ANÁLISE DO IMPACTO DA IMPERMEABILIDADE DO SOLO NO SISTEMA DE

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UNIVERSIDADE FEEVALE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TAÍS POTRICH 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DO IMPACTO DA IMPERMEABILIDADE DO SOLO NO SISTEMA DE 
DRENAGEM URBANA NA SUB-BACIA DO ARROIO LEÃO NO MUNICÍPIO DE 
CAMPO BOM - RS 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Novo Hamburgo 
2018 
TAÍS POTRICH 
 
 
 
 
 
ANÁLISE DO IMPACTO DA IMPERMEABILIDADE DO SOLO NO SISTEMA DE 
DRENAGEM URBANA NA SUB-BACIA DO ARROIO LEÃO NO MUNICÍPIO DE 
CAMPO BOM - RS 
 
 
 
 
 
 
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado 
para requisito parcial à obtenção do grau de 
Bacharel em Engenharia Civil pela Universidade 
Feevale. 
 
 
 
 
 
Orientadora: Professora Dra. Katiucia Nascimento Adam 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Novo Hamburgo 
2018 
TAÍS POTRICH 
 
 
 
Trabalho de Conclusão do Curso de Engenharia Civil, com o título Análise do impacto da 
impermeabilidade do solo no sistema de drenagem urbana na sub-bacia do arroio Leão 
no município de Campo Bom - RS, submetido ao corpo docente da Universidade Feevale, 
como requisito necessário para obtenção do Grau de Bacharel em Engenharia Civil. 
 
 
 
Aprovado por: 
 
 
_________________________ 
Professora Dra. Katiucia Nascimento Adam 
Professor(a) Orientador(a) 
 
 
_________________________ 
Professora Dra. Daniela Montanari Migliavacca Osorio 
Banca examinadora 
 
 
_________________________ 
Professora Dra. Daniela Muller De Quevedo 
Banca examinadora 
 
 
 
 
 
 
Novo Hamburgo, Novembro de 2018. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Dedico este trabalho à minha família, razão 
do meu viver. 
AGRADECIMENTOS 
 
 
Primeiramente, agradeço à Deus por ter me concedido a gentileza deste momento, e a 
oportunidade de contempla-lo e vivê-lo em sua presença, que não somente nos anos como 
universitária, mas que em todos os momentos é o maior mestre que alguém pode conhecer. 
Pela saúde e força para superar todas as dificuldades. 
Aos meus pais, Nair e Edilson, e meu irmão, Ariel, estes que são a base da minha vida, 
àqueles que dão sentido a cada conquista. Por tudo aquilo que me ensinaram e pelos 
momentos difíceis em que me sustentaram, me fizeram forte e me encorajaram a seguir firme 
e determinada. Em especial, à minha mãe, heroína, minha fonte de inspiração, que me apoiou 
imensuravelmente durante todos estes anos de esforço e dedicação. 
Ao meu namorado Roberto, que além de ser o meu melhor amigo é aquela pessoa que 
me lembrou por muitas vezes do meu potencial e do quanto eu sou capaz. Por todo apoio, 
carinho, respeito e compreensão. 
Às minhas afilhadas que tornaram os meus dias mais leves e cheios de amor. À todos 
os meus familiares que souberam entender a importância deste momento de curso que por 
tantas vezes justificou a minha ausência. 
Agradeço à Secretaria de Obras, Planejamento e Serviços Urbanos do Município de 
Campo Bom, pela oportunidade de desenvolvimento e aprimoramento dos meus 
conhecimentos. Em especial, ao Sec. Eng. Patrick Ruppenthal de Lima, ao meu coordenador 
Uilian Thiesen e aos meus colegas Eng. Nirio e Eng. Diego, pela atenção e empenho, mas 
principalmente pela amizade. 
À todos os professores do curso da Engenharia Civil da Universidade Feevale, pelo 
conhecimento, atenção, compreensão e disposição. A minha orientadora Kitiucia pelas 
recomendações e conselhos no transcorrer deste trabalho, o meu respeito, o meu carinho e a 
minha admiração. 
Enfim, os meus sinceros agradecimentos à todos que contribuíram para a elaboração 
deste trabalho. 
 
RESUMO 
 
Atualmente, a população dos municípios brasileiros vem sofrendo com os impactos causados 
pela impermeabilização do solo, em decorrência da urbanização desordenada que resulta em 
grandes modificações em parte do ciclo hidrológico, diminuindo a capacidade de infiltração 
da água no solo e aumentando o volume de escoamento superficial. Neste sentido, o presente 
trabalho busca analisar os impactos promovidos pelo desenvolvimento urbano na rede de 
drenagem de águas pluviais, visto que a drenagem urbana é parte integrante do sistema de 
saneamento básico e a deficiência do seu funcionamento afeta a população nos aspectos 
social, político e econômico. Para isto, foi realizado um estudo de caso no loteamento 
residencial “A”, localizado na sub-bacia do arroio Leão, no município de Campo Bom – RS. 
Para aplicação do método foram analisados dois cenários distintos, considerando os períodos 
de pré-urbanização e de pós-urbanização, avaliando as características de vazão máxima de 
projeto obtidas a partir do método racional de vazão, empregando-se a IDF do município de 
Campo Bom – RS e posteriormente a IDF do aeroporto de Porto Alegre – RS, foi possível 
verificar os impactos da urbanização causados ao sistema de drenagem. Assim, constatou-se 
que a implantação do loteamento “Residencial A”, tende a aumentar a vazão máxima de 
projeto da área de estudo em 184% em relação ao cenário de pré-urbanização. Destacou-se 
também, de forma clara, a influência do processo de urbanização no ciclo hidrológico natural, 
através da alteração das condições originais do solo, impermeabilizando-o e proporcionando o 
aumento das vazões máximas, dos volumes de escoamento e da velocidade da água. Tendo 
em vista que a rede existente a jusante do empreendimento não comportará o acréscimo de 
vazão, ao final, sugere-se a implantação de uma trincheira de infiltração, como uma medida 
compensatória em drenagem urbana, com o intuito de prevenir os problemas causados pela 
impermeabilização e reestabelecer parte dos processos naturais do ciclo hidrológico. 
 
Palavras-chave: Drenagem urbana. Impermeabilização do solo. Curva IDF. Método racional. 
 
 
 
 
 
 
ABSTRACT 
 
For the last years, the population of Brazilian municipalities has been suffering from the 
impacts caused by soil sealing due to the disordered urbanization, which results in major 
modifications in part of the hydrological cycle, reducing the water infiltration capacity in the 
soil and increasing the volume of surface runoff. Therefore, the present study seeks to analyze 
the impacts promoted by urban development in the drainage network of rainwater, since urban 
drainage is an integral part of the basic sanitation system and its deficiency affects the 
population in social, political and economic aspects. In order to do so, a case study was 
carried out in the residential subdivision "A", located in the sub-basin of a stream named 
Leão, in the municipality of Campo Bom - RS. For the application of the method, two distinct 
scenarios were analyzed, considering the pre-urbanization and post-urbanization periods, 
evaluating the maximum project flow characteristics obtained from the rational flow method, 
using the IDF (Intensity-Duration-Frequency) of the municipality of Campo Bom and later 
the IDF of the airport of Porto Alegre - RS, it was possible to verify the impacts that 
urbanization caused to the drainage system. It was verified that the implementation of the 
"Residencial A" subdivision tends to increase the maximum project flow of the study area by 
184% in relation to the pre-urbanization scenario. The influence of the urbanization process 
on the natural hydrological cycle was also highlighted, due to the alteration of the original soil 
conditions, waterproofing it and increasing the maximum flows, flow volumes and water 
velocity. In view of the fact that the existing network downstream of the project will not entail 
the increase of flow, the implantation of an infiltration trench is suggested as a compensatory 
measure in urban drainage, in order to prevent the problems caused by waterproofing and 
reestablish part of the natural processes of the hydrological cycle. 
 
Keywords: Urban drainage. Soil waterproofing. IDFPara o cenário pós-urbanizado, 
aplicou-se um fator de redução de 30% em relação ao cenário 1 e o Tc obtido foi de 94,6 min. 
O Gráfico 3 exibe os resultados de intensidade média de precipitação obtidos para a área da 
sub-bacia. 
 
Gráfico 3 - Intensidade média de precipitação da sub-bacia do arroio Leão 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
Para análise dos dados obtidos fez-se a comparação dos dois cenários propostos e 
pôde-se perceber que, em relação ao uso da IDF de Porto Alegre – RS e ao uso da IDF de 
Campo Bom – RS, obteve-se um acréscimo da intensidade média de precipitação de 52,5% 
em relação ao cenário pré-urbanizado e um acréscimo de 60,6% para o cenário pós-
urbanizado, para área de implantação do loteamento “Residencial A”. Já para a área da sub-
bacia do arroio Leão, essa variação entre as IDF’s foi de 42,9% em relação ao cenário 1 e 
41,8% em relação ao cenário 2. 
95,5
115,6
145,7
185,7
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
140,0
160,0
180,0
200,0
Pré-urbanizada Pós-urbanizada
IN
T
E
N
S
ID
A
D
E
 
M
É
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 D
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P
R
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C
IP
IT
A
Ç
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O
 
(M
M
/H
)
IDF POA
IDF CB
22,1
28,5
31,6
40,4
0,0
5,0
10,0
15,0
20,0
25,0
30,0
35,0
40,0
45,0
Pré-urbanizada Pós-urbanizada
IN
T
E
N
S
ID
A
D
E
 
M
É
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IA
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E
 
P
R
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C
IP
IT
A
Ç
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O
 
(M
M
/H
)
IDF POA
IDF CB
51 
Nota-se, também, que a intensidade média de chuva torna-se mais expressiva à medida 
que realiza-se o cálculo do cenário pré-urbanizado para o pós-urbanizado, em que obteve-se 
um acréscimo de intensidade de 27,5% com a IDF de Campo Bom – RS e um acréscimo de 
21% com a IDF de Porto Alegre – RS para a área de implantação do empreendimento, o que é 
coerente considerando-se os efeitos da urbanização, comprovando os resultados obtidos por 
Silveira (1997) em seu estudo sobre os efeitos urbanos nas relações IDF das chuvas. 
Ao analisar o acréscimo de intensidade média de precipitação, para a área da sub-bacia 
do arroio Leão, nota-se um comportamento incomum em comparação ao encontrado para a 
área do loteamento, onde obteve-se um aumento de intensidade maior utilizando-se a IDF de 
Porto Alegre – RS, sendo este igual a 28,7% e utilizando-se a IDF de Campo Bom – RS 
auferiu-se 27,7%. 
Conforme Fleck e Quevedo (2016), através das curvas de intensidade, duração e 
frequência das ocorrências de chuvas (curvas IDF) faz-se o dimensionamento de sistemas de 
drenagem urbana e drenagem de estradas, assim como utiliza-se as curvas IDF para a 
suposição de desastres ambientais, desta forma, tendo em vista que a definição das relações 
IDF e a sua determinação são embasadas a partir de um estudo dos dados locais de 
precipitação, deixa-se dúvidas sobre a sua precisão ao utilizar-se a IDF de Porto Alegre – RS 
para o dimensionamento de obras situadas no município de Campo Bom. 
Segundo Carvalho e Silva (2006) os fatores climáticos que tem maior destaque ao 
serem relacionados com a capacidade de infiltração da chuva no solo são a intensidade e a 
duração da chuva, sobretudo quando da urbanização de uma determinada área. 
Com os dados de intensidade de chuva para ambos cenários, procedeu-se com a 
determinação das vazões de projeto. 
 
4.2.2 Dimensionamento dos cenários de pré-urbanização e pós-urbanização 
 
De acordo com o MDU de Porto Alegre (2005) para áreas verdes, matas, parques e 
campos de esporte, adota-se um coeficiente de escoamento entre 0,05 e 0,20, conduto, 
levando em consideração que área de implantação do empreendimento possui uma alta 
declividade, adotou-se como coeficiente de escoamento para o cenário pré-urbanizado, 0,35 
de acordo com a Tabela 3. Aplicando-se a Equação 1 equivalente ao método racional de 
vazão, obteve-se para o cenário 1 uma vazão máxima de 3,6 m³/s utilizando a IDF do 
aeroporto de Porto Alegre – RS e uma vazão máxima de 5,4 m³/s através da IDF desenvolvida 
para o município de Campo Bom – RS. 
52 
Para o cenário 2, em consequência da diversidade de superfícies previstas em projeto 
para a área do loteamento “Residencial A”, fez-se a média ponderada dos coeficientes de 
Runoff, obtendo-se um valor de “C” igual a 0,78. Ao empregar-se a Equação 1, a vazão 
máxima obtida foi de 9,6 m³/s para a IDF de Porto Alegre – RS e 15,3 m³/s para a IDF de 
Campo Bom – RS. Através do Gráfico 4 visualiza-se o aumento de vazão do cenário 1 para o 
cenário 2 e a discordância em relação as IDF’s. 
 
Gráfico 4 - Vazão de projeto do loteamento “Residencial A” 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
Ao ampliar o método para a área da sub-bacia, aplicou-se os mesmos coeficientes de 
escoamento adotados para o loteamento, obtendo-se uma vazão de projeto para o cenário pré-
urbanizado de 25,9 m³/s com a IDF de Porto Alegre e uma vazão de projeto de 37,1 m³/s com 
a IDF de Campo Bom, conforme representado no Gráfico 5 a seguir. Já para o cenário pós-
urbanizado obteve-se um acréscimo de vazão, em decorrência da impermeabilização do solo 
pelo processo de urbanização, sendo esta vazão de 74,2 m³/s e 105,3 m³/s utilizando as 
respectivas IDF’s. 
 
Gráfico 5 - Vazão de projeto da sub-bacia do arroio Leão 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
3,6
5,4
9,6
15,3
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
14,0
16,0
18,0
IDF POA IDF CB
V
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O
 D
E
 P
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JE
T
O
 
M
³/
S
Pré-urbanização
Pós-urbanização
25,9
37,1
74,2
105,3
0,0
20,0
40,0
60,0
80,0
100,0
120,0
IDF POA IDF CB
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O
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M
³/
S
Pré-urbanização
Pós-urbanização
53 
A impermeabilização da superfície reduziu a capacidade de infiltração do solo e a 
mesma se deu em decorrência da modificação da sua cobertura, através da implantação da 
pavimentação do arruamento, dos lotes edificados e pavimentados, das praças, dos 
equipamentos urbanos e etc. 
Através das modificações do solo natural, por meio da urbanização, houve um 
aumento de 184% da vazão máxima ao aplicar-se a IDF desenvolvida para o município de 
Campo Bom – RS e um acréscimo de 169% empregando-se a IDF de Porto Alegre – RS, para 
um mesmo tempo de retorno, conforme representado no Gráfico 4 e no Gráfico 5. Em relação 
ao cenário de referência (cenário 1), a vazão máxima de escoamento foi acrescida 9,9 m³/s a 
partir da IDF de Campo Bom – RS, e 6,0 m³/s a partir da IDF de Porto Alegre – RS. 
De acordo com Tucci (2007), o método racional de vazão é recomendado para o 
dimensionamento de bacias com até 2 km², contudo, afim de expandir o método para obter-se 
uma estimativa do seu comportamento em relação a sub-bacia do arroio Leão, 
fundamentando-se que o PDU de Campo Bom – RS prevê futura zona de expansão urbana 
para a sub-bacia, obteve-se um aumento de 68,2 m³/s da vazão máxima, com a IDF de Campo 
Bom – RS e um aumento de 48,3 m³/s com a IDF de Porto Alegre – RS. 
Estes resultados reafirmam o que já vêm sendo discutido por muitos autores. De 
acordo com Tucci (2000), apenas a impermeabilização do arruamento reflete em um aumento 
de 260% do volume e do coeficiente de escoamento superficial, sendo estes, valores médios 
obtidos para sua área de estudo analisada, porém, são números que permitem analisar o 
impacto de forma quantitativa das ações da urbanização sobre a bacia hidrográfica. Benini e 
Mediondo (2015) reforçaram a grande fragilidade das bacias quando da impermeabilização do 
solo comparando os efeitos no ciclo hidrológico para quatro cenários de ocupação urbana, 
chegando a 388% de aumento do escoamento para um determinado grau de urbanização no 
cenário 2025, sendo este cenário sem diretrizes e normas para ocupação do solo, quando 
comparado com o cenário pré-urbanizado. 
Os resultados obtidos com este estudo de caso do loteamento “Residencial A” estão 
em sintonia com os resultados apresentados através dos estudos dos autores citados, conforme 
mostra o Gráfico 6. A grandeza de incremento encontrada neste estudo, mostrou-se inferior ao 
chegado pelos autores Tucci (2000) e Beninie Mediondo (2015), entretanto, a diferença pode 
ter se dado por variados motivos, sendo um fator significativo o tamanho da área analisada 
por cada autor e as diferentes áreas impermeabilizadas consideradas. 
 
54 
Gráfico 6 - Acréscimo de vazão máxima de escoamento 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
Além da impermeabilização do solo natural ocasionar o aumento das vazões máximas, 
ocorre também o aumento da velocidade do escoamento. A seguir são apresentados os 
hidrogramas obtidos para uma determinada chuva efetiva. 
 
4.2.3 Hidrograma unitário 
 
O hidrograma unitário sintético triangular do SCS foi construído considerando-se um 
evento de chuva com duração de 20 min para ambos os cenários, sendo aplicado na área do 
loteamento “Residencial A” e na área da sub-bacia do arroio Leão, afim de verificar o seu 
comportamento associado às modificações do solo natural da área de estudo. Assim, são 
apresentados na Tabela 5 as relações obtidas para construção dos hidrogramas. 
 
Tabela 5 - Resumo geral das relações obtidas para construção dos hidrogramas 
Relações 
Loteamento "Residencial A" Sub-bacia do arroio Leão 
PRÉ-
RBANIZADO 
PÓS-
URBANIZADO 
PRÉ-URBANIZADO PÓS-URBANIZADO 
Tempo de 
concentração 
(horas) 
0,17 0,08 2,25 1,58 
Tempo de pico 
(horas) 
0,10 0,05 1,35 0,95 
Tempo de 
subida do 
hidrograma 
(horas) 
0,27 0,22 1,52 1,11 
Tempo de 
recessão do 
hidrograma 
(horas) 
0,71 0,58 4,05 2,97 
Vazão de pico 
(m³/s/mm) 
0,30 0,37 1,65 2,25 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
184
388
260
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450
Autora (2018)
Benini e Mediondo (2015)
Tucci (2000)
PERCENTUAL (%)
A
U
T
O
R
E
S
55 
O Gráfico 7 apresenta os hidrogramas gerados para os dois cenários da área do 
loteamento evidenciando o volume excedente de escoamento superficial, e o Gráfico 8, 
apresenta os hidrogramas obtidos para área da sub-bacia. 
 
Gráfico 7 - Hidrograma unitário sintético triangular do SCS do loteamento “Residencial A" 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
Gráfico 8 - Hidrograma unitário sintético triangular do SCS da sub-bacia do arroio Leão 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
A partir da análise dos hidrogramas, pode-se melhor observar a variação de vazão em 
relação ao cenário de pré-urbanização e ao cenário de pós-urbanização, e de acordo com a 
literatura, esta é uma grandeza já conhecida. Através do Gráfico 7 e do Gráfico 8 pode-se 
visualizar o aumento das vazões máximas e o aumento da velocidade de escoamento em 
relação aos dois cenários para uma chuva de 20 min, promovidos pela redução do atrito entre 
a superfície e a água escoada e em consequência, reduziu-se o tempo de concentração da 
bacia. 
Esta variação aumenta de forma significativa a gravidade e a recorrência de situações 
de enchentes e alagamentos, uma vez que esses acréscimos causarão impactos no ciclo 
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0,40
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
V
A
Z
Ã
O
 (
M
³/
S
 P
O
R
 M
M
)
TEMPO (MINUTOS)
Pré-urbanização
Pós-urbanização
0,00
0,50
1,00
1,50
2,00
2,50
0
1
0
2
0
3
0
4
0
5
0
6
0
7
0
8
0
9
0
1
0
0
1
1
0
1
2
0
1
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1
4
0
1
5
0
1
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0
1
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0
1
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0
1
9
0
2
0
0
2
1
0
2
2
0
2
3
0
2
4
0
2
5
0
V
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 (
M
³/
S
 P
O
R
 M
M
)
TEMPO (MINUTOS)
Pré-urbanização
Pós-urbanização
56 
hidrológico natural e a jusante do empreendimento. Isto posto, propôs-se e realizou-se o pré-
dimensionamento de uma medida compensatória em drenagem urbana. 
 
4.2.4 Análise e pré-dimensionamento de trincheira de infiltração 
 
Buscando uma metodologia para minimizar ou evitar os impactos adversos que a 
implantação do loteamento “Residencial A” poderá causar e/ou maximizar a jusante do 
empreendimento, propôs-se a trincheira de infiltração como medida compensatória em 
drenagem urbana. 
Com base nos resultados obtidos para o cenário de pré-urbanização e para o cenário de 
pós-urbanização, referentes a área de implantação do loteamento “Residencial A”, foi possível 
realizar o pré-dimensionamento de uma trincheira de infiltração, com o objetivo de armazenar 
temporariamente a variação de volume gerado pela locação do empreendimento. 
Para o pré-dimensionamento da trincheira de infiltração levou-se em consideração a 
diferença de volume de escoamento gerado, sendo esta igual a 596,19 m³/h, taxa de infiltração 
igual a 10 mm/h, índice de vazios e/ou porosidade do material granular igual a 0,4 e em 
conformidade com o referencial bibliográfico, e o tempo máximo permitido para o 
armazenamento temporário das águas pluviais adotado foi de 48 horas. 
Por meio da aplicação da Equação 12, obteve-se 1,2 m como profundidade máxima 
permissível da trincheira de infiltração, sendo o seu volume mensurado através da Equação 13 
e este igual a 2980,94 m³. A partir do volume necessário de armazenamento já determinado e 
da largura equivalente a 1,20 m, calculou-se a área da trincheira e o comprimento da mesma, 
obtendo-se 2484,12 m² e 2070,10 m respectivamente. 
A Figura 12 demonstra um desenho esquemático para implantação desta medida 
compensatória. 
 
57 
Figura 12 - Desenho esquemático da trincheira de infiltração 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
 
Devido ao grande volume de escoamento superficial excedente no loteamento, obteve-
se como comprimento da trincheira de infiltração, 2070,10 m. Admitindo-se que os passeios 
terão 3 m de largura, tomou-se 1,2 m do mesmo para a implantação da trincheira de 
infiltração, fracionando-a em diversas ruas do loteamento, sendo estas, estabelecidas a partir 
da análise das cotas do terreno, garantindo que o posicionamento do dispositivo se 
apresentasse perpendicular ao escoamento e paralelo as curvas de nível para assegurar que o 
escoamento das águas pluviais ocorra por gravidade. 
Verificou-se, também, que a rede que encontra-se no exutório do empreendimento é 
uma rede de 1,50 m, que já recebe contribuição de outras áreas, e para atender a nova 
demanda da área do empreendimento seria necessária uma rede de 1,50 m somente para o 
mesmo, evitando a saturação e em consequência a deficiência do sistema de drenagem. Isto 
posto, justifica-se a necessidade de implantação de uma medida compensatória. 
Conforme apresentado no Quadro 2, no Item 2.3.1, há diversos dispositivos que 
podem ser aplicados como medida compensatória em drenagem urbana, contudo, adotou-se a 
trincheira de infiltração por demandar pequeno espaço físico, fácil e baixo custo de 
implantação, fácil adequação ao projeto paisagístico com possibilidades de valorização do 
espaço urbano e melhoria da qualidade das águas pluviais. Contudo, conforme Pinto (2011), 
há limitações para o emprego desta medida em relação à permeabilidade do solo, exige 
manutenção periódica e risco de contaminação do lençol freático. 
58 
Em contrapartida, Graciosa, Mediondo e Chaudhry (2008) obtiveram resultados 
satisfatórios em simulação hidráulica de trincheiras de infiltração, obtendo bons resultados até 
mesmo perante a situações em que o solo já apresentava um determinado nível de saturação. 
Graciosa (2005) também ressalta que a contaminação do lençol freático pode ser evitada 
através da instalação de um filtro geotêxtil, que sob outra perspectiva, também possibilita o 
pré-tratamento da água. 
A Figura 13, apresenta exemplos de aplicação da trincheira de infiltração. 
 
Figura 13 - Aplicação da trincheira de infiltração: a) trincheira intercalada com passeio; b) 
trincheira bordo; c) trincheira de infiltração em segmento de jardim 
 
 
Fonte: Souza, Medeiros e Miranda (2017, p. 124) 
 
Villanueva, Tucci e Cruz (2000) destacam que a impermeabilização do solo gera 
sérios problemas de abastecimento e recarga dos aquíferos, mudanças no microclima local e 
problemas de controle de poluição e enchentes. As águas superficiais podem apresentar alto 
grau de poluição pois estão expostas a grandes quantidadesde nutrientes, graxas, óleos e 
microrganismos patogênicos, favorecendo a manifestação de doenças de veiculação hídrica. 
Desta forma, as medidas compensatórias em drenagem urbana, através de técnicas 
estruturais, são medidas que buscam prevenir os problemas causados pela impermeabilização 
e reestabelecer parte dos processos naturais do ciclo hidrológico através da infiltração da 
água, armazenamento e/ou recarga dos aquíferos, segundo Righetto, Moreira e Sales (2009). 
 
(a) (b) (c) 
59 
5 CONCLUSÃO 
 
Com base nos resultados, nas discussões e análises desenvolvidas no capítulo 4, o 
presente capítulo objetiva o fechamento do trabalho, promovendo a conclusão sobre os 
impactos causados ao sistema de drenagem, impulsionados pelo desenvolvimento urbano 
através da implantação de novos loteamentos residenciais na sub-bacia do arroio Leão. Além 
disso, são feitas sugestões para o desenvolvimento de trabalhos futuros, para as questões não 
abordadas nesta pesquisa. 
Observou-se através deste estudo de caso, que a remoção da cobertura vegetal para a 
implantação de novos empreendimentos, causa efeitos adversos proporcionando o aumento 
das vazões máximas, dos volumes e da velocidade de escoamento, dado que, comparando os 
dois cenários distintos, diferenciados pela alteração das condições originais do solo, verificou-
se um acréscimo de vazão máxima de escoamento, ocasionado pela impermeabilização da 
superfície, ou neste caso, pela implantação do loteamento “Residencial A” na sub-bacia do 
arroio Leão. Este incremento de vazão deu-se em grande proporção, sendo de 184% do 
cenário pós-urbanizado em relação ao cenário pré-urbanizado, o que poderá acarretar diversas 
implicações a jusante do empreendimento, seja pelo volume escoado superficialmente, seja 
pela deficiência da rede de drenagem a jusante que receberá a nova contribuição. 
Através dos resultados obtidos, destaca-se de forma clara a influência do processo de 
urbanização da área de estudo sobre o ciclo natural da água, impedindo que a mesma infiltre 
no solo e consequentemente, afete o sistema de drenagem existente, visto que, o diâmetro de 
rede calculado em 1,5 m representa apenas a necessidade da área do loteamento, no entanto, a 
rede pluvial existente contempla mais áreas a montante, o que pode vir a causar a 
incapacidade do sistema em desempenhar a sua função de captar e conduzir as águas pluviais 
superficiais. 
O projeto desenvolvido para o loteamento prevê medidas compensatórias, porém são 
obras estruturais de grande porte, contudo, pode-se aplicar alternativas mais sustentáveis e de 
forma integrada para reduzir os impactos do crescimento urbano. Neste contexto, o pré-
dimensionamento da trincheira de infiltração foi capaz de recuperar grande parte da 
capacidade de infiltração e armazenamento do solo, sem alterar a vazão gerada pela área 
considerando as suas características naturais, além de ser uma técnica que adapta-se 
facilmente ao projeto paisagístico do loteamento. Contudo, há outras medidas de controle que 
podem ser adotadas com esta mesma finalidade. 
 
60 
Buscando analisar os impactos causados pelo desenvolvimento urbano à nível da sub-
bacia do arroio Leão, realizou-se os cálculos expandidos, entretanto, os resultados obtidos 
para estes, são limitados pelo método, sendo necessária a implementação de técnicas mais 
robustas para áreas maiores. 
Por fim, um aspecto importante a ser ressaltado, tendo em vista os resultados obtidos, 
relativos ao uso da IDF do município de Campo Bom e da IDF de Porto Alegre, para este 
estudo de caso, é a necessidade do desenvolvimento de normas regulamentadoras para o 
município de Campo Bom em relação a drenagem urbana, modificando as práticas existentes 
e direcionando os profissionais que atuam na área de drenagem e no planejamento de obras 
urbanas, para que os projetos desenvolvidos atendam de forma efetiva as novas demandas de 
vazão geradas pelo processo de urbanização, contribuindo para a minimização das ocorrências 
de inundações e para a melhora da qualidade ambiental. 
A imensa amplitude de assuntos associados ao tema deste trabalho, não possibilita o 
desenvolvimento de uma pesquisa completa, englobando todas as questões que devem ser 
consideradas ao se abordar drenagem urbana, desta maneira, fez-se necessário priorizar alguns 
itens específicos. Assim, para pesquisas futuras com o intuito de ampliar os assuntos 
relacionados a este tema, são feitas as seguintes sugestões: 
• Análise do tipo de solo da região e realizar ensaio de infiltração do solo para 
garantir o perfeito funcionamento das técnicas empregadas; 
• Realizar o estudo e proposta de emprego de outras técnicas compensatórias em 
drenagem urbana, afim de ampliar as opções de medidas a serem adotadas; 
• Realizar uma análise econômica da aplicação de diferentes técnicas 
compensatórias, para a área de estudo, com o objetivo de analisar o custo-benefício 
da implantação destas medidas; 
• Realizar análise das águas pluviais, para aplicação em sistemas de reuso; 
• Realizar análise de viabilidade de econômica de implantação de sistema de reuso, 
tornando o loteamento mais sustentável; 
• Utilizar uma metodologia mais robusta, com o intuído de analisar os impactos da 
urbanização para toda a bacia do município de Campo Bom – RS. 
 
 
61 
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BL Boca de Lobo 
C Coeficiente de escoamento superficial (Runoff) 
DF Distrito Federal 
DNIT Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes 
DU Drenagem Urbana 
EUA Estados Unidos da América 
HU Hidrograma Unitário 
HUS Hidrograma Unitário Sintético 
HUT Hidrograma Unitário Triangular 
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 
IDF Intensidade Duração e Frequência da chuva 
MDU Manual de Drenagem Urbana 
MMA Ministério do Meio Ambiente 
MPa Megapascal 
PDDrU Plano Diretor de Drenagem Urbana 
PDU Plano Diretor Urbanístico 
PMSB Plano Municipal de Saneamento Básico 
PNSB Pesquisa Nacional de Saneamento Básico 
RS Rio Grande do Sul 
SCS Soil Conservation Service (departamento de conservação de solo) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE FIGURAS 
 
Figura 1 - Componentes do ciclo hidrológico .......................................................................... 19 
Figura 2 - Hidrograma da bacia rural e depois de urbanizada .................................................. 21 
Figura 3 - Efeitos da urbanização no ciclo hidrológico ............................................................ 22 
Figura 4 - Ocupação das áreas de risco .................................................................................... 28 
Figura 5 - Trincheira de infiltração........................................................................................... 33 
Figura 6 - Curvas IDF ............................................................................................................... 35 
Figura 7 - Formato do HUT do SCS ........................................................................................ 39 
Figura 8 - Atividades e delimitações do estudo ........................................................................ 40 
Figura 9 - Localização da Bacia do Rio dos Sinos ................................................................... 41 
Figura 10 - Divisão esquemática das sub-bacias de drenagem do município de Campo Bom - 
RS ............................................................................................................................................. 42 
Figura 11 - Área de estudo: a) em outubro de 2016; b) em setembro de 2017 ........................ 43 
Figura 12 - Desenho esquemático da trincheira de infiltração ................................................. 57 
Figura 13 - Aplicação da trincheira de infiltração: a) trincheira intercalada com passeio; b) 
trincheira bordo; c) trincheira de infiltração em segmento de jardim ...................................... 58 
 
 
 
 
 
 
LISTA DE GRÁFICOS 
 
Gráfico 1 - Densidade populacional ......................................................................................... 20 
Gráfico 2 - Intensidade média de precipitação do loteamento ................................................. 50 
Gráfico 3 - Intensidade média de precipitação da sub-bacia do arroio Leão ........................... 50 
Gráfico 4 - Vazão de projeto do loteamento “Residencial A” ................................................. 52 
Gráfico 5 - Vazão de projeto da sub-bacia do arroio Leão ....................................................... 52 
Gráfico 6 - Acréscimo de vazão máxima de escoamento ......................................................... 54 
Gráfico 7 - Hidrograma unitário sintético triangular do SCS do loteamento “Residencial A" 55 
Gráfico 8 - Hidrograma unitário sintético triangular do SCS da sub-bacia do arroio Leão ..... 55 
 
 
 
LISTA DE QUADROS 
 
Quadro 1 - Técnicas compensatórias estruturais ...................................................................... 30 
Quadro 2 - Equações de pré-dimensionamento de dispositivos de controle na fonte .............. 31 
 
 
 
LISTA DE TABELAS 
 
Tabela 1 - Período de retorno em função do tipo de obra e ocupação da área ......................... 24 
Tabela 2 - Coeficiente de escoamento por tipo de ocupação ................................................... 36 
Tabela 3 - Coeficiente de escoamento por tipo de superfície ................................................... 37 
Tabela 4 - Quadro de áreas do loteamento “Residencial A” .................................................... 48 
Tabela 5 - Resumo geral das relações obtidas para construção dos hidrogramas .................... 54 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
SUMÁRIO 
 
1 INTRODUÇÃO ................................................................................................................... 15 
1.1 OBJETIVOS ....................................................................................................................... 16 
1.1.1 Objetivo Geral ............................................................................................................... 16 
1.1.2 Objetivo Específico ........................................................................................................ 17 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ........................................................................................... 18 
2.1 CICLO HIDROLÓGICO ................................................................................................... 18 
2.1.1 Impactos da impermeabilização do solo no ciclo hidrológico ................................... 19 
2.2 DRENAGEM URBANA .................................................................................................... 23 
2.2.1 Componentes da Microdrenagem Urbana .................................................................. 24 
2.2.1.1 Galerias ........................................................................................................................ 25 
2.2.1.2 Poço de visita ............................................................................................................... 25 
2.2.1.3 Trecho ........................................................................................................................... 25 
2.2.1.4 Bocas de lobo ............................................................................................................... 25 
2.2.1.5 Meio-fio ........................................................................................................................ 26 
2.2.1.6 Sarjetas ......................................................................................................................... 26 
2.2.2 Legislação e Plano Diretor de Drenagem Urbana ...................................................... 26 
2.3 DRENAGEM URBANA E CHUVAS INTENSAS .......................................................... 28 
2.3.1 Medidas compensatórias em drenagem urbana ......................................................... 29 
2.3.2 Trincheira de infiltração ............................................................................................... 32 
2.4 MÉTODO RACIONAL PARA DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE PROJETO .......... 34 
2.4.1 Curva IDF ...................................................................................................................... 34 
2.4.2 Coeficiente “C” de escoamento .................................................................................... 35 
2.4.3 Hidrograma .................................................................................................................... 38 
3 METODOLOGIA ................................................................................................................ 40 
3.1 LOCAL DE ESTUDO ........................................................................................................ 41 
3.2 MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO .......................................................................... 43 
3.2.1 Intensidade média de precipitação ............................................................................... 44 
3.2.2 Cálculo de vazão de projeto ..........................................................................................45 
3.2.3 Hidrograma unitário sintético triangular do SCS ...................................................... 46 
3.2.4 Análise dos resultados e proposta de implantação de um dispositivo compensatório 
em drenagem urbana ............................................................................................................. 46 
4 APRESENTAÇÃO E ANÁLISE DE RESULTADOS ..................................................... 48 
4. 1 COLETA DE DADOS ...................................................................................................... 48 
4.2 RESULTADOS E DISCUSSÃO ....................................................................................... 49 
4.2.1 IDF .................................................................................................................................. 49 
4.2.2 Dimensionamento dos cenários de pré-urbanização e pós-urbanização .................. 51 
4.2.3 Hidrograma unitário ..................................................................................................... 54 
4.2.4 Análise e pré-dimensionamento de trincheira de infiltração .................................... 56 
5 CONCLUSÃO ...................................................................................................................... 59 
REFERÊNCIAS ..................................................................................................................... 61 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
15 
1 INTRODUÇÃO 
 
O crescimento urbano é caracterizado pelo processo de urbanização das cidades, onde 
as edificações e a pavimentação de vias têm o intuito de melhorar a qualidade de vida da 
população. Concomitante com o as obras de pequeno, médio e grande porte, os espaços 
urbanos foram transformados em áreas impermeáveis, promovendo o aumento do escoamento 
superficial e impedindo a infiltração das águas de chuva no solo (IBGE, 2010). O setor da 
construção civil está presente em todo âmbito do desenvolvimento urbano, contudo, é um 
setor com potencial altamente degradante ao meio ambiente (LARUCCIA, 2014). 
O aumento da ocupação urbana e a falta de disciplinamento no uso do solo, resultam, 
em profundas modificações em parte do ciclo hidrológico, por meio da expansão das áreas 
impermeáveis, alteração da rugosidade das superfícies, entre outros (SOUZA, 2013). Desta 
forma, o sistema de drenagem urbana tem fundamental importância no planejamento das 
cidades, visto que o controle do escoamento das águas pluviais tende a evitar os impactos 
adversos que podem refletir em sérios danos à saúde, ao bem-estar e à segurança da 
sociedade. 
Em 5 de janeiro de 2007 foi promulgada a Lei nº 11.445 que estabelece um conjunto 
de orientações nacionais para o saneamento básico, compreendendo os serviços de 
infraestruturas e instalações operacionais de abastecimento de água potável; esgotamento 
sanitário; manejo de resíduos sólidos e limpeza urbana; e drenagem e manejo de águas 
pluviais (BRASIL, 2007). Isto posto, torna-se indispensável o engajamento de toda a 
sociedade brasileira para o perfeito cumprimento da referida lei, de forma a garantir a 
qualidade de vida, a saúde pública e a proteção do meio ambiente (BRASIL, 2009). 
De acordo com a Pesquisa Nacional de Saneamento Básico (PNSB) realizada pelo 
IBGE em 2008, entre os 5.570 municípios existentes no Brasil, dado atualizado em 2016, 
5.256 municípios possuem serviços de manejo de águas pluviais e 1.933 possuem áreas de 
risco e requerem drenagem especial (IBGE, 2010). A existência de sistema de drenagem 
urbana de nenhum modo representa quanto às questões relativas a ele, visto que geralmente as 
situações adversas estão relacionadas as grandes estruturas de drenagem existentes, estando 
elas fechadas ou abertas (SOUZA; MORAES; BORJA, 2013). 
Os alagamentos e as inundações urbanas dão-se na saturação dos sistemas de 
drenagem naturais ou devido a falhas nos sistemas de microdrenagem e macrodrenagem. 
Contudo, dentre as alternativas para análise da questão, destacam-se as medidas e/ou técnicas 
compensatórias, através do controle do escoamento superficial na fonte (LUCAS et al., 2015). 
16 
Portanto, dentro desta temática, considerando que na atualidade as soluções adotadas 
para os problemas apresentados ocorrem de forma pontual, reduzindo o impacto das áreas 
afetadas, porém, transferindo o problema para jusante, o presente estudo busca analisar o 
impacto que a impermeabilidade dos solos, por conta da abertura de novos loteamentos, pode 
causar ao sistema de drenagem urbana existente, na sub-bacia do arroio Leão, bairro Quatro 
Colônias no município de Campo Bom – RS. 
O município de Campo Bom está localizado na região do Vale dos Sinos, no estado do 
Rio Grande do Sul, com uma extensão territorial de 60,51 km² e densidade demográfica de 
992,79 hab/km², e tem vivenciado situações de alagamentos e cheias devido a chuvas de forte 
intensidade e falhas no sistema e estrutura de drenagem. 
Em 2015, a Estação Climatológica Automática de Campo Bom, registrou a segunda 
maior precipitação da história do município, alcançando 203 milímetros em menos de 48 
horas (A GAZETA, 2015). Na ocorrência deste evento, em que o nível do Rio dos Sinos 
subiu 7,72 metros, Campo Bom contabilizou 400 famílias atingidas pela enchente, sendo que 
100 famílias ficaram desalojadas (CAMPO BOM, 2015b). Em novembro de 2017, a estação 
meteorológica da cidade registrou 23 milímetros de precipitação em pouco mais de uma hora, 
resultando na ocorrência de alagamentos na principal avenida da cidade, provocando 
transtornos à comunidade (JORNAL NH, 2017). 
Diante deste cenário, torna-se necessário o investimento em pesquisas que revelem os 
impactos da impermeabilização do solo e com isto, contribuir para com o desenvolvimento de 
projetos, operação e manutenção da rede de drenagem urbana do município, assim como, com 
o controle e execução de medidas adotadas pelo órgão público. 
 
1.1 OBJETIVOS 
 
De acordo com as questões apresentadas neste trabalho, o objetivo geral e os objetivos 
específicos, descritos a seguir, apresentam os itens que serão estudados com o intuito de 
solucionar o problema de pesquisa. 
 
1.1.1 Objetivo Geral 
 
Analisar os impactos da impermeabilização do solo ao sistema de drenagem de águas 
pluviais, promovidos pela construção de loteamentos residenciais na sub-bacia do arroio Leão 
no município de Campo Bom – RS. 
17 
1.1.2 Objetivo Específico 
 
Os objetivos específicos desta pesquisa são: 
a) Avaliar o valor de intensidade de chuva obtido pelo uso da IDF do município de 
Porto Alegre - RS em comparação a IDF local; 
b) Analisar a vazão máxima gerada para o período de pré-urbanização da área do 
loteamento “Residencial A”; 
c) Analisar a máxima vazão gerada para o período de pós-urbanização da área do 
loteamento “Residencial A”; 
d) Propor aplicação de uma medida compensatória em drenagem urbana a partir dos 
resultados encontrados. 
 
18 
2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 
 
Este capítulo abrange a fundamentação teórica que deu subsídio ao presente trabalho. 
Desta forma serão abordados os temas: ciclo hidrológico e os impactos da impermeabilização 
no mesmo; drenagem urbana, contemplando os componentes da microdrenagem e legislação e 
PDDrU (Plano Diretor de Drenagem Urbana); drenagem urbana e chuvas intensas, falando 
sobre as medidas de controle e mais detalhada, a trincheira de infiltração; e, por fim, o método 
racional para determinação da vazão de projeto e as suas variáveis, assim como, a construção 
do hidrograma unitário triangular. 
 
2.1 CICLO HIDROLÓGICO 
 
A hidrologia em recursos hídricos é uma ciência interdisciplinar que estuda o 
comportamento físico da água na bacia hidrográfica, mensurando os recursos hídricos no 
tempo e no espaço, e avaliando os impactos da modificação da bacia hidrográfica causado 
pela ocupação e modificação da mesma. Os projetos e o planejamento dos recursoshídricos 
como, por exemplo, a produção de energia hidrelétrica, o abastecimento de água, o controle 
de enchentes e o impacto ambiental, são realizados a partir da quantificação da 
disponibilidade hídrica na bacia (SILVEIRA, 2013). 
O ciclo hidrológico é distinguido pela instabilidade e pela mobilidade dos volumes de 
água, localizados em reservatórios superficiais e subterrâneos, tais como, rios, lagos, represas, 
tanques e no lençol freático (TUNDISI, 2003). A água presente no planeta Terra possui três 
fases distintas (sólida, líquida e gasosa), as quais compõem o ciclo dinâmico da água, sendo 
elemento fundamental para a sobrevivência e o desenvolvimento das atividades do homem. A 
fase líquida é a mais importante no ciclo hidrológico (MIRANDA; OLIVEIRA; SILVA, 
2010). 
De acordo com Rodrigues e Mendiondo (2013), os processos hidrológicos que 
compõem o ciclo são: a evaporação, que através da energia solar eleva a água presente nos 
continentes e oceanos para a atmosfera; a condensação, onde o vapor de água forma nuvens 
que ficam suspensas no ar; a precipitação, que é definida, na sua forma habitual, como a 
chuva, onde através da gravidade a água condensada cai sobre a superfície terrestre; o 
escoamento, que pode ser superficial, escoando a água para os rios ou sobre a superfície do 
solo, ou subterrâneo, através da infiltração recarregando as águas subterrâneas nos aquíferos; 
a infiltração, que ocorre em superfícies porosas, em que a água é drenada através dos vazios; e 
19 
a evapotranspiração, que segundo Carvalho e Silva (2006), é caracterizada pela transpiração 
da vegetação, que absorve a evaporação da água que infiltra no solo e retorna à atmosfera. Na 
Figura 1 são apresentados os principais componentes do ciclo hidrológico. 
 
Figura 1 - Componentes do ciclo hidrológico 
 
Fonte: Observatório Histórico Geográfico (2018, s/p) 
 
Desta forma, conforme apresentado, o escoamento ocorre de forma superficial e sub-
superficial, onde de acordo com Tucci e Clarke (1997) a existência de vegetação tem grande 
influência no ciclo de volumes de água, onde a precipitação é retida inicialmente pela 
vegetação e o excedente escorre através dos troncos ou atravessando a vegetação, quando a 
precipitação não é interceptada e cai diretamente no solo. A parcela de água que infiltra o solo 
pode gerar um escoamento sub-superficial chegando até o aquífero e posteriormente até os 
rios, ou através dos canais internos do solo retornar à superfície. 
 
2.1.1 Impactos da impermeabilização do solo no ciclo hidrológico 
 
A ocupação das bacias hidrográficas foi, comumente, realizada pelo homem sem 
maiores cuidados com a questão de preservação do meio e com pouco planejamento, 
objetivando apenas obter o máximo benefício e o mínimo custo (TUCCI, 2013). As principais 
consequências da urbanização são a interferência na drenagem urbana e a alteração do 
escoamento superficial, assim como a ocupação de áreas inadequadas, como por exemplo, as 
várzeas de inundação e as cabeceiras dos rios, propagação de loteamentos em condições 
 
20 
inadequadas, propagação de invasões e favelas, e a grande e adensada ocupação 
impossibilitando a execução de canalizações e manutenção dos condutos (PORTO et al., 
2013). 
A degradação dos recursos hídricos tem se intensificado com o crescimento da 
população e da urbanização sem as diretrizes de um plano diretor, tendo as cidades 
contribuído de maneira significativa para a degradação dos corpos de água (REIS; 
BRANDÃO, 2013). 
De acordo com o Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE, 2010), o Brasil 
possui uma população estimada em 207.660.929 pessoas, com uma projeção de 223.126.917 
pessoas até 2030 e uma extensão territorial de 8.515.759,09 km² para comportar este 
crescimento. Desta forma, é inevitável que o desenvolvimento urbano ocorra e que a 
população não sinta os efeitos da urbanização desordenada, que segundo Bastos (2009), tem 
ocorrido nas últimas décadas e acabou por transformar os centros urbanos em áreas de alta 
densidade populacional. 
O censo de 2010, realizado pelo IBGE, no Sul do país, evidência o crescimento da 
população urbana, como mostra o Gráfico 1, com um acréscimo de 18% da população 
residindo em áreas urbanas da década de 70 para 80, e com 84,9% de taxa de urbanização, em 
2010. 
 
Gráfico 1 - Densidade populacional 
 
Fonte: Adaptado de IBGE (2010) 
 
Fazem parte do processo de urbanização a abertura de novos loteamentos, serviços de 
terraplanagem, construções de edificações, ampliação da malha viária e outras técnicas que se 
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
1940 1950 1960 1970 1980 1991 2000 2007 2010
27,7 29,5
37,1
44,3
62,4
74,1
80,9 82,9 84,9
72,3 70,5
62,9
55,7
37,6
25,9
19,1 17,1 15,1
P
E
R
C
E
N
T
U
A
L
ANOS
População Rural
População Urbana
21 
executadas sem as devidas precauções, estão diretamente relacionadas a impermeabilização 
do solo e as consequências que esta impermeabilização causa tanto para o ciclo hidrológico 
quanto para a população nos aspectos sociais, políticos e econômicos, acarretando em perdas 
de vidas, prejuízos econômicos, financeiros e patrimoniais, e a degradação da paisagem 
urbana (PINTO, 2011). 
Para Tucci (2007), a impermeabilização do solo aumenta a gravidade e a recorrência 
de ocorrências de enchentes e alagamentos, por ter impacto direto e significativo no aumento 
das vazões máximas e no aumento da velocidade do escoamento, conforme o hidrograma da 
Figura 2, em consequência do aumento do volume de escoamento e da redução da infiltração 
para recarga das águas subterrâneas. 
 
Figura 2 - Hidrograma da bacia rural e depois de urbanizada 
 
Fonte: Adaptado de Tucci (2007) 
 
Benini e Mediondo (2015) realizaram uma análise na bacia do Mineirinho, em São 
Paulo, comparando os efeitos no ciclo hidrológico para quatro cenários de ocupação urbana 
do solo e concluíram que é notória a fragilidade das bacias quando relacionadas a 
impermeabilização do solo. Através dos hidrogramas obtidos, constatou-se o aumento das 
vazões máximas, onde obtiveram um aumento de 388,0% de escoamento para o cenário 2025, 
sem normas e diretrizes para ocupação do solo, quando comparado com o cenário 1972, 
caracterizado pelo período de pré-urbanização, ressaltando que a diminuição das áreas de 
vegetação e o aumento da impermeabilização são fatores preponderantes para o aumento das 
vazões máximas e a diminuição do tempo de pico (BENINI; MENDIONDO, 2015). 
Villanueva, Tucci e Cruz (2000) salientam ainda, que com o crescimento da população 
e, por conseguinte, com o crescimento da urbanização, os impactos são evidenciados não 
 
22 
somente pela redução da impermeabilização do solo e o acréscimo do volume de precipitação 
escoada, mas também pelos efeitos que esses impactos causam, gerando problemas de 
abastecimento de água e recarga dos aquíferos, mudanças do microclima local e também, 
problemas de controle de poluição e enchentes, conforme esquema representado na Figura 3. 
Porém, Campos, Neto e Trevizam, (2016) concluem em seu estudo, relacionado a redução da 
vazão do ribeirão Santa Maria como efeito da impermeabilização do solo na Região 
Administrativa de Santa Maria – DF, que não foi identificada a redução da vazão do mesmo, 
contrapondo as hipóteses inicialmente levantadas e relacionadas a redução do volume de 
infiltração e recarga. 
 
Figura 3 - Efeitos da urbanização no ciclo hidrológico 
 
Fonte: Adaptado de Hall (1986 apud VILLANUEVA; TUCCI; CRUZ 2000) 
 
Desta forma, os processos de concepção urbanística de uma cidade demandam, pois, 
uma análise minuciosa da realidade da região, com o intuito de reduzir os efeitos e as 
consequências da urbanização na drenagem urbana. Tais estudos deverão ser desempenhados 
 
23 
por corpo técnico capacitado, utilizando como fonte e critérios de projeto a legislação vigente, 
destacando que o Brasil não possui umanormativa geral sobre drenagem urbana, assim sendo, 
cada município pode desenvolver o seu manual de drenagem utilizando critérios distintos. 
Neste sentido e conforme a utilidade, deve-se prever a implantação de sistemas de 
controle, tais como cisternas, telhados verdes, pavimentos permeáveis, bacia de infiltração, 
vala de infiltração e demais técnicas de retenção e infiltração a fim de suprir a necessidade de 
implantação de uma medida estrutural de grande porte (RIGHETTO; MOREIRA; SALES, 
2009). 
 
2.2 DRENAGEM URBANA 
 
Segundo Righetto, Moreira e Sales (2009), a drenagem urbana é um dos principais 
sistemas do saneamento básico, sendo caracterizada por infraestruturas destinadas a 
acumulação e transporte através de elementos estruturais, e áreas de infiltração e retenção 
para drenagem das águas pluviais. Buscando reduzir as perdas para a sociedade e para o meio 
ambiente, a drenagem urbana compreende a gestão do escoamento pluvial no tempo e espaço, 
sendo composta por um sistema constituído por infraestruturas hidráulicas e um manejo que 
para o seu dimensionamento são consideradas as obras de implantação, a sua operação e 
conservação, e as previsões hidrológicas (TUCCI, 2012; CHAMPS, 2009). 
Contudo, durante muitos anos no Brasil, no âmbito da desagregação do solo, a 
drenagem urbana foi tratada apenas como acessório, com a finalidade de promover o rápido 
crescimento das áreas urbanizadas (CANHOLI, 2014). Apenas na década de 60, a drenagem 
urbana passou a ser questionada em função da sua abordagem tradicional, onde o problema 
com águas acumuladas era transferido para outras áreas a jusante ou para o futuro (POMPÊO, 
2000). Para Tucci (2013), a drenagem urbana tem de se iniciar nas construções de edificações, 
através dos coletores pluviais anexos a rede do município, e na drenagem de águas 
superficiais dos pátios, calçadas e ruas que contribuem para as sarjetas. 
Em uma bacia hidrográfica urbana, as obras de drenagem urbana podem ser 
dimensionadas através de dois sistemas principais e diversos: redes de microdrenagem e redes 
de macrodrenagem (TASSI, 2002). A macrodrenagem pode ser caracterizada como 
escoamentos em fundos de vale, com bacia com área de no mínimo 5km² de acordo com o 
município e o seu grau de urbanização, sendo as redes de microdrenagem a principal 
contribuição para o sistema. Através da construção de bacias de detenção e de canais para o 
transporte eficaz da água, ou seja, obras de macrodrenagem, tem-se a pretensão de evitar as 
24 
enchentes. A microdrenagem é basicamente estabelecida pelo traçado das vias e é responsável 
por drenar o escoamento de águas pluviais originadas nas ruas, calçadas, pátios, e condutos 
coletores (TUCCI, 2013; TASSI, 2002). 
Conforme Tassi (2002), para o dimensionamento de obras de microdrenagem, o tempo 
de retorno recomendado é de 5 anos, já para obras de macrodrenagem, salvo exceções, 
recomenda-se um tempo de retorno de chuva de 10 a 25 anos para o dimensionamento da 
vazão máxima de projeto. Por outro lado, de acordo com DNIT (2005), para projetos de 
microdrenagem, geralmente são adotados tempos de retorno de 10 a 20 anos, e tempo de 
retorno de 50 a 100 anos para pontes, de acordo com a importância e o tipo da obra. 
O tempo de recorrência ou tempo de retorno, em obras de engenharia, está diretamente 
associado a durabilidade e a segurança, do qual seu significado entende-se como o tempo 
médio, geralmente em anos, em que um fenômeno irá ocorrer, ao menos uma vez, com 
intensidade igualada ou superada (DNIT, 2005; CARDOSO NETO, 1998). Afim de contribuir 
para a definição do TR, Cardoso Neto (1998) disponibiliza os valores apresentados na Tabela 
1, para a escolha que melhor se adeque ao projeto. 
 
Tabela 1 - Período de retorno em função do tipo de obra e ocupação da área 
Tipo de obra Tipo de ocupação Período de retorno (anos) 
Microdrenagem Residencial 2 
Microdrenagem Comercial 5 
Microdrenagem Edifícios de serviços ao público 5 
Microdrenagem Aeroportos 2 - 5 
Microdrenagem Áreas comerciais e artérias de tráfego 5 - 10 
Macrodrenagem Áreas comerciais e residenciais 50 - 100 
Macrodrenagem Áreas de importância específica 500 
 Fonte: Adaptado de Cardoso Neto (1998) 
 
2.2.1 Componentes da Microdrenagem Urbana 
 
A microdrenagem está associada a medidas de controle do escoamento que são 
adotadas na fonte, a nível de loteamentos, considerando detalhadamente a topografia do local, 
as quadras, as sarjetas, os bueiros e os condutos (CRUZ; TUCCI; SILVEIRA, 1998). A seguir 
são descritos os principais componentes da microdrenagem. 
 
25 
2.2.1.1 Galerias 
 
As galerias são canalizações públicas atribuídas a condução das águas pluviais 
originárias das ligações privadas e das BL’s (bocas de lobo) (TUCCI, 2013). Segundo 
Cardoso Neto (1998), para o dimensionamento das galerias os principais métodos utilizados 
para determinar a vazão de projeto são as equações de Chezy e Manning, e a problemática 
está na definição das dimensões mais econômicas e das declividades. 
 
2.2.1.2 Poço de visita 
 
Segundo Tucci (2013), os poços de visita são dispositivos que permitem a mudança de 
declividade, mudança de direção, mudança de diâmetro, ligação das bocas de lobo e permitem 
também, a limpeza e inspeção das canalizações. De acordo com o Plano Diretor de Drenagem 
Urbana de Porto Alegre (2005), os poços de visita têm um espaçamento recomendado de 
50m, salvo casos específicos que são avaliados pelo órgão responsável municipal. 
 
2.2.1.3 Trecho 
 
Conforme as Diretrizes Básicas para Projetos de Drenagem Urbana no Município de 
São Paulo, elaborado pela Prefeitura do Município de São Paulo (1999), trecho é a parcela da 
galeria que está posicionada entre dois poços de visita. 
 
2.2.1.4 Bocas de lobo 
 
As bocas de lobo são dispositivos de captação que, por questões de segurança da 
população, podem ser capeados por grelhas de concreto ou metálicas. Estão dispostas no 
limite da via pública com os meios-fios, em pontos mais baixos afim de evitar alagamentos, e 
transferem os escoamentos superficiais para as galerias ou outros dispositivos coletores 
(DNIT, 2004). 
 
26 
2.2.1.5 Meio-fio 
 
Os meios-fios, segundo as Diretrizes Básicas para Projetos de Drenagem Urbana no 
Município de São Paulo (1999), são elementos produzidos de pedra ou blocos de concreto 
posicionados com a face superior aplanada com o passeio e dentre o passeio e a via pública. 
 
2.2.1.6 Sarjetas 
 
As sarjetas são calhas formadas na via pública em forma de faixas, próximas ao meio-
fio, com a função de drenar a água incidente na via pública (SÃO PAULO; 1999). 
 
2.2.2 Legislação e Plano Diretor de Drenagem Urbana 
 
Apesar de o Brasil não possuir uma legislação específica e norteada para a aplicação 
de técnicas compensatórias voltadas ao manejo de águas pluviais, há arranjos legais nos níveis 
municipais, estaduais e federais com a finalidade de conduzir o emprego destas técnicas, 
buscando reduzir a poluição difusa e os seus efeitos junto aos meios receptores, e o controle 
do escoamento superficial (NASCIMENTO; BAPTISTA, 2009). 
De acordo com a Constituição da República Federativa do Brasil de 1988, Título III, 
Capítulo II, Art. 21, XX, cabe a União estabelecer diretrizes ao desenvolvimento urbano, 
compreendendo o saneamento básico, transportes urbanos e habitação, e para complementar, 
o Poder Público municipal deve assegurar o bem-estar da população, baseando-se no seu 
plano diretor com diretrizes fixadas em lei, segundo o Art. 182, do Capítulo II, do Título VII 
da Constituição da República Federativa do Brasil de 1988 (BRASIL, 1988). 
A Lei nº 10.257, de 10 de julho de 2001, intitulada Estatuto da Cidade, aborda 
políticas urbanas com o intuito de controlar os impactos da urbanização, em benefício do 
equilíbrio ambiental, segurança e bem-estar da população, regulamentando os artigos 182 e 
183 da ConstituiçãoFederal. Desta forma, de acordo com o Art. 4 da Seção I do Capítulo II, 
para o planejamento e a gestão no âmbito municipal, devem ser utilizados os seguintes 
instrumentos (BRASIL, 2001, s/p): 
[...] 
a) plano diretor; 
b) disciplina do parcelamento, do uso e da ocupação do solo; 
c) zoneamento ambiental; 
d) plano plurianual; 
27 
e) diretrizes orçamentárias e orçamento anual; 
f) gestão orçamentária participativa; 
g) planos, programas e projetos setoriais; 
h) planos de desenvolvimento econômico e social. [...] (BRASIL, 2001). 
Segundo Nascimento e Baptista (2009), dos instrumentos previstos em lei, aqueles que 
podem ter um desempenho satisfatório e mais efetivo, são o plano diretor; a regulamentação 
do parcelamento, uso e ocupação do solo; os planos setoriais, especialmente o plano diretor de 
drenagem urbana; e o zoneamento ambiental. 
No momento atual, o Município de Campo Bom, que está localizado no Vale do Rio 
dos Sinos no estado do Rio Grande do Sul, com uma área territorial de 60,51 km² e uma 
população estimada em 64.914 (sessenta e quatro mil, novecentos e quatorze) pessoas, não 
possui um Plano Diretor de Drenagem Urbana. Contudo, a Lei Municipal nº 4.431, de 09 
dezembro de 2015, sanciona o Plano Municipal de Saneamento Básico (PMSB) de Campo 
Bom/RS, com o propósito de atender ao disposto no art. 225 da Constituição Federal, que diz 
respeito a preservação da qualidade de vida e do meio ambiente para as presentes e futuras 
gerações (IBGE, 2010; CAMPO BOM, 2015a). 
De acordo com o PMSB de Campo Bom, desenvolvido pelo consórcio Pró-Sinos e a 
Concremat Engenharia, o Município deve adequar e regularizar os seus serviços relativos ao 
Saneamento Básico, de acordo com as diretrizes nacionais de saneamento básico 
estabelecidas pela Lei 11.445, de janeiro de 2007 (PRÓ-SINOS, 2014). A Lei 11.445 refere-
se ao saneamento básico mencionando os seguintes serviços: 
[...] I - saneamento básico: conjunto de serviços, infraestruturas e instalações 
operacionais de: 
a) abastecimento de água potável: constituído pelas atividades, infraestruturas e 
instalações necessárias ao abastecimento público de água potável, desde a captação 
até as ligações prediais e respectivos instrumentos de medição; 
b) esgotamento sanitário: constituído pelas atividades, infraestruturas e instalações 
operacionais de coleta, transporte, tratamento e disposição final adequados dos 
esgotos sanitários, desde as ligações prediais até o seu lançamento final no meio 
ambiente; 
c) limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos: conjunto de atividades, 
infraestruturas e instalações operacionais de coleta, transporte, transbordo, 
tratamento e destino final do lixo doméstico e do lixo originário da varrição e 
limpeza de logradouros e vias públicas; 
d) drenagem e manejo das águas pluviais, limpeza e fiscalização preventiva das 
respectivas redes urbanas: conjunto de atividades, infraestruturas e instalações 
operacionais de drenagem urbana de águas pluviais, de transporte, detenção ou 
retenção para o amortecimento de vazões de cheias, tratamento e disposição final 
das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas; (Redação dada pela Lei nº 13.308, de 
2016) [...]. (BRASIL, 2007, s/p). 
O Plano Diretor de Drenagem Urbana (PDDrU) tem a sua estrutura pensada com o 
propósito de promover a padronização de novos empreendimentos, o desenvolvimento de 
28 
medidas de controle não-estrutural e estrutural para os impactos presentes nas bacias urbanas, 
e a elaboração de um manual de drenagem urbana (PORTO ALEGRE, 2005). 
 
2.3 DRENAGEM URBANA E CHUVAS INTENSAS 
 
Os sistemas de drenagem urbana devem ser dimensionados de forma a prevenir e 
reduzir a frequência das inundações, em especial, nas áreas em que a topografia sofre um 
declínio e por consequência estão suscetíveis a alagamentos (PINTO; PINHEIRO, 2006). As 
inundações, de acordo com Champs (2009), são eventos naturais do ciclo hidrológico que 
ocorrem devido as ocorrências de chuvas intensas em áreas próximas ao leito dos rios, com 
elevado tempo de duração superando a capacidade do solo de reter, infiltrar e drenar a água. 
Há dois processos que podem ocorrer de forma isolada ou combinada, para que o 
escoamento pluvial venha provocar inundações e consequências nas áreas urbanas (TUCCI, 
2007): 
a) Inundações de áreas ribeirinhas; 
b) Inundações como efeito da urbanização. 
De acordo com o Ministério do Meio Ambiente (MMA), em locais em que há uma 
baixa frequência de ocorrências de enchentes tem-se muitas situações de ocupação do leito 
maior do rio, conforme mostra a Figura 4, transformando em inundação a enchente do rio e 
como resultado, provocando perdas patrimoniais e humanas (BRASIL, 2018). Neste sentido, 
Champs (2009) diz que as modificações das características originais do solo causam o 
aumento dos eventos de inundação e a sua principal causa é a expansão das superfícies 
impermeabilizadas. 
 
Figura 4 - Ocupação das áreas de risco 
 
Fonte: Adaptado de Jacob (2014, s/p) 
 
A ocupação do Município de Campo Bom encontra-se 50% em zona urbana, 
contemplando zonas industriais, comerciais, residenciais, mistas e zonas de preservação, 
 
29 
contudo, o Município tem sofrido com problemas de alagamentos em diversas ruas e 
avenidas, causados por estruturas de drenagem comprometidas, ausência de dispositivos de 
microdrenagem superficial e entre outros problemas que caracterizam a deficiência do sistema 
de drenagem, resultando no acumulo de água de intensas precipitações pluviométricas, nos 
perímetros urbanos e leito das vias (PRÓ-SINOS, 2014). 
 
2.3.1 Medidas compensatórias em drenagem urbana 
 
As medidas de controle não estruturais e as medidas de controle estruturais, são 
medidas de prevenção e/ou correção, que são destinadas a reduzir os impactos causados pelas 
inundações e reestabelecer os processos naturais do ciclo hidrológico, como a infiltração da 
água no solo e o seu armazenamento, bem como a queda das vazões geradas e o aumento do 
tempo de concentração (CANHOLI, 2014; SILVA; CABRAL, 2014). 
As medidas não estruturais, segundo Righetto, Moreira e Sales (2009), são medidas 
que atingem grandes objetivos no que se refere a reduzir as complicações e os problemas da 
drenagem urbana, entretanto, a prática não se dá por meio de obras, mas sim, ações de 
conscientização da população, implantação de normas e legislações apropriadas, fiscalização 
e disciplinamento no uso e ocupação do solo, preservação e manutenção dos pavimentos, 
jardins, pátios e manutenção periódica dos sistemas estruturais implantados. 
Ao contrário das medidas não estruturais, as medidas estruturais envolvem obras de 
engenharia, que propõem-se a prevenir e/ou corrigir os problemas originados pelas 
inundações, através da captação das águas pluviais, retenção e transporte de acordo com as 
limitações estabelecidas em projeto. 
As técnicas compensatórias estruturais dividem-se em dois grupos, sendo eles o 
controle na fonte e o controle centralizado, conforme mostra a Quadro 1 (CANHOLI, 2014; 
RIGHETTO; MOREIRA; SALES, 2009; NASCIMENTO; BAPTISTA, 2009). 
 
30 
Quadro 1 - Técnicas compensatórias estruturais 
 
Fonte: Adaptado de Nascimento e Baptista (2009) 
 
Buscando desenvolver uma metodologia para o pré-dimensionamento de dispositivos 
de controle na fonte, de forma generalizada, simples e de fácil aplicação, Silveira e 
Goldenfum (2007) apresentam as equações exibidas na Quadro 2, considerando apenas o 
elemento quantitativo de redução e/ou detenção do escoamento, sem referir-se ao controle da 
poluição. As equações podem ser utilizadas para o pré-dimensionamento em qualquer 
localidade, desde que, haja medidas para comparações locais de chuvas intensas (curva IDF 
modelo Talbot), situações de restrições de vazão (vazão de restrição ou de pré-ocupação) e o 
solo, considerando a condutividade hidráulica saturada (SILVEIRA; GOLDENFUM, 2007). 
 
31Quadro 2 - Equações de pré-dimensionamento de dispositivos de controle na fonte 
Dispositivo 
Representação 
esquemática 
Fórmulas para pré-dimensionamento 
Pavimento permeável 
 
 
𝐻 =
𝑉𝑚𝑎𝑥
𝜂
 
𝑉𝑚𝑎𝑥 = (√
𝑎
60
× √𝛽𝑇
𝑏
2⁄ − √
𝑐
60
× √𝑞𝑠)
2
 
 
Trincheira de infiltração 
 
 
𝐻 = [
𝑘1(𝑘2−√𝜂)
𝜂−𝑘2
2 ]
2
 𝑘1 = √
𝑎
60
× √𝛽𝑇
𝑏
2⁄ 
𝑘2 = √
𝑐
60
× √𝛾 × √𝑞𝑠 𝛽 =
𝐶×𝐴
𝐵×𝐿
 𝛾 =
2×𝐿
𝐵
=
2
𝐵
 
 
Vala de infiltração 
 
 
𝐻 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 = (√
𝑎
60
× √𝛽𝑇
𝑏
2⁄ −√
𝑐
60
× √𝑞𝑠)
2
 
𝛽 =
𝐶 × 𝐴
𝐵 × 𝐿
 
 
Poço de infiltração 
 
 
𝐻 = [
𝑘1(𝑘2−√𝜂)
𝜂−𝑘2
2 ]
2
 𝑘1 = √
𝑎
60
× √𝛽𝑇
𝑏
2⁄ 
𝑘2 = √
𝑐
60
× √𝛾 × √𝑞𝑠 𝛽 =
4×𝐶×𝐴
𝜋×𝐷2
 𝛾 =
2×𝐿
𝐵
=
2
𝐵
 
 
Microrreservatório 
 
 
𝑉𝑚𝑎𝑥 = (√
𝑎
60
× √𝛽𝑇
𝑏
2⁄ − √
𝑐
60
× √𝛾 × √𝐻√𝑞𝑠)
2
 
𝛽 =
𝐶×𝐴
𝐵×𝐿
 Estanque: 𝐻 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 √𝛾 × √𝐻 = 1 
Infiltrante: 𝐻 = [
𝑘1(𝑘2−√𝜂)
𝜂−𝑘2
2 ]
2
 𝑘1 = √
𝑎
60
× √𝛽𝑇
𝑏
2⁄ 
𝑘2 = √
𝑐
60
× √𝛾 × √𝑞𝑠 𝛾 =
2×(𝐿+𝐵)
𝐿×𝐵
 
 
Bacia de detenção 
 
𝐻 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 = (√
𝑎
60
× √𝐶𝑇
𝑏
2⁄ − √
𝑐
60
× √𝑞𝑠)
2
 
𝑞𝑠 = 𝑞𝑝𝑟𝑒 + 𝛼𝐾𝑠𝑎𝑡 
Leito impermeável: 𝑞𝑠 = 𝑞𝑝𝑟𝑒 
Bacia de infiltração: 𝑞𝑠 = 𝛼𝐾𝑠𝑎𝑡 
 
Fonte: Adaptado de Silveira e Goldenfum (2007) 
 
Sendo Vmax o volume de dimensionamento (mm); T o período de retorno em anos; a, 
b, c os parâmetros da equação IDF de Talbot; qs a vazão constante de saído do dispositivo 
(mm.h-1); A a área que contribui para o dispositivo (m²); C o coeficiente de escoamento da 
área que contribui para o dispositivo; L, B, D são as dimensões do dispositivo; η é a 
porosidade do material de preenchimento do dispositivo; H é a profundidade média do 
volume de acumulação do dispositivo (mm); γ é a razão entre a área de percolação e o volume 
32 
do dispositivo (mm-1); β é o produto do coeficiente de escoamento pela razão entre a área 
contribuinte e a área do dispositivo; Ksat é a condutividade hidráulica saturada do solo (mm.h-
1); α é o coeficiente redutor em virtude da colmatação; e qpre a vazão de pré-desenvolvimento 
ou de restrição. 
 
2.3.2 Trincheira de infiltração 
 
As trincheiras são estruturas lineares de técnicas compensatórias de controle na fonte, 
que tem como finalidade a captação através da infiltração e o armazenamento temporário das 
águas pluviais, maximizando o tempo de concentração e evitando o deslocamento do 
escoamento para jusante, minimizando as possibilidades de inundações, além de possuir um 
baixo custo de implantação (SOUSA, 2012; BASTOS, 2009). 
Para Landphair e Thompson (2000) as trincheiras de infiltração são valas superficiais 
preenchidas com material granular, que atuam como um reservatório de armazenamento que 
comporta a água até que a mesma infiltre nas camadas inferiores do solo. De acordo com 
Canholi (2014), as trincheiras possuem comprimento variável, com largura e profundidade, 
normalmente, de 1 a 2 m, e o material granular utilizado no preenchimento, deve resultar em 
uma porosidade de 30%, no mínimo. Em contrapartida, Tomaz (2016) diz que a profundidade 
da trincheira varia entre 0,90 m e 3,6 m, e a largura deve ser menor que 7,5 m. 
Como efeito da poluição presente na superfície terrestre e consequentemente nas águas 
pluviais, Graciosa (2005) alerta para o grande risco de contaminação do solo e dos aquíferos. 
Deste modo, para impedir a ocorrência de uma erosão interna e a contaminação do lençol 
freático, deve ser realizada a instalação de um filtro geotêxtil, que por sua vez, também 
possibilita o pré-tratamento da água (PINTO, 2011; CANHOLI, 2014; GRACIOSA, 2005). A 
Figura 5 apresenta um esquema de uma trincheira de infiltração. 
 
33 
Figura 5 - Trincheira de infiltração 
 
Fonte: Adaptado de Graphics (2010) 
 
Nos últimos anos, as estruturas de retenção ou estruturas de detenção, assim como as 
trincheiras de infiltração, tem se difundido no Brasil, sendo instaladas geralmente em 
estacionamentos e vias públicas, devido a sua capacidade de reduzir os efeitos da 
impermeabilização do solo e da urbanização (LUCAS; BARBASSA; MORUZZ, 2013). 
Porém, Silva et al. (2009) diz que, apesar do método de dimensionamento das trincheiras de 
infiltração ser relativamente simples, é essencial o desenvolvimento de experimentos que 
demonstrem o potencial e o desempenho em relação ao emprego deste tipo de dispositivo. 
Graciosa, Mendiondo e Chaudhry (2008) realizaram uma simulação hidráulica de 
trincheiras de infiltração para dois tipos de solos, um mais argiloso e outro mais arenoso, e 
constataram que as trincheiras de infiltração têm resultados satisfatórios em relação a sua 
capacidade de infiltração e a redução do escoamento superficial, até mesmo perante as 
situações em que o solo apresentava um nível de saturação inicial. 
De acordo com Tomaz (2016), o método das chuvas permite o dimensionamento das 
trincheiras de infiltração, contudo, o principal método para o dimensionamento de trincheiras 
de infiltração, é o método dos volumes, pois, possibilita a retenção do pico de enchente e uma 
melhor qualidade das águas pluviais. 
 
Ponto de observação
Camada permeável
Aberturas laterais
Faixa de grama filtrante
Fluxo de entrada
Fluxo de entrada
Camada filtrante
permeável
Fluxo de saída
Filtro de areia ou 
geotêxtil equivalente
34 
2.4 MÉTODO RACIONAL PARA DETERMINAÇÃO DA VAZÃO DE PROJETO 
 
O método racional é um método de obtenção da vazão de projeto onde estima-se o 
pico de cheia, e de acordo com Fendrich (1997), para ser aplicado com segurança, a 
respectiva bacia deve ter até 0,50 km² e se enquadrar nas hipóteses subsequentes: 
[...] - a intensidade de precipitação é constante enquanto perdurar a chuva; 
- a impermeabilidade das superfícies permanece constante durante a chuva; 
- as velocidades de escoamento nas galerias e canais são as de funcionamento à 
plena seção; 
- o tempo de duração da chuva que dá o maior caudal é igual ao tempo de 
concentração. [...]. (FENDRICH, 1997, p. 38). 
A Equação 1 representa a fórmula do método racional, proposta por Fendrich (1997), 
sendo Q a vazão em m³/s; im a intensidade média da precipitação ocorrida na área drenada, em 
mm/h, com uma duração igual ao tempo de concentração; C é o coeficiente de escoamento 
superficial e não possui unidade de medida, ou seja, é adimensional e por fim, A é igual a área 
drenada, em km². 
 
Em paralelo, contrapondo a especificação de segurança adotada de Fendrich (1997) 
em relação a área máxima da bacia, Tucci (2007) diz que o método é largamente utilizado 
para projetos com bacias menores ou iguais a 2 km². 
 
2.4.1 Curva IDF 
 
Segundo Carvalho e Silva (2006) os fatores de intensidade e duração da chuva, são os 
fatores climático que tem maior destaque quando relacionados a capacidade de infiltração da 
precipitação no solo, pois, quão maior a intensidade, mais rápido será o processo de saturação 
do solo e como resultado, o excedente da precipitação tornar-se-á escoamento superficial, e 
quanto maior a duração do evento, maior será o volume escoado. 
As curvas de intensidade, duração e frequência (IDF), das ocorrências de chuvas 
intensas tem relação direta com o local em estudo, sendo através das mesmas que é obtida a 
intensidade de precipitação utilizada para a determinação das vazões máximas de projeto, 
utilizadas para o dimensionamento de sistemas de drenagem (GONÇALVES, 2011). 
A intensidade (I) ou intensidade média (im), conforme Tucci (2013), é expressa através 
da Equação 2, onde a, b, c e d são coeficientes ajustados de acordo com o local de estudo; Tr é 
35 
o tempo de retorno em anos; e t é a duração da precipitação em minutos, resultando em uma 
intensidade dada é mm/h. 
 
A partir dos dados pluviométricos de precipitação diária obtidos a partir dos registros 
da Estação Meteorológica de Campo Bom - RS, com latitude -29.674293°, longitude -
51.064042°e altitude 23 metros, Fleck e Quevedo (2016) determinaram os parâmetros a, b, c 
e d da curva IDF do município, com base nos dados levantados de 31 anos, compreendidos 
entre 1984 à 2015 (OLIVEIRA et al., 2018). A Figura 6 exibe as curvas IDF obtidas em seu 
estudo, para o Município de Campo Bom, para diferentes tempos de retorno, com precisão 
para área de até 25 km². 
 
Figura 6 - Curvas IDF 
 
Fonte: Fleck e Quevedo (2016, p. 166) 
 
2.4.2 Coeficiente “C” de escoamento 
 
O escoamento superficial, das fases do ciclo hidrológico, é a fase mais influente, pois 
refere-se ao deslocamento da água através das superfícies, podendo haver a infiltração da 
água no solo. A capacidade de infiltração está relacionada à maior ou menor permeabilidade 
do solo, ou seja, solos mais permeáveis permitem maior absorção da precipitação 
(CARVALHO; SILVA 2006). 
36 
O coeficiente de escoamento superficial ou coeficiente de Runoff (C), como também é 
conhecido, é definido pela razão entre o volume escoado superficialmente (Q) e o volume de 
precipitação do evento (P), conforme demonstra a Equação 3, sendo que este coeficiente pode 
corresponder a um evento de chuva isolada ou a um espaço de tempo com ocorrência de dois 
ou mais eventos de chuva (ANA, 2012; TOMAZ, 2007). 
 
Para a determinação do coeficiente de Runoff, Tomaz (2007) diz que se faz necessário 
cumprir uma série de verificações e inspeções locais, afim de verificar-se os fenômenos que 
afetam o valor de “C”, como o percentual de área impermeável, as características e uso do 
solo, a declividade da bacia, a interceptação através da vegetação, onde pode haver 
armazenamento de água, grau de compactação do solo e outras variáveis. 
O PDDrU do Município de Porto Alegre – RS, apresenta os coeficientes de 
escoamento recomendados para superfícies de diferentes áreas de ocupação, conforme exibe a 
Tabela 2, e conforme a Tabela 3, são recomendados coeficientes segundo o revestimento das 
superfícies (PORTO ALEGRE, 2005). 
 
Tabela 2 - Coeficiente de escoamento por tipo de ocupação 
 (continua) 
DESCRIÇÃO DA ÁREA C 
Área Comercial/Edificação muito densa: 
 
Partes centrais, densamente construídas, em cidade com ruas e calçadas pavimentadas 0,70 - 0,95 
Área Comercial/Edificação não muito densa: 
 
Partes adjacentes ao centro, de menor densidade de habitações, mas com ruas e calçadas 
pavimentadas 
0,60 - 0,70 
Área Residencial: 
Residências isoladas; com muita superfície livre 0,35 - 0,50 
Unidades múltiplas (separadas); partes residenciais com ruas macadamizas ou 
pavimentadas 
0,50 - 0,60 
Unidades múltiplas (conjugadas) 0,60 - 0,75 
Lotes com > 2.000 m² 0,30 - 0,45 
Áreas com apartamentos 0,50 - 0,70 
Área industrial: 
 
Indústrias leves 0,50 - 0,80 
Indústrias pesadas 0,60 - 0,90 
 
 
37 
 (conclusão) 
DESCRIÇÃO DA ÁREA C 
Outros: 
 
Matas, parques e campos de esporte, partes rurais, áreas verdes, superfícies arborizadas e 
parques ajardinados 
0,05 - 0,20 
Parques, cemitérios; subúrbio com pequena densidade de construção 0,10 - 0,25 
Playgrounds 0,20 - 0,35 
Pátios ferroviários 0,20 - 0,40 
Áreas sem melhoramentos 0,10 - 0,30 
 Fonte: Adaptado de Porto Alegre (2005) 
 
Tabela 3 - Coeficiente de escoamento por tipo de superfície 
SUPERFÍCIE C 
Pavimento: 
 
Asfalto 0,70 - 0,95 
Concreto 0,80 - 0,95 
Calçadas 0,75 - 0,85 
Telhado 0,75 - 0,95 
Cobertura: grama/areia: 
 
Plano (declividade 2%) 0,05 - 0,10 
Médio (declividade de 2 a 7%) 0,10 - 0,15 
Alta (declividade 7%) 0,15 - 0,20 
Grama, solo pesado: 
 
Plano (declividade 2%) 0,13 - 0,17 
Médio (declividade de 2 a 7%) 0,18 - 0,22 
Alta (declividade 7%) 0,25 - 0,35 
 Fonte: Adaptado de Porto Alegre (2005) 
 
O coeficiente pode variar dentro uma mesma bacia devido as interferências e 
modificações causadas pela urbanização, desta forma, o coeficiente de escoamento superficial 
é obtido através da média ponderada do coeficiente das diferentes superfícies da bacia, como 
aponta a Equação 4 (TUCCI, 2007). 
 
Sendo, C1, C2 e Ci os coeficientes de Runoff para as áreas A1, A2 e Ai respectivamente; 
A1, A2 e Ai as áreas que apresentam os coeficientes C1, C2 e Ci. 
38 
Assim, de acordo com Tucci (2007), a partir da magnitude da precipitação o 
coeficiente de escoamento pode sofrer variações, visto que conforme aumenta a precipitação 
aumenta o escoamento superficial, resultando em um coeficiente de Runoff maior, no aumento 
da velocidade e na diminuição do tempo de escoamento, logo, o tempo de concentração da 
bacia é reduzido refletindo-se no hidrograma, 
 
2.4.3 Hidrograma 
 
As características de uma bacia, como tipo de solo, tipo de vegetação e ocupação 
humana, manipulam a infiltração, armazenamento e evapotranspiração da precipitação, sendo 
o escoamento superficial, aquele que ocorre de forma rápida por consequência direta da 
chuva, caracterizando-a como chuva efetiva. Desta forma, a vazão decorrente de uma chuva 
efetiva, distribuída ao longo do tempo, é representada através de gráficos denominados como 
hidrogramas. Os hidrogramas podem ser determinados com base na vazão ou com base na 
precipitação (COLLISCHONN; TASSI, 2008; TUCCI, 2013). 
Conforme Collischonn e Tassi (2008), a teoria do Hidrograma Unitário (HU), 
fundamentada na relação linear entre chuva efetiva e vazão é uma teoria conveniente, porém, 
a não mais correta. De forma conceitual, o HU representa o escoamento direto, ocasionado 
por uma chuva efetiva unitária, por exemplo, de 1 mm ou 1 cm, com intensidade constante ao 
longo de todo o tempo de duração e distribuindo-se sobre toda a área de drenagem 
uniformemente. Assim, por ser considerado um método simples e prático para o cálculo de 
hidrogramas com base em chuvas, a teoria do HU foi um marco na história da hidrologia, 
contudo, logo manifestou-se a necessidade de determinação de HUs em bacias sem dados, 
quando então surgiu o conceito de Hidrograma Unitário Sintético (HUS) (SILVEIRA, 2016). 
Portanto, com base em um estudo com inúmeras bacias e hidrogramas unitários nos 
EUA, uma equipe de técnicos do Soil Conservation Service (Departamento de Conservação 
de Solo) identificou a possibilidade de obter-se HUs aproximados por um triângulo, através 
de relações de tempo e vazão estimadas a partir do tempo de concentração e área das bacias, 
como demonstra a Figura 7, sendo tp o tempo de pico, Tp tempo de subida, tb o tempo de base 
e Qp a vazão de pico do hidrograma (COLLISCHONN; TASSI, 2008). 
 
39 
Figura 7 - Formato do HUT do SCS 
 
Fonte: Collischonn e Tassi (2008) 
 
Assim, é possível observar, através das alterações no hidrograma, as consequências da 
urbanização acelerada, resultando em um aumento das vazões máximas e a redução do tempo 
de concentração das bacias (TUCCI, 2007). 
No próximo capítulo serão abordados os métodos empregados para a obter-se os 
resultados e então cumprir-se com os objetivos propostos. 
 
 
40 
3 METODOLOGIA 
 
Com base nos objetivos determinados, a metodologia adotada foi estudo de caso, de 
natureza aplicada, buscando gerar soluções para problemas relacionados a drenagem urbana e 
a impermeabilização dos solos, com a aplicação prática dos conhecimentos adquiridos durante 
o trabalho de pesquisa (PRODANOV; FREITAS, 2013). 
Conforme representado na Figura 8, os resultados serão obtidos através das etapas de 
pesquisa e dimensionamento, com equações e variáveis bem definidas e reconhecidas por 
meio da literatura consultada, com a finalidade de obter respostas à questão apresentada no 
problema deste estudo. 
 
Figura 8 - Atividades e delimitações do estudo 
 
Fonte: Elaborado pela autora (2018) 
R
E
F
E
R
E
N
C
IA
L
 
T
E
Ó
R
IO
EMBASAMENTO 
TERÓRICO
APRIMORAMENTO DO 
REFERENCIAL TEÓRICO
COLETA DE DADOS
VISITA TÉCNICA NA 
PREFEITURA MUNICIPAL
ESTUDO DE CASO
AVALIAR A IDF DE PORTO 
ALEGRE – RS E A IDF LOCAL
DIMENSIONAMENTO DO 
CENÁRIODE PRÉ-
URBANIZAÇÃO (CENÁRIO 1)
DIMENSIONAMENTO DO 
CENÁRIO DE PÓS-
URBANIZAÇÃO (CENÁRIO 2)
HIDROGRAMA UNITÁRIO 
SINTÉTICO TRIANGULAR 
DO SCS
ANÁLISE DOS CENÁRIOS 
1 E 2
PRÉ-DIMENSIONAMENTO 
DE UMA MEDIDA 
COMPENSATÓRIA
ANÁLISE DOS 
RESULTADOS
41 
O objetivo principal da pesquisa foi aprofundar os assuntos pertinentes e relacionados 
aos impactos que a impermeabilização do solo promove ao sistema de drenagem, buscando 
uma metodologia para o dimensionamento da vazão de pré-projeto de uma área já delimitada 
para a implantação de um novo loteamento, possibilitando a comparação de dois cenários, 
pré-urbanizado e pós urbanizado, e a partir da análise dos resultados obtidos, propor a 
implementação de um dispositivo compensatório em drenagem urbana, visando minimizar os 
impactos da impermeabilização causada pelo desenvolvimento urbano. 
Afim de se obter melhor conhecimento sobre a implantação do loteamento 
“Residencial A”, no dia 16 de julho de 2018, a autora entrou em contato via meio eletrônico 
com a Prefeitura Municipal de Campo Bom – RS e agendou uma visita técnica que se sucedeu 
no dia 26 de julho de 2018, e na ocasião teve acesso as informações de projeto do loteamento 
“Residencial A” pertinentes para a realização deste trabalho. 
 
3.1 LOCAL DE ESTUDO 
 
O Município de Campo Bom é um dos 32 municípios envolvidos pela bacia 
hidrográfica do Rio dos Sinos, sendo que esta está localizada na parte leste do Estado do Rio 
Grande do Sul, na divisa com a bacia do Rio Tramandaí e bacia do Rio Gravataí, conforme a 
Figura 9. A bacia do Rio dos Sinos é compreendida por uma área de 3.696 km² e o Município 
de Campo Bom possui uma área total de 60,51 km², dispondo de 95,12% da sua área na bacia 
do Rio dos Sinos (PRÓ-SINOS, 2014). 
 
Figura 9 - Localização da Bacia do Rio dos Sinos 
 
Fonte: Adaptado de Pró-sinos (2018) 
Campo Bom
42 
A bacia do Rio dos Sinos geralmente é fracionada em três grandes compartimentos 
conceituados a partir das condições de relevo e uso do solo: o Alto Sinos, com altitudes 
maiores do que 1.000 m acima do nível do mar e uso predominantemente rural do solo; o 
Médio Sinos, em que não se destacam as altitudes, com exceção das nascentes do Paranhama, 
porém, já com indícios de alguma concentração populacional; e o Baixo Sinos, onde está 
localizado o Município de Campo Bom, com baixas altitudes e ocupação do solo 
predominantemente urbana (PRÓ-SINOS, 2018). 
Em virtude da crescente expansão urbana do município de Campo Bom - RS e 
considerando que o mesmo atualmente não possui uma Plano Diretor de Drenagem Urbana, 
buscou-se escolher uma área já delimitada para a construção de um novo loteamento, para a 
aplicação deste estudo de caso. Considerando estes aspectos, foi escolhida área já delimitada 
para a implantação do loteamento “Residencial A”, situada na malha urbana do Município de 
Campo Bom – RS, localizado na ERS 239, km 10 no bairro Quatro Colônias. 
A área destinada à concepção do loteamento “Residencial A” está situada na sub-bacia 
do arroio Leão, que além de drenar as águas da zona rural recebe contribuição do município 
de Sapiranga. A Figura 10 apresenta as sub-bacias de drenagem do Município de Campo 
Bom, e a localização da área de implantação do referido loteamento. 
 
Figura 10 - Divisão esquemática das sub-bacias de drenagem do município de Campo Bom - RS 
 
Fonte: Adaptado de Pró-sinos (2014) 
 
 
“RESIDENCIAL A”
43 
Na Figura 11 é possível verificar as modificações já realizadas na área de estudo 
através das atividades de terraplanagem, afim de regularizar a área para realizar a implantação 
do loteamento. 
 
Figura 11 - Área de estudo: a) em outubro de 2016; b) em setembro de 2017 
 
 (a) (b) 
Fonte: Software Google Earth (2018)1 
 
De acordo com o PMSB desenvolvido pelo consórcio Pró-sinos (2014), o PDU (Plano 
Diretor Urbanístico) de Campo Bom – RS, prevê futura zona de expansão urbana na sub-bacia 
do arroio Leão. Deste modo, expandiu-se a metodologia aplicada à área do loteamento para a 
bacia, sendo que a mesma possuiu uma área de 12,06 km² e 30 m de variação de altitude ao 
longo do curso d’agua principal. As características de cenário pré-urbanizado e cenário pré-
urbanizado adotados para a sub-bacia do arroio Leão, foram as mesmas adotadas para a área 
do loteamento “Residencial A”. 
 
3.2 MÉTODOS DE DIMENSIONAMENTO 
 
Esta etapa apresenta os métodos utilizados para obtenção dos resultados de intensidade 
média de precipitação, o método empregado para obtenção da vazão de pré-projeto dos 
cenários pós-urbanizado e pós-urbanizado para área do loteamento “Residencial A”, bem 
como para a área da sub-bacia do arroio Leão, e o método empregado para calcular o 
hidrograma unitário sintético triangular do escoamento causado por um determinado evento 
de chuva efetiva. 
 
 
1 Disponível em: . Acesso em: 23 ago. 2018. 
44 
O cenário de pré-urbanização corresponde a situação atual do loteamento, conforme 
demonstrado na Figura 11, já o cenário pós-urbanizado, refere-se a área com o loteamento já 
implantado com as ruas pavimentadas e com os lotes edificados. 
Para a perfeita realização dos objetivos propostos, foram realizados os procedimentos 
conforme descritos nas etapas 3.2.1, 3.2.2, 3.2.3 e 3.2.4. 
 
3.2.1 Intensidade média de precipitação 
 
O cálculo de intensidade média de precipitação deu-se para os dois cenários e para a 
sub-bacia. Foram aplicadas as equações IDF do Aeroporto de Porto Alegre, Equação 5, por se 
tratar do recurso utilizado para obter a intensidade média de chuva no projeto de drenagem 
urbana do loteamento “Residencial A”; e a IDF desenvolvida por Fleck e Quevedo (2016) 
para o município de Campo Bom – RS, Equação 6, com a finalidade de obter-se resultados 
mais precisos, tendo em vista que a mesma foi gerada com base nos registros históricos de 
precipitação do município. 
 
 
Onde: 
i = intensidade média de precipitação em mm/h; 
Tr = tempo de retorno em anos; 
Tc = tempo de concentração em minutos. 
Considerando que o município de Campo Bom – RS não possui uma legislação quanto 
a drenagem urbana, os parâmetros de tempo de retorno (Tr) e tempo de concentração (Tc) 
adotados para o cálculo, foram fundamentados por meio do Manual de Drenagem Urbana 
(MDU) de Porto Alegre – RS e do projeto de drenagem urbana do loteamento “Residencial 
A”. 
O tempo de concentração é o tempo necessário para que a água precipitada no ponto 
mais distante da bacia leva para chegar ao exutório e/ou seção considerada, desta forma, 
utilizou-se a equação de Kirpich, Equação 7 (HOLLANDA et al., 2015), para determinar o Tc 
do cenário pré-urbanizado. 
45 
 
Onde: 
L = comprimento do curso d’agua principal em km; 
H = diferença de altitude em metros ao longo do curso d’agua principal. 
A partir dos resultados obtidos para a intensidade média de chuva, seguiu-se para o 
cálculo de vazão de pré-projeto para os distintos cenários, do mesmo modo que para a sub-
bacia do arroio Leão. 
 
3.2.2 Cálculo de vazão de projeto 
 
Para determinar a vazão contribuinte à rede de drenagem existente a jusante do 
empreendimento, realizou-se o dimensionamento da vazão de projeto dos respectivos cenários 
de pré-urbanização, sendo este o cenário atual, e pós-urbanização, classificado como cenário 
futuro. Para tal objetivo, foi empregado o Método Racional de Vazão, através da Equação 1, 
apresentada no item 2.4 do capítulo 2 deste trabalho. 
O coeficiente “C”, também conhecido como coeficiente de Runoff foi determinado 
com base nas diferentes áreas que compõe a área total do loteamento. A Tabela 2 e a Tabela 
3, exibidas no item 2.4.2 do capítulo 2 desta monografia, apresentam os coeficientes de 
escoamento recomendados levando em consideração o tipo de ocupação e o tipo de superfície 
da áreaintegrado. Ciência e Cultura, São Paulo, 
v. 55, n. 4, p.31-33, out. 2003. 
 
VILLANUEVA, A.; TUCCI, C. E. M.; CRUZ, M. A. S.. Bancos de eventos de cheias de 
bacias urbanas brasileiras. In: TUCCI, C. E. M.; MARQUES, D. M. L. da Motta. Avaliação e 
Controle da Drenagem Urbana. Porto Alegre: Universidade/ufgrs, 2000. Cap. 2. p. 23-50.