Aula 07 Águas Pluviais

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INSTALAÇÕES HIDRÁULICAS – 
ESGOTO E DRENAGEM 
 
 
 
 
 
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Unidade 3 – Drenagem Predial 
 
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O progresso das civilizações está intrinsecamente ligado a disponibilidade de água. Assim, o 
aumento acelerado do consumo mundial de água, sobretudo após a revolução industrial é 
responsável por situações críticas de abastecimento em diversas regiões mundiais. Novas 
considerações a respeito do manejo de água em regiões áridas e semiáridas para minimizar 
escassez vêm sendo propostos e aplicados com sucesso. 
 
1. Noções Básicas de Hidrologia 
De acordo com estudos, aproximadamente 97,3% da água no mundo é de mares e 
oceanos, 2,34% são águas em forma de gelo ou localizadas nos lençóis freáticos profundos e 
0,36% são de águas de rios, lagos e pântanos. Essa pequena fração, 0,36%, que é apropriada 
para o consumo, está distribuída desigualmente pelo mundo. 
Os registros históricos apontam que as águas de chuva são utilizadas pela humanidade 
há milhares de anos. Cisternas escavadas são datadas em até 3.000 a.C. A fortaleza de 
Masada, por exemplo, localizada em Israel, possui dez reservatórios escavados na rocha 
com capacidade de armazenamento de até 40 (quarenta) milhões de litros de água. 
A civilização maia que abrangeu territórios de cinco países como: México, Honduras, 
Belize, Guatemala e El Salvador, com existência datada em 2600 a.C e declínio em 400 d.C, 
encontravam meios para captação das águas de chuva com cisternas, reservatórios, açudes 
e canais destinados aos campos agrícolas. Os astecas, a qual a existência data do século IX 
até o século XVI, aproveitavam a água de chuva assim como a civilização maia para fins 
agrícolas. 
 
 
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1.1. O Ciclo Hidrológico 
É o fenômeno global que ocorre na superfície terrestre através da circulação da água 
de maneira fechada entre a superfície terrestre e a atmosfera, realizado principalmente 
pela atuação da energia solar associada à ação da gravidade e à rotação do globo terrestre . 
O conceito de ciclo hidrológico, que ocorre na Hidrosfera, corresponde ao movimento 
e à troca de água nos seus diferentes estados físicos entre os oceanos, os calotes de gelo, as 
águas superficiais, as águas subterrâneas e a atmosfera. 
Este movimento permanente deve-se ação do Sol, que fornece a energia para que 
água evapore saindo da superfície terrestre para a atmosfera, além da ação da gravidade, 
fazendo com que a água antes condensada caia através das precipitações assim, uma vez na 
superfície, circule através das bacias hidrográficas, reunindo-se em rios até atingir os 
oceanos, a qual se denomina escoamento superficial ou infiltrem nos solos e nas rochas, 
através dos seus poros, fissuras e fraturas (escoamento subterrâneo). Vale ressaltar que 
nem toda a água precipitada alcança a superfície terrestre, haja vista que uma parte, na sua 
queda, pode ser interceptada pela vegetação e volta a evaporar-se. 
A água que se infiltra no solo, por sua vez é sujeita a evaporação direta para a 
atmosfera e é absorvida pela vegetação, que através da transpiração, retorna à atmosfera. 
Este processo chamado é chamado de evapotranspiração. A água que infiltra no solo é a 
principal responsável pela recarga dos aquíferos ou lençóis de água subterrânea. 
A quantidade de água e a velocidade com que ela circula nas diferentes fases do ciclo 
hidrológico são influenciadas por diversos fatores como, por exemplo, a cobertura vegetal, 
altitude, topografia, temperatura, tipo de solo e geologia. 
 
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1.2. Disponibilidade da Água 
Apesar de a água parecer abundante para algumas regiões do planeta, em outras a 
quantidade é praticamente inexistente. A maior parte da água doce existente no mundo 
está localizada em apenas 10 países, entre eles o Brasil, além disso, deve-se levar em 
consideração que a é distribuída de maneira irregular, situação piorada quando são levados 
em conta os fatores climáticos. 
Em alguns lugares há muita chuva e as enchentes causam grandes problemas, 
enquanto em outros a seca é grande. No início do século passado, a população mundial era 
estimada em pouco menos de 2 bilhões de habitantes, hoje já passa de 6 bilhões e em 2025 
haverá 8,3 bilhões de pessoas no mundo. Enquanto a população se multiplica, a quantidade 
de água continua a mesma. O maior problema é que o consumo de água está cada vez 
maior. Nos últimos 100 anos, enquanto a população mundial triplicava, o uso da água doce 
multiplicava-se por seis (boa parte pelo aumento da irrigação da agricultura, que 
revolucionou a produção agrícola, mas criou uma nova dificuldade, porque sozinha utilizava 
70% da água doce disponível). Isto é necessário pois as pessoas precisam se alimentar, e 
não cabe aqui um estudo geográfico e econômico do “problema”. Portanto, passamos 
adiante. 
De acordo autores, apesar de o Brasil possuir uma das maiores reservas mundiais de 
água doce o problema também é perceptível. São Paulo, por exemplo, o estado mais 
desenvolvido do país, enfrenta grande dificuldade devido às aglomerações como a da região 
metropolitana. O caso do Nordeste já é clássico, além do semiárido, a região recebe chuva 
de maneira irregular, sofrendo pela falta de água por uma série de características 
geográficas e geológicas pertinentes à região. 
1.3. Tipos de Chuvas 
A precipitação atmosférica é a transferência da água contida na atmosfera para a 
superfície terrestre. Existem diferentes tipos de precipitação, os quais são diferenciados de 
acordo com o estado e o tamanho das partículas de água precipitada. Neblina, chuva, 
orvalho, geada, neve, granizo e saraiva são exemplos de precipitação. 
A formação das chuvas está intimamente ligada a vários fatores peculiares, dentre eles 
a quantidade de vapor d’água presente no meio atmosférico, a característica 
geomorfológica local e o clima da região. Os tipos de precipitação em forma de chuva 
podem ser classificados como convectivas, frontais ou ciclônicas e orográficas. 
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As chuvas convectivas são mais frequentes em regiões equatoriais, onde os ventos são 
mais brandos e a movimentação do ar é, geralmente, normal à superfície. São formadas a 
partir do aquecimento do ar úmido próximo ao solo. Em seguida, essa massa de ar quente e 
úmida, ao atingir determinada altura, se resfria e o vapor d’água presente se condensa 
ocorrendo então a precipitação. São chuvas de fortes intensidades, pequena duração e que 
atingem pequenas áreas. Grande parte das enchentes urbanas é ocasionada por esse tipo 
de chuva. 
As chuvas frontais ou ciclônicas são provenientes do encontro de extensas massas de 
ar frias e quentes. Algumas interfaces (frentes) podem atingir até 3000 km de extensão. As 
frentes de ar frio que vêm dos polos da Terra, ao interagirem com as frentes de ar quente, 
elevam estas bruscamente. Esse processo provoca a condensação do vapor d’água presente 
em grande quantidade e ocasiona chuvas. São chuvas de intensidade média, porém que 
abrangem grandes áreas e por um longo período de tempo. 
Já as chuvas orográficas são as que têm sua formação muito ligada às características 
geográficas. As massas de ar que seguem do oceano para o continente trazem junto a 
umidade proveniente do mar. Ao chegarem à superfície e encontrarem relevos 
montanhosos, essas massas de ar quente e úmido se elevam como se fosse para superar a 
barreira geográfica. Sendo assim, elas se resfriam e se condensam formando nuvens e 
chuvas. São chuvas com intensidades menores que as das chuvas convectivas, de grande 
duraçãoe áreas pequenas. 
2. Funções das Águas Pluviais 
As águas pluviais são de grande importância para a humanidade, pois elas são 
fundamentais nos processos da natureza, já que é uma das fases do ciclo hidrológico, 
promovendo uma série de serviços ambientais, dentre elas podemos destacar: 
• Manutenção da Biodiversidade e do Ecossistema Urbano – o controle da 
temperatura, a rega das plantas, a lixiviação para evitar a salinização em 
algumas áreas, as inundações para dar continuidade ao ciclo de vida de 
algumas espécies, como alguns peixes e insetos, dentre outras. 
• Recarga do Aquífero – Os aquíferos dependem das águas pluviais para se 
recomporem. Pode ser naturalmente, proporcionada pelas águas retidas pela 
vegetação, infiltradas e retidas no solo, retidas em depressões e armazenadas 
dinamicamente nos rios e várzeas, ou artificialmente, através de 
reservatórios, indicados para áreas urbanas que já apresentam problemas 
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devido à impermeabilização. Nesses pode controlar-se a qualidade da água 
que infiltra, pois esta geralmente é poluída em seu percurso de escoamento. 
• Recarga de Corpos Hídricos – Assim como os aquíferos algumas depressões 
naturais ou artificiais servem de reservatórios, sendo que alguns destes 
reservatórios são exclusivamente alimentados por águas pluviais. 
• Solvente Universal - vai carreando todo tipo de impurezas, dissolvidas, 
suspensas, ou simplesmente arrastadas mecanicamente, tanto da atmosfera, 
como do solo ou até de algum curso d’água, realizando um processo natural 
de diluição e autodepuração, ao longo de seu percurso hídrico, até o seu 
destino final. 
2.1. Utilização em Áreas Urbanas 
A busca por fontes alternativas de água é uma forma de se dispor de diferentes formas 
de obtenção da mesma, evitando a dependência de uma única fonte e, em uma situação de 
emergência, problemas graves de abastecimento. A dependência de um abastecimento de 
água baseado somente na retirada em rios e lagos pode deixar a população exposta a 
problemas sérios na ocorrência de eventos naturais ou contaminações por produtos 
químicos ou nocivos para a saúde humana. 
A água de chuva não possui a qualidade de uma água tratada ou mineral, entretanto 
consiste em um recurso limpo se comparado a alguns rios onde é captada água para 
tratamento e abastecimento. Portanto, torna-se claro que esse recurso deve ter algum 
aproveitamento, basta analisar onde este trará maior retorno econômico. 
O aproveitamento das águas pluviais, em toda a literatura, está sempre vinculado a 
termos como reaproveitamento ou reuso da água, o que pode gerar preconceito e repulsa 
desse recurso. Porém como essas águas não foram previamente utilizadas, possuem uma 
qualidade relativamente boa, e não deveriam ser associadas a esses termos. 
Uma questão importante na mudança de visão da sociedade sobre a gestão de águas 
pluviais que será discutida mais adiante é a visão desta como um recurso, e considerá-la 
uma água de reuso é uma barreira para essa mudança de pensamento. 
O aproveitamento de águas pluviais é um sistema descentralizado e alternativo de 
suprimento de água que promove a conservação da água potável. Os benefícios do 
aproveitamento são: 
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• Aumento da segurança hídrica, seja para atender o crescimento populacional, 
seja para atender áreas deficientes de abastecimento; 
• Redução dos investimentos na captação da água em mananciais cada vez mais 
distantes das concentrações urbanas para atender a demanda diária e a 
demanda de pico; 
• Redução do volume de água a ser captada e tratada, e minimização do uso de 
água tratada para fins secundários; 
• Menor entropia, ou seja, redução dos custos energéticos de transporte e dos 
custos de tratamento, pois a água terá o nível de tratamento adequado para 
seu uso (Estudos mostram que o custo energético tem se constituído num 
montante aproximado de 25% a 45% do custo total de operações de sistemas 
de abastecimento de água; 
• Melhor distribuição de carga de água de chuva imposta ao sistema de 
drenagem; 
• Redução dos riscos de enchentes, erosão dos leitos dos rios e assoreamento 
nas áreas planas no início da temporada de chuvas torrenciais e em eventos 
isolados; 
• Redução dos custos proporcionados por inundações e alagamentos; 
• Possibilidade de uso para recarga dos lençóis subterrâneos e manutenção dos 
níveis de lençol freático elevado. 
Uma das desvantagens deste sistema é a diminuição do volume de água coletada em 
períodos de estiagem, sendo necessário em alguns casos, áreas de captação e reservatórios 
muito grandes para o fornecimento contínuo. 
Outra questão importante é a possibilidade do armazenamento em grande escala 
destas águas alterarem o balanço hídrico da região, pois haveria uma redução da 
quantidade de água que infiltra no solo assim como da quantidade evaporada, provocando 
algum desequilíbrio no ecossistema local. Mas em áreas já densamente urbanizadas, com 
um sistema de drenagem já construído sobre os conceitos clássicos, onde a água de chuva é 
coletada por calhas, e direcionadas diretamente para bocas de lobo ou poços de visita, as 
alterações no balanço hídrico pós-urbanização devem ser pequenas, só alterando parte da 
evaporação nos cursos de água que podem estar com nível menor, logo com uma superfície 
de evaporação menor. É importante lembrar que a determinação dos impactos dessas 
alterações é de extrema complexidade. 
Como a captação em grande escala, a ponto de interferir no balanço hídrico, só 
poderia se dar em áreas densamente ocupadas (muitas edificações realizando captação) e 
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como estas áreas já costumam ter seu balanço hídrico alterado significativamente, o 
impacto do aproveitamento de água de chuva em grande escala pode vir a ser insignificante 
em relação ao impacto da urbanização. 
Também deve-se analisar os impactos da retenção e desvio dessas águas para a rede 
de esgotos sanitários nos cursos d’água, que a usam como solvente e como carreador de 
impurezas, havendo maior concentração de poluentes nos cursos d’água. 
A utilização de água de chuva torna-se mais atraente em as áreas de precipitação 
elevada, com escassez de abastecimento e dificuldades de extração de água subterrânea, 
porém em situações normais podem vir a ser interessante como será estudado. 
As águas pluviais podem ser classificadas pelo uso, em potável e não potável. Os usos 
potáveis são: ingestão, assepsia, preparo de alimentos e lavagem de utensílios. Os usos não 
potáveis são: vasos sanitários e mictórios, lavagem de roupa, pisos, veículos, irrigação e 
enchimento de piscinas. 
Devido aos custos de monitoramento e tratamento os usos potáveis para a água de 
chuva costumam ser feitos em áreas com escassez de abastecimento e indisponibilidade de 
aproveitamento de águas subterrâneas. Exemplo: Cingapura. O custo da água da 
concessionária é bem menor que o custo da água de chuva tratada, porém pode-se optar 
por pagar mais por questões sociais, tal como independência do sistema e preservação do 
meio ambiente. Exemplo: Algumas residências na Alemanha. No caso do Brasil só realizado 
onde não há sistema de abastecimento convencional ou esse não atende à demanda. 
Exemplo: Fernando de Noronha e Sertão Nordestino. 
Uma das principais razões para que o uso de água de chuva para fins potáveis não seja 
viável em áreas urbanas é a falta de indicadores da qualidade das águas pluviais, para poder 
estabelecer um tratamento adequado, sendo necessário controle constante da qualidade da 
água para garantir o cumprimento das exigências de qualidadeda água, o que pode ser 
muito oneroso e dispendioso. 
Quanto aos usos não potáveis, os sistemas de aproveitamento proporcionam o uso de 
águas com qualidade correspondente e específica para cada tipo de uso. Porém, ainda 
assim, possuem padrões mínimos de qualidade de água que precisam ser respeitados para a 
segurança do usuário e duração dos equipamentos envolvidos na atividade em questão. 
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A viabilidade do aproveitamento de águas pluviais para fins não potáveis deve ser 
analisada em cada caso, pois cada região possui suas singularidades, mas em geral para 
consumo doméstico pode ser bem vantajoso, assunto a ser tratado na Aula 09. 
Em alguns estudos recentes a viabilidade nas indústrias, empreendimentos comerciais 
e em prédios públicos, que são notadamente os maiores consumidores de água, não só tem 
sido possível como a taxa de retorno é rápido. No caso da indústria outra grande vantagem 
pode ser acrescentada: o aumento da disponibilidade de água, proporcionando o aumento 
da produção sem a necessidade de incremento na captação e tratamento da água. 
Normalmente, só a agregação de valor ao produto pela economia de água no processo já 
seria vantajosa, mas se torna essencial em situações de conflitos pelo uso e de outorgas 
restritas. No caso de organizações de caráter industrial ou comercial, a divulgação do PCA 
(Programa de Conservação de Água) torna-se uma estratégia interessante para melhorar a 
visão da organização na sociedade e promover sua responsabilidade social. O 
aproveitamento dessa água traz benefícios ecológicos e econômicos, melhorando a imagem 
da empresa perante a sociedade. 
No caso de indústrias ela pode ser até viável para tratá-la para consumo humano, já 
que por ser uma água livre de produtos químicos diferente da fornecida pela 
concessionária, usualmente possui um custo de tratamento (retirada do cloro e do flúor) 
menor para os processos produtivos. 
Por fim, temos que a construção da infraestrutura de aproveitamento já é obrigatória 
para certos empreendimentos em alguns municípios. 
 
Baseado e adaptado de Heitor 
Viola, Janerson Oliveira. 
Edições sem prejuízo de 
conteúdo.