PROJETO DE CONCEPÇÃO DE RESERVATÓRIOS PARA CONTROLE DE CHEIAS COM MÚLTIPLOS USOS NA REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO BAIRRO DE SANTANA

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1 PROJETO DE CONCEPÇÃO DE RESERVATÓRIOS PARA CONTROLE DE CHEIAS COM MÚLTIPLOS USOS NA REGIÃO METROPOLITANA DE SÃO PAULO BAIRRO DE SANTANA RESUMO Alexandre Minoru U. Hiramatsu Caio Alvieri Gamino Samuel Almeida Ferreira O problema das enchentes em São Paulo é antigo e se deve principalmente a urbanização não planejada e a ocupação de áreas de várzea, que concentram as vazões rapidamente nos córregos urbanos durante as chuvas. Os parques alagáveis são obras que aparecem como opções viáveis do ponto de vista de planejamento no controle de cheias e urbanismo na cidade, e acumulam a função de lazer para a população fora do período de chuvas. Neste artigo, analisamos a aplicação de um anfiteatro e dois reservatórios no Parque da Juventude do ponto de vista do controle de vazão e drenagem urbana. Palavras-chave: parques alagáveis, enchentes, controle de cheias. INTRODUÇÃO O processo de urbanização das bacias hidrográficas provoca diversas alterações no processo natural de drenagem e, consequentemente, favorece a ocorrência de inundações com maior frequência. Dentre as alterações provocadas pela ocupação urbana, pode-se citar como as mais relevantes: a impermeabilização do solo, o transporte das águas excedentes de chuva por galerias e canais artificiais e o aumento da produção de resíduos sólidos. Com o aumento da impermeabilização do solo, sua capacidade de infiltração fica prejudicada, e com isso há um aumento do volume de água que escoa na superfície. Os sistemas convencionais de drenagem urbana preveem a utilização de sarjetas, galerias e canais de drenagem, cujo objetivo principal é promover o esgotamento das águas excedentes de chuva o mais rápido possível. Este conceito de drenagem aponta um sério problema, pois reduz significativamente o tempo de concentração da bacia, aumentando os picos de cheia nos canais de drenagem, um exemplo gráfico é apresentado na figura 1. Atualmente, os reservatórios de detenção vêm sendo cada vez mais utilizados como forma de controle dos excessos de águas pluviais. O objetivo destas estruturas é armazenar temporariamente o volume de escoamento superficial excedente, resultado da diminuição da capacidade drenante, devido as impermeabilizações de áreas urbanas. Figura 1 - Hidrograma em áreas urbanizadas e não urbanizadas.

2 Sul e Rua Darzan (número 26 da figura 2). Para tal fim, utilizaremos uma área do Parque da Juventude e o Córrego Carandiru como armazenamento e escoamento da vazão. Figura 2 - Efeitos da Urbanização As enchentes em São Paulo datam de mais de anos atrás e são motivadas pela urbanização não planejada e a ocupação de áreas de várzea. Dentre os principais pontos de alagamento de São Paulo de acordo com estudos da CGE e CET, escolhemos um para analisar e propor uma solução amortizadora: o cruzamento das Av. Cruzeiro do Figura 3 - Principais pontos de alagamento. O Parque da Juventude se localiza no bairro de Santana, na Zona Norte de São Paulo, e tem função recreativa e educacional, pois abriga complexos esportivos, a Biblioteca de São Paulo e a Etec Parque da Juventude (figura 2). Todo o parque está contido dentro da sub-bacia do Córrego do Carandiru, que é um afluênte do Tietê (figura 3). Figura 4 - Vista superior do Parque.

3 mm por dia mm por dia mm Média mensal histórica Mês Gráfico 1 - Média mensal. Figura 5 - Esquema da sub-bacia. De acordo com moradores, o principal motivo dessa reincidencia de alagamentos nesse cruzamento é o desnível da rua nesse cruzamento, o que provoca o acumulo de lixo no sistema de drenagem que também está mal dimensionado para este ponto (ESTADÃO, 21). O problema é grave a ponto de as ruas ficarem intransitáveis em diversos dias durante o período de chuvas de acordo com a CGE. Dentre as soluções possíveis estão piscinões, reservatórios cobertos e os parques alagáveis. Os parques alagáveis tem um conceito de lazer, de forma que ele pode ser utilizado puramente para entretenimento fora do peródo de chuvas. Em outros locais, é possível que ele seja utilizado também no período úmido como piscina, mas o problema dos resíduos sólidos não permite essa alternativa em São Paulo. Dessa forma, foi decidido que utilizariamos as soluções de reservatórios cobertos associadas à estrutura alagada (no caso o anfiteatro). METODOLOGIA Primeiramente, analisamos as séries de chuva do ponto de medição do Mirante de Santana como base para saber qual a intensidade histórica média de chuvas no ponto e definir o volume de armazenamento. Os dados coletados vão de 1936 até 24 e a média mensal está descrita a seguir. Claramente, os meses de janeiro, fevereiro e dezembro são os mais chuvosos do ano, logo analisamos os gráficos com dados de chuva diários desses meses no mesmo intervalo. Média histórica diária de Janeiro Número de pontos de medição diária Gráfico 2 - Média diária de janeiro. Média histórica diária de Fevereiro Número de pontos de medição diária Gráfico 3 - Média diária de fevereiro.

4 mm por dia 15 5 Média histórica diária de Dezembro 2 Número de pontos de medição diária Gráfico 4 - Média diária de dezembro. De acordo com os gráficos, decidimos adotar o valor de 12 mm como parâmetro para o dimensionamento, de forma que a amortização seja satisfatória. Outros dados que foram supostos nessa parte são as dimensões do reservatórios e anfiteatro. Tabela 1 - Dados gerais da bacia. DADOS Máximo índice pluviométrico diário (mm) 12 ÁREAS m² Area Sub-Bacia total Area Sub-Bacia a montante Area alagável 24 VOLUME m³ Volume sub-bacia total Volume sub-bacia a montante 7271 Volume área alagável 288 Tabela 2 - Dimensionamento dos reservatórios. RESERVATÓRIOS m Altura reservatórios 7.5 Raio 18 Volume instalado m³ Reservatórios cilindricos Reservatório retangular 15. TOTAL Em seguida, definimos a localização e forma do projeto conceitual das áreas alagáveis, que são de um anfiteatro trapezoidal e dois reservatórios cilindrícos na parte do parque adjacente a Av. Gen. Ataliba Leonel. A parte referente ao parque cultural é a de implantação das novas estruturas (Figura 6). Figura 6- Esquema de divisão de áreas do parque.

5 Resultados Os reservatórios serão do tipo off-line, que são reservatórios que não entram em funcionamento para todo e qualquer evento, mas sim para determinados eventos, como cheias. O reservatório off-line possui o sistema de by-pass, onde a função deste é desviar a vazão do reservatório, caso ela não ultrapasse a capacidade do mesmo. Assim, se um determinado evento de vazão supere a capacidade de projeto, ela é escoada pelo by-pass sem entrar no reservatório. Quando o evento de cheia acontece, o by-pass entra em funcionamento e começa a verter a vazão excessiva para o reservatório. Assim sendo, não será armazenado todo o volume de chuva escoada, assim necessitando de um volume menor a ser reservado. A alocação dos reservatórios no parque foi escolhida de acordo com o espaço disponível e a facilidade de adução até o córrego, assim sendo a região mostrada a seguir (Figura 6) define a localização. Os reservatórios fechados foram pensados numa situação de longo prazo, onde não há uma necessidade imediata da construção dos mesmos, pois a vazão a ser amortizada pode aumentar ao longo dos anos junto a urbanização intensa da região. O projeto do anfiteatro será misto, assim aproveitando o volume disponível para reserva de água. A ideia de praça alagável foi usada nessas partes do projeto. Onde no evento de cheias o anfiteatro será inundado, servindo de reservatório. Assim este anfiteatro ficará fechado em uma pequena parcela de dias do ano, nos meses de chuvas intensas. A figura a seguir ilustra o que foi descrito acima. Figura 8 - Projeto Conceitual do Anfiteatro O projeto de concepção dos reservatórios foi pensado de acordo com a necessidade de uma área cultural no parque, como um anfiteatro aberto, e duas praças para eventos e apresentações de artistas de rua. Como mostrado a seguir na Figura 6. Figura 9 - Corte do Anfiteatro Inundável Para que não haja esforços de empuxo sob a arquibancada do anfiteatro, deverão ser feitos canais sob os degraus para equalizar o nível d água, haverá a necessidade de diversos deles para viabilizar este feito. A imagem a seguir demostra de forma simplificada esse projeto. Figura 7 - Planta do Parque da Juventude feita em SketchUp. Figura 1 - Detalhe do equalizador do nivel d'água

6 Após a cessão da chuva, o volume de água do reservatório será transportado para o córrego através de um sistema de uma tubulação de descarga sob o reservatório através de bombas de sucção, alocadas na casa de máquinas próximo ao córrego. das tubulações por resíduos sólidos seja alvo de manutenção constante. BIBLIOGRAFIA DAEE. Dados de série histórica da estação E3-7. Disponível em: < Acesso em 7/11/216. ESTADÃO. Água, ratos e muita sujeira, 21. Disponível em: < Acesso em 7/11/216. Figura 11 - Sistema de descarga até o córrego O projeto prevê também dois possíveis reservatórios cobertos, onde a construção do primeiro será necessária a curto prazo, porém o segundo poderá ser feito ao longo de anos, se houver necessidade. Esses reservatórios serão fechados porém serão utilizados como praças culturais para eventos menores ou apresentações menos significativas. Elas foram prevista para um período de retorno maior, visando a necessidade futura. Tais reservatórios serão interligados ao anfiteatro, utilizando o mesmo sistema de by-pass sendo assim, atuando de forma independente um do outro. Figura 12 - Corte do reservatório cilíndrico. Conclusões FCTH. Mapa hidrográfico com bacias do município de São Paulo. Disponível em: < hidrografico_com_bacias.pdf>. Acesso em 7/11/216. INMET. Dados das estações automática e convencional do Mirante de Santana. Disponível em: < home/page&page=rede_estacoes_auto_graf>. Acesso em 7/11/216. PREFEITURA DE SÃO PAULO. Manual de Drenagem Urbana e Manejo de Águas Pluviais, 212. Disponível em: < rias/upload/desenvolvimento_urbano/arquivos/ manual-drenagem_v1.pdf >. Acesso em 7/11/216. PREFEITURA DE SÃO PAULO. Obras de Drenagem em São Paulo, 216. Disponível em: < rias/infraestrutura/obras_de_drenagem/corregos /index.php?p=23>. Acesso em 7/11/216. Em suma, para viabilizar o projeto, é necessário um estudo mais aprofundado da capacidade da bacia e da rede de drenagem na região, pois não foram encontrados dados suficientes de cota do Córrego do Carandiru, do parque e das regiões adjacentes, dos esquemas de rede de drenagem e as estimativas podem não corresponder totalmente com a realidade. Por outro lado, o projeto demonstra capacidade para sanar o problema de cheias constantes na região por meio do amortecimento, aumentando o período de retorno do alagamento, desde que alguns dos problemas atuais como o entupimento