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1 HIDRÁULICA APLICADA, HIDROLOGIA E DRENAGEM URBANA 2 Sumário NOSSA HISTÓRIA ......................................................................................................... 3 1. INTRODUÇÃO ........................................................................................................ 4 2. EVOLUÇÃO DA HIDRÁULICA ........................................................................... 9 2.1. HIDRÁULICA PARA ENGENHEIROS SANITARISTAS E AMBIENTAIS . 11 2.1.1. SISTEMAS DE PRODUÇÃO, RESERVAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA POTÁVEL. ........................................................................................................ 11 ✓ COMO FUNCIONA UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA? . 13 ✓ PROJETANDO UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA ........... 18 2.1.2. SISTEMAS ELEVATÓRIOS DE ÁGUA POTÁVEL. .................................. 21 2.1.3. COLETORES, INTERCEPTORES E EMISSÁRIOS DE ESGOTO SANITÁRIO ................................................................................................................... 23 ✓ PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS ........................................................ 24 ✓ DIFERENÇAS DE ESGOTOS................................................................. 24 ✓ VAZÕES ...................................................................................................... 25 ✓ AS LIGAÇÕES ........................................................................................... 26 3. BREVE HISTÓRICO DA HIDROLOGIA ............................................................ 27 3.1. CICLO HIDROLÓGICO CICLO HIDROLÓGICO ........................................... 29 4. IMPACTOS E CONTROLES DA DRENAGEM URBANA ................................ 32 4.1. CONSEQÜÊNCIAS DA URBANIZAÇÃO NA DRENAGEM DA BACIA .... 34 4.2. ELEMENTOS DE MICRO-DRENAGEM URBANA ....................................... 38 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................... 40 3 NOSSA HISTÓRIA A nossa história inicia com a realização do sonho de um grupo de em- presários, em atender à crescente demanda de alunos para cursos de Gradua- ção e Pós-Graduação. Com isso foi criado a nossa instituição, como entidade oferecendo serviços educacionais em nível superior. A instituição tem por objetivo formar diplomados nas diferentes áreas de conhecimento, aptos para a inserção em setores profissionais e para a partici- pação no desenvolvimento da sociedade brasileira, e colaborar na sua forma- ção contínua. Além de promover a divulgação de conhecimentos culturais, ci- entíficos e técnicos que constituem patrimônio da humanidade e comunicar o saber através do ensino, de publicação ou outras normas de comunicação. A nossa missão é oferecer qualidade em conhecimento e cultura de for- ma confiável e eficiente para que o aluno tenha oportunidade de construir uma base profissional e ética. Dessa forma, conquistando o espaço de uma das ins- tituições modelo no país na oferta de cursos, primando sempre pela inovação tecnológica, excelência no atendimento e valor do serviço oferecido. 4 1. INTRODUÇÃO Figura 1: Hidráulica, hidrologia. Fonte: https://www.aquafluxus.com.br/o-que-e-hidrologia/?lang=en Teoricamente, o termo “hidráulica” advém do grego hydor (água) e aulos (tubo, condução) significando condução de água. Por definição, hidráulica é o estudo do equilíbrio e comportamento da água e de outros líquidos, quer em repouso, quer em movimento. Dessa forma, a Hidráulica se divide em Hidrostá- tica, que estuda as condições de equilíbrio dos líquidos em repouso, e Hidrodi- nâmica, que trata dos líquidos em movimento. Quanto à aplicação dos concei- tos, a hidráulica pode ser dividida em: • Hidráulica Geral ou Teórica: estuda as leis teóricas da Mecânica aplica- das ao repouso e ao movimento dos fluidos ideais, ou seja, líquidos sem coesão, viscosidade e elasticidade. • Hidráulica Aplicada ou Hidrotécnica: aplica os princípios e leis estudadas na Hidráulica Teórica nos diferentes ramos da técnica. De acordo com Azevedo Netto et al. (1998), as áreas de atuação da Hidráu- lica Aplicada ou Hidrotécnica são: I) Urbana: 5 a. Sistemas de abastecimento de água; b. Sistema de esgotamento sanitário; c. Sistemas de drenagem pluvial; d. Canais; II) Agrícola: a. Sistemas de drenagem; b. Sistema de irrigação; c. Sistemas de água potável e esgotos; III) Instalações prediais: a. Industriais; b. Comerciais; c. Residenciais; d. Públicas; IV) Lazer e paisagismo V) Estradas (drenagem) VI) Controle de Enchentes e Inundações; VII) Geração de energia 6 VIII) Navegação e obras marítimas e fluviais Durante a prática profissional, o engenheiro hidráulico deverá utilizar os seguintes instrumentos: • Analogias: utilizar da experiência adquirida em outras ocasiões para solucionar problemas atuais; • Cálculos teóricos e empíricos; • Modelos físicos reduzidos: utilizar modelos reduzidos para re- solver problemas maiores; • Modelos matemáticos de simulação: dependendo do problema será necessário utilizar ferramentas avançadas de cálculo, com o uso de computadores capazes de resolver equações de grande complexidade; • Hidrologia: o dimensionamento de estruturas hidráulicas deve ser acompanhado de um minucioso estudo hidrológico visando de- terminar a vazão de projeto para um determinado período de re- torno. Os conhecimentos de hidráulica podem ser aplicados em diversos em- preendimentos como, por exemplo: • Aterros; • Barragens; • Bombas; • Cais de porto; • Canais; • Comportas; • Diques; • Dragagens; • Dreno; • Eclusas; • Enrocamentos; 7 • Flutuantes; • Medidores; • Orifícios; • Poços; • Reservatórios; • Tubos e canos; • Turbinas; • Válvulas; • Vertedores, Etc. A Hidrologia pode ser entendida como a ciência que estuda a água, co- mo a própria origem da palavra indica (do grego): hidrologia = hydor (“água”) + logos (“ciência” ou “estudo”). Entretanto, uma boa definição adotada por vários autores é a seguinte: “Hidrologia é a ciência que trata da água na Terra, sua ocorrência, circu- lação e distribuição, suas propriedades físicas e químicas e sua reação com o meio ambiente, incluindo sua relação com as formas vivas” (Definição do U.S. Federal Council of Service and Technology, citada por Chow, 1959, apud Tuc- ci, 2000). Como se pode perceber pela definição acima, a hidrologia é uma ciência consideravelmente ampla, cujo escopo de trabalho abrange diversas sub-áreas mais específicas, como por exemplo: - Hidrometeorologia: trata da água na atmosfera; - Limnologia: estuda os lagos e reservatórios; - Potamologia: estuda os rios; - Oceanografia: estuda os oceanos; - Hidrogeologia: estudas as águas subterrâneas; - Glaciologia: trata da ocorrência de neve/gelo na natureza. 8 Entretanto, cabe salientar que a maioria dos estudos envolve mais de uma das sub-áreas, já que os fenômenos e processos envolvendo a água na natureza (ocorrência, distribuição, propriedades físico-químicas, etc.) estão in- terrelacionados de tal forma que a explicação e o entendimento dos mesmos só são alcançados mediante a reunião dos conhecimentos das diversas sub- áreas. Por exemplo, como estudar os processos de deposição de nutrientes e sedimentos em um reservatório (limnologia) sem a caracterização do aporte dessas substâncias oriundo do curso d’água (rio) barrado para formar o reser- vatório (potamologia)? Tornando a análise um pouco mais geral, face ao caráter de escassez atribuído à água atualmente, sendo reconhecida a importância em preservar e usar racionalmente esse recurso, uma vasta gama de profissionais tem se de- dicado a estudara hidrologia, entre eles os engenheiros, economistas, estatís- ticos, químicos, biólogos, químicos, matemáticos, geólogos, agrônomos, geó- grafos, etc. Os problemas relacionados à água geralmente requerem um enfoque multidisciplinar, segundo o qual diversos especialistas contribuem em suas áreas para entender a situação e alcançar a melhor alternativa, sob determina- dos critérios. Um exemplo disso é um projeto que vise o barramento de um rio para formação de um reservatório, com o objetivo de captar água para abaste- cimento humano e irrigação. Simplificadamente, poder-se-ia dizer que o hidró- logo seria responsável pela caracterização da área contribuinte ao reservatório, estimando a vazão afluente e dimensionando a barragem; ao especialista em hidráulica caberia projetar o sistema de captação, bombeamento e distribuição da água; o biólogo analisaria o impacto do barramento do rio sobre o ecossis- tema, em particular sobre a biota aquática, bem como no levantamento das espécies que habitam a região a ser alagada; o sociólogo (e psicólogo) estaria envolvido com a remoção da população residente na área alagada pela barra- gem, a qual seria realocada; a vegetação que ficaria submersa com o enchi- mento do lago iria se degradar, merecendo o devido monitoramento da quali- dade da água, que poderia ser realizado por um especialista na área de sane- amento/química; o agrônomo iria definir as condições de irrigação das culturas agrícolas atendidas, e assim por diante. 9 Por outro lado, também cabe salientar que, a despeito dos vários profis- sionais envolvidos na problemática da água, os estudos hidrológicos, propria- mente ditos, geralmente envolvem técnicas originárias ou desenvolvidas a par- tir de conceitos de outras áreas, mas que o profissional que lida com a hidrolo- gia deve estar familiarizado e ser capaz de aplica-las e entender seus resulta- dos. Entre tais técnicas pode-se citar: teoria estocástica, séries temporais, aná- lise multicritério, teoria das decisões, análise econômica, programação dinâmi- ca, inteligência artificial, otimização, interpretação de imagens de satélite, etc. O ciclo hidrológico sofre fortes alterações nas áreas urbanas devido, principalmente, à alteração da superfície e a canalização do escoamento, au- mento de poluição devido à contaminação do ar, das superfícies urbanas e do material sólido disposto pela população. Esse processo apresenta grave im- pacto nos países em desenvolvimento, onde a urbanização e as obras de dre- nagem são realizadas de forma totalmente insustentável, abandonada pelos países desenvolvidos já há trinta anos. 2. EVOLUÇÃO DA HIDRÁULICA Figura 2: Hidráulica. Fonte: https://www.portal-energia.com/maiores-centrais-hidroeletricas-mundo/ A Hidráulica esteve presente ao longo de praticamente toda a história da humanidade, em função da necessidade essencial da água para a vida hu- 10 mana. De fato, tendo em vista que a água se distribui de forma irregular, no tempo e no espaço, torna-se necessário o seu transporte dos locais onde está disponível até os locais onde o seu uso é necessário (BAPTISTA & LARA, 2003) Assim, tendo em vista a necessidade absoluta da água, a história da Hi- dráulica remonta ao início das primeiras sociedades urbanas organizadas, quando tornou-se necessário efetuar-se a compatibilização da sua oferta e demanda. Na Mesopotâmia, por exemplo, existiam canais de irrigação constru- ídos na planície situada entre os rios Tigre e Eufrates e, em Nipur (Babilônia), existiam coletores de esgoto desde 3750 a.C. Importantes empreendimentos de irrigação também foram executados no Egito, 25 séculos a.C., sob a orientação de Uni. Durante a XII dinastia, reali- zaram-se importantes obras hidráulicas, inclusive o lago artificial Méris, desti- nado a regularizar as águas do baixo Nilo. O primeiro sistema público de abas- tecimento de água de que se tem notícia, o aqueduto de Jerwan, foi construído na Assíria, 691 a.C. Alguns princípios de Hidrostática foram enunciados por Arquimedes (287 – 212 a.C.), no seu “Tratado Sobre Corpos Flutuantes”, 250 a.C. No século XVI, a atenção dos filósofos voltou-se para os problemas en- contrados nos projetos de chafarizes e fontes monumentais, tão em moda na Itália. Assim foi que Leonardo da Vinci (1452 – 1519) apercebeu-se da impor- tância das observações nesse setor. Um novo tratado publicado em 1586 por Simon Stevin (1548 – 1620), e as contribuições de Galileu Galilei (1564 – 1642), Evangelista Torricelli (1608 – 1647) e Daniel Bernoulli (1700 – 1783) constituíram a base para o novo ramo científico. Apenas do século XIX, com o desenvolvimento da produção de tubos de ferro fundido, capazes de resistir a pressões internas relativamente elevadas, com o crescimento das cidades e a importância cada vez maior dos serviços de abastecimento de água e, ainda, em consequência do emprego de novas má- quinas hidráulicas, é que a Hidráulica teve um progresso rápido e acentuado (AZEVEDO et al., 1998). 11 O processamento de dados com o auxílio de computadores, além de abreviar cálculos, tem contribuído na solução de problemas técnico- econômicos para o projeto e implantação de obras hidráulicas, e propiciado a montagem de modelos de simulação que permitem prever e analisar fenôme- nos dinâmicos até então impraticáveis de se proceder, ou feitos com tão signifi- cativas simplificações, que comprometiam a confiabilidade (AZEVEDO et al., 1998). 2.1. HIDRÁULICA PARA ENGENHEIROS SANITARIS- TAS E AMBIENTAIS 2.1.1. SISTEMAS DE PRODUÇÃO, RESERVAÇÃO E DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA POTÁVEL. Figura 3: Tratamento de água. Fonte: https://www.copasa.com.br/wps/portal/internet/agua-de-qualidade/tratamento-da- agua Um sistema de abastecimento de água é uma solução que contempla determinada comunidade com água potável. O sistema contempla várias uni- dades que vão desde o fonte até a unidade consumidora. 12 As fases que são necessárias para entregar essa água tratada garantem a qualidade para consumo doméstico, no agronegócio, nos serviços públicos e o uso industrial entre outros. A empresa de saneamento deve considerar vários fatores em um siste- ma de abastecimento de água, tanto os de origem operacional, tecnológico e financeiro quanto os fatores sociais e ambientais. Ao longo das gerações, o sistema de abastecimento de água se mostrou extremamente importante para o desenvolvimento das sociedades. Isso pode ser visto desde os sistemas de abastecimento do antigo Egito, se desenvolvendo as margens do Nilo. Mesmo sem eletricidade ou meios tec- nológicos, os egípcios já utilizavam de canais e bombeamento de água para irrigação. Promover a utilização da água na agricultura era compromisso de seus governantes. Figura 4: Antigo Egito. Fonte: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua/ https://jacobucci.ind.br/news/curiosidade-ferramentas-egito-antigo-para-bombear-agua-para-irrigacao/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ 13 Nos dias de hoje, no Brasil, a Fundação Nacional de Saúde (FUNASA) é um dos aliados na construção e manutenção de sistemas de abastecimento de água. Por meio do Departamento de Engenharia de Saúde Pública (Densp) são financiados, ampliados ou melhorados tais sistemas em municípios com população de até 50.000 habitantes. A FUNASA também oferece orientações técnicas para projetar os siste- mas de abastecimento, utilizando esses parâmetros para os financiamentos. ✓ COMO FUNCIONA UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA? Para compreender toda a extensão de funcionamento de um sistema de abastecimento de água é necessário separá-lo por partesou unidades. Essas unidades compreendem uma parte do processo que a água precisa passar para chegar até as torneiras das nossas casas. Figura 5: Abastecimento de água. Fonte: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ http://www.funasa.gov.br/web/guest/sistema-de-abastecimento-de-agua http://www.funasa.gov.br/web/guest/sistema-de-abastecimento-de-agua http://www.funasa.gov.br/documents/20182/23919/Projeto+de+Sistemas++de+Abastecimento+de+%C3%81gua/9318dc79-4e24-4af0-9b0c-d2bba68f1c8b https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ 14 ✓ Manancial O primeiro da lista é de onde se retira a água a ser processada. Duas vertentes são necessárias de se compreender neste ponto: As águas são retiradas dessa fonte e depois retornam a natureza, podendo ser até no mesmo rio. O ideal é que ela seja recolhida em boas condições para facilitar o trata- mento e devolvida com o cuidado necessário ao meio ambiente. Exemplos péssimos como o Rio Tietê demonstram como não se deve tratar uma fonte de águas. O rio localizado em São Paulo passou por mais de 100 anos de poluição que o transformaram em um esgoto a céu aberto. Esse link mostra algumas fontes que foram depredadas pela ação humana. ✓ Captação Nesses mananciais ocorre o processo de captação, podendo ser superficial ou subterrâneo. Os sistemas de abastecimento de água podem utilizar qual- quer um dos meios. Aqui, a sucção da água a leva para os encanamentos com destino às instalações da companhia. No caso da empresa de saneamento Águas Guariroba, 50% da captação é superficial (de rios) e a outra metade é por poços, 144 destes em operação atualmente. ✓ Adução A adução é um processo extenso, em tempo e em espaço percorrido. Isso se deve ao fato de que os procedimentos para levar a água entre captação, reservatório de distribuição, estação de tratamento (ETA), rede de distribuição ou reservatório, são considerados adução. https://super.abril.com.br/mundo-estranho/o-que-sao-mananciais/ http://www.aguasguariroba.com.br/agua/ http://www.aguasguariroba.com.br/agua/ http://ambientes.ambientebrasil.com.br/saneamento/tratamento_de_efluentes/aducao__da_agua.html 15 Além de um conjunto de encanamentos a adução deve compreender bom- bas e peças especiais para levar a água a seu destino. A adutora pode ser classificada dos seguintes modos: tipo de energia que utiliza (gravidade, recalque e mista), modo de escoamento (livre, forçada e mis- ta) ou tipo de água que transporta (bruta e tratada). ✓ Tratamento Quando a água chega às ETA’s, é necessário que se faça seu tratamento para correções físico-químicas, bacteriológicas e organolépticas. Esse proce- dimento permite receber a água bruta e a transformar em água tratada. Figura 6: Tratamento de água. Fonte: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ Os processos podem variar conforme o padrão da empresa e a qualidade da água recebida, mas, em suma, acontecem as seguintes etapas: 1. Coagulação 2. Floculação https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ 16 3. Decantação 4. Filtração 5. Cloração 6. Fluoretação 7. Correção da acidez Existem companhias por exemplo que vão apenas filtrar e colocar cloro na água, modelo esse conhecido como tratamento convencional. Atualmente, está em vigência a Portaria nº 2.914 de 12 de dezembro de 2011. Ela define os procedimentos de controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. As competências da união, dos estados e dos municípios também são definidas pela portaria. Existem padrões determinados pela portaria nº 2.914 de 12 de dezembro de 2011, que define os procedimentos para tornar a água potável. São determina- das também as responsabilidades da união, estados e municípios. ✓ Reservatório O reservatório é a unidade que armazena a água para distribuição, mas po- de ser necessária para manter determinada pressão na rede ou controle da variação do consumo. O projeto deste item deve considerar tamanho da população, perspectiva de crescimento, mudanças climáticas, bem como reserva de emergências para caso de um incêndio, por exemplo. ✓ Rede de Distribuição A rede de distribuição é quando a água dos reservatórios é dispersada e precisa percorrer um conjunto de encanamentos e/ou órgãos acessórios até determinada região. https://www.aguabrasil.icict.fiocruz.br/index.php?pag=sane https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua/ 17 Figura 7: Rede de distribuição. Fonte: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ Novamente o projeto ou planejamento é crucial para dar a devida vazão de distribuição para o sistema de abastecimento de água. É analisada ainda a pressão, pois não se pode ultrapassar os limites recomendados pelas nor- ma NBR 12218. Essa norma regulamenta as redes e os projetos de distribuição, como um todo, e que envolvam o abastecimento público. ✓ Ramal domiciliar Através de um sistema de abastecimento de água são efetuadas as liga- ções da rede com o ramal domiciliar. Que nada mais são do que a ligação do encanamento da rua com a unidade consumidora. Nesse ponto é recomendada a construção de rede por quadra, para obser- vação de possíveis vazamentos futuros. No artigo que cita a recomendação, o engenheiro Jorcy Aguiar relata também que muitas vezes a expansão desor- denada de ramais não compensa nem mesmo o investimento, e o motivo é o desperdício ser diretamente proporcional a oferta de água. https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ http://www.emiliaweb.com.br/site/wp-content/uploads/2012/10/Nbr-12218-Projeto-De-Rede-De-Distribuicao-De-Agua-Para-Abastecimento-Publico.pdf http://jorcyaguiar.blogspot.com/2011/04/rede-de-distribuicao-de-agua-por.html 18 ✓ PROJETANDO UM SISTEMA DE ABASTECIMENTO DE ÁGUA Para que se compreenda como podemos projetar um sistema de abasteci- mento de água devemos separá-lo por partes. Nesse caso vamos ver o que é proposto pelo manual de orientações técnicas da FUNASA. ✓ Memorial descritivo O projeto começa com o memorial descritivo, descrevendo o município ou localidade. Esse ponto deve compreender atividades econômicas da região, bem como os equipamentos sanitários existentes e a sua descrição. Como a implantação ocorrerá por etapas essa parte da documentação deve conter as técnicas a serem adotadas, materiais a serem empregados. ✓ Memorial de cálculo O memorial de cálculo deve conter informações técnicas compreendendo o dimensionamento do sistema. Aqui são descritos itens como a vazão necessária para abastecer a popula- ção, quantidade de materiais e laudos geológicos da região. Tais dados descri- tos em planilhas são de responsabilidade do projetista. ✓ Plantas As plantas vão descrever visualmente o projeto bem como suas unidades. Devem ser elencadas a planta baixa, planta de corte, e no caso de poços de extração, deve ser apresentado o croqui construtivo. Figura 8: Plantas. http://www.funasa.gov.br/documents/20182/23919/Projeto+de+Sistemas++de+Abastecimento+de+%C3%81gua/9318dc79-4e24-4af0-9b0c-d2bba68f1c8b 19 Fonte: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ Aqui também aparecem os encanamentos a serem utilizados com seus respectivos diâmetros. ✓ Planilha orçamentária Como o nome sugere, aqui vão os custos e respectivos encargos financei- ros da obra. O escopo das fases descritas anteriormentevão aparecer aqui, mas com os valores do investimento a ser realizado. Deve ser mantida a com- patibilidade entre os itens. O custo aqui deve ser compatível com o praticado pelo mercado, tanto para aquisições quanto para a mão-de-obra. Dentro dos parâmetros da FUNASA, o custo dos serviços preliminares de- vem estar abaixo de 4% do valor da obra. ✓ Cronograma físico-financeiro De uma forma simples, significa elucidar a ligação que existe entre o orça- mento, prazo de entrega e o demonstrativo realizado na planta. https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ 20 As ações devem ser compatibilizadas e colocadas em uma ordem cronoló- gica. ✓ Normas técnicas Os conceitos técnicos da Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT) e da FUNASA, no caso de investimentos da União, devem moldar o projeto. Com adequação aos níveis e padrões exigidos para distribuição de água a população. ✓ Anotação de Responsabilidade Técnica A Anotação de Responsabilidade Técnica (ART) deverá ser concedida pelo Conselho Regional de Engenharia e Arquitetura (CREA), isso é a chancela de que o projeto foi verificado antes. A concessão do ART deve continuar durante a execução da obra. O projetista-engenheiro em questão deve assinar todas as folhas que inte- gram o projeto. ✓ Posse de área Quando há intervenções em áreas privadas deve haver uma documentação que comprove que tal área pertence ao Proponente. ✓ Licenciamento ambiental O último item da lista, mas não o mais simples, é o licenciamento ambiental. Segundo a Resolução Conama nº 5, de 15 de junho de 1988 qualquer sis- tema de abastecimento de água que ultrapasse 20% da vazão mínima de um corpo hídrico e que modifiquem as condições físicas e/ou bióticas estão sujei- tas ao licenciamento. Figura 9: Licenciamento ambiental. https://www.eosconsultores.com.br/licencas-ambientais-no-brasil/ 21 Fonte: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ ✓ Aspectos do licenciamento ambiental Haverá também a necessidade de uma a outorga de direitos de uso de recursos hídricos, estabelecida pela Lei nº 9.433/1997. 2.1.2. SISTEMAS ELEVATÓRIOS DE ÁGUA POTÁVEL. Estação Elevatória de Água é caracterizada com um conjunto de moto- bombas, válvulas e acessórios interligados com um poço de sucção ou um re- https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/instrumentos-da-politica-nacional-de-recursos-hidricos/ 22 servatório que garanta um volume contínuo da sucção das bombas, podendo ser enterrado ou apoiado. Existem diversos tipos de Estação Elevatória de Água, que podem ser projetadas com diferentes tipos de bombas, podendo ser também de água bru- ta ou água tratada. A Estação Elevatória de Água Bruta é responsável pelo recalque de água da captação até as Estações de Tratamento de Água ou até os Reserva- tórios de Água Bruta, sendo esses comumente encontrados em forma de lago- as, onde a água fica armazenada para posteriormente serem recalcadas para as Estações de Tratamento, através de uma outra Estação Elevatória. Já a Estação Elevatória de Água Tratada é responsável pelo bombea- mento de água potável, normalmente enviando água da ETA até os reservató- rios, de onde serão posteriormente distribuídas para consumo. As concessionárias de saneamento são as maiores consumidoras e usuárias de deste tipo de equipamento, uma vez que praticamente todos os municípios possuem Estações Elevatórias, onde, dentro de suas aplicabilidades, podemos citar algumas: • Recalque de água da captação até os reservatórios; • Recalque de água dos reservatórios de água bruta até a ETA; • Recalque da ETA para reservatórios; • Transporte de água entre reservatórios; • Recalque de água da célula inferior para a superior de um reservatório. Outros grandes consumidores de Estação Elevatória de Água são os empre- endimentos que se localizam em áreas mais afastadas, que por falta de pres- são no final das redes, necessitam criar um sistema de bombeamento e recal- que para que o empreendimento possa ser abastecido de forma contínua. 23 2.1.3. COLETORES, INTERCEPTORES E EMISSÁRIOS DE ESGOTO SANITÁRIO Figura 10: Coletores, interceptores e emissários de esgoto sanitário. Fonte: https://docs.ufpr.br/~rtkishi.dhs/TH029/TH029_04_Interceptores.pdf É a canalização cuja função precípua é receber e transportar o esgoto sanitário coletado, caracterizada pela defasagem das contribuições, da qual resulta o amortecimento das vazões máximas. Seu projeto hidráulico sanitá- rio deve ser feito conforme a norma técnica, observada a regulamentação es- pecífica das entidades responsáveis pelo planejamento e desenvolvimento do sistema de esgoto sanitário. Uma rede de esgotos aproveita as vantagens da gravidade e, às vezes, estações de bombeamento para mover as águas residuais para tubos e com- ponentes do sistema cada vez maiores. Em algum momento, o fluxo de esgoto encontra uma parte do sistema conhecida como interceptador de esgoto. Como o nome indica, ele ganha o controle das águas residuais antes de passar para a estação de tratamento de resíduos. O interceptador é na verdade parte da infraestrutura de utilidade de uma comunidade. Como tubos maiores no sistema, os túneis para esgotos intercep- tadores geralmente são escavados por grandes máquinas de perfuração de túneis. A construção de um interceptador de esgoto pode ser um projeto muito grande. Sem construção sem vala, a instalação de um cano tão grande exigiria escavações problemáticas que poderiam prejudicar uma cidade. Assim, em resumo, é uma canalização cuja função precípua é receber e transportar o esgoto sanitário coletado, caracterizada pela defasagem das con- 24 tribuições, da qual resulta o amortecimento das vazões máximas. O sistema é constituído por uma rede coletora que é o conjunto de tubulações destinadas a receber e conduzir os esgotos. ✓ PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS Ela é composta de coletores secundários que recebem diretamente as liga- ções prediais e os coletores tronco ou coletores primários, que conduzem o esgoto a um emissário ou a um interceptor. O emissário é a tubulação de esgo- to que não recebe contribuições ao longo do seu comprimento. O sifão invertido é a tubulação de esgoto destinada à transposição de obs- táculo, funcionando sob pressão e o corpo de água receptor é o local onde são lançados os esgotos. A estação elevatória é a instalação de recalque destinada a transferir o esgoto de uma cota mais baixa para uma cota mais alta. A NBR 12207 (NB568) de 06/2016 – Projeto de interceptores de esgoto sa- nitário especifica os requisitos para a elaboração de projeto hidráulico sanitário de interceptores de esgoto sanitário, observada a regulamentação específica das entidades responsáveis pelo planejamento e desenvolvimento do sistema de esgoto sanitário. Para os efeitos deste documento, aplicam-se os seguintes termos e definições. O interceptor é a canalização cuja função precípua é re- ceber e transportar o esgoto sanitário coletado, caracterizada pela defasagem das contribuições, da qual resulta o amortecimento das vazões máximas. Os órgãos complementares são as estações elevatórias, extravasores e ou- tros dispositivos ou instalações permanentes incorporados ao interceptor. A contribuição de tempo seco é a descarga de cursos d’água ou do sistema de drenagem superficial recebida no sistema de esgoto sanitário, não incluídas as águas de precipitação pluvial na bacia correspondente. ✓ DIFERENÇAS DE ESGOTOS Deve ser ressaltado que, depois do uso da água, seja no banho, na limpeza de roupas,de louças ou na descarga do vaso sanitário, o esgoto começa a ser formado. Os que vêm das residências formam os esgotos domésticos, e os 25 formados em fábricas recebem o nome de esgotos industriais. Esta diferencia- ção é importante, porque cada tipo possui substâncias diferentes, e são neces- sários sistemas específicos para o tratamento dos resíduos. Geralmente, o esgoto não tratado contém muitos transmissores de doen- ças, micro-organismos, resíduos tóxicos e nutrientes que provocam o cresci- mento de outros tipos de bactérias, vírus ou fungos. Os sistemas de coleta e tratamento de esgotos são importantes para a saúde pública, porque evitam a contaminação e transmissão de doenças, além de preservar o meio ambiente. Os interceptores são canalizações destinadas a interceptar e receber o flu- xo de esgoto dos coletores ao longo do seu comprimento. Costumam ser insta- lados nos fundos de vales, à margem de cursos d’água ou canais. São respon- sáveis pelo transporte dos esgotos gerados na sua sub-bacia, evitando que sejam lançados diretamente na água, conduzindo-os para estações de trata- mento. Por conta das maiores vazões transportadas, os diâmetros são nor- malmente os maiores da rede coletora. Os interceptores devem, ainda, amorte- cer a vazão proveniente dos coletores. A concepção dos interceptores está sujeita ao projeto de toda a rede coleto- ra. É preciso ser feito um levantamento topográfico com curvas de nível de me- tro em metro, além da listagem de interferências, acidentes e obstáculos, tanto superficiais como subterrâneos na faixa em que o interceptor vai ser provavel- mente executado. Devem ser feitas, ainda, sondagens do terreno e dos níveis do lençol freático. ✓ VAZÕES Para cada trecho do interceptor, devem ser estimadas as vazões inicial e fi- nal. Para a avaliação das vazões do trecho final do interceptor, pode ser consi- derada a defasagem das vazões das redes afluentes a montante – mediante a composição dos respectivos hidrogramas com as vazões dos trechos imedia- tamente anteriores. O escoamento, assim como em outros tubos da rede, é normalmente feito pela ação da gravidade. 26 O traçado do interceptor deve ter trechos retos em planta e em perfil. Se for necessário, podem ser usados trechos curvos em planta. O ângulo máximo de deflexão em planta entre trechos adjacentes deve ser de 30. Ângulos maiores devem ser justificados técnica e economicamente. Para o dimensionamento hidráulico de um interceptor, seu regime de escoamento pode ser considerado permanente e uniforme. Cada trecho do interceptor deve ser dimensionado pa- ra conter a vazão final. O relatório de apresentação do projeto de um interceptor deve contar com esses pontos: apreciação comparativa em relação às diretrizes da concepção básica; memória da avaliação de vazões, do dimensionamento e da análise de funcionamento; memória do dimensionamento dos órgãos complementares; aspectos construtivos; especificações de materiais, serviços e equipamentos; orçamentos; aspectos de operação e manutenção; e desenhos. Os efeitos de agitação excessiva devem ser sempre evitados, não sendo permitidos degraus e alargamentos bruscos; quando necessário, devem ser projetados dispositivos especiais de dissipação de energia e estudadas a for- mação de sulfetos, suas consequências, medidas de proteção do condutor e a utilização de materiais resistentes à sua ação. ✓ AS LIGAÇÕES Trecho com grande declividade (escoamento supercrítico) deve ser interli- gado ao de baixa declividade (escoamento subcrítico) por um segmento de transição com declividade crítica para a vazão inicial. As ligações ao interceptor devem ser sempre por meio de dispositivo especialmente projetado para evitar conflito de linhas de fluxo e diferença de cotas de que resulte agitação excessi- va. A distância máxima entre poços de visita deve ser limitada pelo alcance dos meios de desobstrução a serem utilizados. Ao longo do interceptor, devem ser dispostos extravasores com capacidade conjunta que permita o escoamento da vazão final relativa ao último trecho. 27 Nos extravasores, deve ser previsto dispositivo para evitar refluxo. No caso de uso de extravasores ao longo do interceptor, devem ser estudados meios capazes de minimizar e mesmo eliminar a contribuição pluvial parasitária. Alternativamente, as instalações finais devem ser dimensionadas para a capacidade total do sistema, acrescida da contribuição pluvial parasitária total ou parcial, conforme indicar o estudo de extravasão. A admissão da contribui- ção de tempo seco no interceptor deve ser por meio de dispositivo que evite a entrada de material grosseiro, detritos e areia. O dispositivo de admissão de água no interceptor deve limitar esta contri- buição, de modo a não superar 20% da vazão final do trecho a jusante do pon- to de admissão. Este dispositivo deve permitir a supressão temporária ou defi- nitiva da contribuição. 3. BREVE HISTÓRICO DA HIDROLOGIA Figura 11: Hidrologia. Fonte: https://pt.wikipedia.org/wiki/Hidrologia A importância da água na história da humanidade é identificada quando se observa que os povos e civilizações se desenvolveram às margens de cor- pos d’água, como rios e lagos. A seguir serão listados alguns fatos marcantes da história da hidrologia, de maneira superficial, sendo maiores detalhes en- contrados na bibliografia pesquisada, citada ao final deste documento. 28 • Diversos autores citam registros de que no Egito Antigo, na época dos faraós, existiram obras de irrigação e drenagem. Também na Mesopotâmia, na região conhecida como Crescente Fértil, entre os rios Tigre e Eufrates, a água já era usada para irrigação. • Os filósofos gregos são considerados os primeiros a estudar a hidrolo- gia como ciência. Por exemplo, Anaxágoras, que viveu entre 500 e 428 a. C, tinha conhecimento de que as chuvas eram importantes na manutenção do equilíbrio hídrico na Terra. • Mas apenas na época de Leonardo da Vinci é que o ciclo hidrológico veio a ser melhor compreendido. Um fato relevante foi o realizado por Perrault, no século 17, que analisou a relação precipitação-vazão, comparando a preci- pitação com dados de vazão. • No século 19 dá-se o início de medições sistemáticas de vazão e pre- cipitação; • Até a década de 30, prevalece o empirismo, procurando descrever os fenômenos naturais, enquanto até a década de 50 é predominante o uso de indicadores estatísticos dos processos envolvidos; • Com o advento do computador em conjunto com o aprimoramento de técnicas estatísticas e numéricas, deu-se um grande avanço na hidrologia. Fo- ram desenvolvidos modelos precipitação-vazão e avanços na hidrologia esto- cástica. O escoamento subterrâneo, a limnologia e a modelação matemática de processos constituem outros desenvolvimentos importantes. A modelagem ajuda a entender e explicar padrões de ocorrência e pos- sibilita simular cenários futuros, fornecendo subsídios importantes para respon- der a perguntas do tipo “o que aconteceria se...?”. Um exemplo de modelagem de processos é a simulação da circulação da água e do transporte de poluen- tes em um lago ou rio. Com um modelo computacional, é possível inferir sobre o que aconteceria se ocorresse um vazamento de óleo próximo a um lago, em termos de áreas atingidas, tempo de deslocamento da mancha de óleo, etc. 29 Isso tudo sem o processo estar ocorrendo, apenas hipoteticamente, o que permite prever impactos e traçar alternativas de combate previamente. 3.1. CICLO HIDROLÓGICO CICLO HIDROLÓGICO Embora tenham sido estimados os volumes em cada um dos “reservató- rios” na Terra, é importante lembrar que a água está em constante movimento, constituindo o que se denomina de ciclo hidrológico. Esse ciclo tem o Sol como principal fonte de energia, através de sua radiação, e o campo gravitacional terrestrecomo a principal força atuante. A Figura 2.1 apresenta um esquema do ciclo hidrológico, identificando as diversas etapas que o compõem. Figura 12: Ciclo Hidrológico. Fonte: http://www.ct.ufpb.br/~adrianorpaz/artigos/apostila_HIDROLOGIA_APLICADA_UERGS.pd f De maneira simplificada, o ciclo hidrológico pode ser descrito da seguin- te forma: - Ocorre evaporação da água dos oceanos e formação do vapor de água; - Sob determinadas condições, o vapor precipita na forma de chuva, neve, granizo, etc (precipitação); http://www.ct.ufpb.br/~adrianorpaz/artigos/apostila_HIDROLOGIA_APLICADA_UERGS.pdf http://www.ct.ufpb.br/~adrianorpaz/artigos/apostila_HIDROLOGIA_APLICADA_UERGS.pdf 30 - Parte da precipitação não chega nem a atingir a superfície terrestre, sendo evaporada; - Boa parte da precipitação atinge diretamente a superfície de lagos e oceanos, daí evaporando parcela; - Da precipitação que atinge a superfície terrestre, uma parte é intercep- tada pela cobertura vegetal (interceptação), de onde parte evapora e parte acaba escorrendo até o solo; - Da precipitação que chega ao solo, parcela infiltra sub- superficialmente (infiltração), e desta uma parte escoa até corpos d’água pró- ximos, como rios e lagos (escoamento sub-superficial); - Uma parte infiltrada percola atingindo os aqüíferos (percolação), que escoam lentamente até rios e lagos (escoamento subterrâneo); - Ainda quanto à parte da precipitação que atinge o solo, esta vai escoar superficialmente (escoamento superficial), sendo retida em depressões do solo, sofrendo infiltração, evaporação ou sendo absorvida pela vegetação. O “restan- te” do escoamento superficial segue para rios, lagos e oceanos, governada pe- la gravidade; - A vegetação, que retém água das depressões do solo e infiltrações, elimina vapor d’água para a atmosfera (transpiração), através do processo de fotossíntese; - A água que alcança os rios, seja por escoamento superficial, sub- superficial ou subterrâneo, ou mesmo precipitação direta, segue para lagos e oceanos, governada pela gravidade. Cabe ressaltar que o ciclo hidrológico não apresenta um “começo” nem um “fim”, já que a água está em movimento contínuo, sendo o início da descri- ção do ciclo realizado a partir da evaporação dos oceanos apenas por ques- tões didáticas. 31 Outro fato a ser ressaltado é que a evaporação está presente em quase todas as etapas do ciclo. Um termo normalmente usado para denotar a evaporação associada à transpiração da vegetação é a evapotranspiração. Apesar de haver algumas divergências quantos aos valores estimados de autor para autor, convém comentar que cerca de 383.000 km3 de água evaporam por ano dos oceanos (Wundt, 1953, apud Esteves, 1988). Isso equi- valeria à retirada de uma camada de 106 cm de espessura dos oceanos por ano. Desse total evaporado, estima-se que 75% retornem diretamente aos oceanos sob a forma de precipitação, enquanto os 25% restantes precipitam sobre os continentes. Uma curiosidade evidenciada por Esteves (1988) é que a composição química da precipitação oceânica difere nitidamente da continental, particular- mente no que diz respeito à concentração de íons como Na+ , Mg2+ e Cl- , mai- or na precipitação oceânica. O ciclo hidrológico, como já colocado anteriormente, promove a movi- mentação de enormes quantidades de água ao redor do planeta. Entretanto, algumas das fases do ciclo são consideradas rápidas e outras muito lentas, se comparadas entre si. A Tabela 1 ilustra esse comentário, ao apresentar alguns períodos médios de renovação da água nos diferentes “reservatórios”. Tais va- lores dizem respeito ao tempo necessário para que toda a água contida em cada um dos reservatórios seja renovada – dentro de uma visão bastante sim- plificada, é claro, da “entrada”, “circulação” e “saída” de água neles. 32 Tabela 1: – Período de renovação da água em diferentes reservatórios na Terra. Fonte: Shiklomanov (1997) apud Setti et al. (2001). A princípio, as etapas de precipitação e evaporação são consideradas as mais importantes dentro do ciclo hidrológico, pensando em termos de volu- me de água movimentado. Entretanto, à medida que se diminui a escala de análise, as demais fases do ciclo se tornam muito importantes. Por exemplo, analisando uma determinada área de dezenas de hectares, a interceptação, infiltração, percolação e escoamento superficial são bastante relevantes para entendimento dos processos hidrológicos. 4. IMPACTOS E CONTROLES DA DRENAGEM URBANA Figura 12: Drenagem urbana. Fonte: https://www.ofitexto.com.br/comunitexto/drenagem-urbana-urbanizacao- de-baixo-impacto-lid/ 33 A tendência da urbanização das cidades brasileiras tem provocado impactos significativos na população e no meio ambiente. Estes impac- tos têm deteriorado a qualidade de vida da população, através do au- mento da frequência e do nível das inundações, redução da qualidade de água e aumento de materiais sólidos nos corpos receptores. Este processo é desencadeado principalmente pela forma como as cidades se desenvolveram nas últimas décadas e a ocupação das áreas ribeiri- nhas. A tendência existente em termos de planejamento de sistemas de drenagem tem sido a seguinte: • Os projetos de drenagem urbana têm como filosofia o escoamen- to da água precipitada o mais rápido possível para fora da área projetada. Este critério aumenta de algumas ordens de magnitude as vazões máximas, a frequência e o nível de inundação de áreas a jusante. • As áreas ribeirinhas, inundadas pelo curso d’água durante os pe- ríodos de cheia, têm sido ocupadas pela população durante a es- tiagem. Os prejuízos resultantes são evidentes. Para alterar esta tendência é necessário adotar princípios de controle de enchentes que considerem o seguinte: • O aumento de vazão devido à urbanização não deve ser transfe- rido para jusante; • A bacia hidrográfica deve ser o domínio físico de avaliação dos impactos resultantes de novos empreendimentos; • O horizonte de avaliação deve contemplar futuras ocupações ur- banas; • As áreas ribeirinhas somente poderão ser ocupadas dentro de um zoneamento que contemple as condições de enchentes; • As medidas de controle devem ser preferencialmente não- estruturais. 34 Para implementação destes padrões de controle que busquem uma vi- são de desenvolvimento sustentável no ambiente urbano é necessário um Pla- no Diretor Urbano que aborde: “ ...assuntos como a caracterização do desenvolvimento de um local, planeja- mento em etapas, vazões e volumes máximos para várias probabilidades, loca- lização, critérios e tamanhos de reservatórios de detenção e condições de es- coamento, medidas para melhorar a qualidade do escoamento, regulamenta- ções pertinentes e como o plano desenvolve os mesmos em consistência com objetivos secundários como recreação pública, limpeza, proteção pública e re- carga subterrânea.” (ASCE, 1992) 4.1. CONSEQÜÊNCIAS DA URBANIZAÇÃO NA DRE- NAGEM DA BACIA O comportamento do escoamento superficial direto sofre alterações substanciais em decorrência do processo de urbanização de uma bacia, princi- palmente como consequência da impermeabilização da superfície, o que pro- duz maiores picos e vazões. Já na primeira fase de implantação de uma cida- de, o desmatamento pode causar um aumento dos picos e volumes e, conse- quentemente, da erosão do solo; se o desenvolvimento urbano posterior ocor- rer de forma desordenada, estes resultados deploráveis podem ser agravados com o assoreamento em canais e galerias, diminuindo suas capacidades de condução do excesso de água. Além de degradar a qualidade da água e pos- sibilitar a veiculação de moléstias, a deficiência de redes de esgoto contribui também para aumentar a possibilidade de ocorrência de inundações. Uma co- letade lixo ineficiente, somada a um comportamento indisciplinado dos cida- dãos, acaba por entupir bueiros e galerias e deteriorar ainda mais a qualidade da água. A estes problemas soma-se a ocupação indisciplinada das várzeas, que também produz maiores picos, aumentando os custos gerais de utilidade pública e causando maiores prejuízos. Os problemas advindos de um mal pla- 35 nejamento não se restringem ao local de estudo, uma vez que a introdução de redes de drenagem ocasiona uma diminuição considerável no tempo de con- centração e maiores picos a jusante. Estes processos estão inter-relacionados de forma bastante complexa, resultando em problemas que se referem não somente às inundações, como também à poluição, ao clima e aos recursos hídricos de uma maneira geral. Os problemas que dizem respeito ao controle de inundações são decorrentes da elevação dos picos das cheias, ocasionada tanto pela intensificação do volume do escoamento superficial direto (causado pelo aumento da densidade das construções, e consequente impermeabilização da superfície), como pela dimi- nuição dos tempos de concentração e de recessão. Esta diminuição é também oriunda do acréscimo na velocidade de escoamento devido à alteração do sis- tema de drenagem existente, exigida por este aumento da densidade de cons- truções. Os problemas de controle de poluição diretamente relacionados à dre- nagem urbana têm sua origem na deterioração da qualidade dos cursos recep- tores das águas pluviais. Além de aumentar o volume do escoamento superfi- cial direto, a impermeabilização da superfície também faz com que a recarga subterrânea, já reduzida pelo aumento do volume das águas servidas (conse- quência do aumento da densidade populacional), diminua ainda mais, restrin- gindo as vazões básicas a níveis que podem chegar a comprometer a qualida- de da água pluvial nestes cursos receptores, não bastasse o fato de que o au- mento do volume das águas servidas já é um fator de degradação da qualidade das águas pluviais. Os problemas climáticos são, basicamente, decorrentes do aumento da densidade das construções. Embora se constituam em impactos de pequena escala que se processam de forma lenta, podem, a longo prazo, alterar signifi- cativamente o balanço hídrico que, por sua vez, podem reduzir as vazões mí- nimas e, consequentemente, produzir certo impacto sobre a qualidade das águas pluviais. Segundo Uehara (1985), as precipitações totais podem aumen- tar em até 10% em relação à zona rural. Segundo a mesma fonte, a umidade relativa do ar pode sofrer um acréscimo de até 8% e pode chegar a haver um 36 aumento de 1o C na temperatura do ar, enquanto o aumento da nebulosidade pode atingir até 100%. Já os problemas relacionados aos recursos hídricos são uma consequência direta do aumento da demanda de água, decorrente do aumento da densidade populacional. Logo se vê que estes problemas são inerentes ao aumento das densi- dades populacional e de construções ou, em outras palavras, ao processo de urbanização em si, formando um emaranhado complexo de causas e efeitos, relacionados de forma não biunívoca. Portanto, tal complexidade não permite que possa haver soluções eficientes e sustentáveis que não abranjam todos os processos e suas inter-relações, o que exige que se atue sobre as causas. Entretanto, os impactos decorrentes do processo de urbanização em uma bacia não são apenas de origem hidrológica. Não menos importantes são os impactos não hidrológicos que, no caso específico do Brasil, possuem rele- vância bastante significativa. Devido a suas características particulares, os im- pactos não-hidrológicos mais importantes no que concerne à drenagem urbana no Brasil são provenientes da ocupação do solo e do comportamento político- administrativo. Dentre os problemas relativos à ocupação do solo, sobressaem-se as consequências da proliferação de loteamentos executados sem condições téc- nicas adequadas, decorrente da venalidade e da ausência quase total de fisca- lização apropriada, idônea e confiável, o que dificulta (e muito) a aplicação de critérios técnicos na liberação de áreas para loteamento. Como consequência direta da ausência absoluta da observação de normas que impeçam a ocupa- ção de cabeceiras íngremes e de várzeas de inundação, são ocupados terre- nos totalmente inadequados ao assentamento. Os problemas sociais decorren- tes, principalmente, da migração interna, faz com que grandes contingentes populacionais se instalem em condições extremamente desfavoráveis, despro- vidos das mínimas condições de urbanidade, inviabilizando a imposição das mais básicas normas de atenuação de inundações. Compostas em grande par- te por indivíduos analfabetos ou semi-alfabetizados, estas comunidades são praticamente impermeáveis a qualquer tentativa de elucidação de problemas tipicamente urbanos. O êxodo rural e o consequente crescimento desenfreado 37 e caótico das populações urbanas no Brasil têm contribuído negativa e signifi- cativamente aos problemas relacionados às questões da drenagem urbana. A inexistência de controle técnico da distribuição racional da população dificulta a construção de canalizações para que se possa eliminar áreas de armazena- mento. Dentro da realidade brasileira, a hipertrofia acelerada e desordenada das grandes cidades faz com que dificilmente seja possível impedir o loteamen- to e a ocupação de áreas vazias, já que não há interesse do poder público em desapropriá-las e ocupá-las adequada e racionalmente, fazendo que surjam áreas extensas e adensadas sem qualquer critério. Via de regra, o comportamento político-administrativo no Brasil dispensa quaisquer comentários. Nos ateremos apenas a suas consequências no que diz respeito à drenagem urbana, deixando uma discussão mais profunda sobre o assunto aos que estudam o código penal brasileiro. O crescimento de uma cidade exige que a capacidade dos condutos seja ampliada, o que aumenta os custos e acirra a disputa por recursos financeiros entre os diversos setores da administração pública, fazendo com que prevaleça, quase sempre, a tendência viciosa de se atuar corretivamente em pontos isolados da bacia, sendo que a escolha desses locais é frequentemente desprovida de quaisquer critérios téc- nicos. A drenagem secundária é, então, sobrecarregada pelo aumento da va- zão, fazendo com que ocorram impactos maiores na macrodrenagem. A isso, soma-se o fato de que, invariavelmente, as políticas corretivas de médio e lon- go prazos são relegadas a segundo plano, devido ao populismo imediatista frente aos propósitos eleitorais periódicos, a cada quatro anos. Além disso, os grandes lobbies de especuladores junto ao poder público dificultam a aplicação de medidas para disciplinar a ocupação do solo. Devido às características do relevo, há uma tendência natural de que a ocupação humana de uma bacia hidrográfica ocorra no sentido de jusante para montante. Como quase não há controle público sobre a urbanização indiscipli- nada das cabeceiras da bacia, além de não haver interesse político na amplia- ção da capacidade de macrodrenagem, há um aumento significativo na fre- quência das enchentes, o que acaba por provocar prejuízos periódicos e des- valorização de propriedades de maneira sistemática, principalmente para as populações assentadas a jusante, em consequência da ocupação a montante. 38 Nota-se que os impactos de características não-hidrológicas na drena- gem urbana se originam, em sua totalidade, nos problemas sociais brasileiros, consequência dos interesses políticos locais e, em última instância, da estrutu- ra organizacional macroeconômica do país. No entanto, cabe ao engenheiro propor soluções técnicas a esses problemas de origem alheia à engenharia, mesmo em condições adversas, de difícil solução a curto e médio prazos. É necessária a quantificaçãodo impacto das condições reais da urbani- zação sobre o escoamento, para que se possa disciplinar a ocupação do solo, através de uma densificação que seja compatível com os riscos de inundação. A construção de pequenos reservatórios em parques públicos e o controle so- bre a impermeabilização dos lotes e das vias públicas devem ser adotados an- tes que o espaço seja ocupado. Essas medidas, quando exercidas nos está- gios iniciais da urbanização, exigem recursos relativamente limitados. A cons- trução de reservatórios e diques, a ampliação das calhas dos rios e outras so- luções estruturais de alto custo podem ser evitadas com o planejamento racio- nal da ocupação urbana. Além disso, a ampliação da calha dos rios é, de certa forma, um paliativo, pois há aumento da velocidade no canal, o que pode agra- var as inundações a jusante. A construção de reservatórios não é uma solução barata e, se houver um nível de poluição significativo na água do rio, seu re- presamento pode vir a se constituir em uma eventual fonte de moléstias e até de epidemias. 4.2. ELEMENTOS DE MICRO-DRENAGEM URBANA Figura 12: Drenagem urbana. 39 Fonte: http://wiki.urca.br/dcc/lib/exe/fetch.php?media=apostila_de_drenagem_urbana_do_prof_ cardoso_neto.pdf Os elementos principais da micro-drenagem são os meio-fios, as sarje- tas, as bocas-delobo, os poços de visita, as galerias, os condutos forçados, as estações de bombeamento e os sarjetões. ✓ Meio-fio. 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. ✓ Sarjetas. São as faixas formadas pelo limite da via pública com os meio- fios, formando uma calha que coleta as águas pluviais oriundas da rua. ✓ Bocas-de-lobo. São dispositivos de captação das águas das sarjetas. ✓ Poços de visita. São dispositivos colocados em pontos convenientes do sistema, para permitir sua manutenção. ✓ Galerias. São as canalizações públicas destinadas a escoar as águas pluviais oriundas das ligações privadas e das bocas-de-lobo. ✓ Condutos forçados e estações de bombeamento. Quando não há con- dições de escoamento por gravidade para a retirada da água de um ca- nal de drenagem para um outro, recorre-se aos condutos forçados e às estações de bombeamento. – ✓ Sarjetões. São formados pela própria pavimentação nos cruzamentos das vias públicas, formando calhas que servem para orientar o fluxo das águas que escoam pelas sarjetas. 40 5. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ANA, 2004. Agência Nacional de Águas. Página eletrônica (www.ana.gov.br), acessada em novembro/2004. EPA, 1998. Stream Corridor Restoration – principles, processes and practices. Environmental Protection Agency, EUA. Esteves, F., 1988. Fundamentos de Limnologia. Ed. Interciên- cia/FINEP, Rio de Janeiro. Hobeco, 2003. Catálogo eletrônico de instru- mentos e telemetria de Hidrometeorogia. Hobeco Sudamericana Ltda, Rio de Janeiro. IPH, 2001. Plano Diretor de Drenagem Urbana de Caxias do Sul, Ins- tituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH/UFRGS), SAMAE. MMA, 1999. III Conferência das Partes da Convenção das Nações Unidas, Ministério do Meio Ambiente (MMA), Secretaria de Recursos Hídricos (SRH). PAN-Brasil, 2004. Programa de Ação Nacional de Combate à Deserti- ficação e Mitigação dos Efeitos da Seca, Ministério do Meio Ambi- ente, Secretaria de Recursos Hídricos. Pinto, N.; Holtz, A.; Martins, J.; Gomide, F., 1976. Hidrologia Básica. Ed. Edgard Blücher Ltda, MEC. 41 Rosman, P., 1989. Modelos de Circulação em Corpos d’Água Rasos. In: Silva, R (ed.). Métodos Numéricos em Recursos Hídricos, vol. 1, ABRH. Santos, I. et al., 2001. Hidrometria Aplicada. Lactec, Curitiba. Schwarzbold, A., 2000. O que é um rio? Revista Ciência e Ambiente, n. 21, Universidade Federal de Santa Maria (RS). Setti, A.; Lima, J.; Chaves, A.; Pereira, I., 2001. Introdução ao Gerenci- amento de Recursos Hídricos. Agência Nacional de Energia Elétrica (ANEEL) – Agência Nacional de Águas (ANA). Silva, F.; Paz, A.; Gomes, R.; Souza, E.; Silans, A., 2000. Estudo Expe- rimental da Interação Solo Vegetação Atmosfera na Região do Cari- ri. Anais do V Simpósio de Recursos Hídricos do Nordeste, ABRH, Na- tal. Spiegel, M., 1972. Estatística. Coleção Schaum, Ed. McGraw-Hill do Brasil. Studart, T. Apostila da Disciplina de Hidrologia Aplicada, Universida- de Federal do Ceará. Suertegaray, D. et al., 2001. Projeto Arenização no Rio Grande do Sul, Brasil: Gênese, Dinâmica e Espacialização. Revista Bibliográfica de Geografía y Ciencias Sociales, n. 287, Universidad de Barcelona. Tucci, C., 1998. Modelos Hidrológicos. Editora da Universidade, ABRH, Porto Alegre. Tucci, C. 2000. (org.) Hidrologia – ciência e aplicação. Editora da Uni- versidade, ABRH, Porto Alegre. 42 Tundisi, J., 2000. Limnologia e Gerenciamento Integrado de Recur- sos Hídricos. Revista Ciência e Ambiente, n. 21, Universidade Federal de Santa Maria (RS). Villela, S., 1976. Hidrologia Aplicada. Ed. McGraw-Hill, São Paulo. DAEE/CETESB (1980)- Drenagem Urbana. Segunda Edição, São Pau- lo (SP). HALL, M. J. (1984)- Urban Hydrology. Essex: Elsevier. KIBLER, D. F. (1982)- Urban Stormwater Hydrology. American Ge- ophisical Union, Washington DC. (EEUU). LINSLEY, R. K. e J. B. FRANZINI (1972)- Water-Resources Engineer- ing. McGrawHill Inc., Nova Iorque (EEUU). McCUEN, R. H. (1982)- A Guide to Hydrologic Analysis Using SCS Methods. Englewood Cliffs: Prentice-Hall. PONCE, V. M. (1989)- Engineering Hydrology: Principles and Prac- tice. Englewood Cliffs: Prentice Hall. PORTO, R., K. ZAHED F° e A. N. GIKAS (1993)- ABC3- Análise de Cheias Complexas. Manual do Usuário. Fundação Centro Tecnoló- gico de Hidráulica, São Paulo (SP). TUCCI, C. E. M (1993)- Hidrologia. Ciência e Aplicação. EDUSP, São Paulo (SP). UEHARA, K. (1985)- Necessidade de Estudos de Novos Critérios de Planejamento de Drenagem de Várzea de Regiões Metropolitanas. In: Simpósio Brasileiro de Hidrologia e Recursos Hídricos, 6., São Paulo (SP). Anais. São Paulo: ABRH, v.3, pp. 111-119. 43 • Sites: https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua- funcionamento/ https://saneamentobasico.com.br/outros/geral/interceptores-esgoto-sanitario/ https://www.planetasaneamento.com.br/estacao-elevatoria-agua https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/ https://www.eosconsultores.com.br/sistema-de-abastecimento-de-agua-funcionamento/
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