REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.10213081
Keila Társila Gomes da Silva1
Tiago Alexandrino Leal2
Annamaria Faria de Carvalho Loureiro3
RESUMO
O processo de urbanização no Brasil foi determinante para a configuração da sociedade moderna. Um país que outrora foi considerado rural, ganha uma nova conjuntura. A polarização se instala nas cidades à medida que a indústria e o comércio se desenvolvem, e a produção e o consumo capitalista se efetivam. O objetivo deste estudo é analisar os problemas causados pelo plano de drenagem inadequado das águas pluviais em área urbana. Esta pesquisa foi desenvolvida por meio de uma revisão integrativa da literatura, sendo realizada uma busca de informações entre os meses de Setembro a Outubro de 2023 por meio das bases de dados indexadas na Biblioteca Virtual em Saúde, que foram selecionados 08 estudos para compor esta revisão. Os resultados foram divididos em 2 subtemas, a fim de facilitar a compreensão. Conclui-se que nos municípios ainda há uma carência em sistemas de drenagens projetados e de qualidade que contemplem todos os bairros, mesmo que em alguns bairros existam, porém não funcionam de maneira adequada.
PALAVRAS-CHAVES: Drenagem urbana. Águas Pluviais. Problemas dos planos de drenagens.
1 INTRODUÇÃO
O processo de urbanização no Brasil foi determinante para a configuração da sociedade moderna. Um país que outrora foi considerado rural, ganha uma nova conjuntura. A polarização se instala nas cidades à medida que a indústria e o comércio se desenvolvem, e a produção e o consumo capitalista se efetivam.
A novidade foi a enorme velocidade com que ocorreu, ocasionando um crescimento desordenado. Esse dinamismo campo-cidade gerou o fenômeno da metropolização, que ocorre quando a ocupação urbana ultrapassa os limites das cidades. Para Bezerra (2016) ao passo em que se instala esse novo cenário social, há uma necessidade de investimentos em infraestrutura, saneamento e outras políticas públicas por parte da autoridade administrativa competente.
Maglio e Philippi Jr. (2005) conceitua drenagem como o conjunto de atividades de infraestrutura e instalações operacionais de águas pluviais, de transporte, de detenção ou de retenção das águas da chuva para o amortecimento de vazões. No caso dos recursos hídricos adota-se a bacia hidrográfica como unidade de planejamento, e o manejo integrado destas bacias busca adequar a interferência antrópica às características biofísicas. Portanto, adota-se hoje um conjunto de ações e soluções de caráter estrutural e não estrutural para um correto manejo das águas pluviais urbanas a fim de minimizar os efeitos adversos das enchentes urbanas.
Martins (2017) afirma que a drenagem urbana é fundamental para o planejamento eficiente frente à urbanização, como também para evitar ou amenizar os impactos negativos causados pela ocupação dos espaços urbanos.
Tucci (1997) elenca três consequências da urbanização nas cidades: o aumento das vazões máximas, causado pelo crescimento da capacidade de escoamento; o aumento da sedimentação, devido a permeabilização de superfícies e superprodução de lixo; e a depreciação da qualidade da água, devido ao mau uso deste recurso pela população, além de redes de esgotos inadequadas. Portanto, além de prejuízos econômico-sociais e ambientais, também são responsáveis por proporcionar meios de transmissão de patologias humanas.
A drenagem urbana adequada tem fundamental importância para uma cidade, não apenas para evitar deslizamentos, alagamentos, inundações e as perdas dos rios e dos lagos, mas também influenciam diretamente na valorização as propriedades existentes, redução de gastos com manutenção de vias públicas, redução de danos a propriedades e risco humano e escoamento rápido das águas superficiais facilitando o tráfego após as chuvas (CALDEIRA; LIMA, 2020).
No campo da engenharia, a importância de ser realizado um estudo prévio é para que seja verificado qual o melhor sistema de drenagem a ser utilizado: Micro drenagem, que compreende guias ou meio fio, sarjetas, dentre outros ou Macrodrenagem, que compreende galerias de grandes dimensões, reservatórios de detenção, entre outros. Buscando assim, os melhores custos e boa execução das funções que se propõe (BRASIL, 2010).
A falta de projetos adequados de drenagem urbana auxilia na degradação do meio ambiente natural e construído, saneamento básico e expondo os habitantes a riscos como deslizamentos, processos erosivos e alagamentos (OLIVEIRA; SANTANA, 2021).
Desse modo, a questão norteadora que fundamentou este estudo foi “quais os principais problemas causados por um plano de drenagem inadequado de águas pluviais em área urbana?”. O objetivo deste estudo é analisar os problemas causados pelo plano de drenagem inadequado das águas pluviais em área urbana.
2 REFERENCIAL TEÓRICO
2.1 A urbanização no Brasil e as suas consequências
No Brasil, cerca de 80% de sua população vive em área urbana, uma das principais consequências disso é a impermeabilização do solo, ocupação de faixas marginais de proteção dos rios, desmatamento, canalização de rios e quantidade crescente de lixo despejado em rios. Quando ocorre grande quantidade de chuvas os rios transbordam provocando inundações com danos materiais, humanos e ambientais a saúde da população, cerca de 20 milhões de pessoas sofrem com inundações no mundo anualmente (CHRISTOFIDIS.,2019).
Da mesma forma, Trevisol (2011) acredita que os avanços da urbanização podem comprometer os fatores do ambiente, que se modificam profundamente em suas condições naturais. Dessa forma, à medida que se expandem as cidades, o próprio homem vê suas possibilidades de existência ameaçadas pela forma desordenada pela qual traduz a sua ocupação.
Trevisol (2011) relaciona os efeitos causados pela urbanização nas cidades: a saturação de canalizações e esgotos; a drenagem das áreas que poderiam representar bacias de captação; encostas de morros e dos rios tomadas por habitações precárias, produzindo erosão e assoreamento. Tucci (2007) também elenca os principais efeitos desse processo, que fazem se sentir sobre todo o aparelhamento urbano relativo a recursos hídricos: o abastecimento de ́água; transporte e tratamento de esgotos cloacal e pluvial; aumento significativo na frequência das inundações, na produção de sedimentos e na deterioração da qualidade da ̃ água.
O gerenciamento do espaço urbano engloba os serviços de drenagem urbana. O principal instrumento para este gerenciamento são os planos diretores de urbanização (PDUs) ou de uso do solo urbano. No Brasil a Lei Federal N° 10.257 de 2001, conhecida como estatuto da cidade, prevê a criação de PDU para todas as cidades com mais de vinte mil habitantes.
O planejamento da drenagem urbana é recente no Brasil, por exemplo, com os Planos Diretores de drenagem urbana (PDDRU) Cruz e Tucci (2008) descrevem este plano como parte de um diagnóstico do comportamento da drenagem urbana em cada unidade de análise, a bacia hidrográfica. O plano deve conter cenários de ocupação atual e futuro e propor medidas estruturais e não estruturais de controle do escoamento como forma de eliminar os problemas detectados.
2.2 Drenagem Urbana
Um dos conceitos mais fundamentais da engenharia civil, é o conceito de drenagem, que possui como objetivo controlar o escoamento de água em áreas urbanas e rurais. Segundo Santos (2018), a drenagem se torna importante para evitar enchentes, inundações, erosões e outros problemas que podem ocorrer em função do acúmulo de água. Além disso, a drenagem também tem um grande papel dentro da preservação do meio ambiente, pois evita a contaminação do solo e dos corpos d’água.
A drenagem pode ser classificada em dois tipos, superficial ou subterrânea. A drenagem superficial é responsável por coletar a água da chuva que cai na superfície do solo, conduzindo-a para os dispositivos de descarga, já a drenagem subterrânea por outro lado é realizada por meio de galerias, poços e outras estruturas que permitem a captação da água que se encontra abaixo da superfície do solo (SOUZA. 2016).
Fica evidente, que a drenagem é uma atividade que envolve diversos aspectos técnicos, legais e socioambientais. Contudo, é necessário considerar as características do terreno, a capacidade de absorção do solo, a legislação local e as demandas da população para projetar sistemas de drenagem eficientes e adequados às necessidades de cada região. Dentre os elementos que compõem o sistema de drenagem urbana, estão: pavimento de ruas, guias e sarjetas, bocas de lobo, galerias de drenagem, sistemas de detenção e infiltração nos lotes e pavimentos, trincheiras e valas, entre outros (OLIVEIRA, 2017).
De acordo com as diretrizes básicas para projetos de drenagem urbana, o sistema de drenagem tem uma particularidade: o escoamento das águas das tormentas sempre ocorrerá independente 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.
Para Filho, Széliga e Enemoto (2000), os sistemas de drenagem urbana são sistemas essencialmente preventivos de inundações, principalmente nas áreas mais baixas das comunidades sujeitas a alagamentos ou marginais de cursos naturais de água. É evidente que no campo da drenagem, os problemas agravam-se em função da urbanização desordenada. Deve-se ter em mente que a melhor drenagem é aquela que drena o escoamento sem produzir impactos nem no local nem a jusante.
2.3 Problemas em drenagens urbanas
A patologia em drenagens urbanas pode ser compreendida como um problema grave, gerador de inúmeros prejuízos para a população. Diante dessa ótica, se torna indubitável que haja um monitoramento constante da situação das drenagens para que possíveis problemas possam ser detectados e tratados antes que se tornem críticos. Nesse sentido, a falta de manutenção das estruturas pode acelerar o processo de degradação, comprometendo a eficiência do sistema (SILVA et al., 2021).
Segundo Tucci (2012), a urbanização tende a impermeabilizar o solo e acelerar o escoamento por tubulações e canais. O processo produz: aumento da vazão máxima e sua frequência de inundação, aumento da velocidade da vazão levando à erosão do solo e geração de sedimentos no sistema de drenagem, aumento do fluxo de resíduos sólidos para a rede hidráulica. Os sólidos obstruem e reduzem o fluxo de tubulações e canais, causando inundações e deterioração da qualidade das águas pluviais devido à erosão das superfícies urbanas. Este conjunto de impactos demonstra a falta de sustentabilidade no atual padrão de urbanização de concentração urbana, onde todos os espaços são ocupados por superfícies impermeáveis.
Outro fator importante que contribui para o surgimento dessas patologias é a falta de planejamento na construção dessas estruturas. Como por exemplo, a ausência de estudos técnicos para identificação das necessidades de cada região e a escolha inadequada dos materiais podem ocasionar problemas como infiltrações, obstruções, rompimentos e até mesmo desabamentos das estruturas (FERREIRA.,2020).
Do ponto de vista de que todo empreendimento de construção civil deve possuir controle de qualidade, é necessário avaliar a produção de mão de obra neste processo e buscar minimizar o custo de materiais e retrabalho. A instalação de redes de saneamento de águas pluviais não é exceção, a falta de mão-de-obra especializada e a aplicação de técnicas corretas de execução acabam por conduzir à ineficiência destes sistemas, resultando em condutividade hidráulica insuficiente ou alagamentos nos centros urbanizados de diversas cidades. (GISOLFI, 2016).
Em suma, se torna pertinente destacar que a presença de patologias em drenagens urbanas pode gerar grandes impactos negativos para o meio ambiente, afetando tanto a qualidade da água como a do solo. Dessa maneira, se torna indispensável buscar soluções sustentáveis que possam minimizar os danos causados pelas patologias, como a utilização de materiais reciclados e o desenvolvimento de sistemas de drenagem que promovam a permeabilidade do solo e a infiltração da água (RODRIGUES, 2019).
3 METODOLOGIA
A presente pesquisa foi desenvolvida através de uma revisão de literatura integrativa, utilizando da síntese de resultados para responder à questão norteadora já explicada, de maneira sistemática, abrangente e ordenada. Este tipo de pesquisa possui informações abrangentes sobre determinado assunto (ERCOLE; MELO; ALCOFORADO, 2014).
Trata-se de uma pesquisa bibliográfica de revisão integrativa, no qual se classifica como um potencializador que encontra uns elevados números possíveis de resultados de forma organizada, constituindo-se em seis etapas distintas: I) delimitação da questão a ser pesquisada; II) busca na literatura; III) coleta de dados; IV) análise crítica dos estudos incluídos; V) discussão dos resultados; VI) apresentação da revisão integrativa (SOUZA, SILVA E CARVALHO, 2010).
Para a amostra foi realizado, no período de Setembro a Novembro de 2023, um levantamento das produções científicas por meio da busca na Biblioteca Virtual em Saúde (BVS), onde estão indexadas bases de dados eletrônicas utilizadas nesta pesquisa: Pubmed, MEDLINE (Medical Literature Analysis and Retrievel System Oline), SCIELO (Scientific Eletronic Library Online) e LILACS (Literatura Latino-Americana e do Caribe em Ciências da Saúde), sem recorte atemporal. Foram utilizados os descritores: problemas de drenagens AND drenagem urbana.
Após os cruzamentos mencionados anteriormente, foram adotados como critérios de inclusão: estudos de revisão, artigos disponíveis na íntegra de forma online, sem recorte temporal, nos idiomas de Português e Inglês, que seguem os descritores acima, onde os estudos incluídos precisavam abordar os problemas das drenagens das águas pluviais na área urbana. Ademais, foram aplicados como critérios de exclusão: produções de editoriais, cartas ao editor, resumos de eventos, artigos que não trataram da temática em questão, estudos duplicados nos bancos de dados e artigos não disponíveis gratuitamente.
Com a finalidade de verificar os fatores que cooperam para as patologias na área de estudo, será realizada uma pesquisa explicativa a fim de entender o porquê há grandes problemas (alagamento e erosão) relacionados à drenagem urbana e quais são os impactos causados (MESQUITA, 2020).
Com fundamentos nessas referências, o nosso estudo foi estruturado através de conhecimentos técnicos, que são relacionados e vinculados ao tema da pesquisa. Diante disso, é correto afirmar que todo o trabalho foi desenvolvido, principalmente, por embasamentos bibliográficos de livros, artigos, teses, legislações e pesquisa de campo. Vale-se de materiais que não receberam ainda um tratamento analítico, ou que ainda podem ser restruturadas ou reelaboradas para atingir o objetivo da pesquisa (GIL, 1999)
A análise dos dados ocorreu de forma rigorosa, tornando possível a extração das ideias principais de cada autor, levando em consideração os resultados evidenciados e as conclusões de cada publicação.
Após a coleta de dados e caracterização dos estudos selecionados, as informações foram organizadas e apresentadas em quadros, tabela e figuras. Os resultados e as evidências das publicações foram discutidos à luz de teóricos que tratam da temática em questão e estão apresentados na discussão do estudo. Tendo em vista a autenticidade das principais ideias apresentadas pelos seus autores, em citações diretas ou parafraseadas, este estudo estabelece a reprodução das evidências consideráveis contidas nos resultados dos artigos analisados conforme descritos.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
Ao final do processo de seleção foi encontrado um total de 154 artigos relacionados com a temática, que foram lidos de forma independente. Deste total foram identificados 6 produções na PUBMED, 24 no LILACS, 35 na BVS, 64 na SCIELO, 25 na MEDLINE. Deste total, 12 artigos estavam duplicados; 91 foram excluídos após a leitura dos títulos e resumos, por não estarem dentro dos critérios de inclusão; 51 foram lidos na íntegra, sendo 44 excluídos por não se enquadrar dentro dos critérios de inclusão, selecionando um total de 07 artigos, previamente instituídos. O tema deste estudo foi encontrado em todos os estudos escolhidos e associados a diversos fatores distintos.
Para facilitar o entendimento e a explanação do conteúdo, esteve estudo teve como foco do estudo dois subtemas: impactos do desenvolvimento urbano, princípios das sustentabilidades aplicadas ao manejo das águas pluviais.
4.1 Impactos do desenvolvimento urbano
O desenvolvimento urbano brasileiro tem produzido aumento significativo na freqüência das inundações, na produção de sedimentos e na deterioração da qualidade da água. À medida que a cidade se urbaniza, em geral, ocorrem os seguintes impactos: (i) aumento das vazões máximas (em até 7 vezes, Leopold, 1968) devido ao aumento da capacidade de escoamento através de condutos e canais e impermeabilização das superfícies; (ii) aumento da produção de sedimentos devido à desproteção das superfícies e a produção de resíduos sólidos (lixo); (iii) deterioração da qualidade da água, devido a lavagem das ruas, transporte de material sólido e as ligações clandestinas de esgoto cloacal e pluvial.
Esses processos estão fortemente interligados quanto aos impactos indesejáveis sobre a sociedade. As enchentes aumentam de freqüência não só pelo aumento da vazão, mas também pela redução de capacidade de escoamento provocada pelo assoreamento dos condutos e canais.
Guy (1967) mostra que os sedimentos nas áreas urbanas muitas vezes são gerados em um grande número de áreas particulares, mas quando atingem o leito do rio ou canal passam a ser encarados como um problema público. O custo de dragagem em São Paulo no rio Tietê é de US $ 18,2/ m3 segundo Nakae e Brighetti, (1993). No Reino Unido, Ciria (1986) estimou que o custo anual de problemas relacionados com sedimentos na rede de drenagem era da ordem de US $ 85 a 100 milhões.
Durante o desenvolvimento urbano, o aumento da produção de sedimentos da bacia hidrográfica é significativo, devido às construções, limpeza de terrenos para novos loteamentos, construção de ruas, avenidas e rodovias entre outras causas.
Em bacias rurais, o cultivo do solo deixa o solo periodicamente exposto aumentando a produção de sedimentos. A camada superficial do solo tem a estrutura alterada, tornando-se menos resistente à erosão. O mesmo pode ocorrer em bacias urbanas, durante o processo de alteração de uso do solo. Áreas de campos, florestas ou até banhados são ocupadas na periferia das cidades por loteamentos. Tradicionalmente os loteamentos urbanos são precedidos por intensa atividade de retirada da cobertura vegetal, movimentação de volumes de terra e desestruturação da camada superficial de solo.
Em bacias urbanas a alteração de uso do solo é definitiva, o solo, e até o subsolo, ficam expostos para erosão no lapso de tempo entre o início do loteamento e o fim da ocupação. Quando a bacia urbana está completamente ocupada e o solo praticamente impermeabilizado, a produção de sedimentos tende a decrescer.
4.2 Princípios de Sustentabilidade aplicada ao manejo de Águas Pluviais
Ao longo das discussões produzidas pelas diferentes conferências mundiais foram apresentados alguns princípios de sustentabilidade, dentre eles: Bellagio, Agenda 21 e Carta de Aalborg. Um caminho nesse sentido, realizado, por exemplo, por algumas comunidades dos EUA consiste em estabelecer objetivos, princípios e indicadores para, a partir daí, elaborar e implementar atividades (Lachman, 1997). De forma semelhante, estes princípios também colaboram na orientação dos legisladores e tomadores de decisão, uma vez que lhes permitem vislumbrar o objetivo das políticas públicas elaboradas.
Princípios gerais estão presentes de forma dispersa na literatura sobre sustentabilidade, possuindo, na maior parte das vezes, características genéricas e abertas, podendo ser aplicados a qualquer situação, em qualquer lugar. Alguns destes princípios, que serviram para a elaboração dos princípios específicos para o manejo de águas pluviais, são apresentados de forma sistematizada n o referencial teórico.
Como apresentado anteriormente, a necessidade de integrar os princípios de sustentabilidade nas políticas e programas nacionais faz parte do objetivo sete dos “Objetivos do Milênio”. E assim como, Monday (2002) explicita, a busca da sustentabilidade é fundamentalmente um esforço local, pois cada comunidade tem diferentes necessidades e preocupações sociais, econômicas e ambientais e os princípios de sustentabilidade podem ajudar a assegurar que os seus sistemas sociais, econômicos e ambientais estão bem integrados e irão perdurar.
Para estabelecer os princípios específicos para o manejo de águas pluviais, buscou-se identificar, dentre os princípios genéricos, quais aspectos teriam relação com tal manejo. Foram realizadas uma releitura e uma interpretação dos princípios genéricos, buscando sua adequação aos problemas referentes às águas pluviais urbanas. Os princípios específicos de sustentabilidade para o manejo de águas pluviais obtidos foram: I. Princípio da Gestão Sistêmica de Águas Pluviais; II. Princípio do Planejamento Espacial do Manejo de Águas Pluviais; III. Princípio da Responsabilização pela Impermeabilização do Solo; IV. Princípio da Gestão de Resíduos Sólidos Ligada ao Manejo de Águas Pluviais; V. Princípio da Regulamentação Legal do Parcelamento do Solo; VI. Princípio do Limite de Ocupação Baseado em Bacias Hidrográficas; VII. Princípio da Avaliação Constante do Processo de Manejo de Águas Pluviais; VIII. Princípio da Participação Pública e da Transparência na Gestão das Águas Pluviais; IX. Princípio da Capacitação Social na Gestão das Águas Pluviais; X. Princípio da Capacitação Técnica dos Profissionais no Gerenciamento de Águas Pluviais; XI. Princípio da Temporalidade das Ações na Gestão de Águas Pluviais; XII. Princípio da Prevenção de Riscos no Manejo de Águas Pluviais; XIII. Princípio da Responsabilização Econômica pelos Impactos Associados ao Manejo das Águas Pluviais; XIV. Princípio da preservação pelo incentivo fiscal (SILVA, 2016).
O processo de desenvolvimento de ferramentas, metodologias ou qualquer utilização de medidas de mensuração e avaliação da sustentabilidade em qualquer nível deve levar em consideração alguns princípios ou características, que para HARDI e ZDANS (1997), servirão como orientadores para a estruturação de todo o processo, desde a escolha dos indicadores e sua interpretação até a comunicação dos resultados, sendo que princípios inter-relacionados que devem ser aplicados de forma conjunta. Por essa razão, foi realizada a correlação entre princípios, para observar se os novos princípios estavam de acordo com princípios gerais (SILVA, 2016).
5 CONCLUSÃO
Os estudos realizados sobre a drenagem urbana de águas pluviais serviram de grande aprendizado para a obtenção de informações sobre a área. Com base nos dados obtidos, é constatado que nos municípios ainda há uma carência em sistemas de drenagens projetados e de qualidade que contemplem todos os bairros, mesmo que em alguns bairros existam, porém não funcionam de maneira adequada.
É observado certo esquecimento do poder público, visto que a maioria dos municípios não possuem projetos nem previsão de quando será resolvida essa situação. Porém, apesar da deficiência, existe um trabalho na defesa civil de mapeamento das áreas de risco, que com o apoio das prefeituras dos municípios, faz um trabalho de forma preventiva, principalmente nas áreas críticas.
Portanto, seria necessário um estudo detalhado para a identificação das áreas onde ocorrem alagamentos e execução de projetos de drenagem, para os bairros que ainda não o possuem e que possam contemplar toda a sua extensão, e também a realização de reparos para aproveitar e corrigir o sistema de drenagem existente, para que funcione de maneira adequada sem causar transtornos à população.
Além disso, esse estudo tem como limitação a pouca abordagem sobre a temática, o que implica na reprodução de uma revisão da literatura.
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1Acadêmica do Curso de Engenharia Civil pelo Centro Universitário Santo Agostinho – UNIFSA.
2Acadêmico do Curso de Engenharia Civil pelo Centro Universitário Santo Agostinho – UNIFSA.
3Orientadora – Engenheira Civil pela Universidade Federal do Piauí. Docente do Curso de Engenharia Civil do Centro Universitário Santo Agostinho – UNIFSA.