Saneamento Urbano I TH052

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1 Universidade Federal do Paraná Arquitetura e Urbanismo Saneamento Urbano I TH052 Aula 03 Ciclo hidrológico, usos do solo e da água Profª Heloise G. Knapik 1

2 Surgimento das cidades Planejamento Conflitos de uso Crescimento desordenado Problemas de infraestrutura Cidades insustentáveis

3 BACIAS HIDROGRÁFICAS COMO UNIDADE DE PLANEJAMENTO Geológicos Geomorfológicos Aspectos Aspectos da Área da da Área Bacia da Bacia Hidrográfica Hidrográfica Climatológicos Pedológicos Critérios para ocupação de áreas Hidrografia Fauna e Flora

4 CICLO HIDROLÓGICO E PLANEJAMENTO URBANO

5 CICLO HIDROLÓGICO 5

6 CICLO HIDROLÓGICO

7 Ciclo Global: Evaporação = Precipitação Ciclo fechado Recirculação de toda a água Ciclo Regional: Fluxo = Evaporação - Precipitação Ciclo aberto Parte da água retorna, fechando parte do ciclo Parte da água é retirada pela atmosfera Parte da água é trazida de fora pela atmosfera Equacionamento: Balanço hídrico (entradas e saídas de um sistema)

8 BACIA HIDROGRÁFICA: VOLUME DE CONTROLE Área de drenagem Área da bacia X lâmina precipitada em um certo tempo = volume de água recebido ao longo desse intervalo de tempo

9 BALANÇO HÍDRICO EM UMA BACIA Balanço entre as entradas e saídas de água em uma bacia hidrográfica Principal entrada = Precipitação Saídas: Evapotranspiração e Escoamento P EVT P EVT = Q P é a precipitação (mm/ano), Q é o escoamento (mm/ano), e EVT é a evapotranspiração (mm/ano) Q 1 mm de chuva = 1L em 1 m²

10 VARIABILIDADE SAZONAL DA CHUVA MÉDIA MENSAL EM DIVERSAS REGIÕES DO BRASIL

11 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Evaporação

12 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Infiltração

13 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Escoamento/ Evapotranspiração

14 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Precipitação

15 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Medição de vazão com sistema de ADCP

16 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Medição de vazão com sistema de molinete

17 O CICLO HIDROLÓGICO: SISTEMA DE MEDIÇÕES Medição de vazão com réguas linimétricas/curva de nível

18 Como é a resposta de uma bacia hidrográfica a um evento de chuva?

19 RESPOSTA DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA A UM EVENTO DE CHUVA DE CURTA DURAÇÃO

20 HIDROGRAMA DE UM RIO COMO RESPOSTA A UM EVENTO DE CHUVA

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23 Quais fatores influenciam a quantidade, velocidade e a qualidade da água que circula em uma bacia hidrográfica?

24 Fatores que influenciam a quantidade e a velocidade de circulação da água: Cobertura vegetal e impermeabilização Impermeabilização Evaporação Escoamento superficial Infiltração Recarga aquíferos

25 Erosão da galeria de drenagem no rio Belém, Curitiba

26 Fatores que influenciam a quantidade e a velocidade de circulação da água: Topografia Declive Escoamento superficial Infiltração Recarga aquíferos

27 Erosão e deslizamento em área de loteamento

28 Fatores que influenciam a quantidade e a velocidade de circulação da água: Tipo de solo e geologia Granulometria Escoamento superficial Infiltração Recarga aquíferos

29 Vossorocas na cidade de Buriticupu, MA

30 Fatores que influenciam a qualidade da água: Uso do solo Aumento do transporte de sedimentos e poluição pontual e difusa

31 E se houver um desequilíbrio nesse ciclo em termos globais, que consequências teremos em termos de planejamento urbano?

32 CICLO HIDROLÓGICO E PLANEJAMENTO URBANO: Falta de água, Brasil

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35 SECA NA CALIFÓRNIA, EUA

36 CONTROLE DE EVAPORAÇÃO EM RESERVATÓRIOS - CALIFÓRNIA

37 CONTROLE DE EVAPORAÇÃO EM RESERVATÓRIOS - CALIFÓRNIA Medida para prevenção da evaporação e proteção da qualidade da água Estimativa de água economizada que seria evaporada em um ano: 1 milhão de m³ (capacidade para abastecer 8,1 mil habitantes durante 1 ano) redução de 85 a 90% da evaporação Investimento: > 32 milhões Duração: 10 anos Área coberta: 0,71 km² (Iraí = 14 km², Itaipu = 1350 km²) Quantidade: 91 milhões de bolas plásticas (custo de $ 0,36 cada) Economia de $ 250 milhões em outras obras emergenciais

38 É possível ter uma gestão eficiente no uso do solo e da água?

39 O exemplo de Nova York GESTÃO EFICIENTE NO USO DE SOLO E ABASTECIMENTO DE ÁGUA

40 Estratégia de gerenciamento NY O sistema hoje em números: Abastece 9 milhões de pessoas 1.2 bilhões de galões por dia (= 4,5 milhões m³/dia) residências e prédios comerciais

41 Estratégia de gerenciamento NY Origem em 1830: Sistema de aquedutos para captar água em regiões mais distantes ao norte da cidade de NY (região de montanhas chamada Catskill) Água captada de uma região rural

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44 Estratégia de gerenciamento NY Em Pressão econômica e de industrialização da agricultura Problemas dessa produção intensiva: aumento de lançamento de nutrientes aceleração de processos erosivos contaminação por organismos patogênicos (efluentes)

45 Estratégia de gerenciamento - NY Passos errados: Tentar controlar de cima para baixo através de regulamentações punitivas Solução: Investir algo em torno de $4 bilhões na construção de estações de tratamento avançadas, com um gasto anual de tratamento na ordem de $ 200 milhões.

46 Estratégia de gerenciamento NY E se... Como? E se, com proteção dos mananciais, tivéssemos uma água que não necessitasse de tratamento? Custos? Viabilidade a longo prazo?

47 Estratégia de gerenciamento NY Em Albert Appleton, diretor no Departamento de Águas de NY, propôs uma forma diferente de abordar o problema... Em vez de pagar uma empresa para despoluir a água, a cidade poderia pagar para proteger a área de manancial e manter a água limpa.

48 Estratégia de gerenciamento - NY Integração entre os gestores da cidade de NY e a comunidade agrícola Pagamento por serviços ambientais

49 Estratégia de gerenciamento NY Condições impostas pelos agricultores: A cidade de NY paga tudo A comunidade rural administra os recursos A adesão é voluntária

50 Estratégia de gerenciamento NY Soluções de manejo individuais para cada fazenda Controle dos efluentes Controle de áreas de pastagem para evitar erosão Construção de pontes para evitar o assoreamento e transporte de sedimentos Manejo agrosilvopastoril Compra pelo governo de terrenos em situações de risco Meta: 85% dos agricultores no programa em 5 anos Resultado: 93% de adesão nos primeiros 5 anos

51 Estratégia de gerenciamento NY Resultados: Redução de 75 a 80% da poluição gerada nas fazendas Gasto do projeto ao longo dos anos: $ 550 milhões uma economia de bilhões de dólares em ETAs

52 Estratégia de Gerenciamento em NY Redução do consumo de água (mobilização da sociedade troca de utensílios) Parceria entre governo e agricultores melhoria da qualidade da água no entorno da cidade Pagamento por serviços ambientais (aos agricultores pela proteção da águas) Compra de terras no entorno dos reservatórios

53 Será que esse modelo funcionaria no Brasil???

54 TAREFA PARA PRÓXIMA AULA! Acessar o site do Atlas Brasil da Ana (Agência Nacional de Águas): atlas.ana.gov.br Buscar informações sobre Curitiba, RMC e cidades da região litorânea do Estado do Paraná: - Dados de população - Situação de oferta & demanda de água - Em grupo de 4 alunos - Trazer a informação resumida em uma folha A4 - Escolher duas cidades com situações distintas

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