Drenagem_Urbana-01.pdf

Profº Orlando Sodré Gomes
Drenagem
Urbana 2017.1

Drenagem Urbana
OBJETIVO
O objetivo do CURSO é apresentar alguns
conceitos fundamentais do sistema de
DRENAGEM URBANA por meio de aulas teóricas.
Busca-se a orientação de estudantes e
profissionais especializados na elaboração de
projetos, execução e dimensionamento, e visa
fornecer aos participantes conceitos para
avaliação de técnicas modernas relativas à
área em ênfase.

Drenagem Urbana
EMENTA
Apoiado nos preceitos da Hidráulica,
Hidrologia e Topografia o curso de DRENAGEM
URBANA traz abordagens sobre Urbanização;
Elementos de Hidrologia Básica – Processos
Hidrológicos; Componentes de um Sistema de
Drenagem – (Macro e Microdrenagem);
Sistemas Convencionais e Não-Convencionais;
Projeto de Drenagem; Aspectos Legais da
Drenagem Urbana.

Drenagem Urbana
OBJETIVO DO CURSO
Visa à compreensão dos Conceitos e Terminologia
técnica da área de Drenagem Urbana. Deseja-se que a
uniformização e entendimento técnico da parte básica
da HidroIogia e Drenagem aplicada à Engenharia seja
elemento agregador nas equipes elaboradoras de
projetos de drenagem urbana.
Capacitar para análise e discussão das causas e
formas de controle de inundações urbanas, através de
abordagem sistêmica de aspectos como uso do solo,
hidrologia urbana, medidas estruturais e não estruturais
de controle e prevenção de inundações urbanas.

Drenagem Urbana
INTRODUÇÃO
Durante muitos anos, tanto no Brasil como em outros
países, a DRENAGEM URBANA das grandes metrópoles foi
abordada de maneira acessória, no contexto do
parcelamento do solo para usos urbanos. Na maior parte
dessas grandes metrópoles, o crescimento das áreas
urbanizadas processou-se de forma acelerada e somente
em algumas a DRENAGEM URBANA foi considerada fator
preponderante no planejamento da sua expansão.
O aumento das áreas urbanizadas e, consequentemente,
impermeabilizadas, ocorreu a partir das zonas mais baixas,
próximas às várzeas dos rios ou à beira-mar, em direção às
colinas e morros.

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INTRODUÇÃO
A tendência da urbanização das cidades brasileiras
tem provocado impactos significativos na população e
no meiro ambiente. Estes impactos têm deteriorado a
qualidade de vida da populaçãop, através do
aumento da frequência e do nível das inundações,
redução da qualidade da água e aumento de
materiais sólidos receptores.
Este processso é desencadeada principalmente
pela forma como as cidades se desenvolveram nas
últimas décadas e a ocupação das áreas ribeirinhas.

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INTRODUÇÃO
A tendência existente em termos de planejamento de
sistemas de DRENAGEM URBANA tem sido a seguinte:
• Os projetos de DRENAGEM URBANA tem como filosofia o
escoamento da água precipitada o mais rápido possível
para fora da área projetada. Este critério aumenta de
algumas ordens de magnitude as vazões máximas, a
frequência e o nível de inundação de áreas à jusante.
• As áreas ribeirinhas, inundadas pelo curso d’água durante
os períodos de cheia, têm sido ocupadas pela ocupação
durante a estiagem. Os prejuízos resultantes são evidentes.

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INTRODUÇÃO
Para alterar esta tendência é necessário adotar princípios de
CONTROLE DE ENCHENTES que considerem o seguinte:
• O aumento de vazão devido à urbanização não deve ser
transferido para jusante.
• A bacia hidrográfica deve ser o domínio físico de avaliação dos
impactos resultantes de novos empreendimentos.
• O horizonte de avaliação deve contemplar futuras ocupações
urbanas.
• As áreas ribeirinhas somente poderão ser ocupadas dentro de
um zoneamento que contemple as condições de enchentes.
• As medidas de controle devem ser preferencialmente não-
estruturais.

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INTRODUÇÃO
Para implementação destes padrões de controle que
busquem uma visão de desenvolvimento sustentável no ambiente
urbano é necessário um PLANO DIRETOR URBANO que aborde:
“...assuntos como a caracterização do desenvolvimento de um
local, planejamento em etapas, vazões e volumes máximos para
várias probabilidades, localização, critérios e tamanhos de
reservatórios de detenção e condições de escoamento, medidas
para melhorar a qualidade do escoamento, regulamentações
pertinentes e como o plano desenvolve os mesmos em
consistência com objetivos secundários como recreação pública,
limpeza, proteção pública e recarga subterrânea.” (ASCE, 1992)

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CONCEITOS
“Sistema destinado ao escoamento das águas de
chuva no meio urbano.”
“O sistema de drenagem deve ser entendido como o
conjunto da infraestrutura existente em uma cidade para
realizar a coleta, o transporte e o lançamento final das
águas superficiais. Inclui ainda a hidrografia e os
talvegues.”
“Os sistemas de drenagem urbana são sistemas
preventivos de inundações, principalmente nas áreas
mais baixas das comunidades sujeitas a alagamentos ou
marginais aos cursos d’água.”

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CONCEITOS
“O sistema de drenagem urbana é constituído por
uma série de medidas que visam a minimizar os riscos a
que estão expostas as populações, diminuindo os
prejuízos causados pelas inundações e possibilitando o
desenvolvimento urbano de forma harmônica,
articulada e ambientalmente sustentável.”
“A enchente é um fenômeno natural do regime do
rio, e todo rio tem sua área de inundação. As
inundações passam a ser um problema para o homem
quando ele deixa de respeitar os limites naturais dos rios,
ocupando suas áreas marginais.”

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CONCEITOS
“Drenagem Urbana é o conjunto de
medidas que têm como finalidade a
minimização dos riscos aos quais a sociedade
está sujeita e a diminuição dos prejuízos
causados pelas inundações, possibilitando o
desenvolvimento urbano da forma mais
harmônica possível, articulado com as outras
atividades urbanas.”

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CONCEITOS
“O sistema de drenagem urbana pode ser dividido
em:

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CONCEITOS
 Muitas cidades vem sofrendo com o crescimento
desordenado e rápido. Isso vem provocando um
choque brusco nos sistemas de drenagem urbana ou
de captação das águas pluviais.
 Várias cidades já sofreram com a “força” das
águas das chuvas como, por exemplo, São Paulo, Rio
de Janeiro, Goiânia etc.

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A seguir, as fotos mostram algumas imagens das cheias nessas
cidades:
São Paulo - 2010

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A seguir, as fotos mostram algumas imagens das cheias nessas
cidades:
Rio de Janeiro - 2010

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Urbanização e Drenagem
Ações
 desmatamento
 substituição da cobertura vegetal natural
 instalação de redes de drenagem artificiais
 ocupação de áreas de inundação
Conseqüências
 impermeabilização das superfícies
 redução de tempos de concentração
 aumento do escoamento superficial

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EFEITOS DA URBANIZAÇÃO SOBRE O ESCOAMENTO
• No início do século XIX, prevalecia o conceito higienista:
As água, de chuva ou mesmo de esgoto sanitário,
deveriam ser conduzidas “rio abaixo”, afastado ou
diminuindo a probabilidade de contaminação.
• Esse conceito prevaleceu até uma etapa seguinte
quando se buscou equacionar, istoé, dimensionar os
condutos de drenagem.
• Em 1970, o conceito de DRENAGEM URBANA passou a dar
lugar ao de HIDROLOGIA URBANA, onde a tônica de se
“livrar das águas”, empurrando o problema para o vizinho
logo a jusante, mostrou-se superada.

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Surgiu, então:
• TÉCNICAS COMPENSATÓRIAS: Diminuir o PICO DE CHEIA
(pavimentos permeáveis, calçadas ecológicas e micro-
reservatórios);
• ALTERNATIVAS NÃO-ESTRUTURADAS: envolve a
reformulação de legislação ou planos diretores.

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A partir da segunda metade do século XX, a intensa concentração da
população em área urbanas manifestou-se como um fenômeno mundial,
inclusive no Brasil. O fluxo foi do campo para cidade, agravando os
problemas de infra-estrutura urbana.

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Soluções localizadas destinadas a equipamentos de infraestrutura,
como sistema viário, acabam gerando problemas que repercutem, em
outras partes como no sistema de DRENAGEM.

Drenagem Urbana
De maneira geral os
impactos da
urbanização mais
perceptíveis na
DRENAGEM URBANA
são os relacionados
a alterações no
escoamento
superficial gerados
pela intensa
impermeabilização.

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Em áreas que sofreram intensa urbanização, após curtos períodos de
chuva, observam-se alagamentos conforme mostrado em figura abaixo.

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Trata-se de uma prática comum em cidades sem um PLANO DIRETOR
eficaz, em função de uma compreensão precária do que significa
HIDROLOGIA URBANA.

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Eficácia das Soluções
 política de ocupação do solo;
 meios legais, financeiros, técnicos e institucionais;
 organização institucional (tecnologia, critérios,
obras, comunicação social, participação pública,
aplicação de leis e normas);
 processo de planejamento (curto, médio e longo
prazo);
 campanhas educativas.

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Necessidades
 planejamento, projeto, execução e operação
 coleta e análise de dados, cadastro de obras,
cartografia temática
 recuperação e limpeza da drenagem
 pesquisa e desenvolvimento tecnológico
 capacitação técnica, treinamento
 comunicação social e educação ambiental
 normatização técnica, legislação , fiscalização
 avaliação de resultados
 gestão ambiental

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Necessidades
O sistema de drenagem tem uma particularidade em
relação a urbanização: as águas pluviais sempre
ocorrerá, independentemente de existir ou não sistema
de drenagem adequado. A qualidade desse sistema é
que determinará se os benefícios ou prejuízos à
população serão maiores ou menores.
O planejamento do sistema de drenagem é de suma
importância para redução de custos e aumento dos
benefícios resultantes.

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Alguns exemplos de benefícios resultantes seriam:
• A construção de reservatórios de acumulação a montante;

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Alguns exemplos de benefícios resultantes seriam:
• A concepção de parques nos quais se admita inundações
periódicas;

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Necessidades
A urbanização de áreas altas resulta no aumento
do escoamento de águas pluviais rumo às baixadas.
Um empreendimento imobiliário à montante deve
ser projetado de forma a conservar as condições
naturais através de reservatórios de acumulação das
cheias, ou ser onerado pelos custos de ampliação
do sistema de drenagem das áreas à jusante.

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Sistema de Reservatórios da Praça da Bandeira

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Fundamentos do Sistema de Drenagem Urbana
Planejar ou gerenciar sistemas de DRENAGEM
URBANA envolve administrar um problema de alocação
de espaço.
A urbanização caótica e o uso inadequado do solo
provocam a redução da capacidade de
armazenamento natural dos deflúvios e estes, por sua
vez, demandarão outros locais para ocupar.

Drenagem Urbana
O sistema de drenagem urbana é um sistema de
prevenção às inundações e, fundamenta-se não só em
PLANOS, PROJETOS e OBRAS, mas também em legislação
e medidas que compreendem:
• Códigos, leis e regulamentos sobre edificações,
zoneamento, parcelamento e loteamento do solo e
também códigos sanitário;
• Fiscalização da administração pública nas áreas de
urbanizadas e edificadas, bem como planos de
reurbanização e renovação de áreas deterioradas;

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O sistema de drenagem urbana é um sistema de
prevenção às inundações e, fundamenta-se não só em
PLANOS, PROJETOS e OBRAS, mas também em legislação
e medidas que compreendem:
• Declaração de utilidade pública e desapropriação
de áreas ociosas, ou assoladas por inundações
frequentes;

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Fundamentos do Sistema de Drenagem
A seguir dispositivos importantes quando se referem às
BAIXADAS constituídas por planícies sedimentares
marginais aos cursos de água:
• Zoneamento com delimitação clara das áreas
frequentemente inundadas;
• Fixação de cotas aquém das quais a ocupação é
desaconselhada ou mesmo vedada;
• Restrição de acesso às áreas sujeitas à inundações;
• Restrição por parte de órgãos públicos de
financiamento, para empreendimentos de ocupação
das baixadas;

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A seguir dispositivos importantes quando se referem às
BAIXADAS constituídas por planícies sedimentares
marginais aos cursos de água:
• Impedimentos à expansão de outros serviços
públicos: água, esgotos, iluminação pública, etc.
• Estudo de áreas alternativas para os
empreendimentos em cogitação;
• Fixação de incentivos fiscais para que os terrenos
inundáveis permaneçam ociosos;

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Outras medidas (estruturais e não-estruturais) podem
ser tomadas para evitar ou minimizar as inundações, tais
como:
• Obras hidráulicas de controle, amortecimento ou
retardamento de cheias;
• Recursos de proteção local contra inundações,
como comportas, válvulas, etc;
• Planos de emergência contra inundações,
compreendendo diques de sacos de areia, esquemas
de evacuação da população, etc;

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Outras medidas (estruturais e não-estruturais) podem
ser tomadas para evitar ou minimizar as inundações, tais
como:
• Planos de assistência social, compreendendo
socorro para à população pelo fornecimento de
abrigo, alimentação, ajuda financeira, etc;
• Isenção de impostos e taxas às pessoas e às
propriedades;

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Medidas de Controle

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Medidas Estruturais

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Medidas Não Estruturais

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Figura: Curvas de Atendimentos às Demandas da DRENAGEM à partir das ações referentes às
medidas estruturais e não estruturais.

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Formulação do PLANO DIRETOR

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Figura: planejamento de Sistemas de DRENAGEM – Fluxograma das Atividades Principais.

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Medidas Não Convencionais
As MEDIDAS NÃO CONVENCIONAIS em DRENAGEM URBANA
podem ser entendidas como: ESTRUTURAS, OBRAS, DISPOSITIVOS ou
PROJETOS DIFERENCIADOS.
São soluções diferentes do conceito de canalização, mas podem
estar a ela associadas, que são as seguintes:
• Incrementar o processo da INFILTRAÇÃO;
• Reter os escoamentos em reservatórios;
• Retardar o fluxo nas calhas dos córregos e rios;
• Proteção das áreas baixas com sistemas de diques do tipo
“Polder”;
• Derivar os escoamentos, promovendo “by pass” em áreas
afetadas;

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Quadro: Conceito de CANALIZAÇÃO X RESERVAÇÃO.

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Detenção dos Escoamentos

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Figura: Evolução de Obras de DETENÇÃO em Centros urbanos.

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Figura: Esquemático dos Conceitos de RESERVAÇÃO X CANALIZAÇÃO.

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Contenção na Fonte
São dispositivos de pequenas dimensões e localizados próximos aos locais
onde os escoamentos são gerados (fonte), para o melhor aproveitamento do
sistema de condução do fluxo à jusante

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Dispositivos de INFILTRAÇÃO
Esses dispositivos podem ser classificados em dois
grupos principais, denominados MÉTODOS DISPERSIVOS
e MÉTODOS EM POÇOS.
Os MÉTODOS DISPERSIVOS incluem os dispositivos pelos
quais a água superficial infiltra-se no solo.
Os MÉTODOS EM POÇOS são aqueles em que há
recarga do nível subterrâneo pelas águas superfície.

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Dispositivos de INFILTRAÇÃO
Quadro: Classificação Geral dos DISPOSITIVOS DE INFILTRAÇÃO.

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Superfícies de Infiltração – É a forma mais simples de disposição no
local e consiste em permitir que as águas superficiais percorram um terreno
coberto por vegetação.

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Valetas de Infiltração Abertas – São valetas revestidas com
vegetação, em geral GRAMA, adjacentes a rua e estradas, ou junto a
áreas de estacionamento, para favorecer a infiltração.

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Bacias de Percolação – É construída por escavação de uma valeta
que posteriormente, é preenchida com brita ou cascalho, e sua superfície
reaterrada.

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Pavimentos Porosos –

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Poços de Infiltração –
São recomendados quando
não se dispõe de espaço ou
quando a urbanização
existente, já consolidada,
inviabiliza a implantação
das medidas dispersivas de
aumento da infiltração.

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Detenção in Situ – São os reservatórios implantados para controlar
áreas urbanizadas restritas, como condomínios, loteamentos e distritos
industriais.

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Contenção a Jusante

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Foto: Reservatório AT-1a em Mauá com áreas verdes e de lazer incorporadas.

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Bacias de Retenção – São reservatórios de superfície que sempre
contêm um volume substancial de água permanente para servir a
finalidades recreacionais, paisagísticas, ou até para abastecimento de
água ou outras funções.

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Bacias de Detenção – Áreas normalmente secas durante as
estiagens, mas projetadas para reter as águas superficiais apenas durante e
após as chuvas.

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Bacias de Sedimentação – São reservatórios com a função principal
de reter sólidos em suspensão ou absorver poluentes carreados
pelos escoamentos superficiais. São os reservatórios on-line e off-line.
Os reservatórios on-line encontram-se na linha principal do
sistema e restituem os escoamentos de forma atenuada e
retardada ao sistema de drenagem, de maneiro contínua,
normalmente por gravidade.
Os reservatórios off-line retêm volumes de água desviados da
rede de drenagem principal quando ocorre a cheia, e os devolvem
para o sistema, geralmente por bombeamento, ou pro válvulas
controladas, após obtido o alívio nos picos de vazão.

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DEFINIÇÕES
Ciclo Hidrológico

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A fase mais importante, do CICLO HIDROLÓGICO,
para os engenheiros é a fase que ocorre o transporte
de água na superfície terrestre, pois a maioria dos
estudos hidrológicos está ligada ao aproveitamento da
água superficial e à proteção contra os fenômenos
provocados pelo seu deslocamento.

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DEFINIÇÕES
Escoamento

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DEFINIÇÕES
Fatores que Influenciam o Escoamento

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