DESASSOREAMENTO DE CANAIS

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1 ERICA REGINA APARECIDA DA COSTA DESASSOREAMENTO DE CANAIS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil com ênfase Ambiental. SÃO PAULO 2003

2 ERICA REGINA APARECIDA DA COSTA DESASSOREAMENTO DE CANAIS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil com ênfase Ambiental. Orientador: Prof. Dr. José Rodolfo S. Martins. SÃO PAULO 2003

3 AGRADECIMENTOS Ensejo à preciosa lacuna para agradecer inicialmente a Deus pelo vitorioso transcorrer deste curso, podendo concluir esse Trabalho de Graduação. Agradeço a toda minha família e especialmente a meus pais, Edson e Regina, a meus irmãos Hugo, Junior e Denis e a meu noivo Gustavo pelo carinho e precioso suporte que me proporcionaram, sem o qual esse objetivo jamais seria alcançado. Ao meu orientador professor Rodolfo, sempre presente e disposto a ajudarme com sua valorosa experiência e pela atenção a mim dispensada. A meus professores pela abnegação ao transmitir-me, mesmo em momentos adversos, seus conhecimentos, frutos de estudo, dedicação e vivência profissional. E a todos os meus colegas, especialmente a Carla, Waldir e Elieser, os quais durante a, nem sempre pacífica convivência, marcaram esta etapa de crescimento e amadurecimento tanto humano quanto profissional.

4 SUMÁRIO RESUMO...IV ABSTRACT...V LISTA DE FIGURAS...VI LISTA DE FOTOGRAFIAS...VII LISTA DE TABELAS...VIII 1 INTRODUÇÃO OBJETIVOS Objetivo Geral Objetivo Específico METODOLOGIA DO TRABALHO JUSTIFICATIVA INTRODUÇÃO A REVISÃO BIBLIOGRÁFICA As Causas e Mecanismos do Assoreamento A Área da Bacia e sua População Os materiais desassoreados As Áreas Geradoras dos Sedimentos O Uso e Ocupação dos Solos As Áreas Fonte de Resíduos Urbanos Os problemas gerados no sistema Tietê-Pinheiros i

5 5.1.7 Origem e Formas de Aporte Lixo doméstico Resíduos de Construção Civil Classificação das sub-bacias Recomendações para a Redução do Assoreamento Quanto ao Aporte de Sedimentos Ações Preventivas Ações Corretivas Quanto ao aporte de detritos ESTUDO DE CASO O SISTEMA HIDRÁULICO DA EMAE O Canal do Rio Pinheiros Usinas Elevatórias Usina Elevatória Pedreira Usina Elevatória de Traição O Desassoreamento do Canal do Rio Pinheiros A EMAE A urbanização na Bacia do Pinheiros Estudos e projetos sobre o Canal do Rio Pinheiros Caracterização do material de assoreamento Monitoramento do material Caracterização Geoquímica dos Solos da Bacia do Alto Tietê Atual sistema de desassoreamento Planejamento dos serviços ii

6 6.11 Técnicas de desassoreamento Desassoreamento com dragas de sucção e recalque Desassoreamento com escavadeiras de grande porte Desassoreamento com sistema escavo-barcaça Desassoreamento com sistema dupla dragagem Descrição dos serviços de desaterro Monitoramento do assoreamento por batimetria automatizada Sistema utilizado Sistema de radioposicionamento Ecobatímetro de registro contínuo Microcomputador Navegação Processamento de dados Aplicabilidade no Canal Pinheiros Produtos obtidos Volume de Sedimentos do Canal Pinheiros Situação atual Legislação específica CONCLUSÕES...83 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS...85 ANEXO iii

7 RESUMO Em resumo, este trabalho aborda o problema gerado pelo assoreamento do Canal Pinheiros. De suma importância, a redação do tema deste trabalho tem por objetivo efetuar a análise da origem dos sedimentos, em função das modificações, ocorridas com o solo da área da bacia do canal. O enfoque principal é a definição dos problemas gerados com o assoreamento e as soluções previstas para que, numa situação de chuva intensa, o canal não venha a transbordar, inundando sua região de várzea, hoje urbanizada. É efetuada, ainda, a verificação dos valores do volume assoreado no período em que se tem o monitoramento do canal, permitindo, assim, a análise para verificação do crescente índice de assoreamento. Palavras-chave: assoreado, batimetria e sedimentos. iv

8 ABSTRACT In summary, this work approaches the problem generated for the sanded of the canal Pinheiros. Of utmost importance, the writing of the subject of this work has for objective to effect the analysis of the origin of the sediments, in function of the modifications, occured with the ground of the area of the basin of the canal. The main approach is the definition of the problems generated with the sanded and the foreseen solutions so that, in an intense rain situation, the canal does not come to overflow, flooding its fertile valley region, today occuped. It is effected, still, the verification of the values of the volume sanded in the period where if it has the monitoring of the canal, allowing, thus, the analysis for verification of the increasing index of the sanded. Key-words: sanded, bathymetry and sediments. v

9 LISTA DE FIGURAS Figura 6.1: Ilustração do Sistema Hidráulico ELETROPAULO...39 Figura 6.2: Ilustração Demonstrativa da Usina Elevatória de Traição...47 Figura 6.3: Representação gráfica da seção transversal do canal...74 Figura 6.4: Gráfico do Volume Assoreado no Canal Pinheiros Superior...78 Figura 6.5: Gráfico do Volume Assoreado no Canal Pinheiros Inferior vi

10 LISTA DE FOTOGRAFIAS Foto 5.1: Barreiras Flutuantes...18 Foto 5.2: Lixo e Resíduos de Construção Civil lançados no Córrego Pirajussara Foto 5.3: Esteira para recolher lixo UET...24 Foto 5.4: Lixo Usina de Rasgão Foto 5.5: Lixo U E Pedreira Foto 6.1: Vista aérea do Canal Pinheiros.40Foto 6.2: Rio Pinheiros década de 30, século XX Foto 6.3: Canal do Rio Pinheiros, Foto 6.4: Construção da Usina de Recalque no Canal do Rio Pinheiros, década de Foto 6.5: Usina Elevatória de Pedreira...44 Foto 6.6: Usina Elevatória de Traição Foto 6.7: Usina Henry Borden Foto 6.8: Dragagem no Canal do Rio Pinheiros...63 Foto 6.9: Desassoreamento com Escavadeira de Grande Porte...64 Foto 6.10: Dragagem pelo sistema escavo-barcaça Foto 6.11: Desaterro do Bota Fora 1, próximo a UT Piratininga...67 Foto 6.12: Desaterro do Bota Fora, próximo ao Complexo do Cebolão...67 Foto 6.13: Equipamento de Navegação e Batimetria Automatizada Foto 6.14: Vista da Ponte da Rodovia Regis Bittencourt sobre o córrego Pirajussara. (Observar os detritos acumulados pela cheia de 01/01/1999) vii

11 LISTA DE TABELAS Tabela 1: Constituição média do material do assoreamento no Tietê...13 Tabela 2: A classificação do solo com seu respectivo uso...16 Tabela 3: Constituição Média dos Resíduos Tabela 4: Características principais e classificação das sub-bacias Tabela 5: Dados do Volume Assoreado no Canal Pinheiros Superior. (*)...76 Tabela 6: Dados do Volume Assoreado no Canal Pinheiros Inferior. (*)...76 viii

12 1 INTRODUÇÃO A Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) é o maior e mais populoso aglomerado urbano da América do Sul, e um dos maiores parques industriais do mundo, constituindo um aglomerado urbano que abrange 34 municípios, numa área de aproximadamente Km², com cerca de 15 milhões de habitantes. Os problemas de alta densidade demográfica e escassez de recursos hídricos são típicos de grandes centros urbanos, que necessitam conviver com impactos ambientais de grande intensidade e complexidade, tais como disposição de resíduos sólidos, disponibilidade hídrica insuficiente para o abastecimento público e industrial, poluição do solo, ar e água. Também, dentre a problemática da superpopulação urbana existem problemas como os assoreamentos, que vêm à tona principalmente nas épocas chuvosas como um dos fatores causadores de grandes enchentes e alagamentos, com notáveis prejuízos ao poder público. A gravidade da situação ainda é maior quando observada em termos de velocidade de crescimento. As áreas periféricas crescem rapidamente, na maioria dos casos sem nenhum planejamento, avançando sobre terrenos desfavoráveis e abrindo o leque de impactos ambientais negativos, sobre os recursos hídricos superficiais. O impacto da urbanização pode ocorrer sobre a quantidade de água (enchentes), quantidade de sedimentos e qualidade da água. À medida que a cidade se urbaniza, em geral, ocorrem os seguintes impactos ambientais gerados pelos sedimentos: Redução da disponibilidade hídrica, dificultando o escoamento da água, e até o acesso a ela. 1

13 Problemas para a captação e distribuição de água, dificultando o bombeamento e distribuição, acarretando no aumento dos custos de operação e manutenção. Impactos na geração de energia elétrica, diminuindo a capacidade de armazenamento de água, e por conseqüência a diminuição da capacidade de geração de energia. Impactos no ambiente aquático, os sedimentos em suspensão aumentam a turbidez, diminuindo a penetração da luz no ambiente aquático, e levando a redução do tamanho dos peixes e a quantidade das espécies, além dos agentes tóxicos que os sedimentos transportam, levando a poluição das águas. Aumento das enchentes, os sedimentos depositados na calha principal do rio, reduz sua área de escoamento, desta forma quando ocorre um evento de cheia, as cotas alcançadas pelas águas são superiores àquelas obtidas anteriormente para a mesma vazão. O assoreamento tem sido verificado nos principais córregos, rios e reservatórios da região. Como o assoreamento é um processo de deposição sedimentar acelerado, que ocorre em corpos d água de diversas naturezas, a sua ocorrência já denota um desequilíbrio entre a produção de sedimentos de uma bacia e a capacidade transportadora de sua rede de drenagem. O rio Tietê é o principal curso d água que drena a Região Metropolitana de São Paulo. As intervenções, nessa bacia, principiaram, no começo deste século, com as construções de barragens de geração de energia elétrica para a capital e região. As mais importantes ocorreram na década de 40, com a construção da Usina Henry Borden, a reforma da barragem de Edgard de Souza, a implantação de estruturas no Rio Pinheiros e sua canalização. Com essas obras, o Rio Pinheiros passou a ter seu curso revertido, 2

14 desviando suas águas e as de seus contribuintes, incluindo-se o rio Tietê, em direção aos reservatórios Billings e Pedras. E uma das conseqüências da implantação desse conjunto de obras foi, a transformação natural do rio Pinheiros em um canal, servindo-se de uma grande bacia de retenção de sedimentos, tornando-se daí, indispensáveis os serviços constantes de desassoreamento. O Canal Pinheiros é de grande importância no contexto da Bacia Hidrográfica do Alto do Tietê e, por conseqüência no âmbito da Região Metropolitana de São Paulo. Esse canal resulta da retificação do antigo rio Pinheiros, realizada na década de 30 e 40, atravessando a região sul da cidade de São Paulo numa extensão de aproximadamente 25,5 km. Atualmente este canal permite a EMAE Empresa Metropolitana de Águas e Energia S.A., drenar os vales dos rios Tietê e Pinheiros em até 395 m³/s de água em épocas de chuvas. (EMAE,2003) O controle das enchentes urbanas é um processo permanente, que deve ser mantido pelas comunidades, visando a redução do custo social e econômico dos impactos. O controle não deve ser visto como uma ação isolada, mas como uma atividade em que a sociedade deve participar de forma contínua. 3

15 2 OBJETIVOS 2.1 Objetivo Geral A urbanização provoca, entre outras interferências, o aumento na produção de sedimentos de uma bacia hidrográfica, principalmente devido ao manejo inadequado dos solos, a rápida destruição da cobertura vegetal e a impermeabilização. Estima-se em cerca de 10 milhões de m³ por ano a produção de sedimentos na Região Metropolitana de São Paulo. (IPT,1992). Como a maior parte destes sedimentos é conduzida pela drenagem até os grandes cursos d água que não tem condições de transportá-los adiante, o assoreamento causa a perda da capacidade de descarga e conseqüentemente inundações, gerando a necessidade de grandes investimentos da sociedade em obras de recuperação, dragagem e disposição de sólidos. Este trabalho tem como objetivo geral pesquisar a origem e natureza do assoreamento em áreas urbanas, os parâmetros de quantidade e tipo de sedimento, e as causas de sua deposição nos cursos d água. Também será apresentado, um estudo de caso específico sobre o Canal Pinheiros, dando ênfase ao estudo da origem dos materiais sedimentados (orgânica e inorgânica) e suas características (físicas e químicas). Pretende-se também pesquisar como é feito o monitoramento dos rios para evitar enchentes nos períodos de cheias, e mostrar o sistema de desassoreamento do Canal Pinheiros. 4

16 2.2 Objetivo Específico Pretende-se através do Estudo de Caso do Canal Pinheiros, afluente do Rio Tietê, analisar a origem dos sedimentos numa bacia urbana, em função do desmatamento e da impermeabilização dos terrenos, que aumenta a produção específica das vazões de origem pluvial e por conseqüência a capacidade do transporte de sólidos dos afluentes principais como os córregos Pirajussara, Jaguaré e Morro do S. Os volumes produzidos podem ser quantificados a partir de dados oriundos do monitoramento e do controle de assoreamento, realizado no canal Pinheiros, podendo-se assim estabelecer taxas de produção anual para esta bacia. Estes resultados contribuirão no futuro para a extensão de um estudo semelhante para toda a região da Grande São Paulo, que tem no Rio Tietê um dos grandes problemas de assoreamento já estudados pela engenharia. 5

17 3 METODOLOGIA DO TRABALHO O trabalho foi desenvolvido de acordo com pesquisas em livros técnicos, anais de congressos, normas técnicas, sobre a origem e causas do assoreamento na Região Metropolitana de São Paulo, também, foi estudado como o material erodido chega ao leito do rio, e quais são os mecanismos de controle e mitigação do assoreamento. Os conjuntos de medidas para minimizar os problemas e orientar futuras intervenções relacionadas ao conjunto de problemas gerados pela desordenada urbanização foram estudados nos relatórios técnicos de empresas diretamente relacionadas com os problemas. Informações dos processos atuais de desassoreamento foram levantados em visitas técnicas, a fim de se obter dados reais a respeito do volume de material dragado, técnicas utilizadas de controle e retenção de sedimentos no canal Pinheiros. 6

18 4 JUSTIFICATIVA Faz-se de suma importância à profunda e detalhada abordagem do objeto de estudo deste trabalho dados os problemas, à população causada com o assoreamento dos canais dos Rios Tietê/Pinheiros, dentre os quais se destacam as inundações, com seus inúmeros prejuízos materiais, além de várias doenças e outros males. Soma-se a isto um custo aproximado de R$ 20 milhões/ano (EMAE, 2003) com o desassoreamento do sistema hídrico, honerando ainda mais os cofres públicos. Têm-se ainda os infortúnios causados ao meio ambiente com a destinação do material, pois este gera impactos ambientais negativos, dada a contaminação do solo e da água por todos os tipos de resíduos existentes na sua composição, inclusive metais pesados. O aporte de lixo e sedimentos traz inúmeros transtornos ao sistema hídrico da EMAE, prejudicando, assim a operação do sistema e gerando altos custos na manutenção de seus equipamentos. 7

19 5 INTRODUÇÃO A REVISÃO BIBLIOGRÁFICA O sedimento ou material de assoreamento é encontrado na maioria dos corpos d água, tendo sua origem em processos erosivos, que comprometem o trânsito das águas e contribuem para o transbordamento dos rios nos períodos de cheias. Assim nas regiões metropolitanas torna-se necessário o monitoramento e retirada desse material dos leitos dos rios. O maior problema relacionado com essa questão, atualmente, é a disposição final do material desassoreado, considerando as poucas informações disponíveis sobre o grau de contaminação do material de assoreamento do Canal Pinheiros em função, dos volumes e da existência de legislação específica, o que faz com que esses materiais, sejam classificados como material não inertes segundo a ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas). Os padrões das normas tornam-se inadequados para os sedimentos, pois em muitos casos a, concentração natural de determinados elementos químicos encontrados nos solos estão, acima dos valores estabelecidos na norma, por isso a importância de estudo sobre o local de disposição do material retirado do leito dos rios. (IPT, 1992). No processo atual, os sedimentos dragados são lançados em caixas de decantação denominados bota-foras que, após um período de secagem da ordem de 3 a 4 meses, são esvaziados através de uma operação chamada desaterro, estas áreas de bota-fora, estão cada vez mais difíceis de serem localizadas por terem que ter licença ambiental. 5.1 As Causas e Mecanismos do Assoreamento Conforme já mencionado anteriormente, dos materiais desassoreados do Canal do Rio Pinheiros 95% correspondem a sedimentos resultantes de 8

20 processos erosivos, ressaltando-se que uma parte não mensurável pode ser atribuída aos materiais granulares lançados no sistema de drenagem. (IPT, 1992). Das formas de erosão identificadas, aquelas com capacidade para produzir os volumes de sedimentos encontrados no leito do referido curso d'água, são as associadas aos processos de uso e ocupação urbana de solo. Esse processo tem início com o parcelamento de terras que anteriormente estavam bem protegidas contra processos erosivos, principalmente quando ocorre a remoção da camada superficial de solo, o que permite a exposição de solos de alteração. Os processos erosivos tendem a se estabilizar apenas quando o processo de parcelamento e ocupação já estiver consolidado, pois a partir desse momento os solos expostos à erosão são mínimos. A partir desse momento, a maior contribuição ao assoreamento passa a ser as alterações urbanas A Área da Bacia e sua População A bacia do Alto Tietê, no trecho entre as cabeceira e o reservatório de Pirapora, como já visto, consiste uma área de drenagem de aproximadamente km², e abrange 34 municípios da Região Metropolitana de São Paulo. Segundo o relatório do Instituto de Pesquisas Tecnológicas, IPT 1992, para a elaboração das hipóteses das causas e mecanismos do assoreamento, foram considerados dados fornecidos pela Eletropaulo e DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica), pela Prefeitura do Município de São Paulo, além dos dados e observações do próprio Instituto. 9

21 Estes dados prévios mostraram que: - Na região metropolitana, onde 30% da área é urbanizada, um dos maiores problemas relativos ao meio físico é a erosão intensa desencadeada por ações provenientes da urbanização acelerada verificada nas últimas décadas. São alterações drásticas na morfologia dos terrenos expondo solos frágeis, mudanças nas características hidrológicas das bacias com o incremento do escoamento superficial, redução do tempo de concentração das águas pluviais, intensificação dos picos de cheias e outras modificações que resultam em processos de erosão e transporte intenso de solos, muito mais que em áreas de uso rural. - A erosão natural seria insuficiente para fornecer o volume de sedimentos que anualmente assoreia os canais do Tietê e Pinheiros. - Nos reservatórios cuja bacia é constituída por áreas urbanas, o aporte de sedimentos é significativamente maior, que em bacias constituídas por áreas rurais, comprometendo assim sua função, seja de geração de energia ou abastecimento.. Segundo o Instituto de Pesquisas Tecnológicas 1992, estes dados levaram a formulação das seguintes observações: A causa fundamental, do assoreamento do Canal Pinheiros e Tietê na Região Metropolitana de São Paulo RMSP, é a erosão urbana; e além dos solos removidos por erosão, também contribuem para o assoreamento os resíduos urbanos como lixo e entulhos que, de alguma forma, atingem os sistemas de drenagem e aportam ao Tietê e Pinheiros. 10

22 A área da bacia de contribuição efetiva de sedimentos que assoreiam os canais Tietê e Pinheiros na RMSP é representa por Km², sendo que a área da RMSP é representada por 8.051Km². (IPT, 1992). Apesar da bacia em foco representar apenas 34% da área total da RMSP, contém mais de 90% da sua área urbana e praticamente 90% de sua população, com suas atividades de moradia e produção. Daí, ser lícito correlacionar diretamente o fenômeno do assoreamento com a expansão das áreas urbanas, processo fundamental na hipótese em questão. Analisando-se a RMSP e, portanto dentro dela, a bacia, verifica-se que a Taxa Geométrica de Crescimento Populacional Anual TGCA, (IBGE, 1992), nas últimas três décadas vem desacelerando e seu valor médio está na ordem de 1,73%. Mas este valor médio representa na verdade, duas regiões completamente distintas, uma, a região central, consolidada em termos urbanos, constituída pelos distritos centrais do município de São Paulo e alguns municípios vizinhos como Santo André, São Caetano e Osasco, onde se tem verificado taxa de crescimento populacional menor que a média anual, e outra região, a periférica ao núcleo central, com maiores áreas com carência de infra-estrutura urbana e com todos os problemas relacionados, entre os quais a erosão intensa e acelerada Os materiais desassoreados As operações de desssoreamento no canal Pinheiros são realizadas pelo sistema de dragas de sucção com o material sendo conduzido por dutos até os bota-foras localizados às margens do canal, onde permanece por alguns meses para drenagem e posteriormente é retirado e transportado por caminhões até as áreas de disposição final. Na desembocadura de afluentes mais importantes, como o córrego Pirajussara, utiliza-se o sistema de draglines, onde o material é retirado exclusivamente por drag-lines, com este o 11

23 material é empilhado às margens para secagem e posterior transporte por caminhões até as áreas de disposição final. Quando o material é retirado do Canal apresenta coloração preta, mas depois de drenado e exposto ao ar durante alguns dias, adquire tons amarelados ou avermelhados, características próprias dos solos da Região Metropolitana de São Paulo, dos quais os sedimentos se originam. Segundo a Fundação Centro Tecnológico de Hidráulicas 1992, as características dos sedimentos são: No canal do Rio Tietê, os sedimentos depositados são mais grosseiros que no canal do Rio Pinheiros, constituídos por areia, com diâmetros médios em torno de 0,4 mm. No canal do Rio Pinheiros, os sedimentos são muito mais finos, na faixa do silte, com diâmetros médios em torno de 0,05 mm. Sedimentos mais arenosos encontram-se apenas junto à desembocadura dos afluentes principais, estes corresponde à carga total de sedimentos dos afluentes (carga de lavagem + material de leito). Dos materiais desassoreados no canal do Rio Tietê, aproximadamente 95% em peso corresponde a sedimentos e 5% a resíduos diversos, predominando os provenientes da construção civil. A contribuição de sedimentos provenientes dos entulhos da construção civil é significativamente maior, uma vez que os materiais terrosos e granulares (solos de desaterro, areias, etc.), que constituem grande parcela destes, são incorporados aos sedimentos, sendo praticamente impossível sua diferenciação e mensuração em relação aos sedimentos gerados pela erosão dos solos. 12

24 Tabela 1: Constituição média do material do assoreamento no Tietê. Fonte: (FCTH, 1992). Material Porcentagem em Peso Sedimentos 95,83% Resíduos da construção 2,79% Metais 0,09% Borrachas/Pneus 0,37% Plásticos 0,55% Outros 0,37% As Áreas Geradoras dos Sedimentos Na identificação das áreas fontes geradoras dos sedimentos, aqui compreendidos como solos removidos pela erosão e transportados pelas águas, até sua deposição nos canais, sendo a erosão associada à urbanização o processo mais importante na geração destes sedimentos. A simples observação dos sedimentos dragados quanto às características de cor (amarelada/avermelhada) e composição (presença de micas) indica como material de origem de solos da Região Metropolitana de São Paulo. Também o processo de uso e ocupação do solo fornece indicadores precisos da relação assoreamento / área fontes, sendo a expansão urbana o processo mais importante de transformação do uso do solo, que mesmo em decréscimo na última década, continuam com taxas muito altas, principalmente se for considerado o crescimento populacional nas regiões periféricas, que se contrapõe ao desadensamento verificado nas áreas urbanas já consolidadas. A erosão enquanto origem do assoreamento vincula-se, portanto, a dois grupos de condicionantes: o primeiro, a erosão dos terrenos, ou 13

25 simplesmente, a erodibilidade dos terrenos; e o segundo grupo, representado pelos diferentes usos e formas de ocupação que, ao se realizarem, sobre terrenos com características e comportamentos diferenciados, determinam a efetiva erosão e, conseqüentemente, o assoreamento. Observando os fenômenos de erosão na área da bacia, particularmente da erosão urbana, indica que a erodibilidade dos terrenos está associada a três parâmetros básicos: o primeiro é a erodibilidade dos solos, determinado pelo tipo de solo, (textura, estrutura e mineralogia), outros dois parâmetros são a declividade e amplitude das vertentes, que se expressam nas diferentes formas de relevo presentes na área e, em última análise significam a energia potencial disponível para que as águas possam realizar a erosão. Quanto a erodibilidade do solo, a sua variação dentro da área da bacia está associada ao tipo de substrato, isto é, à rocha matriz, e ao grau de desenvolvimento pedológico. Assim, temos como regra geral que: (IPT, 1992). - Os solos pedologicamente desenvolvidos (solos pedologicamente desenvolvidos são solos caracterizados por grandes alterações na sua estrutura, influenciados pelas condições climáticas da região), aqui chamados de solos superficiais, têm baixa erodibilidade, independentemente do tipo de rocha matriz, são solos de textura argilosa, vermelhos ou amarelos; - Os solos de alteração, que correspondem a uma transição entre uma rocha matriz e os solos superficiais na escala de evolução pedológica, são muito mais erodíveis que os solos superficiais; 14

26 - Os solos amolgados (deformados, compactados) têm sua erodibilidade condicionada mais pelos procedimentos adotados na compactação que por características naturais. Quantificar a erodibilidade dos solos, principalmente os solos de alteração é impossível devido à inexistência de métodos seguros e consistentes. Os métodos existentes restringem-se à caracterização dos solos de suporte para a agricultura, solos com profundidade de 20 a 30 cm, com características completamente diferentes dos solos em foco, que se apresentam em dezenas de metros de profundidade. Na definição das áreas de erosão efetiva, base para a identificação das áreas fontes de sedimentos integrou-se os dados obtidos de erodibilidade dos terrenos e o de uso e ocupação dos solos, estabelecendo a partir destes, as classes de erosão segundo a intensidade de sua ocorrência. A seguir são descritas as classes de erosão: (IPT, 1992). - Baixa: são áreas que apresentam erosão insignificante. Nesta classe se encaixam todas as áreas de cobertura vegetal, chácaras, sobre quaisquer terrenos, e áreas urbana consolidação assentada em terrenos de relevo suavizado. Refere-se às áreas onde a exposição dos solos à erosão é mínima ou ausente, ou onde a exposição é pequena, e ocorre sobre terrenos de baixa capacidade de erodir. - Média: são áreas com baixa, ou média erosão efetiva constituída por: áreas urbanas em consolidação com exposição do solo em parte dos lotes e do sistema viário, assentados em terrenos com maior suscetibilidade à erosão de houver exposição do solo de alteração. Fazem parte também desta classe as áreas urbanas parceladas, com baixa densidade de ocupação e com bastante exposição do solo, 15

27 principalmente pela ausência de infra-estrutura na implantação dos loteamentos, mas assentadas em terrenos de relevo suavizado. - Média/Alta: são áreas com erosão de média a altas magnitudes por corresponderem às classes de uso com maior exposição do solo. São áreas urbanas parceladas, assentadas em terrenos de relevo mais energético e, portanto, com maior suscetibilidade à erosão; e áreas de movimentos de terra, com o solo totalmente exposto, mas assentadas em terrenos de relevo suavizados e, ou com baixa erodibiliadade. - Alta: constituem as áreas de maior potencial erosivo, por corresponderem à classe de movimentos de terra, onde há grande mobilização e exposição do solo de relevos mais energéticos. Tabela 2: A classificação do solo com seu respectivo uso. Fonte: (FCTH, 1992). Classe Baixa Uso do Solo Cobertura vegetal, Chácaras de lazer, Área urbana consolidada. Área urbana em consolidação Média Média/Alta Alta Área urbana em consolidação Área urbana parcelada Área urbana parcelada Movimentos de terra Movimentos de terra 16

28 5.1.4 O Uso e Ocupação dos Solos A área da bacia do Rio Pinheiros comporta diversos usos como agricultura, vegetação arbórea, pastagem, etc., mas o uso predominante é o urbano, ainda em acelerada expansão. Destes usos, os levantamentos e observações de campo realizadas pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas , mostram que a erosão é significativa e capaz de fornecer os volumes desassoreados apenas quando atinge os solos de alteração. Portanto, os usos que se associam a grandes movimentações de terra e alterações drásticas nas formas do relevo, como as terraplanagens para implantação de loteamentos, edificações e obras viárias e instalações industriais. Outros usos como a agricultura e pecuária, mesmo provocando alguma erosão, não seriam suficientes para provocar assoreamento nas dimensões dos canais Pinheiros e Tietê. Além disso, os solos superficiais são naturalmente muito mais resistentes à erosão que os solos de alteração As Áreas Fonte de Resíduos Urbanos Segundo informações do IPT, 1992, dos cerca de 5 milhões m³/ano de material de desassoreamento da calha dos rios Tietê e Pinheiros, apenas aproximadamente 5% correspondem a lixo e detritos urbanos de diversas naturezas. 17

29 Foto 5.1: Barreiras Flutuantes Fonte: (EMAE, 2003). Além disso, cerca de 100 mil m³ de material composto por lixos e detritos são retirados anualmente das barreiras flutuantes do Canal Pinheiros e das grades de proteção das usinas elevatórias de Pedreira e Traição, com maior concentração nos períodos mais chuvosos, de outubro a março. Mesmo considerando a baixa porcentagem do volume dos lixos e detritos, em relação a todo o material que assoreia os canais dos rios, sua presença é extremamente danosa tanto criando barreiras junto às drenagens, com incremento nas inundações. Foi realizado pelo FCTH em 1992, um trabalho de identificação dos principais tipos destes detritos, que pudesse apontar suas origens, no sentido de estabelecer medidas para minimizar seu aporte nas calhas dos rios Tietê e Pinheiros. De acordo com as amostragens realizadas pelo FCTH ao longo do trecho entre a ponte da rodovia Anhanguera e da Foz do rio Tiquatira, na RMSP, a maior parte dos entulhos depositados no leito do canal, junto com os sedimentos, corresponde a resíduos de construção. 18

30 Tabela 3: Constituição Média dos Resíduos. Fonte: (FCTH, 1992). Material % Resíduos de construção 66,79 Metais 2,23 Borrachas/Pneus 8,94 Plásticos 13,1 Outros elementos naturais 8,94 Além das amostragens, foram feitas observações qualitativas nos depósitos provisórios de materiais retirados da calha do Rio Pinheiros, e apontou a presença dos seguintes materiais: - Madeiras; - Plásticos; - Papéis e papelões; - Couros, lonas e emborrachados; - Borrachas; - Vidros, latas e outras embalagens em geral; - Tecidos; - Restos vegetais. Constatou-se, porém uma nítida predominância das madeiras e plásticos sobre os demais materiais. Verificou-se que parte substancial das peças que foram encontradas denota de uso intenso, o que revela que seu descarte é fruto da impossibilidade prática de reaproveitamento. 19

31 5.1.6 Os problemas gerados no sistema Tietê-Pinheiros Em relação aos efeitos danosos na operação do sistema Tietê Pinheiros, os sacos e folhas plásticas, prejudicam o funcionamento das estações de limpeza das grades de retenção de sólidos. As madeiras, ocasionalmente, danificam equipamentos de limpeza das calhas, principalmente quando em peças de maior porte (troncos e pedaços de caibros). Pneus velhos chegam a ocasionar a obstrução dos sistemas de drenagem por sucção. O entulho de construção civil, além de conter madeiras, ocasiona o aumento de material particulado que reduz as seções das calhas, através de desagregação de matérias cerâmicas e argamassa. Foto 5.2: Lixo e Resíduos de Construção Civil lançados no Córrego Pirajussara. Fonte: ( Segundo dados da ELETROPAULO, a quantidade de entulho retirado junto às grades das usinas de Traição e Pedreira tem aumentado, desde 1988, a uma razão média de 20% ao ano determinando uma perda considerável no rendimento destas unidades com aumento da manutenção devido à deterioração precoce dos equipamentos. 20

32 Com as usinas em operação, a obstrução das grades provoca um desnível entre sua montante e jusante, que é fator preponderante na determinação do recalque das bombas. As conseqüências são esforços adicionais nas grades e turbinas, para os quais estes equipamentos não foram projetos Origem e Formas de Aporte O aporte destes detritos, para as calhas do Canal Tietê e do Canal Pinheiros, é mais intenso nos períodos chuvosos e críticos nas chuvas intensas. Isto se dá, nestas ocasiões, porque os detritos acumulados, às margens de córregos são então carregados pelas enxurradas e às vezes, em função de inundações, outros materiais depositados em regiões próximas a drenagem atingem córregos e, conseqüentemente, o Tietê e o Pinheiros. É justamente nestas ocasiões, quando se torna necessária uma plena capacidade de bombeamento nas estações elevatórias de Traição e Pedreira, que o sistema fica mais prejudicado, em função da obstrução das grades de retenção, que são atingidas pela grande quantidade destes detritos. Nos depósitos temporários das Usinas não foi detectado a presença de lixo ou outros refugos que denotassem origens industriais, comerciais, hospitalares, etc. Os rejeitos observados são descartes de natureza doméstica e descartes associados à construção civil. 21

33 Lixo doméstico Em relação ao lixo doméstico, constatou-se que, as favelas situadas à margem de córregos são pontos críticos. Nestas, observou-se também o lançamento de móveis velhos e de madeiras inaproveitáveis. De acordo com o observado em campo pelo IPT , a coleta de lixo domiciliar abrange hoje, praticamente todas as áreas habitadas do Município e da Região Metropolitana. Isto inclui as favelas e, em particular as de beira de córregos. Apesar disso, verificaram-se expressivos lançamentos de lixo às margens e no interior dos córregos, principalmente junto às favelas, o que gera aportes significativos para o Tietê e Pinheiros. O lançamento de lixo e detritos nas drenagens ao longo das favelas é uma prática comum e de difícil modificação por conscientização de seus moradores. Além disso, é comum a dificuldade de circulação no interior das favelas até os pontos de coleta pública, com os moradores acabando por atirar o lixo nos córregos. Tornando-se assim, as áreas de concentração de favelas uma das maiores fontes geradoras de lixo e entulho Resíduos de Construção Civil Os refugos da construção civil, por sua vez, puderam ser localizados tanto em pontos isolados, ao longo das margens ou no interior de córregos e junto a pontes e viadutos. Os lançamentos se dão, geralmente, nestes casos, apenas em pontos de acesso fácil a veículos, e são também utilizados para o lançamento de móveis e pneus velhos. 22

34 A atividade de construção civil é altamente geradora de refugos. Análise do processo de produção do setor aponta que no mínimo, 20% em peso do que chega a obra, na forma de materiais e componentes construtivos, são rejeitados na forma de entulho. (IPT, 1992). Esta estimativa se aplica a obras dentro de padrões técnicos correspondentes ao do setor formal da produção (construtoras) que, de alguma forma, adotam procedimentos de racionalização na construção. Porém, à medida que decresce o nível de racionalização, observa-se um incremento sensível na geração de entulho, que chega a atingir 50% em peso, do que chega a obra. Tendem a se enquadrar nesta categoria, as obras sem participação de técnicos o que remete as construções informais altamente disseminadas na grande São Paulo, e que compõe, também as áreas com erosão mais intensa. A forma de entulho mais usual, segundo o IPT-1992, é a madeira não reaproveitável, e estas foram observadas em quantidade expressiva, nos depósitos temporários de Traição e Pedreira, ilustrado nas fotos 1, 2 e 3. Apesar, de não se contar com estatísticas especificas sobre a relação entre a quantidade de madeira que chega a obra e que sai, como entulho, sabe-se que poucos são os usos deste material como integrantes de partes definitivas da construção, tais como pisos, esquadrias, estruturas de cobertura, etc. A maior parte das madeiras utilizadas na construção civil tem funções provisórias, tais como andaimes, cimbramentos e formas, que são descartadas ao final da obra ou recicladas e por poucas vezes utilizadas em novas obras, ou são até mesmo utilizadas na construção de barracos em favelas. De qualquer forma, os lançamentos irregulares de entulho em geral, observados ao longo dos córregos e em pontos notáveis destes (pontes e viadutos), são numerosos e de pequeno volume, denotando origem em pequenas construções e principalmente pequenas reformas, uma vez que 23

35 muitas vezes contém fragmentos de componentes mais antigos, como exemplo, pedaços de azulejos. Nestes lançamentos também são observadas embalagens de materiais e componentes de construção, que incluem papeis, papelões, plásticos e latas. Porém, estimativas da própria Prefeitura do Município de São Paulo indicam que cerca de 70% das construções, na capital, apresentam irregularidades (Folha de São Paulo, 09/04/92) o que resulta, dentre outros motivos, de um elevado índice de construções e reformas clandestinas. Foto 5.3: Esteira para recolher lixo UET. Fonte: (EMAE, 2003). Foto 5.4: Lixo Usina de Rasgão. Fonte: (EMAE, 2003). 24

36 Foto 5.5: Lixo U E Pedreira. Fonte: (EMAE, 2003). No caso específico do Município de São Paulo, por exemplo, dispõe-se de apenas quatro depósitos formais de entulho (Santo Amaro, Bandeirantes, Vila Albertina e Itatinga), a despeito de seus km² de área. E, como agravante deste problema, apenas o depósito Bandeirantes recebe madeiras. Fator que contribui para a existência de alguns terrenos particulares receberem entulho como material de aterro, fica patente a deficiência verificada no equacionamento da destinação de refugos de construção civil, o que explica, em boa parte, os lançamentos clandestinos aqui estudados. Desta forma, estes resíduos, acabam contribuindo com a maior porcentagem dos materiais de assoreamento da calha das drenagens, depois dos sedimentos provenientes da erosão do solo. 25

37 5.2 Classificação das sub-bacias Como se conclui da análise dos fatores do meio físico e da ocupação nas sub-bacias, anteriormente expostas e resumidas na tabela 4, a seguir, a classificação das bacias se dá em quatro grupos, considerando a intensidade da erosão efetiva a partir dos materiais e tendências de sua evolução. Esta classificação tem em vista adotar a adoção de medidas de controle do aporte de materiais que assoreiam os canais do Tietê e Pinheiros, como será visto a seguir: (IPT, 1992). Sub-bacias tipo A: caracteriza-se pelos baixos índices de erosão efetiva, associada à quase ausência de uso urbano / industrial na subbacia. Caracteriza-se pela pequena perspectiva de aumento significativo destes índices, determinado pela baixa pressão de expansão urbana / industrial, em parte devido às restrições legais ao uso urbano do solo. (Área de proteção dos mananciais) Sub-bacias tipo B: caracteriza-se pela erosão efetiva quase nula, associada à urbanização e consolidação quase total da sub-bacia e praticamente sem perspectivas de retomada dos processos erosivos. O aporte de materiais ao Tietê / Pinheiros consiste de resíduos urbanos como lixo, resíduos de varrição, o aporte desses materiais e disseminado, com fontes pontuais importantes como favelas e locais de acesso facilitado junto às canalizações abertas. Sub-bacias tipo C: caracteriza-se pelos elevados índices de erosão efetiva, e altas taxas de urbanização. A erosão intensa deve-se ao 26

38 predomínio de áreas urbanas parceladas e parcialmente consolidadas, e aos movimentos de terra que resulta em muitas áreas com solos expostos aos processos erosivos. Estas sub-bacias são as mais importantes quanto ao aporte de resíduos urbanos devido à própria precariedade da infra-estrutura urbana, à abundância de pontos de acesso facilitado para o seu lançamento, seja em baldios, seja diretamente nos córregos. Sub-bacias tipo D: caracterizam-se pelos altos índices de erosão efetiva e taxas de urbanização media a tendência e de aumento da erosão ou no mínimo de manutenção dos índices atuais por tempo relativamente longo, em conseqüência da existência de extensas áreas para ocupação urbana, praticamente todas sobre terrenos de alta erodibilidade. Estas sub-bacias têm ainda algumas áreas de retenção natural dos sedimentos, basicamente porções das planícies ainda não ocupadas e com os córregos em seu curso natural. Como se pode observar, há uma clara correlação entre a erosão / aporte de materiais, o uso e ocupação dos terrenos e suas características físicas, que sinteticamente, pode ser assim descrita: a) Os terrenos de baixa erodibilidade (colinas sedimentáveis e planícies mais extensas) constituem a base das áreas urbanas mais antigas na RMSP, por tanto já consolidadas e praticamente sem erosão. Basicamente o interfluvio Tietê-Pinheiros, com uma extensão a oeste, representada pela área urbana central de Osasco, uma extensão a sudeste, em direção a São Caetano / Santo André e outra a leste, em direção a Guarulhos. 27

39 b) No entorno imediato deste núcleo consolidado estão os terrenos já com alta erodibilidade constituídos por morrotes ocupados por áreas urbanas parceladas e em estágios diversos de consolidação, com alta densidade de ocupação, basicamente. Nesta zona, a erosão é intensa, mas a caminho da redução, com a desaceleração comandada pela velocidade da consolidação urbana. c) perifericamente à zona anterior situam-se os terrenos também com alta erodibilidade, mas com as áreas urbanas ainda concentradas sobre as porções menos problemáticas que já avança para porções de altíssima erodibilidade, determinando uma tendência geral de aumento do índice de erosão efetiva. Parte dos altos índices de erosão efetiva nesta zona deve-se aos extensos movimentas de terra associada à implantação industrial das rodovias Dutra e Castelo Branco. d) apenas no extremo leste da bacia, configura-se uma zona onde os índices de erosão são baixos e assim tendem permanecer, pelo menos em médio prazo, com a predominância de terrenos de alta erodibilidade. Isto se deve à urbanização insignificante e a baixa pressão para a sua expansão. Assim, as sub-bacias do tipo C, com alta taxa de urbanização, porém ainda não totalmente consolidada, apresentam maior contribuição de resíduos de construção civil, não só proveniente de atividades das áreas destas subbacias, como também, em menor grau daquelas localizadas em sub-bacias com urbanização já consolidada (tipo B) adjacente. Nas sub-bacias do tipo D, em franca expansão urbana, o volume de resíduos de construção civil, apesar de significativo, é menor que nas anteriores, porém com tendências de incremento, conforme vai aumentando sua ocupação. 28

40 As Sub-bacias do tipo A (predominantemente rural) e B (urbano consolidado) pouco contribuem com este material, com exceção das áreas onde existe concentração de favelas. A origem do lixo também obedece esta mesma distribuição espacial. Tabela 4: Características principais e classificação das sub-bacias. Fonte: (FCTH, 1992). Sub-Bacias Área Área Nome km² % Classe Nome km² % Classe Tietê-A D Meninos C S.J. Barueri D Tamanduateí-S 77 3 C Cotia D Aricanduva C Carapicuiba 38 1 D Cabuçu Cima 99 4 C Bussocaba 23 1 B Baquirivu D Jaguaré 33 1 D Jacu 36 1 C Pirajussara 76 3 D Itaquera 50 2 C "S" 44 2 D Lajeado 30 1 C Zavuvus 19 1 D Tres Pontes 23 1 C "João Dias" 13 1 B Tietê-C 77 3 D ESP/Cupecê 31 1 B Tietê-C D Pinheiros Inferior 56 2 B Guaiu 99 4 A/B Verde 37 1 C Tietê-D D Cabuçu Baixo 43 2 C Tietê-E / Paraiti A Tietê-B B Tietê-E / Paraiti A Tamanduateí B Tietê / Pinheiros Recomendações para a Redução do Assoreamento Diagnosticadas as causas, os mecanismos do assoreamento e as áreas fontes de sedimentos são estabelecidos e apresentados pelo IPT-1992, as recomendações visando o controle e redução do aporte de sedimentos e resíduos urbanos aos canais do Tietê e Pinheiros. 29

41 5.3.1 Quanto ao Aporte de Sedimentos Considerando-se o aporte de sedimentos, que constitui cerca de 95% do volume total assoreado nos referidos canais, as ações para o seu controle são definidas por duas linhas de ação uma preventiva, envolvendo basicamente o controle de novas áreas fonte geradoras de sedimentos; e outra, corretiva, envolvendo a contenção da erosão nas atuais áreas fonte a retenção com fixação ou remoção dos sedimentos quando estes já atingiram os sistemas de drenagem Ações Preventivas Estas ações, tanto de ordem técnica como institucional, visam prevenir a produção de sedimentos. Baseiam-se, portanto, na configuração atual das áreas fonte e seus mecanismos de desenvolvimento de evolução. As medidas preventivas da produção de sedimentos devem, por conseqüência, atuar prioritariamente sobre o processo de urbanização, nas áreas onde exista uma pressão para a expansão urbana, onde a erosão tende a se instalar e/ou intensificar, caso persistam as formas atuais de ocupação. No campo técnico, as medidas mais urgentes são: (IPT, 1992). a) adequar as técnicas de parcelamento do solo, particularmente no projeto e implantação do sistema viário aos terrenos hoje disponíveis à expansão urbana, de modo que se minimizem os movimentos de terra e, conseqüentemente, as áreas de solos expostos à erosão, bem como seu tempo de exposição às chuvas. Consistem de: 30

42 Evitar ao máximo a exposição dos solos de alteração, muito mais erodíveis que os solos superficiais; Reservar os solos superficiais para posterior utilização na proteção das áreas terraplenadas do leito viário; Evitar o parcelamento de setores com declividade muito acentuada (>60%, por exemplo); Evitar a execução de desbastes de quadra; Proteger taludes de corte, aterro e áreas terraplenadas em geral contra a erosão, mesmo que o tempo de exposição seja pequeno, uma vez que grandes volumes de solo podem ser erodidos em apenas um episodio de chuva intensa; Implantar, revestimento no leito viário, principalmente quando em solo de alteração que pode ser desde uma camada de solo superficial compactada até mesmo pavimentação asfáltica; Implantar sistema de drenagem das águas pluviais ao longo do sistema viário de modo que não produza erosão; Lançar as águas pluviais na drenagem natural através de sistemas de dissipação de energia; Executar a "limpeza" do terreno do lote (remoção da vegetação e terraplenagem) apenas quando da efetiva implantação da edificação; Implantar área de recepção de solos de desaterro (bota-fora controlado) dentro do loteamento, com as devidas medidas de proteção contra a erosão; 31

43 Implantar estruturas de retenção de sedimentos nos pontos de saída das águas do loteamento, com a devida manutenção através da remoção periódica dos sedimentos; b) desenvolver e disseminar tipologias de edificação mais apropriadas aos terrenos disponíveis para expansão urbana terrenos com altas declividades e propícios à erosão, e acessíveis à faixa da população que demanda a ocupação de tais terrenos, bem como as técnicas para a sua execução, tendo em vista que a maioria é implantada por autoconstrução. Tais tipologias devem considerar: Menor tempo de exposição possível do solo, principalmente do solo de alteração; Evitar exportação de solos, que irão contribuir à erosão nos locais de seu lançamento; Em caso de excedente de solos nos trabalhos de preparação de terreno transportá-los até os bota-foras controlados; Proteger e drenar toda a área do lote; c) desenvolver técnicas de proteção de áreas terraplenadas mais eficientes e melhor relação custo-benefício, tendo em vista que os solos expostos são extremamente estéreis e que via de regra, devem fornecer proteção em prazos curtos e, muitas vezes em caráter provisório, apenas durante a fase de implantação de uma obra. 32

44 Ações Corretivas As ações corretivas são aquelas que tratam da eliminação das atuais áreas geradoras de sedimentos, além de ações que visam à proteção do sistema de drenagem dos solos removidos das áreas erodíveis. (IPT, 1992). Implantação de um sistema de drenagem que discipline e conduza as águas pluviais, evitando que elas escoem e se concentrem sobre as áreas de solo exposto; Reafeiçoamento da topografia, através de reaterro com solos de características mais favoráveis, de forma a viabilizar a ocupação inicialmente pretendida ou outra como sistema viário, moradia, instalações industriais, etc; Proteção superficial das áreas a permanecerem expostas através de técnicas como cobertura vegetal, pavimentação, etc., associadas, a própria implantação do sistema drenagem; Implantação sistemática, para todo o sistema viário, de drenagem e de pavimentação (ou outra forma de proteção de seu leito). Ocorre que estas intervenções são realizadas, quase sempre, pelo Poder Público, e envolvem custos vultosos. São, portanto, realizadas somente quando os desconfortos e impactos atingem níveis que elevam a população afetada a pressionar a administração pública. As ações para a correção da erosão, apesar de tecnicamente simples, são muito caras, pela extensão das áreas urbanas com erosão efetiva, que totaliza mais de 700 km² da bacia, dos quais metade com intensidade alta. 33