622.2311.003.400.317.9795.20
8/27/9617.0916.905.100.3013.6892.70
9/1/9615.6521.308.400.4017.3793.10
10/24/9621.8523.009.200.4022.7492.70
11/15/9622.3420.905.100.2410.1089.70
6/14/9747.1643.4015.000.3519.9385.10
6/22/9767.4436.1017.600.4922.6091.30
7/18/9721.9423.006.200.279.8689.60
8/3/9734.9535.5021.100.5934.2193.80
8/7/9713.458.503.000.356.6696.80
8/16/9751.5429.1011.800.4117.0591.00
EventoPico integral ( m3/s )Lmina precipitada ( mm )Lmina efetiva ( mm )CVolume do hidrograma ( mm )CN - AMC II
2/7/7916.3127.503.100.114.0880.70
2/12/794.439.901.500.031.5388.30
2/28/794.897.200.300.041.3391.70
4/4/7911.4333.002.900.095.1575.90
4/29/799.6123.101.700.073.5480.70
5/9/7921.0736.505.000.149.8077.60
5/18/7913.5136.204.500.128.0976.90
6/11/794.2013.001.000.082.1288.40
7/7/7911.9535.104.800.1410.2578.30
7/25/796.4811.800.800.073.6588.80
8/25/799.7113.501.200.092.7388.40
9/28/7911.6331.703.800.1211.1278.90
10/22/797.0226.202.400.093.7380.00
11/17/7922.9930.405.600.189.5583.10
12/6/795.4919.001.400.073.8683.50
12/12/7943.2136.9010.800.2911.1285.00
12/14/798.3316.001.300.087.0986.40
1/9/8022.4721.004.100.206.1388.10
1/31/8013.2347.208.000.179.0875.00
2/16/8028.7938.606.400.178.6878.40
3/3/8031.3041.8012.100.2917.3183.30
5/1/8010.4739.204.700.127.3375.20
7/20/8027.2948.7014.600.3021.7881.60
8/17/8031.3728.908.400.2911.2287.90
9/12/8119.8287.7042.700.4944.5081.20
11/6/8125.6031.804.900.159.1480.80
2/3/8244.0570.0020.300.2916.5474.90
pcnpCn
10.035714285774.9074.9010.076923076985.10
20.071428571475.0075.0020.153846153889.60
30.107142857175.2075.2030.230769230889.70
40.142857142975.9075.9040.307692307791.00
50.178571428676.9076.9050.384615384691.30
60.214285714377.6077.6060.461538461591.70
70.2578.3078.3070.538461538592.70
80.285714285778.4078.4080.615384615492.70
90.321428571478.9078.9090.692307692393.10
100.357142857180.0080.00100.769230769293.80
110.392857142980.7080.70110.846153846295.20
120.428571428680.7080.70120.923076923196.80
130.464285714380.8080.8091.89
140.581.2081.201.1180048662
150.535714285781.6081.60
160.571428571483.1083.10
170.607142857183.3083.30
180.642857142983.5083.50
190.678571428685.0085.00
200.714285714386.4086.40
210.7587.9087.90
220.785714285788.1088.10
230.821428571488.3088.30
240.857142857188.4088.40
250.892857142988.4088.40
260.928571428688.8088.80
270.964285714391.7091.70
82.19
79-82
Vazo mxima (m3/s)
T (anos)5%mdia95%
214.0232.0455.400.29
523.4946.5675.640.25
1033.4260.7694.420.23
1540.9470.73106.610.21
2047.2078.26116.340.20
2551.1684.66124.050.20
5068.50107.03151.430.18
10090.81134.10183.650.16
Volume (mm)
T (anos)5%mdia95%Cv
24.08.614.00.27
56.512.318.90.24
109.015.923.40.22
1510.918.326.50.21
2012.320.328.80.20
2513.621.930.80.19
5018.127.637.50.18
10023.734.445.30.16
95/97
Vazo mxima (m3/s)
T (anos)5%mdia95%TQmaxVolume
267.6599.25136.380.1623.103.05
591.96129.82170.040.1552.792.78
10116.68157.51201.810.13102.592.6
15132.22176.49221.100.13152.502.51
20144.32190.42238.270.12202.432.46
25155.05202.01250.270.12252.392.41
50187.45242.31292.500.12502.262.29
100232.67287.83340.140.101002.152.18
Volume (mm)
T (anos)5%mdia95%
218.026.235.40.163.05
524.734.144.30.142.78
1031.141.352.20.122.60
1535.346.157.50.122.51
2038.649.861.40.112.46
2541.452.864.60.112.41
5050.863.175.60.102.29
10062.075.188.20.092.18
Cenrio79-82cenrio96-97
T (anos)QmaxVolumeQmaxVolume
20.280.30.160.16
50.250.20.150.14
100.230.20.130.12
150.210.20.130.12
200.20.20.120.11
250.180.20.120.11
500.180.20.110.1
1000.160.20.10.09
MODELOIPHII
Vazo mxima (m3/s)Vazo mxima (m3/s)
T (anos)5%mdia95%T (anos)5%mdia95%
234.7094.17147.160.29294.04147.95201.450.181.571.19
554.06124.68188.930.265125.96189.01251.340.171.521.15
1070.45152.03226.120.2510154.33225.57295.840.161.481.12
1582.22170.03250.240.2415171.97249.41324.810.151.471.11
2089.94183.68268.660.2420186.16267.52346.610.151.461.10
2596.62194.83283.660.2325197.57282.29364.550.151.451.09
50121.09232.78334.390.2250237.22332.60425.170.141.431.08
100146.02272.13392.400.23100282.84390.19494.900.141.431.06
Volume (mm)Volume (mm)
T (anos)5%mdia95%T (anos)5%mdia95%
210.531.952.80.34223.337.953.60.201.18920615
516.341.967.40.31530.848.066.60.181.1452074392
1021.551.080.40.301037.357.177.90.181.1198274171
1524.956.988.80.291541.563.085.30.171.1070110701
2027.461.495.20.282044.667.490.90.171.0975411171
2529.465.1100.50.282547.371.195.50.171.0923336918
5036.577.6118.00.275056.683.5111.10.161.0760309278
10044.891.9138.20.2610067.297.8128.90.161.0638529316
Vazo Mxima
T (anos)scsiphiiscsiphiiT (anos)QmxVolume (mm)QmxVolume
232.0494.1799.25147.9520.630.670.360.390.39
546.56124.68129.82189.0150.570.610.330.360.36
1060.76152.03157.51225.57100.540.580.320.350.35
1570.73170.03176.49249.41150.520.560.310.340.34
2078.26183.68190.42267.52200.510.550.30.340.34
2584.66194.83202.01282.29250.50.550.30.330.33
50107.03232.78242.31332.60500.480.530.290.320.32
100134.10272.13287.83390.191000.460.510.280.310.31
T (anos)SCSIPH IISCSIPH II
28.631.926.237.9294.17147.95
512.341.934.148.05124.68189.01
1015.951.041.357.110152.03225.57
1518.356.946.163.015170.03249.41
2020.361.449.867.420183.68267.52
2521.965.152.871.125194.83282.29
5027.677.663.183.550232.78332.60
10034.491.975.197.8100272.13390.19
IoIbhKsupKsubRmax
07.02.197912.000.20.852.01309.7
12.02.197910.000.750.853.71303.18
11.06.197912.590.290.853.6301.27
28.02.197911.250.210.833.5300
04.04.19799.750.750.852.63303.8
28.09.197910.000.570.84.71303.48
29.04.197910.340.840.852.64303.39
09.05.19799.750.140.854.59304.04
18.05.19799.750.80.832.86301.52
07.07.19799.750.80.831301
25.07.197910.000.630.852.74300.15
25.08.197910.000.60.852.19301.3
22.10.19799.750.680.853.09308.84
06.12.197912.000.440.854.08300.33
12.12.197912.000.750.852.13012
14.12.197910.000.390.82.76300.44
09.01.198012.000.520.851.34305.34
31.01.198011.400.360.822.53306.39
16.02.198012.000.740.850.993010.4
03.03.19809.750.750.830.71300
01.05.198010.870.520.82.58308.06
20.07.19809.750.80.82.84301
17.08.198010.500.40.81.71305.1
12.09.198111.160.750.822.73300.68
06.11.19819.750.150.83.26301.76
03.02.198213.680.670.852.983015
Mdia10.760.560.832.6930.004.16
Desvio padro1.12566185660.22615583460.02093212471.026256528104.1745078568
Assimetria0.9225174213-0.5814858289-0.7270020038-0.0383441934-1.096416894
Esatsticas de Monte Carlo
mdia0.5561550.833554.04714
d. padro0.04837845520.00041290416.2588534471
assim
IoIbhKsupKsubRmax
01.09.9610.000.550.84.7306
03.08.9710.000.390.81.94300.97
08.08.9610.000.150.83.1305.73
14.06.979.000.20.81.7309.3
14.08.969.000.440.82303.19
18.07.978.000.550.82.5309.5
24.10.9610.000.550.82.59304.39
27.08.9610.000.490.81.2306.2
07.08.979.000.450.84300
24.06.9610.000.50.80.23017
16.08.9710.000.160.81.5304.5
Mdia9.550.400.802.3130.006.07
Desvio padro0.6875516510.15805637660.00000002111.274839740404.6715810055
vazo de picocoeficiente de escoamento
16.310.1122.840.34
4.430.0322.230.31
4.890.0417.090.30
11.430.0915.650.40
9.610.0721.850.40
21.070.1422.340.24
13.510.1247.160.35
4.200.0867.440.49
11.950.1421.940.27
6.480.0734.950.59
9.710.0913.450.35
11.630.1251.540.41
7.020.09
22.990.18
5.490.07
43.210.29
8.330.08
22.470.20
13.230.17
28.790.17
31.300.29
10.470.12
27.290.30
31.370.29
19.820.49
25.600.15
44.050.29
Vazesmximas
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96-97
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CN
Plan2
79-82
96-97
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Plan3
79-82
96-97
Tempo de retorno, anos
vazes mximas, m3/s
79-82
96-97
Vazo mxima, m3/s
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43.000341624
39.0221580485
39.2299737855
35.0890035724
38.8523746647
17.8002363487
13.283834273
8.8885558501
7.3050296188
24.6695785607
22.8915450203
21.9207758709
23.5452703402
30.1507664165
34.7957119276
18.4497445738
27.4433769026
23.3984313915
44.6547904286
37.0193100987
38.3146689333
17.1938342029
14.3677138369
25.347754972
27.9443387994
25.5477204505
31.9265485134
31.1508215873
29.1782093026
12.2072279909
17.2808542276
37.6442522752
36.0757108189
30.7547979125
9.2163933801
7.8516881154
27.3989526142
49.7628673933
74.0193010899
60.7396320061
38.4319447579
22.8628638346
37.8397560065
56.1720261581
48.8000539462
32.8764792657
13.9108432272
16.826951966
30.6386317053
29.5806133649
34.2538484678
23.4068573405
29.9952943863
38.4612531688
28.2679417118
33.3870634727
39.8581421306
56.5878556418
71.0105813962
54.2090684461
144.2952064045
128.4058123024
121.9322300756
21.8871454802
14.1903520595
21.4671117816
21.0195440091
39.2639183245
39.0593112721
46.6145888478
25.9820886064
22.5747585703
38.2823454356
40.0489164043
40.3648684336
32.6522946914
38.7326741928
54.8467813145
64.0397319036
81.7331048848
74.5969564033
76.1138290632
meses
volume, mm
Aumento de VolumeAumento do volume mdio trimestral ao longo do tempo no Dilvio em Porto Alegre
Tendncia do efeito da urbanizao no picoA relao entre cenrio de pr-desenvolvimento e ps-desenvolvimento diminui com o aumento do tempo de retorno Devido ao efeito da infiltrao sobre o total precipitado que constante
Impactos Ambientais sobre o Ecossistema AquticoAumento da temperatura (Silveira 1997 Porto Alegre);Aumento de sedimentos e material slido;Obstrues ao escoamento;Diminuio da qualidade da gua pluvial;Contaminao de aqferos.
Obstruo por sedimentos & slidos (lixo)Fase 1: Grande produo de sedimentos durante crescimento da cidade;Fase 2: sedimentos + slidos (lixo) com a populao. Fase 3: reduo na fase final da urbanizao devido a melhoria da limpeza urbana e reduo das superfcies desprotegidas
ErosoEroso e reas degradadas: aumento da velocidade devido a urbanizao produzem ravinamento e eroso nas superfcies desprotegidas gerando reas degradadas e eroso regressiva destruindo residncias, avenidas entre outros Aumento da concentrao: sedimentos e slidos (lixos)
Eroses criadas por erros em lanamento de drenagem de guas pluviaisEroso Linear
Campo Grande MS / Eroso da Mata do JacintoDimenses: largura = 70,0 a 100,0 m, comprimento = 700,0 m, profundidade = 5,0 a 16,5 m.Perodo de ocorrncia: 1975 a 2000.
Foto Area de 2000
Recuperao da rea degradada
Vistas Laterais do Parque da Mata do Jacinto
Projetos inadequados
Slidos !!!!O problema minimizado com adequada freqncia de coleta e educao da populao com multas pesadas.
MaceiFalta de Dissipador
Manaus
Belo Horizonte
Contaminao de AqferosAterros Sanitrios em rea de recarga;
Fossas spticas;
Redes de condutos de guas pluviais ou esgoto entupidos.
Princpios da gesto sustentvelA bacia como sistema (impactos no devem ser transferidos)Controle do conjunto da bacia (estruturais e no-estruturais)Meios: Plano Diretor Urbano/Drenagem, legislao e manual;Horizontes de Expanso (Plano Diretor deve planejar);Os critrios sustentveis, controle sobre ampliao da cheia e transferncia de impactos;O controle permanente contra violaes de legislaes e participao social;Educao;Administrao (responsabilidade municipal);
Geralmente as reas junto aos rios possuem espao para parques;Planeje os parques, utilizando uma parcela do mesmo para reteno ou deteno; possvel obter as reas no desmembramento dos loteamento dentro das reas pblicas; possvel tambm legislar para que o desenvolvimento do parque seja do empreendedor
Planejamento da expanso da macro-drenagem
Porto AlegrePossveis solues para minimizar os problemas
Grenoble, Frana
Medidas de controle na fonteAumentam a rea de infiltrao atravs de: valos, poos e bacias de infiltrao, trincheiras de infiltrao ou bacias de percolao, pavimentos permeveis e mantas de infiltrao; Armazenam temporariamente a gua em reservatrios locais
InfiltraoPlano de InfiltraoValo de infiltrao
Trincheira de infiltrao e percolaoRuas com infiltrao nos passeios
Infiltrao: Vantagens
Reduo das vazes mximas jusante;Reduo do tamanho dos condutos;Aumento da recarga do aqfero;Preservao da vegetao natural;Reduo da poluio transportada para os rios;
Dificuldades para InfiltraoImpermeabilizao do solo de algumas reas pela falta de manuteno;Aumento do nvel do lenol fretico, atingindo construes em subsolo.Profundidade do lenol fretico no perodo chuvoso menor que 1,20 m, abaixo da superfcie filtrante;
Dificuldades para Infiltrao
Camada impermevel a 1,20 m ou menos da superfcie infiltrante;A superfcie infiltrante est preenchida com terra;Os solos superficiais e subsuperficiais so de baixa permeabilidade ( classificados, segundo o Soil Conservation Service, como pertencentes ao grupo hidrolgico D, ou a taxa de infiltrao saturada menor que 7,60 mm/h).
Trincheiras
Comprimento: 10 m; largura: 0,8 m; profundidade: 1mrea de contribuio: 600 m2 reas com paraleleppedos, terreno natural e gramaMonitorado desde Julho 1999Trincheira 1
Projeto de Recuperao da Nascente do Crrego dos BuritisSob o Clube de Engenharia de Goinia - GOHISTRICO DO CENGA nascente do Crrego do Buritis no Clube de Engenharia,da sinal de vida depois de oito anos seca. Em dois meses, uma idia simples - perfuraes pelos 14,7 mil metros deterreno - fez brotar gua no local. O projeto pode ser modelo para recuperar outras reas.
O homem retira gua dos poos atravs de bombas.
Para o processo inverso basta encaminhar as guas de chuva para os poos de infiltrao. COMO CAPTURAR AS GUAS DE CHUVA
Nem toda rea verde permevel
Trincheiras e poos executados
Poo em canaletas de escoamento.
Pavimentos permeveis Blocos vazadosAsfalto porosoConcreto porosoEstacionamento construdo para monitoramento no IPH
EXPERIMENTOS COM DIFERENTES SUPERFCIES
Medidas na macrodrenagem Deteno so reservatrios mantidos secos na maior parte do tempo e so utilizados para controle de pico, ou seja controle quantitativo;Reteno so reservatrios mantidos com lminas de gua que tm a funo de reduzir o pico e melhoria da qualidade da gua. Por exemplo, banhados ou reservatrios urbanos. As retenes necessitam de maior volume e mais espao;As detenes fechadas podem custar at 7 vezes as enterradas (sem considerar desapropriao).
DetenoReteno
Detalhe do Extravasor
Dispositivo de sada
Exemplo de Dispositivo de SadaVertedor da Bacia de Deteno de guas Espraiadas em So Paulo - SP
Deteno off-line
Exemplo de Deteno Off-line
Deteno Enterrada
Deteno on-line
Exemplo de Detenes On-line
Re-naturalizao Recuperar as funes naturais dos sistemas hdricos urbanos;Depois da coleta e tratamento de esgoto;Retenes e controle da qualidade da gua;Recuperar o meio ambiente aqutico e as condies naturais.
Seul
Sistema integrado a natureza
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