RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO PISCINÃO TC-9 FORD SÃO BERNARDO DO CAMPO

UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI FÁBIO MARTINS FERNANDES RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO PISCINÃO TC-9 FORD SÃO BERNARDO DO CAMPO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil. SÃO PAULO 2007

ii UNIVERSIDADE ANHEMBI MORUMBI FÁBIO MARTINS FERNANDES RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO PISCINÃO TC-9 FORD SÃO BERNARDO DO CAMPO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil. Orientador: Prof. Dr. Antonio Eduardo Giansante SÃO PAULO 2007

iii FÁBIO MARTINS FERNANDES RESERVATÓRIO DE RETENÇÃO PISCINÃO TC-9 FORD SÃO BERNARDO DO CAMPO Trabalho de Conclusão de Curso apresentado à Universidade Anhembi Morumbi no âmbito do Curso de Engenharia Civil. Orientador: Prof. Dr. Antonio Eduardo Giansante Trabalho em: 07 de novembro de 2007 Prof. Dr Antonio Eduardo Giansante Prof. Dr. Sidney Lazaro Martins Comentários:

iv AGRADECIMENTOS Em primeiro lugar agradeço a Deus por ter me dado a oportunidade de estudar e ampliar meus conhecimentos e colocar em meu caminho tantas pessoas que me ajudaram a concluir esta pesquisa. Também devo muito a minha esposa Ana Paula e meus filhos Lucas, Thiago, Sarah e Pedro, os quais tiveram muita compreensão quando da minha ausência ao me empenhar para conclusão deste curso, e ainda assim sempre contei com o grande apoio deles. Tenho muito a agradecer ao amigo engenheiro Pedro de Barros, em primeiro lugar por ter fornecido muitos dos documentos necessários para realização desta pesquisa, também agradeço pelas imensas oportunidades que tem me propiciado. Também a todos os outros engenheiros, arquitetos e amigos da Dp Barros arquitetura e construção, são verdadeiros amigos pois tem sempre me apoiado e me ajudado quando necessário. Agradeço também o apoio e dedicação do Professor Giasante, sem qual a conclusão deste trabalho não teria sido possível.

v SUMÁRIO AGRADECIMENTOS... iv SUMÁRIO... v RESUMO... vii LISTA DE FIGURAS... ix 1 INTRODUÇÃO... 1 2 OBJETIVO... 2 2.1 Objetivo geral... 2 2.2 Objetivo específico... 2 3 METODOLOGIA DO TRABALHO... 3 4 JUSTIFICATIVA... 4 5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA... 5 5.1 Sistemas de drenagem... 7 5.2 Micro e Macro drenagem... 7 5.3 Prejuízos causados por inundações... 8 5.4 Bacia do alto Tamanduateí... 9 5.5 Medidas de controle... 12 5.6 Reservatórios de detenção... 13 5.6.2 Características e Funções dos Reservatórios... 16 5.6.3 Localização Ideal dos Reservatórios... 17 6 PISCINÃO TC-9 FORD São Bernardo do Campo... 19 6.1 Bacia Superior do Ribeirão dos Meninos... 19 6.2 Projeto... 22 6.2.1 Estudo Hidráulico... 22 6.2.2.1 Dados Técnicos da Obra... 22 6.2.3 Dimensionamento Hidráulico... 24 6.2.3.1 Níveis de Projeto... 24

vi 6.2.3.2 Relação Cota Volume do Reservatório... 25 6.2.3.3Hidrogramas de Projeto... 26 6.2.3.4 Canal de Restituição... 26 6.2.4 Critérios de Projeto... 27 6.2.4.1 Capacidade da Soleira e do Canal... 28 6.2.5 Conclusões do Projeto... 30 6.3 Metodologias executivas... 40 6.3.1 Constituição Geológica dos solos... 45 6.3.2 Critérios de execução adotados... 46 6.4 Benefícios decorrentes da implantação... 46 8 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS... 48

vii RESUMO O Piscinão Ford São Bernardo do Campo por objetivo ajudar no amortecimento das cheias na bacia do Ribeirão dos meninos, dimensionado para trabalhar em conjunto com uma série de outros piscinões indicados PROGRAMA DE COMBATE ÀS INUNDAÇÕES NA BACIA DO ALTO TAMANDUATEÍ, foi construído na cidade de São Bernardo do Campo junto a várzea do Ribeirão dos meninos, sendo que o empreendimento compreende em retificação e tratamento de um trecho das margens do córrego e construção da bacia de detenção com volume útil de 60000 m³, num área total de 30.000 m². O dimensionamento foi efetuado utilizando-se os métodos tradicionais, de bacias de detenção bem como utilizados todos os histogramas de chuvas da bacia em questão, levando-se em consideração a área da bacia de contribuição comprimento total do talvegue, inclinação do talvegue e forma da bacia, sendo previstos precipitações em diversas condições de período de retorno de 5 a 100 anos. É constituído basicamente por uma bacia artificial escavada no local tendo suas margens protegidas por gabiões do tipo colchão Reno recoberto com concreto projetado, além do fundo em concreto rolado. Uma parcela do volume retido é devolvido naturalmente ao leito do rio por simples comunicação e o volume restante ao fundo do da bacia e devolvido ao leito do rio por meio de bombas elétricas. Sendo que o TC-9 não constitui a única medida estrutural necessária ao controle das cheias no Alto Tamanduateí é apenas uma das medidas no meio de um conjunto, portanto ao efetivo controle das cheias nesta bacia ainda depende da conclusão de todas as medidas indicadas no PROGRAMA DE COMBATE ÀS INUNDAÇÕES NA BACIA DO ALTO TAMANDUATEÍ.

viii ABSTRACT The big pool Ford has as objective helps in the reduction of the floods in the basin of "Ribeirão dos Meninos", sized to work together with a series of other big pools indicated "PROGRAM FOR FIGHTING AGAINST FLOODING IN BASIN OF "ALTO DO TAMANDUATEÍ", was built in city of São Bernardo do Campo, at Ribeirão dos Meninos' meadow, and the project comprises in rectification and treatment of part of the banks of the stream and construction of the detention basin with capacity of 60000 cubic meters, in a total area of 30.000 square meters. The design was done using traditional methods, of detention basins as well as used all the histograms of rains of the basin in subject, being taken into account the area of the basin of contribution total length of the Sinuous line at the bottom, inclination of the Sinuous line and form of the basin, being foreseen precipitations in several conditions of return period from 5 to 100 years. It consists basically of a artificial bowl excavated at the site and its margins protected by the type gabion Reno mattress covered with concrete designed, besides the bottom in rolled concrete. A portion of the kept volume is returned naturally to the bed of the river by simple communication and the remaining volume to the bottom of the one of the basin and returned to the bed of the river through electric bombs. Since the TC-9 is not the only measure needed to structural control of floods in the ALTO DO TAMANDUATEÍ, is just one of the measures in the middle of a group, therefore to the cash it controls of the floods in this basin depends still on the conclusion of all the suitable measures in the PROGRAM OF COMBAT TO THE FLOODS IN the BASIN OF ALTO DO TAMANDUATEÍ.

ix LISTA DE FIGURAS Figura 5.1- Hidrograma típico de bacia de detenção TR=10 anos (TUCCI, 1995)...15 Figura 6.2 Implantação Geral do Empreendimento...20 Figura 6.3 perfil Longitudinal do Ribeirão dos Meninos (GEOCONSULT, 2001)....21 Figura 6.4 - Capacidade do reservatório em função da cota atingida (GEOCONSULT, 2001)....25 Figura 6.5 - Histograma Vazão x Período de Retorno (GEOCONSULT, 2001)....26 Figura 6.6 Dados para execução do Canal de restituição (GEOCONSULT, 2001)....26 Figura 6.7 - Cota x Vazão (GEOCONSULT, 2001)...28 Figura 6.8 - Progressão de linha d água (GEOCONSULT, 2001)....30 Figura 6.9 - Vazão x Tempo TR-2 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)...31 Figura 6.10 - Vazão x Tempo TR-5 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)....32 Figura 6.11 - Vazão x Tempo TR-10 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)...32 Figura 6.12 - Vazão x Tempo TR-25 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)...33 Figura 6.13 - Vazão x Tempo TR-50 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)...34 Figura 6.14 - Vazão x Tempo TR-100 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)...34 Figura 6.15 - Eficiência de amortecimento, caso A (GEOCONSULT, 2001)...35 Figura 6.16 - Vazão x Tempo TR-2 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)...36 Figura 6.17 - Vazão x Tempo TR-5 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)...37 Figura 6.18 - Vazão x Tempo TR-10 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)...37 Figura 6.19 - Vazão x Tempo TR-25 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)...38 Figura 6.20 - Vazão x Tempo TR-50 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)...38 Figura 6.21 - Vazão x Tempo TR-100 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)...39 Figura 6.22 - Eficiência de amortecimento, caso B (GEOCONSULT, 2001)...40 Figura 6.23 - Execução da escada de dissipação...42 Figura 6.24 - Lateral do reservatório em concreto projetado...43 Figura 6.25 - Execução da escada de dissipação...44 Figura 6.26 Amostra do Perfil De Sondagem SPT...45

1 INTRODUÇÃO O crescimento rápido e de maneira desordenada da Metrópole de São Paulo, trouxe entre outros inconveniente um significativo acréscimo no volume de enchentes que causam cada vez mais prejuízos, tanto financeiros como sociais, sendo uma tarefa extremamente difícil o controle e combate a estas enchentes, pois a grande maioria das bacias atingidas são áreas densamente povoadas e urbanizadas, com muitas edificações o que traz grandes dificuldades na aplicação de qualquer medida de controle. Em função destes acontecimentos cada vez maiores o governo do Estado de São Paulo viu-se obrigado a promover a elaboração de um estudo que quantificasse as principais medidas necessárias para o controle das cheias em especial na Região Metropolitana da Grande São Paulo, que compreende não somente o município de São Paulo, mas também seus vizinhos densamente ocupados. Promoveu então a elaboração do Plano Diretor de Macro Drenagem que tem como objetivo final um efetivo controle das cheias dentro da região metropolitana, contudo este estudo requer a aplicação de diversas medidas estruturais, como correção de leitos, canalização e piscinões. Os piscinões são bacias de detenção que visam o amortecimento dos picos de cheia, ou seja, durante as chuvas o volume de água que não é suportado pelo sistema à jusante deve ser retido pelo piscinão de maneira que se evita então as cheias a jusante do piscinão e após os picos das chuvas a água retida e devolvida gradativamente ao seu curso natural. O dimensionamento dessas bacias e efetuado tendo-se como base as chuvas ocorrentes na bacia que contribui a montante do piscinão, dados estes que são coletados ao longo do tempo e utilizados para se determinar o volume de precipitação em determinados períodos de retorno, sendo que no caso especifico de piscinões são adotadas chuvas com período de retorno de 100 anos, tendo em vista a importância econômica e social dos mesmos.

2 2 OBJETIVO Este estudo tem por objetivo verificar as reais necessidades da implantação de estruturas de combate e contenção de cheias, e sua funcionalidade. Em especial iremos analisar as medidas construtivas empregadas para a execução do empreendimento. As dificuldades de execução encontradas e as soluções adotadas. 2.1 Objetivo geral Uma das soluções encontradas pelo Governo Estadual para minimizar estas inundações foi a implantação de programas de combate a inundação como o Plano Diretor de Macro Drenagem (PDMD) em especial o Programa de combate a inundações na Bacia do Alto Tamanduateí (PCIBAT), entre outros que prevê a implantação de 46 reservatórios de retenção piscinões e diversas canalizações, nesta bacia. 2.2 Objetivo específico Dentro deste contexto este trabalho visa analisar e estudar o projeto e construção do reservatório de retenção TC-9, ou seja, o Piscinão Ford em São Bernardo do Campo. Uma análise dos cálculos que levaram a determinação de sua capacidade de retenção, vazão máxima prevista em projeto, verificação da precipitação em função do período de retorno adotado além da determinação do local da implantação do mesmo e principalmente as metodologias de execução envolvidas em todo processo executivo.

3 3 METODOLOGIA DO TRABALHO A metodologia de trabalho utilizada constituiu-se em inúmeras pesquisas realizadas em bibliotecas e também por meios eletrônicos. Foi também efetuada visita in loco, para verificação das metodologias de execução empregadas no estudo do caso. Além de entrevistas com muitos dos envolvidos no processo construtivo da bacia de retenção TC-9 FORD SBC, tais como, engenheiro responsável, engenheiro residente, mestres de obra e funcionários da administração. Foi possível também uma minuciosa pesquisa nos arquivos particulares da empresa que executou a construção da bacia de retenção.

4 4 JUSTIFICATIVA Com o grande desenvolvimento urbano ocorrido em nosso Estado nos linear das últimas décadas, e por ter sido este crescimento demográfico em sua maioria desordenado e não planejado, no que diz respeito aos locais,ocupados, como construção de vias centrais em várzeas de rios e córregos, construção de edificações em locais sujeitos a inundação natural, impermeabilização das superfícies de infiltração, canalização de leitos de córregos e rios, etc. Processos estes que acabaram por favorecer a ocorrência de inundações que trazem consigo graves transtornos e prejuízos à sociedade de um modo geral. Ficaram então os governos obrigados a adotar soluções que eliminem ou no mínimo minimizem estes transtornos gerados à sociedade. O desenvolvimento deste trabalho justifica-se principalmente para a graduação no curso de engenharia civil da Universidade Anhembi Morumbi, no entanto a abordagem do tema justifica-se pela facilidade na obtenção dos dados de projeto e medidas executivas, possibilidade em visitar facilmente o local, ter acompanhado a execução do mesmo, além de estar próximo a todas as pessoas envolvidas em sua execução. Esta é uma grande oportunidade para abordar um tema para elaboração de uma pesquisa e ampliar os conhecimentos a cerca do tema adotado, a opção pelo tema se deu principalmente pelo conhecimento dos processos executivos e também pelo acompanhamento da execução do caso adotado e outros do mesmo gênero, bem como pelo interesse em dar continuidade ao estudo a deste assunto.

5 5 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA As inundações que acontecem na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP) atingem toda a população, as indústrias e o comércio, provocando prejuízos incalculáveis do ponto de vista econômico e social. Não é difícil saber por que isso acontece. A RMSP está situada sobre um planalto e é uma das mais densamente ocupadas no mundo. Ao longo do tempo essa ocupação foi feita de forma desordenada e desprovida de planejamento urbano. O processo de urbanização que ocorreu a partir dos anos 1950 trouxe. Ocupação esta que ocorreu de forma desorganizada e desenfreada sem qualquer tipo de controle ou planejamento, de maneira que até pouco tempo nunca foram levados em consideração os problemas que poderiam ser ocasionados pelo desmatamento, impermeabilização dos solos, canalização dos rios e córregos, ocupação das margens dos rios, e muito pior, readequação aterro e ocupação das bacias naturais de enchente dos rios, como exemplo deste último podemos citar a ocupação da região onde esta instalado o Shopping Center Norte que antigamente era uma região de inundação natural do rio tiete na região norte da cidade de São Paulo. Abaixo é possível esclarecer algumas das conseqüências geradas pelas obras acima citadas. Desmatamento: o desmatamento expõe o solo a possibilidades de erosão, sendo que o solo carregado é levado os leitos dos rios causando assoreamento e causando entre outros inconvenientes uma redução cada vez maior na capacidade de vazão do rio ou córrego, também causa esse mesmo desmatamento uma significativa diminuição no tempo de concentração da chuva precipitada. Impermeabilização do solo: o solo anteriormente desmatado, para a construção de edificações ou obras de infra estrutura é impermeabilizado, o que evita a erosão no entanto causa uma absurda diminuição no tempo de concentração da precipitação e também deve-se levar em conta o fato de que em regiões onde

6 não ocorreram desmatamentos a maior parte do volume precipitado é absorvido pelo subsolo podendo chegar essa absorção a 95%, em função do tipo de solo local, e no caso de regiões impermeabilizadas pelas obras de infra estrutura e edificação 100% do volume precipitado nessas regiões e rapidamente escoado aos leitos de rios e córregos. Canalização dos Rios e Córregos: Muitos rios e córregos foram e são canalizados sem se preocupar com a implementação de um plano diretor adequado que gerencie essas obras uma vez que os muitos afluentes são canalizados visando que este venha a suportar e dar conta das vazões verificadas em função do desmatamento e impermeabilização, no entanto isso obviamente causa um grande acréscimo na vazão efluente e muito dos rios a jusante não estão canalizados ou se canalizados não foi prevista tal vazão do seu afluente em questão. Ocupação das áreas naturais de enchente: Como se não bastasse todos os fatos acima citados, bacias naturais de enchente dos rios foram ocupadas com edificações o que e algo extremamente devastador, pois ao imaginarmos um rio assoreado e uma vazão afluente com velocidades e volumes muito superiores aos naturais, que ainda por fim não possui mais sua bacia natural de enchente certamente causará enchente de grandes proporções em regiões que não sofriam tal fenômeno. Visando primordialmente o combate às enchentes na Região Metropolitana de São Paulo, através de uma abordagem integrada dos problemas em todas as principais sub-bacias da bacia hidrográfica do Alto Tietê, em 1998 foi elaborado o Plano Diretor de Macro drenagem da bacia do alto Tietê, que busca complementar as necessárias obras de melhoria hidráulica dos rios Tietê e Tamanduateí com um conjunto de soluções modulares, por sub-bacias, que permitem a execução por etapas Segundo DAEE, 2007, o Plano Diretor de Macro drenagem visa, em síntese, diagnosticar os problemas existentes ou previstos no horizonte de projeto a determinar, do ponto de vista técnico-econômico e ambiental, as soluções mais interessantes.

7 5.1 Sistemas de drenagem Segundo Discussão de Bases para Enunciar um Programa, 2003, os sistemas de drenagem urbana, ou seja, o conjunto de corpos d água permanentes e temporários, naturais e artificiais, e de estruturas hidráulicas existentes, proporcionam, em realidade, um campo de análise de excepcional importância para compreensão do processo histórico de desenvolvimento urbano das cidades. Não é possível estudar drenagem urbana sem levar em consideração os aumentos populacionais e sociais e econômicos de determinada região, em sendo que os dois devem ocorrer juntos e um adequado planejamento urbano com as soluções adequadas de drenagem urbana certamente a curto e médio prazo trarão grandes benefícios a toda sociedade tanto de ordem econômica como de ordem social. 5.2 Micro e Macro drenagem Sistemas de drenagem segundo o artigo na revista Assessor técnico da Superintendendica, 2006, são classificados, de acordo com suas dimensões, em sistemas de micro drenagem, também chamados de sistemas iniciais de drenagem e de macro. A micro drenagem de águas pluviais inclui a coleta e afastamento das águas superficiais ou subterrâneas, por meio de pequenas e médias galerias, fazendo parte ainda do sistema todos os componentes do projeto para que tais providências possam ocorrer, como sarjetas bocas de lobo entre outros. De acordo com GANZAROLI, 2003, esses componentes são uma série de unidades e dispositivos hidráulicos para os quais existe uma terminologia própria. Para ilustrar melhor iremos colocar alguns elementos mais freqüentes e sua conceituação: - Greide é uma linha do perfil correspondente ao eixo longitudinal da superfície livre da via pública.

8 - Guia também conhecida como meio-fio, é a faixa longitudinal de separação do passeio com o leito viário, constituindo-se geralmente de peças de granito argamasadas. - Sarjeta é o canal longitudinal, em geral triangular, situado entre a guia e a pista de rolamento, destinado a coletar e conduzir as águas de escoamento superficial até os pontos de coleta. - Sarjetões canal de seção triangular situado nos pontos baixos ou nos encontros dos leitos viários das vias públicas, destinados a conectar sarjetas ou encaminhar efluentes destas para os pontos de coleta. - Bocas coletoras também denominadas de bocas-de-lobo, são estruturas hidráulicas para a captação de águas superficiais transportadas pelas sarjetas e sarjetões. Situam-se em geral sob o passeio ou sob a sarjeta Quando um sistema de drenagem não é considerado desde o início da formação do planejamento urbano, é bastante usual que esse sistema, ao ser projetado, revele-se, ao mesmo tempo, custoso e deficiente. Todo plano urbanístico de expansão deve conter em seu bojo um plano de drenagem urbana, visando delimitar as áreas mais baixas potencialmente inundáveis a fim de diagnosticar a viabilidade ou n!ao da ocupação desses espaços, do ponto de vista da expansão dos serviços públicos. 5.3 Prejuízos causados por inundações Segundo TUCCI, 1995 o prejuízo médio de inundação, nos Estados Unidos, chegou a cerca de 5 bilhões de dólares anuais apurd, 1991, estimativa de 1983. No Brasil, são raros os estudos que quantificam esse impacto. Estima-se em 7% do valor de todas as propriedades de Blumenau o custo médio anual de enchentes para essa cidade e em 22 milhões de dólares para todo o Vale do Itajaí. O prejuízo para uma cheia de 50 anos foi de 250 milhões de dólares. Segundo BRAGA, 1994 uma grande parte dos países em desenvolvimento enfrete nas ultimas décadas sérios problemas com inundações que foram ocasionados por alguns ou todos dos itens abaixo citados:

9 - rápida expansão da população urbana; - baixo nível de conscientização do problema; - inexistência de planos de longo prazo; - utilização precária de medidas não estruturais; - manutenção inadequada dos sistemas de controle de cheias. 5.4 Bacia do alto Tamanduateí De acordo com GEOCONSULT, 2001, A região abrangida pela Bacia Hidrográfica do Alto Tamanduateí, que engloba os municípios de Mauá, Santo André, São Bernardo do Campo, Diadema e São Caetano do Sul, além de parte da cidade de São Paulo, vêm sofrendo nos últimos anos, devido ao aumento do volume e da freqüência das cheias, graves problemas de inundações. Visando o controle dessas inundações, o DAEE vem executando nas duas últimas décadas, obras de canalização no Rio Tamanduateí e seus afluentes. Entretanto a solução de aumento da capacidade de descarga, dos cursos d água mais críticos da bacia, através de obras de retificação e/ou ampliação das calhas respectivas, encontra obstáculos no confinamento urbano representado principalmente pelo sistema viário, e por uma densa ocupação englobando indústrias, comércio e empresas prestadoras de serviços. Os custos elevados dessas obras, face às estruturas de contenção geralmente necessárias para consolidação das seções transversais das calhas ampliadas, os transtornos causados ao trânsito, às atividades comerciais e industriais durante as obras, as interferências como pontes e outras travessias, e as maiores vazões transferidas para jusante em função de canalizações executadas, nem sempre assimiláveis pela calha de trechos anteriormente canalizados - como é o caso do Rio Tamanduateí provam que outras soluções estruturais e não estruturais precisam ser implantadas, para complementar as obras de canalização normalmente executadas.

10 Em vista desta situação o DAEE desenvolveu o PROGRAMA DE COMBATE ÀS INUNDAÇÕES NA BACIA DO ALTO TAMANDUATEÍ, publicado em 1997, onde são propostas uma serie de medidas entre as quais merecem destaque a implantação de 46 reservatórios de retenção e diversas obras de canalização. O mencionado estudo, que visa principalmente o Alto Tamanduateí, o Ribeirão dos Meninos, o Ribeirão dos Couros e o Córrego Oratório, foi o embasamento principal para o Plano Diretor de Macro drenagem da Bacia do Alto Tietê. De acordo com o Programa de Combate às Inundações na Bacia do Alto Tamanduateí os reservatórios previstos para as diversas bacias e sub bacias são: Rio Tamanduateí: 17 reservatórios Ribeirão dos Meninos: 10 reservatórios Ribeirão dos Couros: 11 reservatórios Córrego Oratório: 08 reservatórios No caso particular do Ribeirão dos Couros a previsão feita em 1.977 era a seguinte:

11 RIBEIRÃO DOS COUROS Nomenclatura Municípios Áreas (m 2 ) Volume Útil (m 3 ) Vazão à Montante das Estruturas (m 3 /s) Vazão à Jusante das Estruturas (m 3 /s) AC1 São Bernardo 26931 53862 33,70 20,60 do Campo TC1 Diadema 17025 34050 TC2 Diadema 17950 35900 26,50 16,50 TC3 Diadema 52350 104700 50,50 31,50 TC4 Diadema 30070 60140 34,00 26,50 TC5 Diadema 19800 39600 20,70 11,50 TC6 Diadema 67000 134000 16,00 1,00 TC7 São Bernardo 21000 42000 4,60 0,50 do Campo TC8 São Bernardo 15000 30000 69,50 61,20 do Campo TC9 São Bernardo 30000 60000 95,10 79,00 do Campo AC3 São Bernardo 2000 7000 do Campo TOTAIS 299126 601252 AC = Área de Armazenamento Ribeirão dos Couros (Remanescente) TC = Tanque Couros (Proposto) Descrição dos Reservatórios Previstos para o Ribeirão dos Couros (GEOCONSULT, 2001)

12 5.5 Medidas de controle Conforme ESPINOSA, 2003, as medidas de correção e/ou prevenção que visam minimizar os danos das inundações classificam-se em: - medidas estruturais; - medidas não-estruturais. Medidas estruturais As medidas estruturais visam à correção e/ou prevenção dos problemas decorrentes das enchentes, através da execução das obras de drenagem. Estas geralmente apresentam custos elevados. De uma forma ampla, podem ser caracterizadas como medidas intensivas e extensivas.as medidas intensivas podem ser de três tipos, de acordo com seu objetivo, a saber: - de aceleração do escoamento: canalização e obras correlatas; - de retardamento do fluxo: reservatórios e bacias de detenção; - de desvio do escoamento: túneis de derivação e canais de desvio. Por sua vez, as medidas extensivas, dizem respeito à adequação do manejo do solo rural, à recomposição da cobertura vegetal e a redução das áreas critica onde ocorre a erosão do solo. Medidas Não-Estruturais Medidas não-estruturais são aquelas em que se procura reduzir os danos ou conseqüências das inundações não por intervenções constituídas por obras, mas fundamentalmente pela introdução de normas, regulamentos e programas que visem, por exemplo, o disciplinamento do uso e ocupação do solo, a implementação de sistemas de alerta, à conscientização da população quanto à manutenção dos diversos componentes do sistema de drenagem entre outros. Segundo TUCCI, 1995, em contraposição às medidas estruturais, que podem criar uma sensação de falsa segurança permitindo a ampliação da ocupação das áreas

13 inundáveis, as ações não estruturais podem ser eficientes a custos mais baixos e com horizontes mais longos de eficiência. As medidas não-estruturais mais adotadas podem ser agrupadas em: - exigências/critérios para construção/reforma de residências à prova de enchentes; - ações de regulamentação do uso e ocupação do solo; - sistemas de alerta e previsão de inundações. - seguro-enchente; Dentro de um planejamento consistente das ações de melhoria e controle dos sistemas de drenagem urbana, deve estar prevista uma combinação adequada de esforços e investimentos entre as medidas estruturais e não estruturais. Em certos casos, onde as Soluções estruturais são inviáveis técnica ou economicamente, as Medidas não-estruturais, podem reduzir os danos esperados com baixo investimento e em curto prazo. 5.6 Reservatórios de detenção Conforme ESPINOSA, 2003, o armazenamento natural do escoamento superficial existe em várias formas, como: armazenamento na vegetação; infiltração e armazenamento no subsolo; armazenamento em pequenas depressões superficiais; armazenamento dinâmico nos cursos de água e nas várzeas de inundação. O desenvolvimento de uma bacia hidrográfica provoca o aumento dos picos dos hidrogramas de cheias, em face do aumento da área impermeabilizada da bacia, da redução do seu tempo de concentração, e da eliminação de armazenamentos naturais. Para contornar o problema criado com a urbanização das bacias sobre o comportamento das cheias, que causam inundações nas áreas ribeirinhas, diversas medidas estruturais e não estruturais podem ser adotadas.

14 Entre as primeiras, o uso de bacia de detenção, que são reservatórios de armazenamento de curtos períodos, que reduzem as vazões de pico dos hidrogramas das cheias, aumentando o seu tempo de base. As bacias de detenção não reduzem o volume do escoamento direto, apenas redistribuem as vazões ao longo de um tempo maior, formando um volume útil temporário, com parte do escoamento direto. Esse volume corresponde à área compreendida entre os hidrogramas afluente e efluente da bacia. Segundo URBONHAS, et al., 1993, essa medida de controle comparada com o método de canalização apresenta as seguintes vantagens e desvantagens: custos reduzidos em sua implantação, operação e manutenção; facilidade de administrar a construção; dificuldades de achar locais adequados; custo de aquisição da área, onde os reservatórios maiores sofrem com a oposição da população. O efeito de um reservatório de detenção sobre um hidrograma de cheia pode ser visto na figura-5.1. Os reservatórios de detenção são totalmente drenados em menos de um dia. A sua área de ocupação, normalmente, é seca e pode ser utilizada para fins recreacionais com algumas restrições. Entre elas, a água armazenada deve apresentar alto teor de poluição, e portanto, este tipo de alternativa é viável para os reservatórios que armazenam as águas pluviais ou de chuvas.

15 Figura 5.1- Hidrograma típico de bacia de detenção TR=10 anos (TUCCI, 1995) No gráfico acima podemos verificar o efeito de amortecimento do potencial de cheia da chuva, produzido pela a implantação de uma bacia de um piscinão, verificando-se que as vazões a jusante do piscinão são regularizadas e minimizadas.

16 5.6.2 Características e Funções dos Reservatórios Ainda conforme ESPINOSA, 2003 a finalidade principal desta solução é a de promover a redução do pico das enchentes, através do amortecimento conveniente das ondas cheias, pelo armazenamento dos volumes escoados. Entretanto, a utilização de tais estruturas, ao longo do tempo, vem sendo associada também a outros usos como recreação, lazer e mais ultimamente como à melhoria da qualidade d água. Os reservatórios de detenção são utilizados de acordo com o objetivo do controle desejado. Esse dispositivo pode ser utilizado para: Controle da vazão máxima: Este o caso típico de controle dos efeitos de inundações sobre áreas urbanas O reservatório é utilizado para amortecer o pico a jusante, reduzindo a seção hidráulica dos condutos e mantendo as condições de vazão preexistentes na área desenvolvida. Controle do volume: Esse tipo de controle é utilizado quando o escoamento pluvial é transportado por condutos combinados ou quando recebe a água de uma área sujeita contaminação. O reservatório também é utilizado para a deposição de sedimentos e depuração da qualidade da água, mantendo seu volume por mais tempo dentro do reservatório. Controle de material sólido: Quando a quantidade de sedimentos produzida é significativa, esse tipo de dispositivo pode reter parte dos sedimentos para que sejam retirados de drenagem. Esses reservatórios podem ser dimensionados para manter uma lâmina permanente

17 de água (retenção), ou secarem após o seu uso, durante uma chuva intensa para serem utilizados em outras finalidades (detenção). Segundo URBONHAS, et al., 1993, os reservatórios de detenção mantidos secos são os mais utilizados nos Estados Unidos, Canadá e Austrália. São projetados, principalmente, para controle da vazão, com esvaziamento de até seis horas e com efeito a remoção de poluentes. Aumentando-se a detenção para 24 a 60 horas, poderá haver melhoria na remoção de poluentes. Os reservatórios de detenção com lâmina de água permanente são mais eficientes no controle de poluentes, onde a manutenção da lamina da água e do conseqüente volume morto garante que não haverá crescimento de vegetação indesejável no fundo. 5.6.3 Localização Ideal dos Reservatórios Segundo ESPINOSA, 2003 os reservatórios podem ser abertos ou fechados, de acordo com as condições para sua localização. Em locais onde o espaço seja reduzido ou que seja necessário manter-se uma superfície superior integrada com outros usos, pode-se utilizar reservatórios subterrâneos; no entanto, o custo desse tipo de solução é superior ao dos reservatórios abertos. Quando a drenagem utiliza a folga de volume do sistema para amortecimento, ele é chamado de on-line. No caso em que o escoamento é transferido para área de amortecimento, após atingir uma certa vazão, o sistema é denominado off-line. A localização depende dos seguintes fatores: Em áreas muito urbanizadas, a localização depende da disponibilidade de espaço e da capacidade de interferir no amortecimento. Se existe espaço somente a montante, que drena pouco volume, o efeito será reduzido; Em áreas a serem desenvolvidas, deve-se procurar localizar o reservatório nas partes de pouco valor, aproveitando as depressões naturais ou parques existentes.

18 Conforme GEOCONSULT, 2001 um bom indicador de localização são as áreas naturais que formam pequenos lagos antes do seu desenvolvimento

19 6 PISCINÃO TC-9 FORD São Bernardo do Campo 6.1 Bacia Superior do Ribeirão dos Meninos O Ribeirão dos Meninos, afluente pela margem esquerda do curso médio inferior do rio Tamanduateí, tem parte de sua bacia localizada no quadrante leste-sudeste da cidade de São Paulo, estendendo-se aos municípios de São Caetano do Sul, Santo André, Diadema e, principalmente, São Bernardo do Campo. Com uma área total de drenagem, até a foz no rio Tamanduateí, de 112 km 2, tem suas nascentes localizadas a cerca de 1,5 km ao norte do reservatório do Rio Grande, próximo à localidade de Riacho Grande. A área de drenagem, computada até pouco a montante da confluência com o Ribeirão Taioca tem cerca de 30 km 2. A bacia, orientada na direção geral S - N, tem seu eixo maior medindo pouco menos que 20 km e larguras de 5,5 a 10 km, quando se considera em conjunto com a bacia do Ribeirão dos Couros. De acordo com levantamento efetuado pelo PDMAT em 1999, acrescido de informações cartográficas obtidas de restituição aerofotogramétrica em escala 1:25.000, o talvegue do rio tem uma extensão total de 20000 m, desenvolvendo-se desde o entorno da cota 820 m, nas cabeceiras, até próximo à cota 730 m na foz, no rio Tamanduateí.

Figura 6.2 Implantação Geral do Empreendimento 20

21 Figura 6.3 perfil Longitudinal do Ribeirão dos Meninos (GEOCONSULT, 2001). De acordo com GEOCONSULT, 2001 considerando-se exclusivamente o sub trecho de interesse, que se estende desde as nascentes até pouco a montante da confluência com o córrego Taioca, e também de acordo com as informações cartográficas acrescidas do referido levantamento, o talvegue do ribeirão dos Meninos tem uma extensão pouco superior a 7.700 m, com cotas variando desde 820 m até a cota 750 m. Esta sub bacia, com uma área de drenagem de 51 km 2 apresenta, dentre os afluentes da margem direita, o córrego Taioca, o córrego Saracantan e o córrego Chrysler, todos eles de porte médio; na margem esquerda, os tributários são de pequeno porte, com exceção do ribeirão dos Couros, cuja bacia hidrográfica alcança uma área de drenagem de 48 km 2, pouco menor portanto que a própria bacia do ribeirão dos Meninos.

22 6.2 Projeto 6.2.1 Estudo Hidráulico Segundo GEOCONSULT, 2001 No estudo hidráulico foi feita a otimização das dimensões físicas das diversas estruturas que integram a obra em função das características do local, das limitações de espaço e da capacidade de acumulação do reservatório. Considerando que o reservatório de retenção TC-9 Ford/Av. Taboão encontra-se localizado na parte inferior da bacia do Ribeirão dos Couros e, que ainda não foram construídos todos os reservatórios previstos nessa bacia foi adotado um critério de dimensionamento que permite adaptar a eficiência da obra às eventuais variações do comportamento do Ribeirão dos Couros ao longo dos anos analisando-se diferentes períodos de retorno. Com os resultados desta otimização foram definidas as estruturas hidráulicas como poderá ser visto a seguir. 6.2.2.1 Dados Técnicos da Obra De acordo com os estudos feitos por GEOCONSULT, 2001 seguem os dados técnicos utilizados na elaboração do projeto da obra: Soleira de controle de níveis Largura: 10m Cota da crista: 738,30m

23 Soleira de captação: Comprimento útil: 50m Cota da crista: 740,50m Estrutura de partição Largura: 15m Comprimento: 55m Cota de fundo: 736,60m Soleira de emergência Comprimento: 40m Cota da crista: 742,50m Canal de aproximação Comprimento: 110m Largura: 10m Cota média de fundo: 737,80m Canal Lateral Largura: 10m Cota média de fundo: 736,00m Comprimento: 272m Reservatório Cota média de fundo: 731,50m Nível de água máximo normal: 747,60m Volume: 400000 m 3 Amortecimento máximo: 43% Equipamentos Bombas: 4 unidades

24 Capacidade unitária: Altura geométrica máxima: Tempo de esvaziamento: 750 l/s 10m 12 horas 6.2.3 Dimensionamento Hidráulico 6.2.3.1 Níveis de Projeto No quadro 6.1, podemos verificar as vazões das bacias em questão para os diversos períodos de retorno, levantamento este efetuado à partir do estudo hidrológicos da bacia Tr 2 Tr5 Tr 10 Tr 25 Tr 50 Tr 100 Q (m³/s) 79,90 126,78 157,30 198,15 229,90 262,14 Vol(m³) 408021.6 761474.3 1021292 1250248 1418549 1591758 NA Max (m) 0 0 0 0 742,00 743,00 Quadro 6.1 Vazão x Período de Retorno (GEOCONSULT, 2001).

25 6.2.3.2 Relação Cota Volume do Reservatório Cota Volume (m³) 731.5 0 732 15000 733 37000 734 58000 735 83000 736 111800 737 143900 738 180000 739 215000 740 255000 741 300000 742 345000 742.5 370000 743 400000 Cota (m) 743 737 731 0 100000 200000 300000 400000 Volume (m³) Figura 6.4 - Capacidade do reservatório em função da cota atingida (GEOCONSULT, 2001).

26 6.2.3.3Hidrogramas de Projeto 300 250 Vazão (m³/s) 200 150 100 50 Tr 2 Tr 10 Tr 25 Tr 50 Tr 100 Tr5 0 0 2 4 6 8 10 12 Tempo (h) Figura 6.5 - Histograma Vazão x Período de Retorno (GEOCONSULT, 2001). 6.2.3.4 Canal de Restituição Na figura 6.6 poderemos verificar o desempenho do canal de restituição em função da cota tingida pela lâmina d` agua. Cota Ref (m) 736.4 Decliv (m/m) 0,002963 Num Cel 1 Base (m) 10 Manning 0,015 Step 10 Cotas (m) 743 742 741 740 739 738 737 736 Figura 6.6 Dados para execução do Canal de restituição (GEOCONSULT, 2001). Canal Canal 0 50 100 150 Vazão (m³/s)

27 6.2.4 Critérios de Projeto Para a determinação das dimensões e profundidades do reservatório foi levado em conta primeiramente as vazões para um período de retorno de cheias de 50 anos, sendo que abaixo verificaremos nas indicações abaixo que para ocorrência de tal cheia, as vazões efluentes e de retenção e ainda também os mesmos levantamentos para uma cheia com período de retorno de 10 anos, dados obtidos por estudos realizados por GEOCONSULT, 2001. 1a. Meta Otimizado para Tr 50 anos, condição futura Vazão de Projeto Vazão de Engolimento Pretendida Vazão Máxima Efluente Pretendida (GEOCONSULT, 2001) 230 m³/s 110 m³/s 120 m³/s 2a. Meta Otimizado para Tr 10 anos, admitindo-se que nos primeiros anos da obra a soleira de controle possa ser elevada em 50 cm através de um stop-log de concreto, de forma a amortecer mais as cheias mais freqüentes. Cota Máxima de Projeto: 742,00 m Borda Livre: Nível d água máximo considerando a cheia de Tr 100 anos NA max máx: 743,00 m ( nível d` agua maximu maximorum)

28 Soleira de Controle Vazão de Projeto (m³/s) 120 Altura do Paramento (p) 1,7 Taludes (1h: v) 0 Carga de Projeto Hd 3,7 Coef Descarga Cd 0,33 0,38 Larg Canal Aprox (m) 15 Cota Soleira 738,30 Step Curva (m) 0,25 Compr Soleira (m) 1 10,00 (GEOCONSULT, 2001) A soleira terá um vão central de 1m para vazões de base. 6.2.4.1 Capacidade da Soleira e do Canal A figura a seguir apresenta a comparação de vazão x cota de nível, para o canal e a soleira de controle do reservatório, garantindo a vazão máxima do canal nos níveis desejados. Cotas (m) 743 742 741 740 739 738 737 736 Soleira Controle Canal 0 50 100 150 200 250 Vazão (m³/s) Figura 6.7 - Cota x Vazão (GEOCONSULT, 2001)

29 Soleira de Engolimento: Método de De Marchi : L=51,17 m Cálculo da Soleira Lateral pelo Método de De Marchi NA max projeto 742 Dados m Vazão Canal de Aproximação Q 1 m³/s 230,00 Largura Canal de Aproximação B 1 m 15,00 Declividade I m/m 0,002963 Rugosidade Manning n 0,015 Vazão pela Soleira Lateral Q w m³/s 97,5 Vazão Remanescente Canal Q 2 m³/s 132,5 Profundidade Uniforme Jusante h 2 m 5,40 Energia a jusante E 2 m 5,54 Altura da Soleira W m 3,9 Função ø ø(2) -1,034 Profundidade Crítica Montante h cr m 2,88 Profundidade a montante h 1 m 5,07 Energia a montante E 1 m 5,54 Altura da Soleira W m 3,90 Função ø ø(2) -2,291 Largura da Soleira L m 0,15 Coeficiente de Contração (h 1 - W)/L 7,801 Coeficiente de Correção K 1,00 Velocidade a montante V 1 m/s 3,02 Número de Froude F r 0.429 Coeficiente de Descarga µ 0,553 Largura da Soleira B 2 m 51,17 Método Ven Te Chow Vazão Afluente m³/s 241,3974 Vazão de Engolimento m³/s 108,94

30 Vazão Efluente m³/s 132,46 Coeficiente de Descarga 0,267744 Resultante (GEOCONSULT, 2001) Linha D'água na Soleira 745.00 743.00 Cota (m ) 741.00 739.00 737.00 735.00-10.00 0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 Progressiva (m) Nível d'água Crista da Soleira Lateral Fundo e Borda do Canal Figura 6.8 - Progressão de linha d água (GEOCONSULT, 2001). 6.2.5 Conclusões do Projeto Após a análise de todos os dados apresentados anteriormente chegou-se as seguintes conclusões para elaboração do projeto executivo: Vazão de Projeto (m³/s) 110 Altura do Paramento (p) 3,9 Taludes (1h:1v) 0 Carga de Projeto Hd 1,5 Coef Descarga Cd 0,267744 Larg Canal Aprox (m) 15 Cota Soleira 740,5 Step Curva (m) 0,17 Compr Soleira (m) 50,00

31 Soleira de Emergência Comprimento: Cota da crista: 40 m 742,50 m Em seguinte realizou-se a simulação de operação para dos diversos períodos de retorno para dois casos distintos, primeiro, Caso A, operação com a cota da soleira de acordo com o projetado inicialmente, segundo, Caso B, Considerando a elevação de 50 cm na soleira de controle. Caso A Considerando a Soleira de Controle como Projetada Período de retorno de 2 anos Vazão (m ³/s) 300 250 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) 744 742 Nível (m) 200 Qef1 (m³/s) NA1 (m) 740 150 Nar (m) 738 100 736 50 734 0 732-50 2 anos 0 1 2 3 4 5 Tempo (horas) Eficiência 10% 730 Figura 6.9 - Vazão x Tempo TR-2 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)

32 Período de retorno de 5 anos Vazão (m³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) NA1 (m) Nar (m) 738 736 734 732-50 5 anos 0 1 2 3 4 5 Tem po (horas) Eficiência 27% 730 Figura 6.10 - Vazão x Tempo TR-5 anos caso A (GEOCONSULT, 2001). Período de retorno de 10 anos Vazão (m³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 738 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) NA1 (m) Nar (m) 736 734 732-50 10 anos 0 1 2 3 4 5 Tem po (horas) Eficiência 34% 730 Figura 6.11 - Vazão x Tempo TR-10 anos caso A (GEOCONSULT, 2001) Período de retorno de 25 anos

33 Vazão (m³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 738 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) NA1 (m) Nar (m) 736 734 732-50 25 anos 0 1 2 3 4 5 Tempo (horas) Eficiência 40% 730 Figura 6.12 - Vazão x Tempo TR-25 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)

34 Período de retorno de 50 anos Vazão (m ³/s) 300 250 744 742 Nível (m) 200 150 100 50 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) Qem(m³/s) NA1 (m) Nar (m) 740 738 736 734 0 732-50 50 anos 0 1 2 3 4 5 6 7 Tem po (horas) Eficiência 43% 730 Figura 6.13 - Vazão x Tempo TR-50 anos caso A (GEOCONSULT, 2001) Período de retorno de 100 anos Vazão (m ³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) Qem(m³/s) Qef tot(m³/s) NA1 (m) Nar (m) 738 736 734 732-50 100 anos 0 1 2 3 4 5 Tem po (horas) Eficiência 35% 730 Figura 6.14 - Vazão x Tempo TR-100 anos caso A (GEOCONSULT, 2001)

35 Eficiência do reservatório Caso A Tr Qaf1 NA1 (m) Qw1 Qef1 Nar (m) Vres (m³) Qem Ef. (%) (m³/s) (m³/s) (m³/s) (m³/s) 2 79,51 740,76 7,79 71,71 732,18 18966,55-10% 5 126,55 741,20 34,63 91,82 736,14 116261,20... 27% 10 157,08 741,44 53,76 103,36 738,51 197769,20-34% 25 197,92 741,72 80,21 117,83 741,05 302246,69-40% 50 229,69 741,97 101,23 131,07 741,97 343876,69-43% 100 261,95 742,63 122,83 167,76 742,63 377935,81 3,56 35% (GEOCONSULT, 2001) Eficiência do reservatório para o caso A Eficiência do Amortecimento 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1 10 100 Tr (anos) Figura 6.15 - Eficiência de amortecimento, caso A (GEOCONSULT, 2001) A figura 6.15 apresenta o real efeito de amortecimento que será causado pela implantação do piscinão no caso A, ou seja sem a elevação da soleira de controle.

36 Caso B Considerando a elevação descrita anteriormente de 50cm na soleira, que passaria a ter cota 738,80 m 2. Através de um stop-log de concreto, pode-se otimizar a eficiência para Tr 10 anos, sem colocar em risco a segurança da obra para Tr 100 anos. No futuro o stop-log pode ser retirado. (GEOCONSULT, 2001). PERÍODO DE RETORNO DE 2 ANOS Vazão (m ³/s) 300 250 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) 744 742 Nível (m) 200 Qef1 (m³/s) NA1 (m) 740 150 Nar (m) 738 100 736 50 734 0 732-50 2 anos 0 1 2 3 4 5 Tempo (horas) Eficiência 25% 730 Figura 6.16 - Vazão x Tempo TR-2 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)

37 Período de retorno de 5 anos Vazão (m³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) NA1 (m) Nar (m) 738 736 734 732-50 5 anos 0 1 2 3 4 5 Tem po (horas) Eficiência 39% 730 Figura 6.17 - Vazão x Tempo TR-5 anos caso B (GEOCONSULT, 2001) Período de retorno de 10 anos Vazão (m³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 738 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) NA1 (m) Nar (m) 736 734 732-50 10 anos 0 1 2 3 4 5 Tem po (horas) Eficiência 44% 730 Figura 6.18 - Vazão x Tempo TR-10 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)

38 Período de retorno de 25 anos Vazão (m³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 738 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) NA1 (m) Nar (m) 736 734 732-50 25 anos 0 1 2 3 4 5 Tempo (horas) Eficiência 35% 730 Figura 6.19 - Vazão x Tempo TR-25 anos caso B (GEOCONSULT, 2001) Período de retorno de 50 anos Vazão (m ³/s) 300 250 744 742 Nível (m) 200 150 100 50 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) Qem(m³/s) NA1 (m) Nar (m) 740 738 736 734 0 732-50 50 anos 0 1 2 3 4 5 6 7 Tem po (horas) Eficiência 35% 730 Figura 6.20 - Vazão x Tempo TR-50 anos caso B (GEOCONSULT, 2001)

39 Período de retorno de 100 anos Vazão (m ³/s) 300 250 200 744 742 740 Nível (m) 150 100 50 0 Qaf1 (m³/s) Qw 1 (m³/s) Qef1 (m³/s) Qem(m³/s) Qef tot(m³/s) NA1 (m) Nar (m) 738 736 734 732-50 100 anos 0 1 2 3 4 5 Tem po (horas) Eficiência 28% 730 Figura 6.21 - Vazão x Tempo TR-100 anos caso B (GEOCONSULT, 2001) Eficiência do reservatório - caso B Tr Qaf1 NA1 (m) Qw1 Qef1 Nar (m) Vres (m³) Qem Ef. (%) (m³/s) (m³/s) (m³/s) (m³/s) 2 79,51 740,98 19,70 59,87 734,08 60055,36-25% 5 126,55 741,38 49,19 77,23 738,65 202684,59 0.00 39% 10 157,08 741,61 69,37 87,65 740,90 295608,19-44% 25 261,95 742,63 122,83 167,76 742,63 377935,81 3.56 35% 50 229,69 742,69 118,74 142,65 742,69 381308,59 6.31 35% 100 261,95 743,02 141,03 161,16 743,00 400000,00 27.56 28% (GEOCONSULT, 2001)

40 Eficiência do reservatório para o caso B Eficiência do Amortecimento 50% 40% 30% 20% 10% 0% 1 10 100 Tr (anos) Figura 6.22 - Eficiência de amortecimento, caso B (GEOCONSULT, 2001) A figura 6.22 apresenta o real efeito de amortecimento que será causado pela implantação do piscinão no caso B, ou seja com a elevação da soleira de controle pela implantação do stop log de 50cm. 6.3 Metodologias executivas A escavação compreendeu a maior parte dos serviços, essa por inúmeras vezes teve de ser paralisada em função das chuvas, especialmente em períodos de cheias, para prosseguimento das escavações e acesso dos equipamentos como caminhões e escavadeiras aos locais de escavação os caminhos de acesso eram recobertos com britas e entulhos de maneira que evitava o atolamento dos equipamentos, o material proveniente de toda a escavação foi destinado a uma área de descarte (bota-fora) devidamente regularizado. Também durante as escavações e em especial nos períodos de cheia foi necessária por inúmeras os locais de escavação foram inundados e eram esgotados por meio de moto-bombas, durante o tempo de esgotamento não era possível a realização dos serviços de escavação. As paredes laterais, ou seja, os taludes do piscinão foram executados com inclinação média de 1 / 2,5 garantindo uma boa estabilidade dessas paredes essas taludes receberam duas camadas de filtro sem a primeira feita com manta geotextil, recoberta por uma camada de bica corrida fina, a camada de contenção final

41 constituída por brita de maior diâmetro, que foi protegida por uma camada de concreto projetado para finalizar o acabamento das paredes. Ao pé dos taludes foram implantados sistemas de drenagem de grandes dimensões com a função de drenar a água infiltrada nas encostas do talude, ajudando a garantir a estabilidade dos mesmo, ficando as camadas de filtro implantadas no talude responsáveis por permitir o escoamento da água até o dreno no pé do talude. A Soleira de montante possui também uma escada de dissipação de energia que permite ao escoamento chegar ao fundo do piscinão de maneira mais tranqüila evitando falhas estruturais, essas escada foi executada em gabião caixa e após concluída recoberta por uma camada de concreto projetado. O piso da bacia foi executado em algumas camadas, tendo como camadas de base inicialmente britas de grande diâmetro (rachão) recoberta por camada de britas de menor diâmetro uma camada mais superior de bica corrida preparando para o acabamento final que foi executado em concreto rolado. O canal lateral também foi retificado tendo suas paredes laterais e fundo executados em concreto armado. Conforme visto em projeto o piscinão possui um volume que fica retido durante o tempo de maior volume nas chuvas que depois aos poucos é restituído ao leito normal do rio pelas soleiras, no entanto um grande volume fica ainda retido, ou seja todo o volume que esta abaixo do nível da soleira jusante, esta água é devolvida ao leito do rio por meio de bombas de recalque submersas que foram instaladas próximo a jusante do piscinão em um poço de bombas, a ligação entre o poço de bombas e o piscinão foi feito por meio de um pequeno túnel. O poço de bombas que tem forma circular e paredes em concreto armado, no momento da execução, em função da péssima rigidez do solo local, verificou-se a necessidade de estabilizar o subsolo por meio da injeção de solo cimento, o que permitiu uma adequada execução do mesmo. O túnel de ligação foi executado pelo método não destrutivo, com paredes executadas em concreto projetado e utilização de cambotas, também utilizou-se a aplicação de enfilagens para garantir a sustentação da estrutura do túnel. A estrutura do piscinão possui ainda uma casa de máquinas por onde é possível monitorar o funcionamento das bombas de recalque. Sendo que o poço