UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL

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1 UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE TECNOLOGIA CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DRENAGEM URBANA: COMPARATIVO DE CUSTOS NO DIMENSIONAMENTO UTILIZANDO SISTEMAS DE DRENAGEM TRADICIONAL (HIGIENISTA), E COMPENSATÓRIA COM MICRORRESERVATÓRIOS TRABALHO DE CONCLUSÃO DE CURSO Alex Kipper Santa Maria, RS, Brasil 2015

2 DRENAGEM URBANA: COMPARATIVO DE CUSTOS NO DIMENSIONAMENTO UTILIZANDO SISTEMAS DE DRENAGEM TRADICIONAL (HIGIENISTA), E COMPENSATÓRIA COM MICRORESERVATÓRIOS Alex Kipper Trabalho de conclusão de curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de Santa Maria (UFSM, RS), como requisito parcial para obtenção do grau de Engenheiro Civil. Orientador: Prof. Dr. Daniel Gustavo Allasia Piccilli (UFSM) Santa Maria, RS, Brasil 2015

3 Universidade Federal de Santa Maria Centro de Tecnologia Curso de Engenharia Civil A Comissão Examinadora, abaixo assinada, aprova o Trabalho de Conclusão de Curso DRENAGEM URBANA: COMPARATIVO ENTRE SISTEMAS DE DRENAGEM TRADICIONAL, COMPENSATÓRIA E DE BAIXO IMPACTO elaborado por Alex Kipper como requisito parcial para a obtenção do grau de Engenheiro Civil COMISSÃO EXAMINADORA: Prof. Dr. Daniel Gustavo Allasia Piccilli (Presidente/Orientador) Prof. Msc. Talles Augusto Araújo (Avaliador, UFSM) Prof. Dra. Rutinéia Tassi (Avaliador, UFSM) Santa Maria, 07 de Janeiro de 2015

4 RESUMO Trabalho de Conclusão de Curso Curso de Engenharia Civil Universidade Federal de Santa Maria DRENAGEM URBANA: COMPARATIVO DE CUSTOS NO DIMENSIONAMENTO UTILIZANDO SISTEMAS DE DRENAGEM TRADICIONAL (HIGIENISTA), E COMPENSATÓRIA COM MICRORRESERVATÓRIOS AUTOR: ALEX KIPPER ORIENTADOR: PROF. DR. DANIEL GUSTAVO ALASSIA PICCILLI Data e local da defesa: Santa Maria, 07 de janeiro de 2015 Junto com o processo de urbanização, tem-se um grande aumento no grau de impermeabilização do solo, causando fortes alterações no escoamento superficial, e conseqüentemente, levando a problemas como enchentes, piora na qualidade da água, e perdas econômicas e humanas, o que degrada a qualidade de vida local. O método tradicional de drenagem urbana para contenção desses impactos baseia-se no princípio de escoar o volume excedente o mais rápido possível para jusante, o que apenas transfere os impactos para outros pontos, mas não resolve o problema. Pode ser uma solução eficaz em curto prazo, mas com maior desenvolvimento, e necessidade de ampliação das redes, torna-se insustentável. A partir desse quadro, vê-se a necessidade de medidas alternativas para conter os danos que o processo de urbanização pode trazer ao ambiente, alternativas essas que buscam conter o impacto na fonte geradora, com dispositivos de infiltração e reservação, como trincheiras de infiltração, pavimentos permeáveis, reservatórios de detenção ou retenção, etc. Neste trabalho de conclusão, foi feita uma comparação funcional e econômica do dimensionamento das redes de drenagem com e sem os microrreservatório em lotes, utilizando como estudo de caso o loteamento Aomar Pigatto, na cidade de Frederico Westphalen RS. Após concluídos os dimensionamentos e orçamentos para ambas alternativas, chegou-se num valor maior para o método utilizando microrreservatórios nos lotes, porém obteve-se um funcionamento melhor pelo fato da vazão final descarregada obtida ser menor, o que pode evitar gastos futuros. Palavras-chave: DRENAGEM URBANA, IMPERMEABILIZAÇÃO, MICRORRESERVATÓRIOS

5 LISTA DE FIGURAS Figura 1 Seção para demonstração dos leitos principais de um rio Figura 2 Conseqüência do avanço da urbanização em uma bacia Figura 3 Águas pluviais lançadas em um corpo receptor na cidade de Novo Hamburgo-RS Figura 4 Bacia de detenção em Porto Alegre-RS que funciona como campo de futebol quando seca Figura 5 Conjunto hospitalar em Oregon, Portland, com pavimentos que permitem a infiltração e vasta área verde Figura 6 Preparo do processo de compostagem Figura 7 Seção tipo e exemplos de bio-rretenções Figura 8 Exemplo de telhados verdes Figura 9 Pavimento permeável de concreto Figura 10 Trincheira de infiltração Figura 11 Esquema de microreservatório em lote Figura 12 Localização do loteamento Figura 13 Imagem da projeção do loteamento Figura 14 Imagem 3D do loteamento Figura 15 Seção transversal de uma sarjeta Figura 16 Tipos de bocas de lobo Figura 17 Capacidade de engolimento Figura 18 Capacidade de esgotamento das bocas de lobo com depressão de 5cm em pontos baixos das sarjetas Figura 19 Descarregadores de fundo com orifício ou bocal Figura 20 Descarregador de fundo com orifício e câmara de inspeção Figura 21 Determinação da altura h Figura 22 Rebaixamento perfil natural... 55

6 LISTA DE QUADROS E TABELAS Quadro 1 Período de retorno para diferentes ocupações de áreas Quadro 2 Coeficientes de parametrização da bacia U100 de Iraí-RS Quadro 3 Coeficiente de escoamento C dos lotes Quadro 4 Coeficiente de escoamento C do loteamento Quadro 5 Coeficiente de escoamento C do loteamento (rede com microrreservatórios) Quadro 6 Comparação das extensões de diferentes diâmetros das galerias de drenagem, dos volumes dos movimentos de terra, e da vazão final descarregada, entre o método tradicional e o método compensatório Quadro 7 Planilha de preços rede de drenagem convencional Quadro 8 Planilha de preços rede de drenagem com microrresservatórios Tabela 1 Equações para a estimativa do tempo de concentração Tabela 2 Coeficiente de rugosidade de Manning Tabela 3 Valores de C por tipo de ocupação Tabela 4 Valores de C de acordo com a superfície de revestimento Tabela 5 Fator de redução de vazão das sarjetas Tabela 6 Fator de redução de vazão das bocas de lobo Tabela 7 Exemplo de tabela de cálculo de redes de microdrenagem Tabela 8 Relações para fator hidráulico de seções circulares Tabela 9 Área da seção transversal para descarregadores circulares... 52

7 LISTA DE ANEXOS Anexo A Traçado das Redes de Drenagem e Delimitação das Bacias Anexo B Dimensionamento Sarjetas Rede Tradicional Anexo C Dimensionamento Sarjetas Rede com Microrreservatórios Anexo D Dimensionamento Bocas de Lobo Rede Tradicional Anexo E Dimensionamento Bocas de Lobo Rede com Microrreservatórios Anexo F Dimensionamento Galerias Rede Tradicional Anexo G Dimensionamento Galerias Rede com Microrreservatórios Anexo H Dimensionamento Microrreservatórios Anexo I Memória de Cálculo Orçamento Rede Tradicional Anexo J Memória de Cálculo Rede com Microrreservatórios... 77

8 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO Justificativa Objetivo Obetivo Geral Objetos Específicos REVISÃO BIBLIOGRÁFICA Ocupação Urbana e Inundações Inundações Costeiras Inundações Ribeirinhas Inundações Urbanas Drenagem Urbana Sistemas de Drenagem Método Higienista e o Sistema de Drenagem Convencional Métodos Compensatórios (BMP) Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto Controle de Inundações Urbanas Medidas de Controle não Estruturais Medidas de Controle Estruturais Medidas de Controle Estrutural na fonte Na Microdrenagem Na Macrodrenagem MATERIAIS E MÉTODOS Análise de Área a ser Estudada Dimensionamento da Rede de Drenagem Estimativa da Vazão de Projeto Classificações das Bacias Tempo de Retorno (Tr) Tempo de Concentração (tc) Chuva de Projeto Vazão de Projeto Dimensionamento de Redes de Microdrenagem Sarjetas Bocas de Lobo Fatores de Redução da Capacidade de Escoamento Galerias Dimensionamento dos Microrreservatórios... 47

9 3.5.1 Método de Goldenfum/Silveira Dimensionamento Final de Volume dos Microrreservatórios Determinação da Seção do Descarregador de Fundo RESULTADOS Parâmetros Iniciais de Projeto Dimensionamento das Redes de Microdrenagem Sarjetas Bocas de Lobo Galerias Dimensionamento dos Microrreservatórios Orçamentos Orçamento da Rede de Drenagem pelo Método Convencional Orçamento da Rede de Drenagem com Microrreservatórios Comparação dos Orçamentos CONCLUSÃO REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 64

10 10 1 INTRODUÇÃO No quadro atual de países em desenvolvimento, cada vez mais se percebe a necessidade uma melhor qualidade de vida, visto que esse desenvolvimento está vindo de uma forma desordenada, e prejudicando a mesma. Para Canholi (2005), a ação do homem tem papel determinante para o estado deplorável em que se encontra o saneamento básico no país no tocante à drenagem urbana. Dos impactos dessa ação desordenada podemos citar a remoção da cobertura vegetal nativa, que antes protegia o solo e retinha água, acentuando o escoamento superficial local, em substituição muitas vezes por concreto e asfalto, causando a impermeabilização do solo e aumentando drasticamente a vazão de escoamento superficial, além de alterações na canalização natural de rios, e um grande aumento na demanda de resíduos sólidos. Todos esses impactos geram modificações no ciclo hidrológico natural, e problemas com enchentes e qualidade da água se tornam inevitáveis. Segundo Tucci (2003), no Brasil, o grande desenvolvimento urbano ocorreu no final dos anos 1960 até o final dos anos 1990, quando o país passou de 55 % de população urbana para 76 %, e, atualmente, segundo o IBGE, encontra-se em 84%. Porém, este aumento de urbanização não foi acompanhado do devido planejamento, e solução, quando implementada, seguiu o modelo que sempre prevaleceu e consiste em escoar a água precipitada o mais rápido possível a jusante, método que, de acordo com Tucci (2003), já foi abandonado no início na década de 70 nos países desenvolvidos, por ter como conseqüência imediata o aumento das inundações a jusante devido à canalização. A irracionalidade dos projetos leva a custos insustentáveis, podendo chegar a ser dez vezes maior do que o custo de amortecer o pico dos hidrogramas e diminuir a vazão máxima para jusante através de uma detenção. Portanto, o paradoxo é que países ricos verificaram que os custos de canalização e condutos eram muito altos e abandonaram esse tipo de solução (início dos anos 1970), enquanto países pobres adotam sistematicamente essas medidas, perdendo duas vezes: custos muito maiores e aumento dos prejuízos. (TUCCI, 2003).

11 11 Fica assim clara a necessidade de mudar o quadro atual de drenagem urbana, implementando um planejamento mais sustentável, por meios já adotados em países desenvolvidos, como drenagem compensatória e de baixo impacto. 1.1 Justificativa Analisando a situação atual dos sistemas tradicionais de drenagem pluvial implantados, fica fácil perceber que não estão cumprindo o papel com a devida eficiência em grande parte das cidades do país. Segundo Canholi (2005), o problema passa por fatores como falta de planejamento, de mão de obra qualificada, e de conscientização da população. É necessária uma reformulação do sistema de drenagem pluvial, passando por técnicas sustentáveis, que evitem o surgimento do problema, em vez de concertá-lo constantemente ou jogá-lo para outra área. No entanto, a experiência na área ainda é limitada no Brasil. Assim, são necessários exemplos reais em que possam ser demonstradas as vantagens dos sistemas compensatórios de uma forma didática que permita a engenheiros e tomadores de decisão optar por este tipo de estrutura para solução dos problemas. 1.2 Objetivo Objetivo Geral Este estudo tem por objetivo demonstrar em forma didática as vantagens dos sistemas compensatórios (especificamente, aqueles implementados utilizando reservatórios de detenção) de uma forma didática que permita a engenheiros e tomadores de decisão optar por este tipo de estrutura para a solução dos problemas.

12 Objetivos Específicos Realizar uma revisão sobre os conceitos de drenagem urbana, critérios hidrológicos de projeto, e influência do processo de urbanização sobre os mesmos. Analisar as diferenças, apontando vantagens e desvantagens, dos métodos de drenagem compensatória e de baixo impacto, em comparação a drenagem tradicional. Dimensionar a rede de drenagem pluvial pelo método tradicional, com o devido orçamento. Dimensionar a rede de drenagem pluvial pelo método compensatório, utilizando microrreservatórios nos lotes, com o devido orçamento. Realizar uma comparação econômica e funcional dos métodos utilizados.

13 13 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 2.1 Ocupação Urbana e Inundações As inundações estão entre os riscos ambientais mais comuns, devido a distribuição da população nos vales fluviais e nas zonas costeiras (CONCREMAT, 2011) Cardoso (2014) diz que além da intervenção direta do processo de urbanização no ciclo hidrológico, devido a impermeabilização de grande parcela do solo, e até mudança nas condições climáticas, temos fatores não hidrológicos que exercem influência no processo de inundações, advindos de questões políticoadministrativas, principalmente no Brasil, os quais se originam, de problemas sociais do país, e da estrutura organizacional macroeconômica. Ainda segundo Cardoso (2014), desses problemas pode-se citar a proliferação de loteamentos executados em áreas sem as devidas condições técnicas, e sujeitas a inundações, da ausência de fiscalização para liberação de áreas, falta de saneamento, lançamento de resíduos diretamente nos corpos hídricos e nas estruturas de drenagem, deixando um grande contingente populacional em condições totalmente desfavoráveis, e desprovidos das mínimas condições de urbanidade. De acordo com Concremat (2011), a gravidade de uma inundação, depende de condições de relevo da bacia hidrográfica, zona de ocorrência e circulação de tempestades, umidade e permeabilidade do solo, drenagem empregada, entre outros. Já quanto a classificação, pode ser de acordo com sua duração (rápida ou lenta), e de acordo com o local de ocorrência (costeira, ribeirinha ou urbana), sendo esta classificação mais utilizada, e podendo ocorrer de forma isolada ou concomitantemente Inundações Costeiras

14 14 Acontecem em regiões costeiras, quando condições meteorológicas provocam um aumento anormal do nível do mar, podendo levar essa água do mar para a terra, causando inundações nas regiões costeiras com cota abaixo do nível da água Inundações Ribeirinhas Em geral é um processo natural, visto que um rio possui dois leitos, o leito menor, onde a água escoa maior parte do tempo, e definido pelas margens do rio, e o leito maior, o qual costuma ser inundado pelo menos uma vez a cada dois anos, devido a eventos de chuva mais intensos e/ou prolongados, cuja vazão supera a capacidade de escoamento do rio, arroio ou córrego, sendo mais comum em grandes bacias. A figura 1 mostra essa condição básica dos rios e córregos. Esse processo ocorre devido a ocupação irregular de áreas sujeitas a inundação, e traz como conseqüência prejuízos materiais e humanos, interrupção de atividades econômicas das áreas inundadas, contaminação de doenças de veiculação hídrica, e contaminação da água pelo depósito de resíduoss tóxicos. Figura 1 Seção para demonstração dos leitos principais de um rio (Fonte: RECESA/S et al.souza, 2007) Inundações Urbanas

15 15 Coma já mencionado anteriormente, neste tipo de inundações, o processo de urbanização leva a grandes alterações qualitativas e quantitativas no escoamento, gerando vazões muito maiores e que devem ser controladas. Cabe ao sistema de drenagem urbana implantado absorver esses impactos, porém o sistema muitas vezes é falho, subdimensionado, ou apenas transfere o problema a jusante, gerando inundações urbanas localizadas e com grandes impactos, dos quais podemos destacar: Aumento da temperatura; Assoreamento com instabilização das seções de drenagem, com redução da capacidade de escoamento de rios e lagos; Transporte de poluentes agregados ao sedimento, que poluem as águas pluviais; Contaminação de aqüíferos; A figura 2 retrata as condições de pré e pós urbanização de uma bacia. Figura 2 Conseqüências do avanço da urbanização em uma bacia (Fonte: SCHUELER, 1987) Um sistema de drenagem eficiente deve drenar o escoamento sem produzir impactos nem no local nem a jusante. Durante anos apenas trabalhou-se com

16 16 retificação dos cursos de água, ou revestimento de suas calhas, gerando graves conseqüências a jusante, pois apenas transferia a inundação junto com todos seus impactos, gerando elevados custos ao município, sem resolver o problema. Porém existem medidas preventivas a esse problema, tomando como base novas premissas em relação a drenagem, com conceitos de infiltração e amortecimento por reservação. Este tipo de inundação será o estudado neste trabalho de conclusão. 2.2 Drenagem Urbana Sistema de Drenagem De acordo com Echoa Engenharia (2014), entende-se por drenagem a ferramenta responsável por escoar o excesso de água, seja em rodovias, barragens, na zona rural, ou na malha urbana. Segundo Cardoso (2014), a drenagem urbana não é apenas uma questão técnica de engenharia, visto que envolve colaboração e conscientização da sociedade como um todo, a qual sofrerá fortes conseqüências na falta de um sistema de drenagem bem elaborado, envolvendo outras áreas, tais como arquitetura, planejamento, assintética social, entre outros Método Higienista e o Sistema de Drenagem Convencional De acordo com Souza (2007), os sistemas de drenagem foram criados de início com a premissa de propiciar a evacuação das águas pluviais de uma zona, evitando prejuízos locais. Ainda na Idade Antiga, seguia as técnicas de esgotamento cloacal, e todos resíduos eram lançados diretamente em áreas abertas e corpos hídricos. Quando se percebeu o quão prejudicial esses lançamentos eram para a saúde pública, viu-se a necessidade de evacuação para fora do meio urbano o mais

17 17 rápido possível das águas pluviais e de esgoto, que passou a ser feita por condutos artificias, para zonas protegidas e tratadas. Mais tarde veio o sistema separador absoluto pluvial/esgoto, chegando ao sistema de drenagem convencional que ainda é muito utilizado nos dias de hoje. No sistema de drenagem pluvial convencional as torrentes originadas pela precipitação desembocam em bueiros e sarjetas, e são escoadas por tubulações que alimentam condutos secundários a partir do qual atingem o fundo do vale, com escoamento topograficamente bem definido a jusante. O escoamento no fundo do vale é a macrodrenagem, e o sistema que capta a água e a conduz até ele é a microdrenagem. Resumindo, a água é captada e drenada de forma mais rápida possível para jusante, porém isso gera impactos ambientais graves na região dos corpos receptores, e acaba sendo apenas uma transferência do problema, uma solução pontual, mas não definitiva. Os sistemas que visam evitar esse tipo de problema, buscam em grande parte o controle na fonte, tomando como base a importância da infiltração da água no solo, e o seu armazenamento na fonte geradora do escoamento. Seguindo essa premissa, surgiram os conceitos de drenagem compensatória ou BMP (Best management practices) e LID (Low Impact Development), que visam uma redução de volumes e vazões próximos aos obtidos antes do processo de urbanização. Figura 8 Águas pluviais lançadas em um corpo receptor na cidade de Novo Hamburgo RS (Fonte: Registro do autor)

18 Métodos Compensatórios (BMP) As soluções compensatórias, em conjunto com estruturas convencionais, buscam compensar impactos da urbanização através de dispositivos que aumentam a infiltração de água no solo, e/ou buscam uma reservação de volume de água. Dentre as estruturas que visam aumentar a infiltração do solo, podemos destacar trincheiras e valas de infiltração, calçadas permeáveis e poços de drenagem, ambos buscam uma compensação contra impermeabilidade do solo imposta pelo processo de urbanização, tentando recuperar a capacidade natural do local, aumentando-a em devidos pontos. Dentre as estruturas de reservação, podemos destacar reservatórios de detenção ou retenção, sendo o último mantendo um nível de água constante, o que diminui a perda da qualidade da água reservada. Deve-se ter um grande cuidado com estes dispositivos, pois eles não diminuem o volume escoado, apenas o reservam por um tempo, e se não forem bem projetados e controlados, podem gerar problemas como acúmulo de resíduos sólidos, ruptura, transbordamento e inundações maiores, se a água for liberada simultaneamente a uma demanda grande de outros reservatórios. Outra desvantagem é o fato de exigir uma demanda de espaço que poderia ser ocupado por outras estruturas, como recreacionais, sendo assim, é comum buscar o uso integrado de reservatórios a outras finalidades, como bacias de detenção, que quando secas podem servir de pista de skate, estacionamento, quadra de futebol, ou praças. Podemos destacar ainda os pavimentos permeáveis, que são estruturas de infiltração e reservação, e funcionam como via para o trânsito de carros e pessoas.

19 19 Figura 4 Bacia de detenção em Porto Alegre-RS, que funciona como campo de futebol quando seca (Fonte: CONCREMAT, 2011) Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto (LID) Diferentemente das medidas compensatórias, que buscam compensar os problemas de drenagem, as técnicas de LID são preventivas, buscam uma aproximação das condições hidrológicas naturais da paisagem, preservando ao máximo os sistemas naturais. A premissa principal é gerenciar o controle na fonte, e isso pode ser obtido com técnicas como a distribuição da ocupação em lotes menores, manutenção de uma maior área verde, retirada do meio-fio das ruas de menor tráfego, integração do asfalto a gramados, visando que toda água seja infiltrada no solo. Essa adaptação das estruturas as características da paisagem é conhecida por Prática Integrada de Gerenciamento (IMP Integrated Managemente Practices). Figura 5 Conjunto hospitalar em Oregon, Portland, com pavimentos que permitem a infiltração e vasta área verde (Fonte: CONCREMAT, 2011) Não existe apenas uma medida de controle de inundações que se aplique para certo local, sempre deve ser feito um estudo, e levarmos em conta fatores como relevo local, localização na bacia, urbanização da bacia, disponibilidade de recursos e uma análise custo x funcionalidade da medida a ser adotada, podendo ainda ser empregadas mais medidas e trabalharem em conjunto. Assim como no controle de inundações ribeirinhas, podemos aplicar medidas estruturais (estruturas físicas de controle) e não estruturais (norma,incentivos fiscais), sendo mais efetivas utilizadas em conjunto.

20 Controle Inundações Urbanas Medidas de Controle não Estruturais Buscam definir a ocupação do solo de modo a minimizar os efeitos do escoamento sobre superfície, de maneira preventiva. O gerenciamento é centrado no Plano Diretor de Uso e Ocupação do Solo, que estabelece medidas como taxas limite para impermeabilização do solo, incentivos fiscais a empreendimentos com redução das superfícies impermeáveis, reservação de áreas para a manutenção de espaços abertos, redução de largura de acostamentos, entre outros, além das medidas de controle focadas a áreas mais sujeitas a inundações, como sistemas de previsão e alerta de cheias, zoneamento de áreas inundáveis, construções a prova de cheia, e seguro contra enchentes. É importante ressaltar que o Plano Diretor de uso e ocupação do solo deve ser elaborado em conjunto com o Plano Diretor de Drenagem Urbana, e para seu correto funcionamento deve haver constante fiscalização das obras e projetos que interfiram no sistema hidrológico natural. Uma medida não estrutural muito importante que não faz parte do Plano Diretor de Uso e Ocupação do Solo, é a conscientização da população local, que deve saber o quanto obras que não se enquadram no Plano podem ser prejudiciais a cidade, e o quanto o lixo jogado nas ruas pode contribuir para as enchentes Medidas de Controle Estruturais Como no caso do controle de inundações ribeirinhas, são estruturas que mudam o meio físico natural, visando o controle do escoamento de modo que não prejudique o meio em questão. Incluem o uso de canalizações, estruturas de armazenamento e infiltração. Podem ser classificadas de acordo com sua escala de ação na bacia hidrográfica, atuando na fonte, na microdrenagem ou na macrodrenagem.

21 Medidas de Controle Estrutural na Fonte Estas estruturas buscam corrigir a alteração causada no ciclo hidrológico o mais próximo possível de seu ponto de início. É importante ressaltar que para o controle na fonte realizado em lotes, não necessariamente o lote é tido como a uma única fonte da qual será realizado o controle na saída, visto que um mesmo lote pode ter mais de uma estrutura trabalhando simultaneamente. Dentre as medidas de tratamento na fonte podemos destacar: Preparo do solo: Trata-se de melhorarmos as características hidrológicas do solo, principalmente sua capacidade de infiltração, sua resistência a erosão e sua taxa de crescimento vegetal. Esses efeitos podem ser alcançados por meio da adição de matéria orgânica, como adubos, e pelo processo de compostagem; Figura 6 Preparo do processo de compostagem (Fonte:Portal Acessa, 2012) Bio-retenções: Trata-se de uma substituição de parte de solo local, sendo escavado e substituído por solo preparado, criando uma retenção, e recebendo águas pluviais de pequenas áreas, onde micróbios realizam a remoção de poluentes da mesma;

22 22 Figura 7 Seção tipo e exemplos de bio-retenções (Fonte: FREIRE SOUZA, 2007) Telhados verdes: Além do fato de corrigir o alto grau de impermeabilização dos telhados comuns, que causam um grande aumento do escoamento, telhados verdes oferecem inúmeras outras vantagens, das quais podemos destacar uma melhora na eficiência energética e na qualidade do ar, redução da temperatura e do ruído, aumento da vida útil do telhado, além de terem excelente resultado no aspecto estético; Figura 8 Exemplo de telhados verdes (Fonte: Knopik, 2014)

23 23 Pavimentos permeáveis: são pavimentos com espaços livres na sua estrutura por onde a água pode infiltrar. A primeira camada consiste em um revestimento permeável ou blocos vazados, seguida pela base onde ficam os drenos. A água escoada fica armazenada na estrutura do pavimento até escoar, servindo de reservação e retardando o escoamento; Figura 9 Pavimento permeável de concreto (Fonte; ABCP e ABESC, 2013) Trincheiras de infiltração: Assim como nas bio-retenções trata-se de uma susbtituição de parte do solo loca, neste caso, é colocado um material de determinada granulometria, que armazena a água até que ela seja infiltrada no solo ao redor. Além de trincheiras é comum o uso de bacias, poços, valas e mantas de infiltração, que parte do mesmo princípio; Figura 10 Trincheira de infiltração (Fonte:HIRATA, 2011) Microreservatórios: como o nome já diz, trata-se de uma pequena estrutura de reservação. Pode ser instalada no lote, sendo a água pluvial captada em

24 24 alguns casos utilizada para fins não potáveis, como irrigação de plantas e lavagem de superfícies. Esses reservatórios podem ser abertos, utilizando apenas o relevo da área, ou enterrados em concreto, recebendo o escoamento por tubulações. Seu dimensionamento se dá em função de uma vazão limite de saída, e de um volume necessário de reservação, ficando ainda limitado as cotas do terreno e da rede pluvial. Podem em ainda ser de dois tipos, online, que recebe vazão independente da intensidade da chuva, ou offline, que só entra em funcionamento para determinados eventos, isso é possível devido a existência de um bypass, dispositivo que desvia a vazão quando ela não atinge a vazão de projeto. Figura 11 Esquema de microreservatório em lote (Fonte: GOLDENFUM/SILVEIRA, 2007) Na Microdrenagem Fazem-se necessárias quando o controle na fonte não é suficiente para recuperar os aspectos hidrológicos naturais, e consistem no manejo das águas provenientes de lotes e loteamentos. As estruturas mais empregadas são canalizações, método convencional de transporte das águas que visa escoá-la o mais rápido possível a jusante, mas também podem ser utilizadas vezes utilizados

25 25 métodos compensatórios, como bacias de detenção ou retenção, e banhados artificiais, que buscam uma melhor nos aspectos hidrológicos do local. O método de drenagem por canalizações inicia a captação por meio de sarjetas que são como valetas instaladas nas margens das ruas, a céu aberto, em meio ao trajeto dessas sarjetas são executadas bocas de lobo, que são estruturas para recolher a água superficial e levá-la as galerias instaladas subterraneamente, geralmente são instaladas na forma de aberturas no meio-fio do passeio, mas também podem ser instaladas na superfície do pavimento, com grades. Toda água pluvial que escoa superficialmente deve ser recolhida por estas estruturas e transferida às canalizações subterrâneas, que irão aumentando seu diâmetro de acordo com a demanda, e levando o excesso de escoamento sempre a jusante até um destino final. É uma solução rápida para a área em questão, o problema, porém, é que gera danos a jusante para onde é passado todo excesso de escoamento, não sendo uma medida sustentável em longo prazo. Sua utilização, porém, pode ser a mais adequada em alguns caso específicos, como em regiões muito planas, com lençol freático aflorando, e que ficaria inviável o uso de reservatórios. Já sobre as bacias de armazenamento, podemos encontrar duas situações: Dimensionamento de bacia de detenção para um loteamento: Nesse caso visa-se manter a vazão máxima de pré-ocupação na saída do empreendimento, então se trabalha com dois hidrogramas, o de préocupação, que deve ser alcançado, e o hidrograma de pós-ocupação, considerando os impactos que a impermeabilização irá gerar no local, por meio desta análise, chega-se ao volume necessário de armazenamento. Dimensionamento de reservatório na microdrenagem para atenuação de inundação: Nesse visa-se dimensionar um reservatório para eliminar a necessidade de ampliação das redes de microdrenagem a jusante, atenuando a vazão de pico. Deve-se conhecer a capacidade da rede a jusante, e pois é vazão máxima que o reservatório poderá gerar na sua descarga, devendo manter os devidos volumes armazenados sem nunca ultrapassar este valor Na Macrodrenagem

26 26 São consideradas medidas de controle na macrodrenagem redes com diâmetro ou seção transversal a partir de um determinado valor, definido no Plano Diretor da cidade. Numa situação ideal não seria necessário o uso de drenagem nessa escala, mas isso fica muito difícil visto que muitas cidades avançam sem o devido planejamento em meio a áreas inundáveis. Assim sendo é necessário o planejamento de bacias de reservação maiores, e/ou galerias em cota topográfica e localização adequada a receber as águas de vários pontos da cidade, pelos sistemas de microdrenagem, levando a um corpo receptor, geralmente uma estação de tratamento. Seu dimensionamento e funcionamento seguem os mesmos princípios das medidas estruturais na microdrenagem. No estudo aqui apresentado, a análise se restringirá ao lote e microdrenagem, portanto, não será visto em detalhe a análise de medidas na macrodrenagem.

27 27 3 MATERIAIS E MÉTODOS 3.1 Análise da Área a ser Estudada A obra escolhida para realização do estudo está situada na cidade de Frederico Westphalen-RS, entre os bairros Itapagé e Fátima. O loteamento levará o nome de Loteamento Aomar Pigatto, e contará com uma área de ,00 m², sendo a Construtora Marcos Lima Construções e Incorporações a responsável pela execução da obra. Seguem abaixo, as figuras 12 e 13, referentes a localização do loteamento na área estadual, e uma imagem de satélite da área em questão, com a projeção da obra, respectivamente. Figura 12 Localização do loteamento (Fonte: BASSO, 2013) Figura 13 Imagem da projeção do loteamento (Fonte: Google Earth).

28 28 Dos ,00 m² de área, ,41 m² (31,68%) serão destinados às áreas comuns, 4.741,23 m² (7,59%) a uma área de preservação permanente (APP), e ,36 (60,74%) serão divididos em 88 lotes. A área verde ficará localizada próxima ao Arroio Lajeado Boa esperança, fazendo divisa com o terreno do loteamento. O solo predominante no local é composto por argilas residuais de coloração vermelha, e a vegetação rasteira. A figura 24 demonstra a disposição dos lotes e o perfil do terreno natural, através de uma projeção em 3D. Figura 14 Imagem 3D do loteamento Aomar Pigatto (Fonte: BASSO, 2013) 3.2 Dimensionamento da Rede de Drenagem Para o desenvolvimento do estudo aqui previsto, o primeiro passo consistiu no dimensionamento da rede de drenagem. O dimensionamento foi realizado para duas soluções da drenagem: 1) Primeiramente foi realizado o dimensionamento das redes de drenagem considerando um sistema tradicional (abordagem higienista); 2) Dimensionamento de um sistema de drenagem compensatório (especificamente, utilizando microreservatórios de detenção).

29 29 O processo de dimensionamento da rede de drenagem convencional, foi realizado com referência no livro de Drenagem Urbana Manual de Projeto, elaborada por DAEE/CETESB (1980), e seguiu as etapas descritas abaixo: a Delimitação das bacias; b Layout da rede; c Delimitação das áreas de contribuição; d Estimativa das vazões de projeto nas bacias; e Dimensionamento das sarjetas; f Dimensionamento das bocas de lobo; g Dimensionamento das galerias de drenagem. Para o dimensionamento das redes de drenagem com os microrreservatórios, seguiram-se os mesmos passos, porém foi recalculado o coeficiente de escoamento C, considerando os lotes na condição de pré-ocupação, visto que o excesso de volume gerado pelos lotes será estabilizado pelos microrreservatórios. Para o dimensionamento dos microrreservatórios, foi utilizado o método apresentado por Goldenfum/Silveira (2007). 3.3 Estimativa da Vazão de Projeto Nesta etapa são realizadas as seguintes atividades: classificação da bacia, definição do tempo de retorno, do tempo de concentração e da chuva de projeto, que levam ao cálculo das vazões de projeto. Obtida a vazão de projeto, é realizado o cálculo das redes Classificações das Bacias Segundo Basso (2013), um dos critérios mais comuns classifica as bacias pelo seu porte, utilizando como estudo a área de drenagem ou tempo de concentração de cada bacia.

30 30 Bacias de Pequeno Porte: aquelas cuja área de drenagem seja inferior a 2,5 km² e/ou o tempo de concentração inferior à 1 hora; Bacias de Médio Porte: aquelas cuja área de drenagem esta entre 2,5 e 1000 km² e/ou tempo de concentração entre 1 e 12 horas. Bacias de Grande Porte: aquelas cuja área de drenagem é maior que 1000 km² e/ou tempo de concentração maior que 12 horas. A principal implicação desta classificação está ligada a metodologia que será utilizada na determinação da vazão de projeto. Para bacias de pequeno porte, a vazão pode ser determinada pelo método racional, já para bacias de médio e grande porte, é indicado o uso de técnicas baseadas no método do hidrograma unitário. Como o loteamento possui uma área de ,00 m², sendo menor que 2,5 km², a bacia é classificada como bacia de pequeno porte, e o cálculo das vazões de projeto pode ser realizado pelo método racional Tempo de Retorno (Tr) No dimensionamento de qualquer estrutura de drenagem, assume-se um risco de falha da estrutura, para vazões superiores a considerada no projeto. Quanto mais importante for a estrutura, menor deve ser este risco. Em hidrologia, se utiliza o tempo de retorno (Tr) para probabilidade, que é o inverso da probabilidade de ocorrência de um evento, ou ainda, o tempo necessário para que ele seja superado, ou seja, um evento com o tempo de retorno de 10 anos, assume 10% de chance de falha num ano qualquer, ou que será igualada ou superada em média uma vez a cada 10 anos, e temos a equação 1: Tr= (1) Quanto maior o tempo de retorno escolhido para a estrutura, maior será o custo da obra, portanto é um dado de vital importância para o projeto e que deve ser estudado. A determinação do risco da estrutura de falhar durante sua vida útil é dado pela equação 2:

31 31 R= Tr (2) Sendo: R risco Tr período de retorno (anos) N vida útil da obra (anos) O que cabe ao projetista é uma análise de custo/benefício para determinar o melhor tempo e retorno para a estrutura, uma estrutura de microdrenagem, por exemplo, terá um tempo de retorno menor que uma estrutura de macrodrenagem, pois sua falha geraria apenas alagamentos localizados, já uma falha na macrodrenagem pode alagar um bairro inteiro. O quadro 1, montado a partir de análises prévias de custo/benefício, auxilia na decisão do Tempo de retorno mais indicado para cada estrutura. Quadro 1 Período de retorno para diferentes ocupações de áreas ((DAEE/CETESB, 1980) Para a estrutura de drenagem do estudo, foi adotado o tempo de retorno de dois anos, por se tratar de microdrenagem residencial Tempo de Concentração (tc) É o tempo que leva para toda região da bacia estar contribuindo para o escoamento superficial na mesma.

32 32 A maneira correta para sua observação consiste na análise de hidrogramas e hietogramas, porém nem todas as bacias dispõem dessa informação, sendo necessário o uso de fórmulas empíricas. Os modelos de cálculo são feitos de acordo com parâmetros como área, declividade, comprimento do talvegue, rugosidade da superfície, entre outros, e as fórmulas são determinadas por estudos experimentais e de campo para bacias específicas, assim sendo, se deve ter muito cuidado na escolha do método que será escolhido para a bacia em questão, a qual deve apresentar características semelhantes a bacia para qual a fórmula foi determinada. A tabela 1 relaciona as principais fórmulas para determinação do tempo de concentração (tc) de bacias hidrográficas. Tabela 1 Equações para a estimativa do tempo de concentração (SILVEIRA, 2004) Para o estudo em questão, será adotado o tempo de concentração de entrada de 10 min vindo da sarjeta, comum para áreas residenciais com sarjetas com inclinação menor ou igual a 3%. Nos trechos da rede, o tempo de concentração será determinado pela fórmula de Manning, indicado para redes de drenagem V=. (3)

33 33 Onde: V velocidade de escoamento (m/s) S declividade de fundo (m/m) n coeficiente de rugosidade de Manning Rh raio hidráulico (m) O raio hidráulico é calculado segundo a fórmula: Rh= (4) Onde: A área da seção transversal (m²) perímetro molhado da seção transversal (m) Após encontrar a velocidade do escoamento, determina-se o tempo de concentração, através da expressão: t = (5) Onde: tempo de concentração (s) L comprimento do trecho onde ocorre o escoamento (m) V velocidade do escoamento (m/s) Quando se tratarem de vários trechos de drenagem deve ser calculado um tc para cada trecho, e o tc final será dado pelo somatório dos tc individuais. A tabela a seguir, apresenta o coeficiente n de rugosidade de Manning, utilizado na equação (3) de Manning, de acordo com as características do conduto.

34 34 Tabela 2 Coeficiente de rugosidade de Manning (CONCREMAT, 2011) Para o cálculo das galerias, foi adotado n=0,014, para pré-moldados com bom acabamento, e no cálculo das sarjetas, foi adotado n=0,014, para concreto suave com pavimento de asfalto Chuva de Projeto O método utilizado para determinação da chuva de projeto, é feito com base nas curvas IDF da bacia, que relacionam a intensidade, a duração, e a freqüência das chuvas na bacia. Cada região deve possuir uma curva IDF específica, que será utilizada para montar o hidrograma da mesma. A partir dessa curva, é determinada a equação IDF, que segue abaixo: I=. (6)

35 35 Sendo: I intensidade da precipitação (mm/h) Tr tempo de recorrência (anos) t duração da precipitação (min) a,b,c,d constantes obtidas pelo estudo estatístico de dados pluviométricos da região Em regiões que carecem de dados pluviométricos são utilizados dados de regiões mais próximas ou é feita uma interpolação desses dados. Para a bacia do estudo, optou-se pela utilização dos parâmetros a,b,c e d definidos segundo Vilar Sampaio (2011), encontrados a partir da espacialização da bacia U100, situada na região de Irái RS, a 30km da região do loteamento. Quadro 2 Coeficientes de parametrização da bacia U100 de Iraí-RS (SAMPAIO, 2011) Nº BH 122 U100 Tempos de Duração da Chuva (min) Coeficientes da Equação IDF a b c d r² Vazão de Projeto A partir da chuva de projeto determinada pela equação IDF, parte-se para a vazão de projeto. Pela bacia do estudo ser classificada como bacia de pequeno porte, o cálculo da vazão se dará pelo método racional, que tem como base os seguintes conceitos: A duração da precipitação máxima de projeto é igual ao tempo de concentração da bacia. Admite-se que a bacia é pequena para que essa condição aconteça, pois a duração é inversamente proporcional à intensidade;

36 36 Adota-se um coeficiente único de perdas, denominado C, estimado com base nas características da bacia; Não se avalia o volume da cheia e a distribuição temporal das vazões, portanto não pode ser utilizado para o dimensionamento de reservatórios de amortecimento. O método racional é definido pela seguinte equação: Sendo: Q= Q - vazão máxima vazão de pico (m³/s) C - coeficiente de escoamento superficial I - intensidade da precipitação (mm/h) A - área da bacia (ha) (7) Já tendo os dados de área da bacia, e a intensidade I obtida a partir da curva IDF, cabe agora obter o coeficiente de escoamento C, o qual varia de acordo com características da bacia como tipo de solo, cobertura vegetal e tipos de ocupação A tabela 3 indica o coeficiente C de acordo com o uso do solo, e a tabela 4 de acordo com a cobertura.

37 37 Tabela 3 Valores de C por tipo de ocupação (ASCE, 1969 e WILKEN, 1978) Tabela 4 Valores de C de acordo com a superfície de revestimento (ASCE, 1969) Para a determinação do coeficiente C na bacia do estudo, foram considerados os seguintes dados: Pátio dos lotes e APP: C=0,15 Telhado dos lotes: C=0,95

38 38 Pavimento de asfalto: C=0,95 Calçada dos lotes: C=0,85 A partir dos valores apresentados, foi feita a devida ponderação para o cálculo do coeficiente de escoamento C dos lotes e do loteamento. 3.4 Dimensionamento de Redes de Microdrenagem A rede de microdrenagem é composta pelas sarjetas, bocas de lobo, e galerias. A continuação apresenta a metodologia de dimensionamento de cada uma das estruturas em questão Sarjetas As sarjetas são posicionadas as margens do pavimento da rua, na divisa com a calçada, numa cota transversal que vem decrescendo desde o eixo do greide do pavimento, e seguindo inclinação transversal do mesmo, recebendo assim todo escoamento superficial. Na ocorrência de vazões excedentes podemos ter alagamento das ruas, inundação de calçadas e erosões do pavimento. A capacidade de condução das sarjetas é calculada de acordo com duas análises, a primeira com a água escoando por toda a calha da rua, onde temos uma altura h=0,15, e a segunda considera a água escoando apenas pelas sarjetas, e temos h=0,10. Para ambos os casos, a declividade transversal da rua é de 3%.

39 39 Figura 15 Seção transversal de uma sarjeta (DAEE/CETESB, 1980). O dimensionamento hidráulico de sarjetas pode ser obtido pela Equação de Manning transformada: Q=.. (8) Onde: Q vazão (m³/s) A área de seção transversal da sarjeta (m²) raio hidráulico (m) S declividade de fundo (m/m) n coeficiente de rugosidade de Manning (ver tabela 2) Bocas de Lobo As bocas de lobo são responsáveis por fazer a passagem da água captada pelas sarjetas, para as galerias de drenagem subterrâneas. Sua classificação as divide em três grupos: bocas ou ralos de guias, ralos de sarjeta (grelhas) e ralos combinados. Cada tipo inclui variações quanto às depressões (rebaixamento) em relação ao nível da superfície normal do perímetro e ao seu número (simples ou múltipla), como mostra a figura 16:

40 40 Figura 16 Tipos de bocas de lobo (DAEE/CETESB, 1980). A vazão que a boda de lobo pode receber chama-se capacidade de engolimento. Quando a água acumula sobre a boca de lobo, é gerada uma lâmina com altura menor do que a abertura da guia. Esse tipo de boca de lobo pode ser considerado um vertedor e a capacidade de engolimento será: Q=1,7.L.y (9) Onde: Q vazão (m³/s) y altura de água próxima à abertura na guia (m) L comprimento da soleira (m) A vazão pode ser determinada por gráficos baseados na altura e largura da depressão do bueiro, declividade transversal e altura projetada de água. Quando a altura de água sobre o local for maior do que o dobro da abertura na guia, a vazão será calculada por:

41 41 Q=3,01.L.h. y1/h (10) Onde: L comprimento da abertura (m) h altura da guia (m) y1 carga da abertura da guia (m); (y1= y - h/2). Para cargas de uma a duas vezes a altura da abertura da guia (1 <y1/h < 2), a opção por um ou outro critério deve ser definida pelo projetista. Para bocas de lobo com grelha admite-se o comportamento de um vertedor de soleira livre, para profundidades de lâmina até 12 cm. Se houver um lado da grelha adjacente a guia, ele deve ser desconsiderado do perímetro da mesma. A vazão também pode ser calculada pela Equação (10), sendo L o perímetro do orifício em m. Para profundidades de lâmina maiores que 42cm a vazão é calculada pela Equação (11): Q=2,91.A.y (11) Onde: A área da grade, excluídas as áreas ocupadas pelas barras (m²) y Altura de água na sarjeta sobre a grelha (m). Na faixa de transição entre 12 e 42 cm, a carga a ser adotada é definida segundo julgamento do projetista. Para bocas de lobo combinadas, a capacidade de esgotamento é aproximadamente igual a soma das vazões pela grelha e pela altura na guia, quando isoladas.

42 42 Figura 17 Capacidade de engolimento (DAEE/CETESB, 1980). Onde: w largura da depressão (m) a altura da depressão (m) I declividade transversal do leito carroçável (m/)

43 43 Figura 18 Capacidade de esgotamento das bocas-de-lobo com depressão de 5 cm em pontos baixos das sarjetas (DAEE/CETESB, 1980) Fatores de Redução da Capacidade de Escoamento Segundo alguns autores, alguns fatores podem causar uma redução nessa capacidade de escoamento calculada para bocas de lobo e sarjetas. Para sarjetas, multiplica-se a capacidade teórica calculada por um fator de redução, que leva em conta a capacidade de obstrução de sarjetas de pequenas declividades por sedimentos, carros estacionados, lixo, etc.. A tabela 5 mostra os valores recomendados para os fatores de redução de sarjetas.

44 44 Tabela 5 Fator de redução de vazão das sarjetas (DAEE/CETESB, 1980). Para bocas de lobo, a redução pode ser causada por obstrução por detritos, irregularidades nos pavimentos das ruas junto às sarjetas e alinhamento real, etc. A tabela 6 mostra os valores recomendados para os fatores de redução de bocas de lobo. Tabela 6 Fator de Redução de vazão das bocas de lobo (DAEE/CETESB, 1980) Galerias O dimensionamento das galerias de drenagem é feito com base nos princípios das equações hidráulicas de movimento uniforme, como Manning e Chezy. O cálculo depende do coeficiente de rugosidade do material utilizado e do tipo de canalização adotado. No estudo em questão foram utilizados tubos de concreto pré-moldados, comum em loteamentos. Para início do dimensionamento, devem ser conhecidos o layout da rede, a delimitação das áreas contribuintes, e o tempo de concentração de partida. Tendo esses dados, o dimensionamento é feito de acordo com uma tabela, seguindo a seguinte seqüência:

45 45 - Coluna 1 - nome do trecho, identificado pelo PV de início e PV de fim. - Coluna 2 - comprimento do trecho. - Coluna 3 área de drenagem acumulada (área de drenagem contribuinte a cada trecho de microdrenagem + de montante. - Coluna 4 tempo de concentração de cada trecho (para o primeiro trecho,se determina aplicando a metodologia recomendada. Nos trechos subseqüentes, o tempo de concentração será o do trecho inicial mais o tempo de escoamento. O tempo de escoamento é dado pela razão do comprimento pela velocidade do trecho anterior). - Coluna 5 - determinar a vazão utilizando a equação do método racional. - Coluna 6 determinar o diâmetro da tubulação em função da vazão (Q) e da declividade (S). =1, adotar o diâmetro comercial adequado. - Coluna 7 determinar a declividade: (cota do greide de montante cota do greide de jusante) / comprimento. - Coluna 8 Se o >, deve-se calcular a lâmina percentual (y/d), a qual levará ao raio hidráulico real e a velocidade efetiva de escoamento no conduto. Para a determinação de y/d, deve-se primeiramente determinar o fator hidráulico (Fh) da seção. h=... Se for seção circular, determinado Fh, entra-se com este valor na Tabela 8 e se determinam as relações Rh/D e y/d. Feito o processo, recorre-se a equação de Manning e a velocidade é recalculada, e o tempo de escoamento determinado. - Coluna 9 velocidade de projeto, recalculada a partir dos procedimentos apresentados para a coluna 8. - Coluna 10 tempo de escoamento, determinado através dos procedimentos apresentados para a coluna 8. = - Coluna 11 fornecer as cotas do terreno a montante e a jusante do trecho. - Coluna 12 fornecer as cotas do greide do projeto das redes de drenagem. - Coluna 13 calcular a profundidade de enterramento (cota do terreno cota do greide).

46 46 Tabela 7 Exemplo de tabela de cálculo de redes de microdrenagem (DAEE/CETESB, 1980). A velocidade de escoamento em cada trecho deve manter-se entre 0,6 m/s e 5 m/s, para um escoamento adequado. Para determinação do Fator hidráulico (Fh), foi utilizada a tabela 8:

47 47 Tabela 8 Relações para fator hidráulico de seções circulares (DAEE/CETESB, 1980) 3.5 Dimensionamento dos Microrreservatórios Para o dimensionamento de reservatórios para controle de vazões, podemos considerar o uso de duas alternativas: reservatórios que só entra em funcionamento para determinados eventos de chuva, com valor definido em projeto, estes classificados como offline, e reservatórios que entram em funcionamento para todo evento de chuva, classificados como online. Para tornar possível o sistema de reservatórios offline, é necessário um dispositivo bypass, que faz o desvio de vazões

48 48 menores que as de projeto diretamente para a rede de drenagem, vertendo para o bypass apenas as vazões que superem a de projeto. O dimensionamento do microrreservatório é feito por modelagem matemática, sendo necessário um pré-dimensionamento para fornecer estimativas iniciais de volume. De acordo com Cadore (2013), um dos métodos mais eficazes para prédimensionamento é o método de Goldenfum/Silveira (2007). Neste trabalho, foi adotado o método de Goldenfum/Silveira (2007) como método de dimensionamento, pulando, desta forma, a modelagem matemática por questões de tempo. No entanto, se ressalta que, numa aplicação real não deve realizar-se esta simplificação Método de Goldenfum/Silveira Goldenfum e Silveira utilizam em seu dimensionamento o método da curva envelope, que consiste em comparar a curva de massa, no tempo, dos volumes afluentes e efluentes ao dispositivo, sendo a diferença máxima entre os mesmos dada como o volume de dimensionamento. Os volumes são expressos em lâminas de água equivalentes sobre a planta do dispositivo, e para microrreservatórios estanques, essa lâmina máxima é dado pelas equações 12 a 15: V á = βt γ H q ² (12) = (13) H=V á (14) γ H=1 (15) Sendo: V á Volume de dimensionamento (mm) T tempo de recorrência (anos) q vazão de saída constante do dispositivo (mm/h) A área contribuinte ao dispositivo (m²) C Coeficiente de escoamento da área de contribuição

49 49 L,B,D Dimensões do dispositivo (m) H Profundidade média do volume de acumulação do dispositivo (mm) γ Razão entre a área de percolação e volume do dispositivo ( ) β Produto do coeficiente de escoamento pela razão entre a área contribuinte e a área do dispositivo Para aplicação desta metodologia, é necessária a conversão da curva IDF do local, para curva IDF do tipo Talbot. No Brasil a curva tipo Talbot não é muito comum, predominando a equação potencial: I= (16) Sendo: I intensidade da precipitação (mm/h) T tempo de recorrência (anos) t duração da precipitação (min) m,n,d constantes obtidas pelo estudo estatístico de dados pluviométricos da região Existem expressões de conversão para curva da curva IDF comum para Talbot, são as seguintes: =0,68 0,06,, ; = ; =1,32,, Porém, esses valores apenas valem como uma primeira aproximação. Para valores mais próximos aos reais, podem ser utilizados softwares para conversão de curvas como o Solver e o Curve Expert. Tendo a estimativa do dimensionamento, parte-se para o dimensionamento final Dimensionamento Final de Volume dos Microrreservatórios

50 50 Para o dimensionamento final dos microrreservatórios, inicialmente são necessários os hidrogramas de pré e pós urbanização do local em questão. Após isto, é feita a simulação de funcionamento do reservatório pré-dimensionado, e gerado o devido hidrograma, chegando ao volume final do dispositivo. Neste método pode-se considerar a existência ou não do dispositivo bypass, que trabalhará com a vazão máxima sendo a vazão máxima do hidrograma de pré-ocupação. A simulação dos reservatórios pode ser feita pelo método de Puls ou com auxílio do programa IPHS 1. Para determinação da seção do descarregador de fundo, foi considerado o método indicado pelo DEP de Porto Alegre, no Manual de Drenagem Urbana Volume VI (2005). Se ressalta novamente, que, por se tratar de um trabalho acadêmico esse dimensionamento são será abordado, sendo considerado como valor final do dispositivo o volume dado pelo pré-dimensionamento de Goldenfum/Silveira. Ainda segundo Cadore (2013), o uso de um dispositivo bypass reduz o volume do dispositivo em aproximadamente 50% Determinação da Seção do Descarregador de Fundo O descarregador deve ser instalado no fundo da estrutura para evitar acúmulo de água no interior da mesma, e deve permitir o descarregamento de forma gradual. Deve-se ainda ser instalada uma grade antes do mesmo, que impeça obstruções. Pode ser um simples orifício ou contar com um bocal. Ainda para casos de reservatórios fechados, utiliza-se um vertedor de emergência, em geral um orifício, que faz a passagem para uma câmara onde ocorre inspeção a limpeza, as figuras abaixo ilustram os diferentes tipos de descarregadores, e o modelo da câmara de inspeção e limpeza, respectivamente:

51 51 Figura 19 Descarregadores de fundo com orifício ou bocal (Fonte:DEP Porto Alegre RS, 2005) Figura 20 Descarregador de fundo com orifício e câmara de inspeção (Fonte:DEP Porto Alegre RS, 2005) A determinação da área dos descarregadores de fundo segue diferentes fórmulas para bocal e orifício, sendo a Equação (16) indicada para orifícios, e a Equação (17) indicada para bocais. =0,37 / h (16) =0,45 / h (17) Sendo: Vazão de pré-desenvolvimento (m³/s) h Diferença entre o nível máximo da água e o ponto médio de abertura da seção de saída (m) Área da seção transversal do descarregador (m²) Para descarregadores circulares, a tabela 9 relaciona a área da seção calculada com o diâmetro comercial correspondente:

52 52 Tabela 9 Área da seção transversal para descarregadores circulares (Fonte:DEP Porto Alegre RS, 2005) A determinação da altura h é feita de acordo com a figura 26: Figura 21 Determinação da altura h (Fonte:DEP Porto Alegre RS, 2005)

53 53 4 RESULTADOS Para o dimensionamento foi utilizada a metodologia descrita no item anterior. Da aplicação da metodologia, resultou que tanto para o dimensionamento da rede de drenagem com microrreservatórios como para o dimensionamento tradicional (sem microrreservatórios), foi utilizado o mesmo traçado da rede, e a mesma delimitação das áreas contribuintes, que podem ser observados em planta no Anexo A. A classificação da bacia, o tempo de retorno, e o tempo de concentração de entrada vindo das sarjetas também foram considerados os mesmos para ambos métodos, e estão descritos no item a seguir. No entanto, como já explicado, as vazões de projeto foram diferentes nas bacias. O cálculo da vazão de projeto foi feito através do método racional, sendo a precipitação de projeto dada pela equação IDF da bacia U100 de Iraí-RS, o coeficiente as áreas de contribuição dadas pelo layout de projeto, e para o coeficiente de escoamento C foram considerados valores diferentes, o que resultou nas vazões diferentes. 4.1 Parâmetros Iniciais de Projeto A bacia do estudo foi classificada como Bacia de Pequeno Porte, sendo possível a utilização do método Racional para determinação da vazão de projeto em ambos os casos. O tempo de retorno foi considerado de 2 anos, pela ocupação residencial da área, e o tempo de concentração de entrada das sarjetas foi considerado igual a 10min, pela declividade de 3% das mesmas e o tipo de habitação. Para determinação da chuva de projeto foi considerada a equação da curva IDF da bacia U100 em Iraí-RS, e o coeficiente C para a rede convencional foi determinado de forma ponderada de acordo com a composição de superfícies afluentes segundo o cálculo:

54 54 Quadro 3 Coeficiente de escoamento C dos lotes individuiais C lote % Área Uso do solo Coeficiente 60,00% telhado 0,950 20,00% calçada 0,850 20,00% grama 0,150 Coeficiente ponderado 0,770 Quadro 4 Coeficiente de escoamento C do loteamento (lotes + áreas comuns + APP) C loteamento % Área Uso do solo Coeficiente 60,74% lotes 0,770 31,68% á.comuns 0,950 7,59% app 0,150 Coeficiente ponderado 0,780 Para a rede com os microrreservatórios, foi considera o C de pré-ocupação nos lotes de 0,15, resultando num diferente valor de C para o loteamento, como mostra o quadro 5. Quadro 5 Coeficiente de escoamento C do loteamento (rede com microrreservatórios) C loteamento % Área Uso do solo Coeficiente 60,74% lotes 0,150 31,68% á.comuns 0,950 7,59% app 0,150 Coeficiente ponderado 0,403 Na rede com microrreservatórios uma parte da drenagem do lote é derivada para o microrreservatório, desta forma, a vazão de saída se manteve semelhante a aquela existente antes da construção das casas. 4.2 Dimensionamento das Redes de Microdrenagem Sarjetas

55 55 Em ambos os casos (tradicional e compensatório) foi utilizada a dimensão padrão de da sarjeta com profundidade de 15 cm, com declividade da rua de 3%, que resultam em uma área transversal de 0,38 m² e um perímetro molhado de 5,15 m. A vazão teórica de trecho a trecho foi calculada pelo método Racional, e esse valor encontrado devia ser menor que a capacidade de condução das sarjetas calculada pela equação de Manning. Além disso, a velocidade em cada trecho deve ficar entre 0,75 e 4m/s, e a altura da água yo deve ser menor que 0,13. O coeficiente de Manning considerado foi de 0,014, para sarjetas em concreto suave com pavimento de asfalto, e a declividade transversal mínima foi de 0,004 m/m. No dimensionamento das redes tradicionais, foi necessário um aumento na inclinação do trecho entre os PVs 16 e 18, a inclinação natural do terreno era de 0,0066 m/m, não alcançando a velocidade mínima de 0,75m/s, para alcançar a essa velocidade mínima, foi necessária uma inclinação de 0,0074 m/m, o que gerou um rebaixamento de 0,05m no nível do terreno a jusante. Para o dimensionamento das redes compensatórias, a inclinação no mesmo trecho precisou ser de 0,0155, gerando uma rebaixamento de 0,30m no nível do terreno a jusante. A figura 22 retrata os rebaixamentos necessários. Figura 22 Rebaixamento perfil natural As planilhas com os cálculos para rede tradicional e rede com microrreservatórios encontram-se nos anexos B e C respectivamente Bocas de Lobo

56 56 Com a lâmina de água que chega na sarjeta, é calculada a vazão máxima que chega na boca de lobo determinando a vazão de engulimento. As bocas de lobo utilizadas no dimensionamento foram do tipo grelha, ficando a montante dos cruzamentos e afastadas cerca de 20 cm do meio fio, para ser considerado todo perímetro da boca de lobo contribuinte para o esgotamento da água superficial. Na maior parte do trecho as bocas de lobo com dimensões 1,00m X 0,30m foram suficientes, sendo que apenas em alguns pontos foi necessária a utilização de bocas de lobo com dimensões de 1,20m x 0,30m. O dimensionamento pelo método compensatório, em comparação ao método tradicional, gerou uma diminuição de sete bocas de lobo, equivalente a 11,5% do número total de bocas de lobo. As planilhas com os cálculos para rede tradicional e rede com microrreservatórios encontram-se nos anexos D e E respectivamente Galerias Para o cálculo das galerias foi seguida a seqüência da tabela 7, apresentada anteriormente, sempre buscando uma velocidade final entre 0,6 e 5 m/s. A vazão calculada no método compensatório foi muito menor, devido a diminuição do coeficiente de escoamento C, assim, chegou-se a uma redução muito grande nos diâmetros de cada trecho, e nos valores de escavação e reaterro, devido as maiores profundidades necessárias para o método tradicional, sem contar na redução da vazão final de saída no córrego, como podemos ver no quadro abaixo: Quadro 6 Comparação das extensões de diferentes diâmetros das galerias de drenagem, dos volumes dos movimentos de terra, e da vazão final descarregada, entre o método tradicional e o método compensatório Método Tradicional Método Compensatório Rede ф 300 (m) 308,30 547,60 Rede ф 400 (m) 316,40 400,31 Rede ф 500 (m) 323,21 267,90 Rede ф 600 (m) 267,98 90,00 Rede ф 800 (m) 90,00 - Rede ф 1000 (m) - -

57 57 Escavação (m³) 3.279, ,30 Reaterro (m³) 3.033, ,23 Vazão final descarregada (m³/s) 2,05 1,05 As planilhas com os cálculos para rede tradicional e rede com microrreservatórios encontram-se nos anexos F e G respectivamente Dimensionamento dos Microrreservatórios Para dimensionamento dos microreservatórios, foi considerada uma área média de 432 m² em cada lote, sendo os mesmos de 12x36m, e foram adotadas as medidas de base de 2,5x2,5m para os microrreservatórios. O método utilizado no dimensionamento foi o de Goldenfum/Silveira (2007), que retornou um á de 2,95m, que com as medidas de base de 2,5x25m, resultam num volume de 18,407m³ para o dispositivo sem bypass, e 9,2035 m³ para o dispositivo com bypass. Assim sendo, foi definido o uso de microrreservatórios off line com dispositivo bypass nos lotes. Já para o dimensionamento do descarregador de fundo, foi considerado o método indicado pelo DEP de Porto Alegre, no Manual de Drenagem Urbana Volume VI (2005). A planilha com a memória de cálculo tanto dos parâmetros da curva Talbot, quanto do dimensionamento dos microrreservatórios encontra-se no anexo H. 4.3 Orçamentos Orçamento da Rede de Drenagem pelo Método Convencional Todos os preços de referência para os itens foram obtidos a partir do SINAPI de setembro/2014. A memória de cálculo para chegar aos quantitativos em questão pode ser vista no Anexo I. Por fim, chegou-se a seguinte planilha de preços:

58 58 Quadro 7 Planilha de preços rede de drenagem convencional EXECUÇÂO DE REDES DE DRENAGEM LOTEAMENTO AOMAR PIGATTO, FREDERICO WESTPHALEN -RS ITEM DISCRIMINAÇÃO UNID. QUANT. UNITÁRIO CUSTO (R$) TOTAL 1. Serviços iniciais 1.1 Locação de redes de água ou de esgoto m 1.2 Limpeza mecanizada de terreno com remoção de camada vegetal utilizando motoniveladora m² 1.305, ,00 0,86 0, , ,00 Total item ,07 2. Movimentos de terra 2.1 Escavação mec. vala n escor mat 1a cat c/ retoroescav até 1,5m m³ 661,93 5, , Escavação mec. vala escor mat 1a cat c/ retoroescav até de 1,5m a 3m m³ 521,83 8, , Escav. mec (escav hidr)vala escor prof=3 a 4,5m mat 1a cat m³ 854,56 7, , Escav. mec (escav hidr)vala escor prof=4,5 a 6m mat 1a cat m³ 2.5 Transporte local com caminhão basculante 6 m³, rodovia em leito natural DMT 800 a 10000m m³ 1.241,06 246,02 11,43 2, ,36 683, Reaterro de vala com material granular reaproveitado adensado e vibrado m³ 3.033,37 13, ,09 Total item ,47 3. Canalização 3.1 Fornecimento e reaterro de vala/cava com pó-de-pedra m³ 3.2 Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 300mm m 3.3 Assent. tubo de conc. DN 300mm, simples ou arm., junta em arg. m 3.4 Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 400mm m 3.5 Assent. tubo de conc. DN 400mm, simples ou arm., junta em arg. m 3.6 Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 500mm m 3.7 Assent. tubo de conc. DN 500mm, simples ou arm., junta em arg. m 3.8 Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 600mm m 3.9 Assent. tubo de conc. DN 600mm, simples ou arm., junta em arg. m 248,72 308,30 308,30 316,40 316,40 323,21 323,21 267,98 267,98 77,33 52,94 14,41 60,96 20,49 85,03 31,08 105, Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 800mm m 90,00 160, Assent. tubo de conc. DN 800mm, simples ou arm., junta em arg. m 90,00 82, Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 1000mm m - 268, Assent. tubo de conc. DN 1000mm, simples ou arm., junta em arg. m - 123, PV para rede de esg Sanit em anéis de conc, DN = 60cm e 110cm, prof = 200cm, incluindo degrau e excluindo tampão 39,86 u n 22, , Tampão ferro fundido p/ poço de visita, 79,5 Kg, tipo T-100, fornecimento e instalação u n 22,00 314, Caixa de passagem 80x80x62 fundo brita com tampa u n 9,00 334, Meio-fio e sarjeta conjugados de concreto 15Mpa, 35cm basex30cm altura, moldado in loco com extrusora 3.18 BL alvenaria tijolo maciço, revestica c/ arg. De cimento e areia 1:3, sob lastro de concreto 10cm e tampa concreto arm. Total item 3 Total Geral: R$ m 3.008,32 30,16 u n 61,00 593, , , , , , , , , , , , , , , , , , ,86

59 Orçamento da Rede de Drenagem com Microrreservatórios Todos os preços de referência para os itens foram obtidos a partir do SINAPI de setembro/2014, sendo feito apenas uma composição, referente a tampa de concreto, visto que apenas tem-se a referência de preço para unidade de Tampa de concreto Armado 60x60x5cm para caixa, foi feita uma composição proporcional as áreas para o criação do novo item Tampa de concreto Armado 250x250x5cm para caixa. A memória de cálculo para chegar aos quantitativos em questão pode ser vista no Anexo J. Por fim, chegou-se a seguinte planilha de preços: Quadro 8 Planilha de preços rede de drenagem com microrreservatórios EXECUÇÂO DE REDES DE DRENAGEM LOTEAMENTO AOMAR PIGATTO, FREDERICO WESTPHALEN -RS ITEM DISCRIMINAÇÃO UNID. QUANT. UNITÁRIO CUSTO (R$) TOTAL 1. Serviços iniciais 1.1 Locação de redes de água ou de esgoto m 1.305,89 0, , Limpeza mecanizada de terreno com remoção de camada vegetal utilizando motoniveladora m² ,00 0, ,00 Total item ,07 2. Movimentos de terra 2.1 Escavação mec. vala n escor mat 1a cat c/ retoroescav até 1,5m m³ 790,31 5, , Escavação mec. vala escor mat 1a cat c/ retoroescav até de 1,5m a 3m m³ 698,10 8, , Escav. mec (escav hidr)vala escor prof=3 a 4,5m mat 1a cat m³ 540,49 7, , Escav. mec (escav hidr)vala escor prof=4,5 a 6m mat 1a cat m³ 312,40 11, , Transporte local com caminhão basculante 6 m³, rodovia em leito natural DMT 800 a 10000m m³ 167,08 2,78 464, Reaterro de vala com material granular reaproveitado adensado e vibrado m³ 2.174,23 13, ,18 Total item ,25 3. Canalização 3.1 Fornecimento e reaterro de vala/cava com pó-de-pedra m³ 233,57 77, , Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 300mm m 547,60 52, , Assent. tubo de conc. DN 300mm, simples ou arm., junta em arg. m 547,60 14, , Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 400mm m 400,31 60, , Assent. tubo de conc. DN 400mm, simples ou arm., junta em arg. m 400,31 20, , Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 500mm m 267,98 85, , Assent. tubo de conc. DN 500mm, simples ou arm., junta em arg. m 267,98 31, , Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 600mm m 90,00 105, , Assent. tubo de conc. DN 600mm, simples ou arm., junta em arg. m 90,00 39, , Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 800mm m - 160, Assent. tubo de conc. DN 800mm, simples ou arm., junta em arg. m - 82,62 -

60 Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 1000mm m - 268, Assent. tubo de conc. DN 1000mm, simples ou arm., junta em arg. m - 123, PV para rede de esg Sanit em anéis de conc, DN = 60cm e 110cm, prof = 200cm, incluindo degrau e excluindo tampão u n 22, , , Tampão ferro fundido p/ poço de visita, 79,5 Kg, tipo T-100, fornecimento e instalação u n 22,00 314, , Caixa de passagem 80x80x62 fundo brita com tampa u n 9,00 334, , Meio-fio e sarjeta conjugados de concreto 15Mpa, 35cm basex30cm altura, moldado in loco com extrusora 3.18 BL alvenaria tijolo maciço, revestica c/ arg. De cimento e areia 1:3, sob lastro de concreto 10cm e tampa concreto arm. m 3.008,32 30, ,93 u n 54,00 593, ,78 Total item ,91 4. Microrreservatórios 4.1 Escavação mec. vala escor mat 1a cat c/ retoroescav até de 1,5m a 3m m³ 1.655,50 8, , Transporte local com caminhão basculante 6 m³, rodovia em leito natural DMT 800 a 10000m m³ 1.139,60 2, , Reaterro de vala com material granular reaproveitado adensado e vibrado m³ 515,90 13, , Lastro de brita m³ 27,50 70, , Alv em tijolo cerâmico furado 9x19x19cm, 1 vez, assent em arg traço 1:4 (cim areia média, preparo manual, junta 1cm Chapisco rústico traço 1:3 (cimento areia grossa), espessura 2cm, preparo manual da argamassa Impermeabilização de superfície com arg de cimento e areia (grossa) traço 1:4, com aditivo impermeabilizante E=2,5cm m² 1.507,97 59, ,65 m² 31,94 24,14 770,94 m² 14,80 17,41 257, Tampa de concreto armado 250x250x5cm para caixa u n 88,00 302, , Fornec. tubo de concreto armado classe PA-2 PB DN 300mm m 132,00 52, , Assent. tubo de conc. DN 300mm, simples ou arm., junta em arg. m 132,00 14, ,12 Total item ,12 Total Geral: R$ , Comparação dos orçamentos Tanto nos itens de movimentos de terra para as canalizações, e na instalação das canalizações, houve uma diminuição muito grande de preços para a rede com utilização dos microrreservatórios, como já era e esperado, e como é um dos objetivos desta medida de drenagem compensatória. Teve-se uma diminuição de R$ ,47 para R$ ,25 nos movimentos de terra, representando redução de 32%, e uma diminuição de R$ ,32 para R$ ,91 na instalação das canalizações, representando redução 11%. Já o item serviços inicias manteve-se no valor de R$ ,07. Porém o modelo escolhido de microrreservatórios estanques enterrados é um modelo muito custoso, e para a implantação dos mesmos nos 88 lotes, chegou-se a um valor de R$ ,12, chegando a um preço médio de R$ 188,07 por m³ de microrreservatório. Infraestrutura Urbana (2011) cita em seu site que segundo o

61 61 Engenheiro Civil e consultor em saneamento Plínio Tomaz, o piscinão fechado custa cerca de US$ 100,00 o metro cúbico, e os piscinões a céu aberto cerca de US$ 34,00 o metro cúbico. Como em 2011, de acordo com Uol Economia (2014), o dólar terminou o ano em uma cotação de 1,865, chegaríamos em um preço médio de R$ 186,50 para o m³, muito próximo ao valor encontrado de R$ 188,07 nos microrreservatórios. Assim sendo, teve-se valores finais de R$ ,86 para a rede convencional, e R$ ,34 para a rede com reservatório, sendo a rede tradicional R$ ,48 menos custosa, representando uma diminuição de 17,65%. Basso (2013) dimensionou as redes para o mesmo loteamento pelo método tradicional, e compensatório com utilização de trincheiras de infiltração. Na oportunidade, Basso (2013) chegou nos valores de R$ ,35 para a rede tradicional, e R$ ,60 para a rede com trincheiras de infiltração. Vale ressaltar que os critérios utilizados por Basso (2013) no orçamento foram diferentes dos utilizados nesse presente trabalho de conclusão. Adequando os critérios utilizados por Basso (2013) aos utilizados no trabalho de conclusão, e atualizando os preços para referência do SINAPI de set/2014, chegou-se nos valores de R$ ,47 para a rede tradicional, e R$ ,84 para a rede com trincheiras de infiltração. A diferença de preços para rede tradicional, se deve ao fato de que nesse trabalho foi utilizado um coeficiente C diferente de Basso (2013), e o grande aumento de preço para as trincheiras, se deve ao fato de diferentes valores utilizados para o item brita. Tassi (2002, 2004), dimensionou as redes de drenagem para uma diferente área pelo método tradicional, e pelo método compensatório com a utilização de microrreservatórios em lotes, e também obteve uma diminuição de custo na implantação das redes pelo método compensatório, porém, somado ao custo de implantação dos microrreservatórios, o custo global da obra também chegou a valores maiores que os obtidos no dimensionamento pelo método tradicional. Todos os orçamentos mencionados estão desconsiderando a taxa de BDI.

62 62 5 CONCLUSÃO Frente à importância de um desenvolvimento sustentável de ocupação nas cidades, medidas de drenagem compensatória e de baixo impacto sempre devem ser estudadas, pois o principal objetivo destes dispositivos de amortecer o escoamento para jusante, escoando uma vazão menor, e quando necessário do uso em conjunto com galerias, diminuindo o diâmetro das mesmas, sempre será alcançado se as mesmas forem corretamente dimensionadas. O dispositivo escolhido para o loteamento em questão (microrreservatórios estanques de alvenaria enterrados nos lotes), porém, apresentou-se muito mais custoso do que a rede de drenagem convencional, devido aos altos valores da estrutura em alvenaria. É fato que a diferença de custo pode ser justificada por um funcionamento melhor da rede, que trabalharia com um risco menor de inundação, e causaria muito menos impacto nas redes de jusante da cidade, sendo uma forma mais sustentável de conter os impactos das águas pluviais. Também é fato que não está sendo considerado o custo maior que a rede convencional transfere a jusante, pela maior vazão, ou seja, numa análise mais completa, considerando empreendimentos a jusante, a rede de drenagem utilizando os microrreservatórios pode vir a ser menos custosa em comparação a rede de drenagem convencional. Vale ressaltar ainda que cabe o estudo da implantação de outras medidas sustentáveis para contenção do impacto das águas pluviais, até mesmo microrreservatórios, mas estes a céu aberto, que como mencionado anteriormente, chegam a um custo de US$ 34,00/m³, contra US$100,00/m³ dos microrreservatórios fechados. Neste caso, teríamos uma perda de área do terreno, além de prejudicar o aspecto estético, porém economicamente seria muito vantajoso. As trincheiras de infiltração também resultaram num orçamento maior que o da rede tradicional, mas menor que o orçamento utilizando microrreservatórios fechados, podendo também ser considerada sua utilização. Além dessas alternativas, cabe ainda a análise de bio-retenções, pavimentos permeáveis, entre outros recursos, buscando sempre a melhor relação entre custo e eficiência. Em virtude do que foi mencionado, conclui-se que o uso de microrreservatórios cumpre o objetivo de tornar o desenvolvimento das redes de

63 63 drenagem mais sustentável pelo amortecimento da vazão, porém o mesmo apresentou-se muito custoso, e é indicado o estudo de outras medidas compensatórias para implantação da rede de drenagem no loteamento.

64 64 6 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ABCP; ABESC Conceitos e Requisitos para Pavimentos de Concreto Permeável, São Paulo, 2013 ASCE.Design and Construction of Sanitary and Storm Sewers, New York (Manuals and Reports of Engineering, 37), BASSO, F. Análise das Vantagens e Desvantagens entre Sistemas de Drenaem Tradicional e Sistemas Compensatórios. Santa Maria, 2013 CADORE, R. Análise da Eficiência de Bacias de Detenção para Controle Sustentável da Drenagem Urbana num Empreendimento Típico de Santa Maria. Santa Maria, 2013 CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes, São Paulo, CARDOSO, A. Sistemas Urbanos de Drenagem, disponível no site 0Cardoso%20Neto/Introducao_a_drenagem_urbana.pdf Acesso em: 10 dez CONCREMAT, Plano Diretor de Drenagem Urbana de Manaus, manual de projeto. Manaus, DAEE/CETESB. Drenagem Urbana. Segunda Edição, São Paulo (SP) DEP Departamento de Esgotos e Águas Pluviais de Porto Alegra, Plano Diretor de Drenagem Urbana de Porto Alegre, Manual de Drenagem Urbana Volume VI. Porto Alegre, ECHOA ENGENHARIA, disponível no site Acesso em: 10 dez FRANCO, E. J. Dimensionamento de Bacias de Detenção das Águas Pluviais com Base no Método Racional. Curitiba, 2004.

65 65 FREIRE SOUZA, C.; SOUZA GONÇALVES, L.; AVRUCH OLDENFUM, J. Plano Integrado de Sistemas de Drenagem Urbana. Porto Alegre, GOLDENFUM, J. A.; SILVEIRA, A. L. L., J. Metodologia Generalizada para prédimensionamento de Dispositivos de Controle Pluvial na Fonte. Porto Alegre, HIRATA, A. L. Monitoramento e Modelagem de Um Sistema Filtro-Vala Trincheira de Infiltração em Escala Real. São Carlos, 2011 INFRAESTRUTURA URBANA, Piscinões para controle de cheias, disponível no site KNOPIK, F. Telhados Verdes, disponível no site MAROZZI RIGHETTO, A. Manejo de Águas Pluviais Urbanas. Rio de Janeiro: ABES, 2009 MARTINELI FRANCISCHET, M. Análise da Influência dos Reservatórios de Detenção Domiciliares no Escoamento Superficial Urbano. Uberlândia-MG, 2012 MOREIRA, L. F. F.; GUIMARÃES J. Dimensionamento de Reservatórios de Detenção. In: Seminário Nacional de Drenagem Urbana. Porto Alegre, ABRH: NASCIMENTO, N. O. ; BAPTISTA, M. B..Contribuição para um enfoque ampliado do uso de bacias de detenção em meio urbano. In: Braga, B, Tucci, C.e Tozzi, M.. (Org.). Drenagem Urbana: gerenciamento, simulação e controle. 1ed.Porto Alegre: ABRH e Editora da Universidade, 1998, v., p PORTAL ACESSA, Unidade Experimental de Compostagem é Inaugurada em JF, disponível no site SAMPAIO, M. V. Espacialização dos Coeficientes das Equações das Chuvas Intensas em Bacias Hidrográficas do RS. Editora da UFSM, 2011.

66 66 SCHUELER, T. R. Controlling Urban Runnof: a Practical Manual for Planning and Designing Urban BMPs. Metropolitan Washington Council of Governments, Washington D. C., USA, SILVEIRA, André L.L., Ciclo hidrológico e bacia hidrográfica. In Hidrologia Ciência e Aplicação. Cap2, Editora UFRGS. Porto Alegre, 2004 SPITZ DIAS, F.; SILVA CORREA ANTUNES, P. T. Estudo Comparativo de Projeto de Drenagem Convencional e Sustentável para Controle de Escoamento Superficial em Ambientes Urbanos. Rio de Janeiro, 2010 TASSI, R. Efeito dos Microrreservatórios de Lote sobre a Macrodrenagem Urbana. Porto Alegre, 2002 TASSI, R. Análise do Impacto dos Microrreservatórios de Lote nos Custos de Uma Rede de Drenagem Urbana. Porto Alegre, TUCCI, C. E. M Drenagem Urbana disponível no site UOL ECONOMIA, Cotações, disponível no site Acesso em 15 dez

67 Anexo A Traçado da Rede de Drenagem e Delimitação das bacias 67