REGISTRO DOI: 10.5281/zenodo.7357549
Ikaro Rinco Conte; Paulo Henrique Marcolin Cantieri; Raphael Crepaldi Matos; Vinícius Bongiorno Lopez; Orientador: Alexandre Foti.
Resumo:
Com o aumento da circulação de pessoas nas metrópoles e consequentemente, a ampliação de rodovias nas grandes cidades, a pavimentação para o tráfego de veículos foi e é um dos principais motivos pelos quais a permeabilização da água no solo é dificultada; por conta disso, a mesma não tem para onde escoar, o que pode ocasionar a presença de enchentes, fenômeno natural causado pelo aumento do volume de água dos córregos e rios e, com a atividade humana, pode ser potencializado.
Decorrente de tal desastre, existem algumas soluções para reduzir os possíveis danos decorrentes desse problema. Entre eles, pode-se citar a utilização do concreto permeável, um tipo de concreto que permite que a água escoe através dele (possui um índice de vazios que permite tal passagem); a presença dos jardins de chuva, jardins situados estrategicamente em pontos baixos nas rodovias a fim de captar a água escoada naquela região; ademais, temos as cidades esponja, que são cidades projetadas onde a água pluvial é captada e mantida em uma região que será absorvida pelo sistema de drenagem, e os popularmente chamados de piscinões, que são os reservatórios de detenção, projetados com o objetivo de acumular a vazão excessiva da capacidade real dos córregos e rios.
Essas quatro soluções serão tratadas a seguir explicando como podem auxiliar na diminuição das enchentes, problema que afeta drasticamente a vida de grande parte da população, tanto destruindo casas e bens materiais quanto prejudicando a saúde de quem é afetado por ela.
Palavras-chave: Permeabilização, Pavimentação, Enchentes, Drenagem.
Case Studies for Reducing the Index of Problems Related to Floods in the State of São Paulo
Abstract:
Recently, there’s rised the movement of people in metropolises and, consequently, the enlargement of highways in big cities, and paving for vehicle traffic (mostly) was and still is one of the main reasons which water permeabilization on ground is encumbered; because of that, it has no way to drain, being able to occur floods, a natural phenomenon caused by increase of water’s volume on streams and rivers, and can be potencialized by human action. Due to this sort of disaster, there are some solutions to ease possible damages.
The first solution to mention is the porous asphalt pavement, a type of concrete that allows water flows through it (air void enables its way); secondly we have rain gardens, positioned strategically on low points in order to collect water; the following solution presented is the “Sponge City”, term used to explain a town that is projected in favor about the pluvial water captation, keeping it in a place which will be absorved by the drainage system; and the last one is popular known as “piscinão”, working as a detention tank acumulating the excessive flow rate of real rivers and streams capacities.
These four solutions will be enlighten below explaining how it can help to reduce flood problems, disasters that affects drastically population’s life and may destroy their belongings or prejudice their health as well.
Keywords: Permeation, Paving, Floods, Drainage.
1. Introdução
Com o crescimento desordenado das grandes cidades no decorrer dos anos e a falta de administração e investimento em recursos e soluções, começaram a surgir e tornar-se cada vez mais frequentes os problemas relacionados à enchentes que desde os tempos mais remotos afetam a população, ocasionando não só a perda de bens materiais como também acidentes, e muitas das vezes danos irreversíveis.
Tendo em vista este cenário catastrófico ocasionado por fortes e frequentes chuvas, agravados por fatores climáticos e também por ações antrópicas, como a destinação incorreta de resíduos e a ocupação dos solos, e principalmente pela falta de investimento em infraestrutura e ineficiência da atuação sistemas de drenagem ou falta dos mesmos, tornou-se evidente a necessidade de investir em outros métodos que atendessem à demanda de escoamento como forma de auxiliar estes sistemas pré-existentes e amenizar estes acidentes que geram inúmeros prejuízos aos cidadãos.
1.1 Justificativa
A reflexão acerca da precariedade ou ausência dos sistemas de drenagem de águas pluviais urbanos e do investimento em infraestrutura para melhoria dos mesmos surgiu em detrimento das inúmeras tragédias e acidentes que ocorrem no decorrer dos anos causados pelas enchentes e inundações, mais frequentes nos períodos mais chuvosos do ano, que somadas a outros fatores naturais e ações humanas terminam em perdas materiais e pessoais, às vezes até irreversíveis em determinados casos.
Alguns questionamentos sobre a influência das fortes chuvas na cidade de São Paulo foram feitos através de uma pesquisa realizada pela plataforma Google Forms (formulário digital) e mostraram que é necessário algum tipo de intervenção pública, a fim de garantir a segurança da população das áreas afetadas, evitando riscos e maiores danos.
Logo, diante desta situação fica evidente a necessidade de repensar as estratégias utilizadas para solucionar os problemas de drenagem das grandes cidades, e para tanto, o presente trabalho tem como iniciativa a análise e proposta de métodos e técnicas para solucionar ou amenizar os problemas gerados por alagamentos através da implementação de projetos voltados ás questões hídricas e investimento em infraestrutura.
1.2 Objetivos (Geral e específicos)
1.2.1 Objetivo geral
O presente Artigo de Conclusão de Curso tem como objetivo apresentar os principais problemas relacionados à falta de drenagem na pavimentação urbana do Estado de São Paulo, indicando as possíveis técnicas construtivas viáveis para a redução dos índices de enchentes no Estado.
1.2.2 Objetivos específicos
- Conhecer a porcentagem de habitantes que já presenciaram eventos relacionados à enchentes e inundações;
- Analisar os problemas relacionados à falta de drenagem em pavimentos;
- Apresentar técnicas construtivas para a redução dos índices de enchentes no Estado de São Paulo.
1.3 Desenvolvimento
1.3.1 Aplicabilidade de Alternativas para Aumento da Permeabilidade na Cidade de São Paulo
Algumas regiões tendem a sofrer mais com problemas relacionados a alagamentos e inundações, seja por alto índice de precipitação, transbordamento de rios e córregos, rompimento de barragens ou outros fatores naturais e antrópicos, e para definir quais são os locais mais coerentes e apropriados para a implantação das alternativas para aumento da permeabilidade, podemos contar com o auxílio de alguns indicadores e eventos climáticos que ocorrem no decorrer do ano em diversos períodos e regiões distintas.
Tendo em vista que uma das principais causas de enchentes são as chuvas intensas e duradouras, toma-se como base para a escolha do local de aplicação os climogramas de determinadas regiões, que nos indicam, além das temperaturas mínimas e máximas mensais, o índice de precipitação medida em milímetros, que é o fator mais importante a ser analisado na definição do local de ação.
Tomando como exemplo gráficos gerados através de uma entrevista feita com pessoas que residem na cidade de São Paulo e um climograma do ano 2022 (Figura 01 – Climatologia e Histórico de Previsão do Tempo em São Paulo, BR) elaborado pelo portal Climatempo, podemos perceber que mais de 78% dos entrevistados (Figura 02 – Gráfico pizza – Probabilidade do conhecimento de pessoas que já presenciaram problemas hídricos) conhecem alguém que já enfrentou problemas causados pelas chuvas constantes e que possuem a frequência anual, na maioria dos casos, em 72,5% (Figura 03 – Gráfico Pizza – Frequência anual da ocorrência de enchentes e inundações) e que os níveis mais altos de precipitação, indicados pelas barras azuis do climograma, ocorrerem no início do ano entre os meses de Janeiro e Março e no final entre Novembro Dezembro, sendo os três primeiros meses, de acordo com as repostas dos entrevistados, os que possuem maior incidência de enchentes ou inundações (Figura 04 – Gráfico Pizza – Levantando da ocorrência de problemas hídricos trimestralmente).
Figura 01 – Climatologia e Histórico de Previsão do Tempo em São Paulo, BR
Figura 02 – Gráfico de Pizza – Probabilidade do conhecimento de pessoas que já presenciaram problemas hídricos
Figura 03 – Gráfico de Pizza – Frequência anual da ocorrência de enchentes e inundações
Figura 04 – Gráfico de Pizza – Levantando da ocorrência de problemas hídricos trimestralmente
Analisando estes dados e estatísticas fornecidos pelas pesquisas, juntamente com as condições geográficas, espaço, local e capacidade de drenagem do piso existente, é possível determinar quais as melhores estratégias e meios de instalação a serem adotados para prevenir ou reduzir ao máximo os possíveis problemas acarretados pelo acúmulo de água na superfície.
Tendo em vista isso, apresenta-se abaixo, no decorrer deste artigo, alternativas utilizadas que possuem como principal objetivo a redução considerável do índice de problemas relacionados à enchentes no Estado de São Paulo.
1.3.2 Pavimentos Permeáveis
Conhecemos como pavimento todo tipo de estrutura construída através da aplicação de diversas camadas de materiais compactados após um processo de terraplenagem de uma determinada superfície que suporte os esforços horizontais e verticais tendo por objetivo garantir maior comodidade e segurança aos seus usuários. Dentro desta definição existem dois tipos de pavimentos distintos, que são classificados como pavimentos rígidos, ou pavimentação de concreto e pavimentos flexíveis, denominação dada à pavimentação asfáltica.
As ideias de pavimentação as vias de transporte, ainda que de forma primitiva, foram criadas e utilizadas por diversos povos e civilizações inicialmente a fim de facilitar o processo de deslocamento e transporte de mercadorias e atender às necessidades básicas das populações locais e, com o passar dos anos, as técnicas de pavimentação foram se difundindo entre os continentes e sendo aplicadas em todo o mundo.
Posteriormente com a constante evolução dos métodos de produção e das tecnologias, e principalmente com o surgimento e ascensão dos meios de transporte, notou-se uma maior exigência destes sistemas e uma necessidade de investir cada vez mais em infraestrutura, aprimorando as técnicas de pavimentação dos solos a fim de torná-los cada vez mais eficientes, duradouros e aptos a suportar as novas exigências que estavam por vir no processo de modernização das grandes cidades.
Juntamente com o crescimento das cidades, houve também uma evolução nos meios de deslocamento e a criação de veículos mais modernos que culminaram em uma crescente exponencial do uso dos sistemas de locomoção ao longo dos anos, revelando pouco a pouco alguns problemas em relação não só a durabilidade e qualidade destes solos pavimentados como também a aparição de algumas patologias como trincas, fissuras, desníveis, afundamentos e principalmente dificuldades em conter intempéries como fortes chuvas, que quando recorrentes e duráveis, acabam por gerar inundações extremamente prejudiciais à população que transita ou habita nas proximidades das regiões afetadas.
Visando sanar ou amenizar esta situação, gerada pela deficiência no sistema de drenagem dos solos, utilizam-se pavimentos permeáveis com o objetivo de reduzir o escoamento superficial das águas, prevenindo enchentes e consequentemente, gerando segurança e acessibilidade para a população.
Figura 5 – Estrutura do Pavimento Permeável
1.3.2.1 Vantagens e Desvantagens para a Utilização do Pavimento Permeável
Tratando-se de uma outra alternativa para a aplicação de pavimentação com propriedades permeáveis em superfícies asfálticas, há diversas discussões, levando em consideração à sua real utilização; por conta disso, deve-se mencionar as suas características e, consequentemente, comprovar as vantagens em relação ao asfalto convencional.
Portanto, podemos citar que suas vantagens são: a proteção do sistema de drenagem, uma vez que ele estará situado abaixo da área pavimentada; a diminuição da possibilidade de ocorrer enchentes, já que a água tem a capacidade de infiltrar através do asfalto, atuando como um “filtro”, impedindo a passagem de grandes impurezas e metais pesados atinjam de maneira mais direta o lençol freático; pode minimizar espaços das obras para drenagem na região solicitada (a própria drenagem será situada abaixo do asfalto permeável); traz benefícios tanto ambiental quanto economicamente (diminuindo as possibilidades de enchentes que necessitam de amparo financeiro posteriormente); custo do ciclo de vida menor que outros concretos e asfalto.
Já suas desvantagens podem ser exemplificadas por uma resistência menor e custo inicial levemente maior em relação ao asfalto convencional, além de possuir o risco de entupir seus poros; entretanto, são problemas podem ser facilmente resolvidos. Primeiramente, sua aplicação é financeiramente positiva à longo prazo, já que diminuem as chances de gerarem problemas devido às águas pluviais; e, para evitar que seus poros entupam, é necessário a manutenção no local, o que ainda é positivo considerando que pode-se gerar empregos para uma pequena parte da população. E como sua resistência é menor, basta não utilizar o asfalto permeável em locais de grande tráfego de veículos, como rodovias e avenidas muito extensas.
1.3.2.2 Utilização dos Pavimentos Permeáveis
Os pavimentos permeáveis já são utilizados internacionalmente em países da Europa, nos Estados Unidos, Austrália, Japão e até mesmo na China onde apesar de ainda raros em território nacional, vem aos poucos sendo testados e utilizados. Nos últimos anos como principal opção de micro drenagem urbana em alguns locais do Brasil, onde foram notados problemas hídricos relacionados à falhas e ineficiência no sistema de drenagem, ou até falta do mesmo. De acordo com análises e estudos realizadas por universidades, empresas e especialistas nos locais de aplicação, notou-se é que possível solucionar estes casos deixando um pouco de lado a ideia de impermeabilizar a superfície do solo e começando a pensar cada vez mais em soluções para potencializar a absorção e escoamento das águas de maneira sustentável e eficaz.
Os primeiros incentivos ao uso da pavimentação permeável no Brasil surgiram com pesquisas relacionadas a falta de impermeabilização nas grandes cidades realizadas pela ABCP (Associação Brasileira de Cimento Portland) em 2007, e foram tomando força com a elaboração de um projeto de pesquisa de instalação de asfalto permeável e blocos intervalados de concreto poroso em um estacionamento feito pela USP (Universidade de São Paulo) em 2009, demonstrando a capacidade de absorção e a possibilidade de desenvolvimento deste tipo de tecnologia. Posteriormente com o avanço dos estudos sobre as técnicas para aplicação deste novo método de construção, foi publicada oficialmente pela ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas) em agosto de 2015, uma norma técnica específica para pavimentos permeáveis de concreto, contendo parâmetros e procedimentos necessários para realização dos serviços envolvendo este tipo de estrutura, a NBR 16416, que contempla os requisitos mínimos e especificações para execução e manutenção deste novo meio de pavimentação, que está sendo utilizado não só em vias de tráfego, como também em ciclovias, praças, quadras poliesportivas e inúmeras outras áreas públicas.
Em uma dissertação de mestrado realizada por estudantes e professores da UFES (Universidade Federal do Espirito Santo) sobre a implantação da pavimentação asfáltica permeável nas ruas da Barra do Jucu, bairro de Vila Velha no ano de 2019, surgiu uma proposta de utilizar blocos de concreto porosos para substituir o asfalto tradicional que era utilizado como revestimento local e vinha gerando problemas frequentes com inundações no bairro, e de acordo com os estudos e testes sobre o coeficiente de escoamento superficial realizados, este novo pavimento a ser instalado seria capaz de absorver 60% das águas pluviais, sendo que os blocos seriam responsáveis por absorver 20% das águas e o asfalto 5%, reduzindo os picos de inundações. Após analisar a proposta a Prefeitura Municipal de Vila Velha resolveu adotá-la como um método de sanar os alagamentos recorrentes no município e em 2020 foram executadas pela empresa Alpes as obras de pavimentação, onde foram modificadas incialmente 11 vias, de um total de 27 previstas no projeto à ser executado até o fim daquele ano, que de acordo com os moradores locais trouxeram inúmeros benefícios em relação às adversidades geradas pelas cheias nos períodos de chuva, melhorando não só a locomoção mas também a qualidade de vida na região.
Pensando em soluções inovadoras e sustentáveis para driblar as dificuldades relacionadas ao acúmulo de água nos grandes centros urbanos, algumas empresas internacionais de materiais de construção começaram a investir na criação de novos materiais para aplicar nos locais alvos destes acontecimentos; uma delas é uma empresa britânica de longa data no ramo da construção civil, a Lafarge Tarmac, que desenvolveu uma espécie de asfalto permeável que tem potencial para absorver cerca de 4 mil litros de água por minuto, o intitulado “Topmix Permeable”, que apesar de não suportar tráfego muito intenso devido à sua baixa resistência, mostrou ser uma ótima alternativa de baixo custo e alta eficiência para solucionar os problemas causados por enchentes em bairros residenciais na Inglaterra em 2007.
Em Portugal, ainda temos poucas empresas que trabalham com esse tipo de pavimentação, como por exemplo a Jardins&Afins que inicialmente começou com a construção e manutenção de áreas verdes e futuramente expandiu para a área de drenagem com a utilização dos pavimentos nomeados como Drenafix, Terraway e TTE, que de acordo com testes de capacidade drenante realizados pelo LNEC (Laboratório Nacional de Engenharia Civil) apresentaram, respectivamente, uma média de drenagem de 100%, 99% e 93%, além de boa resistência a compressão podendo suportar tráfego leve ou até mesmo pesado sob condições específicas.
Realizando a análise dos Estudos de Caso acima, entendemos que, no nosso país, este método construtivo não é muito usual em obras de infraestrutura e, com base nisso, realizamos uma pesquisa popular onde, levantamos dados relacionados à localização da residência dos entrevistados, tempo de moradia no local, período anual da ocorrência de problemas hídricos e aplicabilidades dos Órgãos Públicos utilizados para redução de enchentes e inundações.
1.3.3 Concretagem Permeável e Auxílio na Captação Pluvial
O concreto permeável permite um alto índice de percolação de água devido à sua composição superficial, que é composta de uma maior porosidade, tendo seu índice geral de vazios entre 15% e 35% (NBR 16416:2015).
A utilização do concreto permeável se torna uma das alternativas para redução de problemas hídricos voltados à falta de drenagem em um pavimento e, através do escoamento pluvial, há a possibilidade de gerar uma alta captação e armazenamento, auxiliando no abastecimento de água para a população em períodos de déficit de fornecimento para a população com baixa renda (Figura 06).
Figura 6 – Estrutura do Pavimento Permeável
Para composição do concreto permeável, utiliza-se agregados graúdos, cimento, água e baixo teor de areia, tendo como produto final, uma estrutura com vazio em seu volume, variando de 15% a 35%, índices que permitem a permeabilidade no pavimento.
As características da permeabilidade do concreto permeável garantem a utilização deste material em manutenções de lençóis freáticos e prevenções de enchentes, este último decorrente da falta de projetos de infraestrutura urbana nas principais metrópoles. O concreto permeável é uma alternativa viável para desenvolvimento de soluções sustentáveis para as grandes cidades, com retorno em curto e longo prazo, propiciando diversos benefícios no processo de captação e drenagem de água.
Para um pavimento atender à classificação permeável, sua taxa de permeabilidade deve ser de 100%, índice gerado pela soma da área permeável, superfície que permite a alta percolação e redução do escoamento superficial, e a área de contribuição do pavimento. De acordo com a classificação do tipo de solo existente, é determinado o coeficiente de permeabilidade do pavimento (Tabela 1).
Tabela 1 – Coeficientes de Permeabilidade do Pavimento
Para os pavimentos impermeáveis, como é o caso do asfalto convencional utilizado nas grandes vias públicas, consegue-se analisar e comparar os valores típicos dos coeficientes de permeabilidade com os pavimentos permeáveis (Tabela 2).
Tabela 2 – Coeficientes dos Pavimentos Permeáveis x Impermeáveis
A implantação do concreto permeável em obras de pavimentações urbanas, com o intuito de aumentar a captação de água para as camadas inferiores, além de auxiliar no abastecimento hídrico da população em períodos de estiagem, reduz a execução de grandes poços de detenção, reduzindo o custo de mão de obra e insumos.
Figura 7 – Estrutura do Pavimento com Revestimento em Concreto Permeável
1.3.3.1 Comparação entre a utilização do Concreto Permeável e o Concreto Convencional para Pavimentos
Para comparação entre o concreto permeável e o concreto convencional, com objetivo de utilizá-los em pavimentos drenantes, um grupo de alunos da Universidade São Francisco realizou um ensaio com corpos de prova, com 4 tipos de concretos, sendo 3 permeáveis, com traços diferentes e, um concreto convencional. Foram moldados corpos de provas e, após 35 dias, os mesmos foram rompidos, apresentando diferenças em sua resistência à compressão.
Tabela 3 – Ensaio de Resistência de Corpos de Prova para Pavimentos com Concreto Permeável x Convencional Impermeável
Foram moldados corpos de provas e, após 35 dias, os mesmos foram rompidos, apresentando diferenças em sua resistência à compressão.
Tabela 4 – Ensaio de Resistência de Corpos de Prova para Pavimentos com Concreto Permeável x Convencional Impermeável
Analisando os resultados obtidos após ensaios, podemos observar que o concreto convencional apresenta maior resistência à compressão que os demais, devido a sua composição possuir menor volume de vazios em comparação ao concreto permeável.
Comparando os três corpos de prova constituídos de concreto permeável, o composto com brita 2 possui maior resistência à compressão, fator considerado devido ao menor espaçamento em sua superfície, diminuindo o volume de vazios em sua composição. Seguindo a norma, a resistência à compressão mínima que o concreto permeável deve obter é de 2 Mpa, comparando aos resultados apresentados na Tabela 4, os três corpos de prova atingiram resistências superiores em até 300% do que a norma solicita.
Concluindo, o concreto permeável apresenta-se como meio prático para a redução de enchentes na cidade de São Paulo, devido à suas características de maior permeabilidade e infiltração nas camadas inferiores do pavimento. Além de se tornar um meio para redução dos problemas relacionados à períodos chuvosos, este material propicia uma maior captação de água pluvial, possibilitando ao Estado a utilização destes recursos para suprir à falta de água para a grande população em períodos de estiagem, reduzindo à falta do abastecimento hídrico em épocas do ano. Para implantação em obras de pavimentações, a utilização do concreto permeável, em comparação ao concreto convencional, torna-se menos viável em trechos onde as cargas de trabalho são elevadas, diminuindo assim a utilização do mesmo em grandes vias urbanas.
Figura 8 – Concreto permeável usado na construção do Parque Yanweizhou, em Jinhua, na China.
1.3.4 Implantação de Jardins de Chuva e Parques Ecológicos
Além das demais estratégias apresentadas a fim de sanar (ou amenizar) os problemas relacionados com as enchentes, salienta-se a presença dos parques ecológicos e os jardins de chuva.
O parque ecológico é um tipo de Unidade de Conservação (UC), de uso sustentável, que tem como objetivo conservar amostras dos ecossistemas naturais, propiciar a recuperação dos recursos hídricos e recuperar áreas degradadas, promovendo sua vegetação com espécies nativas. De acordo com a lei 9.985 datada em 20 de julho de 2000, onde regulamenta o artigo 225 da Constituição Federal, fala sobre o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza, onde diz que uma “área com espaço e recursos ambientais relevantes que deve receber proteção legal, um parque ecológico conserva e promove ecossistemas naturais” é considerada uma UC.
Por se tratar de uma região bastante arborizada, esses parques auxiliam à diminuição de possíveis problemas hídricos, já que um presumível excesso de água seria absorvido pelo solo daquele local, reduzindo consideravelmente alguns danos que seriam causados naquela área.
Um exemplo a ser citado são os jardins de chuva, que podem ser definidos como canteiros de plantas que são implantados nas calçadas e ruas, a fim de realizar a captação das águas pluviais. Tal estratégia já está sendo aplicada no Brasil em algumas áreas; na região do Itaim (zona sul de São Paulo), este sistema já foi aplicado e está contribuindo veementemente para diminuir as enchentes, onde a água captada sai por um cano, é bombeada para fora, escoa através de uma sarjeta (por baixo de uma placa) e vai passando até chegar nas aberturas do jardim, nas zonas de captação, onde grande parte dessa água fica retida no solo ou é infiltrada no mesmo. De acordo com Nik Sabey, ambientalista paulistano criador do movimento “Novas Árvores por Aí”: “Grande parte das enchentes que temos hoje é porque a gente impermeabilizou tudo. O asfalto, as construções, o cimento não deixa com que a água entre. Então, criando zonas de captação, lugares para a água entrar e ir para onde devia estar indo, para o lençol freático ou para o solo, com certeza a gente combate a enchente”.
Por conta do acúmulo de água parada retiro nesse tipo de sistema de captação, uma preocupação preliminar era a possível proliferação do Aedes aegypti, já que a água captada oferece condições para o desenvolvimento dos ovos do mosquito da dengue. Entretanto, seu ciclo é de 7 dias, enquanto o tempo máximo para a absorção de água é equivalente à dois dias; assim, podemos desconsiderar esse empecilho.
Figura 9 – Implantação de Jardins de Chuva em vias de circulação
Figura 10 – Implantação de Áreas Verdes em locais periféricos à vias de circulação
Figura 11 – Implantação de Parques
1.3.5 Cidades Esponjas
O aumento do índice de urbanização e o crescimento descontrolado dos grandes centros urbanos ocasionou por consequência da falta de planejamento, diversos impactos negativos à população e ao meio ambiente, ameaçando não só o acervo vegetal de alguns locais, mas interferindo também nos processos de permeabilização e infiltração da água no solo, desencadeando constantes problemas no sistema de drenagem que quando somados a frequentes e volumosos eventos pluviométricos acabam por gerar inundações e alagamentos.
Figura 12 – Relação entre superfícies impermeabilizadas e escoamento superficial.
Pensando em uma solução que atenda a demanda de escoamento pluvial e que se alinhe aos conceitos de preservação ambiental, foram idealizadas em 2012 pelos chineses, após uma tragédia em virtude de uma enchente em Pequim, as cidades esponja, como uma forma de prevenir eventuais novos acidentes causados por enchentes sendo a opção mais sustentável para solucionar os problemas relacionados ao acúmulo das águas. Estas cidades contam com recursos arquitetônicos e métodos de construção inovadores, conhecidos como infraestruturas verdes, que auxiliam e potencializam os sistemas de drenagem superficial através da implementação de parques, pavimentos drenantes, jardins de chuva, poços de infiltração e retenção, jardins e plantações de agricultura urbana, paredes e coberturas verdes que ajudam a minimizar os danos causados pelas chuvas, além de ser uma forma sustentável de resolução, uma vez que a água escoada pelos pisos drenantes e áreas verdes pode ser armazenada em reservatórios de captação e reaproveitada no próprio ambiente, mantendo um ciclo funcional e harmônico e acima de tudo natural.
Figura 13 – Sistema de Permeabilidade Hídrica em Cidades Esponja
Além da implantação desta estratégia na China, países da Europa e América já aderiram ao uso das cidades esponja e das áreas verdes em seus grandes centros urbanos, como por exemplo os Estados Unidos, onde foram implementados alguns parques alagáveis na cidade de Nova Iorque, que funcionam como uma espécie de mecanismo para absorver a água, sendo projetados para serem parcialmente alagados durante alguns meses do ano e contando com estruturas do tipo passarelas suspensas para que possam ser utilizados pelos residentes locais durante os períodos de cheia, visto que as partes térreas só ficam transitáveis durante os períodos de seca. Já na cidade de Frederiksberg próxima à Copenhague, na Dinamarca, como resposta à uma chuva intensa que ocorreu em 2011 que resultou em diversos estragos para a cidade, também foi feita uma praça permeável que conta com um material de cobertura chamado de “stone wool”, que funciona como uma esponja, absorvendo até 950ml de água por litro despejado, liberando-a lentamente de modo a não causar problemas com possíveis inundações. Devido a sua eficiência e sustentabilidade, esta solução vem sendo cotada como principal método para solucionar o problema central do acúmulo de água nas superfícies, trazendo benefícios como a redução do acúmulo de lixo e dos custos de manutenção, além de uma estética muito mais agradável.
Figura 14 – Rio Yongningante na China antes da implantação do parque.
Figura 15 – Rio Yongningante na China após a implantação do parque alagável.
Figura 16 – Hunters Point South Park em Nova York, Estados Unidos
Figura 17 – Praça Langelands, em Frederiksberg, na Dinamarca
Apesar de parecer uma solução relativamente simples, o investimento nesse tipo de infraestrutura verde requer um planejamento muito detalhado e de longo prazo para que não gere incertezas ou possíveis riscos, sendo necessária uma análise prévia do local onde serão construídas essas estruturas para verificar se as intervenções podem ser realizadas de modo a aproveitar ao máximo a eficiência e eficácia que elas oferecem, através de estudos do solo local, índice de precipitação da região, informações sobre bacias hidrográficas próximas, ou ausência das mesmas, dentre outros fatores climáticos e físicos que são pontos determinantes no processo de planejamento. Além da necessidade de ter em mãos este extenso banco de dados, também é de fundamental importância se atentar aos custos, já que é extremamente necessário contar com um bom suporte financeiro e estratégias de gestão urbana mais avançadas e refinadas para planejar e executar esses projetos de cidade.
Figura 18 – Dados necessários para projetar uma cidade-esponja.
Mesmo possuindo alguns obstáculos e barreiras, vale ressaltar que este tipo de investimento pode ser muito benéfico a longo prazo, uma vez que vai muito além de uma solução ao problema central relacionado as enchentes, colaborando também na melhoria do microclima e da qualidade das águas subterrâneas, que podem até ser reaproveitadas, na valorização e preservação da biodiversidade e do solo urbano e proporcionando áreas de lazer para a população local.
1.3.5 Piscinões
Nas grandes metrópoles, a implantação de piscinões torna-se uma alternativa viável e eficaz para auxiliar na dissipação hídrica em larga escala durante as enchentes e inundações. Este sistema consiste em um imenso reservatório de água e seu abastecimento é feito através do desague de córregos, rios e vias públicas, permitindo a manobra e controle das vazões de entrada e saída. Sua capacidade total de armazenamento comporta em média 5,3 milhões de metros cúbicos de água livre de resíduos que comprometam o funcionamento.
No estado de São Paulo, a utilização de piscinões é de extrema importância para auxílio na redução de índices relacionados à problemas hídricos, oriundos da falta de drenagem do pavimento existente em grande parte das vias públicas de locomoção. O primeiro projeto de implantação de piscinões na grande São Paulo se concretizou em 1999, com a construção do Piscinão de Caguaçu (Figura 19 e 20), localizado em São Mateus, bairro da zona leste da cidade. Sua capacidade de armazenamento é de 310 mil metros cúbicos de água, tornando-se o maior reservatório de água do país em 1999.
Figura 19 – Vista aérea da localização do Piscinão de Caguaçu, São Paulo
Figura 20 –Piscinão de Caguaçu, São Paulo
Em fevereiro de 2017, foi inaugurado o Piscinão Guamiranga (Figura 21 e 22), localizado ao lado do Rio Tamanduateí próximo à região da Vila Prudente e Mooca, zona leste de São Paulo. O objetivo da implantação deste reservatório nesta região específica é a de facilitar a drenagem de água pluvial, minimizando a ocorrência de enchentes, que possuem alto índice de ocorrência, principalmente no bairro da Vila Prudente.
Figura 21 – Vista aérea da localização do Piscinão de Guamiranga, São Paulo
Figura 22 –Piscinão de Guamiranga, São Paulo
Para a construção de um Piscinão, é necessário um estudo crítico prévio, onde analisa-se o local à ser utilizado, com base em estudos hidrológicos, que possibilitam a análise da vazão de drenagem existente do local, verificando se o valor atende ao sistema que será implantado.
Com os estudos prévios realizados e implantação finalizada, é necessário introduzir um sistema de verificação inteligente, com análises do comportamento dos canais e rios que se interligam ao sistema do Piscinão, acompanhamento meteorológico da região na qual o reservatório se encontra e, utilização de bombas hidráulicas e comportas automatizadas, capazes de identificar a presença de detritos que possam interferir na funcionalidade do sistema do reservatório. Segundo o DAEE (Departamento de Águas e Energia Elétrica), o Governo do Estado de São Paulo desembolsou, até o momento, R$48.000.000,00 para investimentos em manutenção e limpeza dos piscinões localizados em seu território.
5. Resultados e Discussões
Baseados em estudos e pesquisas dispostos acima que, posteriormente transformaram-se em testes e protótipos para comprovar a eficácia ou não das alternativas de combate à problemas provenientes de enchentes no Estado de São Paulo, pode-se dizer que:
– Segundo estudo feito por alunos da Universidade do Estado de Mato Grosso, para a implantação de um pavimento asfáltico com concreto permeável, considerando toda mão de obra e insumos para a execução, é de R$ 87,69 por metro quadrado implantado; já para aplicação do pavimento convencional, é necessário em torno de R$ 67,09 por metro quadrado. Apesar do valor do primeiro ser superior em mais de 20% (mais precisamente 23,49%), sua instalação e seu investimento à longo prazo garantem uma maior segurança as áreas propícias à sofrerem com tal desastre natural, principalmente em regiões da grande São Paulo, como o bairro da Vila Prudente.
– A utilização das áreas de conservação e aplicabilidade em conjunto dos jardins de chuva, salienta o quão importante a questão ecológica vem crescendo nos últimos anos, principalmente por conta dos grandes impactos ambientais que vem ocorrendo no cenário mundial. A implantação de campanhas, atividades e palestras para o ativismo destes ideais podem influenciar positivamente às pessoas, enfatizando as futuras gerações, para que em um futuro próximo, estas catástrofes não ocorram na mesma proporção que ocorrem atualmente.
– As cidades esponjas apresentam-se como um método viável visto que, proporcionam uma forma eficaz de readequar a maneira com que as metrópoles lidam com a destinação das águas pluviais, partindo da premissa que o aumento das áreas verdes nas cidades fornece mais tempo para que o solo seja capaz de absorver todo o volume de água presente em sua superfície, destacando-se como principal benefício à capacidade de reutilização e gerenciamento deste recurso, mantendo um ciclo hidrológico natural. A partir da análise de projetos piloto, realizado em países como China, Dinamarca e Estados Unidos, o investimento e readequação das cidades em infraestrutura verde, provou-se como completamente viável e assertivo, além da redução considerável de sobrecarga nos sistemas de detenção nas cidades em que foram implantadas.
– Por último, vimos que, além das propostas citadas acima, a implantação de piscinões surge como alternativa para a redução dos índices de concentração de água em certos pontos das cidades. Com a construção de um piscinão, as regiões que sofrem com a falta de drenagem pluvial e permeabilidade, situadas próximas à estes reservatórios de detenção, apresentam maior índice de escoamento de água, pelo fato do aumento da capacidade de armazenamento hídrico.
6. Considerações Finais/Conclusões
Com o objetivo de melhorar a segurança e qualidade de vida nas cidades, evitar ou inibir os problemas causados pelas enchentes no Estado de São Paulo, foram citados e propostos métodos e técnicas construtivas voltadas ao investimento para prevenções de problemas hídricos.
Através das análises feitas acerca dos estudos de caso e aplicações dos métodos propostos, é possível perceber que a partir da implementação do pavimento permeável, parques ecológicos, cidades esponjas e piscinões, em diversos locais foram reduzidos, e em alguns casos até solucionados, os problemas gerados pelas cheias e pela ineficiência dos sistemas de drenagem urbanos.
A utilização destas técnicas em locais como praças públicas, vias de transporte secundárias, quadras poliesportivas descobertas e até mesmo em estruturas residenciais mostraram-se eficientes em diversos países do mundo, reduzindo consideravelmente o acúmulo de água, e consequentemente os acidentes e transtornos causados pelos fortes e constantes regimes de chuva, além de contribuírem também com a preservação e regulação de forma natural do meio ambiente, uma vez que alguns destes métodos construtivo geram naturalmente a reutilização da água absorvida no próprio local.
Portanto, ao invés de pensar na impermeabilização total e escoamento superficial dos solos, que não tem se mostrado tão eficiente devido aos recorrentes problemas, surgem alternativas ecologicamente corretas, responsáveis por compensar as falhas ou falta dos sistemas de drenagem, visto que se apresentam como soluções viáveis quando analisamos os custos e os benefícios primários e secundários de sua utilização, além do fato de trazer uma melhoria estética muito significativa para a cidade.
6. Referências Bibliográficas
Internet
CIDADE DE SÃO PAULO – Piscinões.
Disponível em: <https://www.capital.sp.gov.br/cidadao/rua-e-bairro/equipamentos/piscinoes> Acesso em 16 nov. 2022
Internet
NAKAMURA, Juliana. – Piscinões são alternativas eficaz para o controle de enchente urbanas.
Disponível em: <https://www.aecweb.com.br/revista/materias/piscinoes-sao-alternativa-eficaz-para-controle-de-enchentes-urbanas/15464> Acesso em 05 out. 2022
Internet – Reportagem
FOLHA DE SÃO PAULO – Pitta inaugura 1º piscinão do Aricanduva – 24/11/1999.
Disponível em: <https://www1.folha.uol.com.br/fsp/cotidian/ff2411199926.htm#:~:text=Paulo%20%2D%20Enchentes%3A%20Pitta%20inaugura%201%C2%BA,Aricanduva%20%2D%2024%2F11%2F1999&text=O%20prefeito%20Celso%20Pitta%20inaugurou,em%20S%C3%A3o%20Mateus%2C%20zona%20leste> Acesso em 18 out. 2022
Internet
SAAE – SERVIÇO AUTÔNOMO DE ÁGUA E ESGOTO – Doenças causadas por enchentes – Principais riscos e prevenção.
Disponível em: <https://saaeguacui.es.gov.br/noticia/2021/04/doencas-causadas-por-enchentes-principais-riscos-e-prevencao.html> Acesso em 17 out. 2022
Estudo de Caso
URBINATTI, Paulo Roberto – Piscinões – Uma solução para enchentes e um novo hábitat para os mosquitos em São Paulo.
Disponível em: <https://arquivo.iengenharia.org.br/site/ieadm/arquivos/arqnot4141.pdf>
Apresentação de palestra
MIRANDA, Eduardo. Cobertura Vegetal em Rodovias – O uso de grama cultivada: Técnicas, custos e exemplos práticos. Brasília: ENACOR, 28 nov. 2019 – Palestra 22
Disponível em: <https://www.rapvenacor.com.br/wp-content/uploads/2020/02/P-22-EDUARDO-MIRANDA.pdf>
Publicação
DNIT – Publicação IPR-734. Manual de Vegetação Rodoviária – Volume 1 – Implantação e Recuperação de Revestimentos Vegetais Rodoviários. Rio de Janeiro: 2009.
Disponível em: <https://www.gov.br/dnit/pt-br/assuntos/planejamento-e-pesquisa/ipr/coletanea-de-manuais/vigentes/734_manual_de_vegetacao_rodoviaria-volume_1.pdf>
Publicação periódica
UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANA – SZEREMETA, Bani. ZANNIN, T, H, P. A importância dos parques urbanos e áreas verdes na promoção da qualidade de vida em cidades
Disponível em: <https://revistas.ufpr.br/raega/article/view/30747>
Internet – Reportagem
TV CULTURA – Conheça os jardins de chuva, uma solução simples que diminui impacto das enchentes nas cidades – 13/04/2020.
Disponível em: <https://cultura.uol.com.br/noticias/1304_conheca-os-jardins-de-chuva-uma-solucao-simples-que-diminui-impacto-das-enchentes-nas-cidades.amp.html> Acesso em 05 out. 2022
Publicação
CAPITAL ECONÔMICO – Parque ecológico: parcerias público-privadas se destacam – 03/06/2022.
Disponível em: <https://revistacapitaleconomico.com.br/amp/parque-ecologico-parcerias-publico-privadas-se-destacam/> Acesso em 18 out. 2022
Lei Federal
Lei Nº 9985 de Julho de 2000 – Regulamenta o art. 225, § 1o, incisos I, II, III e VII da Constituição Federal, institui o Sistema Nacional de Unidades de Conservação da Natureza e dá outras providências.
Disponível em: <http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/leis/l9985.htm#:~:text=LEI%20No%209.985%2C%20DE%2018%20DE%20JULHO%20DE%202000.&text=Regulamenta%20o%20art.,Natureza%20e%20d%C3%A1%20outras%20provid%C3%AAncias.>
Publicação
BRASILIA AMBIENTAL – GOVERNO DO DISTRITO FEDERAL – Unidades de Conservação – 29/06/2022
Disponível em: https://www.ibram.df.gov.br/unidades-de-conservacao/
Publicação
BRASILIA AMBIENTAL – GOVERNO DO DISTRITO FEDERAL – Unidades de Conservação – 29/06/2022
Disponível em: <https://www.ibram.df.gov.br/o-que-e-um-parque-ecologico/>
Artigo Trabalho de Conclusão de Curso
UNIVERSIDADE SÃO FRANCISCO – Paula, Alan Ricardo Lopes de; Fernandes, Jéssica Aparecida ; – Orientador: Prof. Rafael Augusto Valentim Da Cruz Magdalena – Utilização da concretagem permeável no escoamento e captação pluvial
Disponível em: <http://lyceumonline.usf.edu.br/salavirtual/documentos/3277.pdf/>
Trabalho de Conclusão de Curso
UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA – Anna Kryslene Viana Chianca Brilhante – Transição para cidade-esponja: Desafios e oportunidades para a cidade de João Pessoa-PB
Disponível em: < http://ct.ufpb.br/ccec/contents/documentos/tccs/2020.1/transicao-para-cidade-esponja-desafios-e-oportunidades-para-a-cidade-de-joao-pessoa-pb.pdf/>
Artigo Trabalho de Conclusão de Curso
UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO – Emanuela Mendes Aguiar Santos; Milena de Macedo Ferreira Morais; Cynthia Rodrigues Silveira; Jean Cláudio Lopes Bueno; Alessandra Conceição de Oliveira – Análise da viabilidade econômica de implantação de pavimento permeável como instrumento de drenagem urbana nas vias mais alagadas do município de Nova Xavantina-MT
Disponível em: <file:///C:/Users/crepa/Downloads/AN%C3%81LISE+DA+VIABILIDADE+ECON%C3%94MICA+DE+IMPLANTA%C3%87%C3%83O+DE+PAVIMENTO+PERME%C3%81VEL%20(1).pdf>
Internet
MOVIMENTO SOMOS CIDADE – Cidades-esponja: solução eficiente para evitar alagamentos nos centros urbanos
Disponível em: < https://somoscidade.com.br/2021/06/cidades-esponja-solucao-eficiente-para-evitar-alagamentos-nos-centros-urbanos/> Acesso em 17 out. 2022
Norma Brasileira ABNT NBR 16416 – Pavimentos permeáveis de concreto – Requisitos e procedimentos
Disponível em: < https://www.normas.com.br/visualizar/abnt-nbr-nm/35124/nbr16416-pavimentos-permeaveis-de-concreto-requisitos-e-procedimentos/> Acesso em 26 set. 2022