Hidrologia Urbana Efeitos da Impermeabilização do Solo - Faculdade de Engenharia Da Universidade Do Porto

H drologia Urb na Efeitos da Impermeabilizaç Impermeabilização ão do Solo

Tiago José Guimarães Ta ares e Silva Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto 19 de D zembro de 2008

Hidrologia Urbana – Efeito da Impermeabilização I mpermeabilização do Solo

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Índice Resumo.............................................................................................................................................. 3 Revisão Bibliográfica Teórica ........................................................ ................................................... 4 Enquadramento Histórico .................................................................... ......................................... 4 Hidrologia Urbana ......................................................................................... ............................... 5 Consequências do Urbanismo ......................................... ........................................................... .. 6 Inundações ................................................................................................................................ 6 Ilha de calor ........................................................ ........................................................... ............ 9 Medidas Compensatórias............................................................................................................ 10 Áreas urbanas consolidadas ......................................... ........................................................... 11 Novas Áreas urbanas .................................................... ........................................................... 15 Trabalho de Observação ....................................................... ........................................................... 19 Discussão e Conclusões .................................................................................................................. 22 Referências Bibliográficas ................................................... ........................................................... 24 Anexo I - Coeficientes de Escoamento de diferentes zonas urbanas .................................................. i Anexo II - Tipos de sistemas de d e “telhados verdes” ........................................................................... ii

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

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Resumo A problemática da hidrologia urbana só recentemente tem vindo a ser levada em conta, em grande parte devido à consciencialização de que a ocupação desregrada do território traz consequências. Consequências estas bastante onerosas, e por vezes reclamando mesmo vidas. Ao longo do último século assistiu-se a um aumento da ocorrência de inundações e cheias com gravidade acrescida, bem como fenómenos urbanos, com a “ilha de calor”, que em última instância provoca “stres s bioclimático”. Foram vários os avanços conseguidos, especialmente nos últimos 150 anos, no que diz respeito à gestão de águas residuais, tendo-se negligenciado a questão das pluviais. Isto levou a que várias acções fossem tomadas sem ter este aspecto em consideração. As rápidas expansões urbanas deram-se sem qualquer preocupação com a hidrologia das bacias hidrográficas que ocuparam, de um momento para o outro. Ora, aliada à urbanização vem o mal da alteração do uso do solo, assistindo-se a uma impermeabilização massiva deste, levando a toda uma dinâmica completamente adulterada do ciclo hidrológico natural, chegando-se mesmo a falar de ciclo hidrológico urbano. Após a tomada de consciência das consequências das suas acções, os urbanistas viraram as suas atenções para medidas que resolvessem o mais rapidamente possível estas questões, surgindo os designados modelo de drenagem tradicionais, que nada mais faziam, a não ser tentar retirar o mais rapidamente possível as águas pluviais do centro urbano, transferindo grandes caudais de água para zonas mais a jusante, que na maioria das vezes, em nada estavam preparadas para receber tais caudais. A evolução e a maturação do conhecimento nesta área levaram ao que se trata hoje por novos modelos de drenagem. Estes modelos apresentam um leque variado de soluções integradas que visam a sustentabilidade hidrológica de uma cidade, através da implementação massiva de pequenas medidas de controlo na fonte. Olhando um pouco por toda a Europa, são poucos os países que incorporam este tipo de medidas nos seus sistemas de gestão de águas, destacando-se os países Nórdicos na vanguarda destas medidas. Portugal não é excepção na não implementação de medidas incluídas nos novos modelos de drenagem, contudo começam lentamente a surgir nos regulamentos normativos indícios de que há alguma consciência para a questão dos distúrbios hidrológicos urbanos. Surgem igualmente algumas cidades que começam por si a implementar algumas medidas de controlo na fonte, bem como de microdrenagem. No final deste trabalho ficou claro que o efeito da urbanização na hidrologia se faz sentir essencialmente pela impermeabilização de grandes áreas do solo urbanos, e que as consequências daí provenientes são passíveis de se resolver através de um esforço conjunto, apoiado de uma forte legislação e medidas persuasivas, integrando na gestão dos recursos hídricos o conceito de sustentabilidade.


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Revisão Bibliográfica Teórica Enquadramento Histórico A drenagem de águas pluviais e residuais é prática comum que remonta já às primeiras civilizações do Oriente, Médio Oriente e Europa Mediterrânea. Com o abandono progressivo do nomadismo, vilas e cidades estabeleceram-se e começaram a expandir, reclamando deste modo uma necessidade crescente dos designados sistemas de drenagem e abastecimento de águas. Foi na localidade de El-Kown, na actual Síria, que surgem os vestígios mais antigos de um sistema doméstico de colecta de águas residuais, remontando a cerca de 6500 A.C. O primeiro sistema de urbano de drenagem foi descoberto no delta do rio Eufrates, na antiga Mesopotâmia, datado no século IV A.C, correspondendo ao período “Uruk”. Na antiguidade, os Gregos e os Romanos surgem como principais referências na arte de fazer cidades, sendo que estas dispunham de sistemas de colecta de águas, quer pluviais quer residuais. Na antiga Grécia a drenagem de águas surge bem antes do seu abastecimento, havendo vestígios de habitações cuja construção incluía um conjunto de colectores nos telhados que recolhiam as águas das chuvas, reunindo-as num colector maior. Em Roma, por sua vez, a recolha da água e a sua disponibilização era feita consoante o local onde esta precipitasse, ora as casas eram normalmente equipadas com canais que conduziam as águas das chuvas para uma cisterna, enquanto que a água que caía nas ruas, seguia a inclinação destas para um sistema de sarjetas, que em certo ponto se misturavam com as águas residuais provenientes das habitações domésticas. É nesta altura que começam a surgir as primeiras tentativas de soterrar as condutas de águas. Na idade média surgem cidades cujo avanço nesta área foi mais notório, entre as quais se destaca a cidade de Paris, em França. Até à Idade Média, em Paris, a água para consumo era directamente recolhida do rio Sena, e as águas residuais eram espalhadas em campos abertos ou nas ruas não pavimentadas, chegando novamente ao curso de água do Sena, por po r infiltração. A primeira acção no sentido se ntido de incorporar estes sistemas nas ruas pavimentadas surge no século XII, sobe o reinado de Filipe II Augusto, rei de França. No século XIX a consciência da necessidade de sistemas de saneamento ganha nova expressão, com o relacionamento da falta deste com epidemias de cólera. Com isto, ao longo do século XIX, e devido ao um aumento substancial da população, as principais cidades do mundo viraram-se para a expansão e estabelecimento de sistemas de saneamento. Actualmente as práticas de gestão de águas nos centros urbanos assentam em conceitos de drenagem urbana e saneamento, conceitos desenvolvidos ao longo do século XIX na Europa e nos Estados Unidos da América. Tipicamente os sistemas de drenagem de águas pluviais são projectados para remover, o mais rapidamente possível, as escorrências da cidade, de modo a prevenir inundações, enquanto que as águas residuais são recolhidas por sistemas de saneamento e encaminhadas para as respectivas estações de tratamento, sendo posteriormente devolvidas ao meio hídrico receptor [2].


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Hidrologia Urbana Da exploração dos recursos naturais, como a água e o solo, resulta um crescente desequilíbrio, pondo em causa diversos processos naturais que dependem directamente destes recursos. Aliado a isto surge a necessidade de preservar estes recursos, agindo a nível da sua gestão, resultando novos ramos de estudo, como o da hidrologia urbana. A hidrologia é uma ciência cujas origens remontam aos vales do rio Nilo e do rio Amarelo, surgindo com as necessidades de irrigação de culturas. Segundo alguns autores a história da hidrologia desenvolve-se em vários períodos[8]: (1) Período de Especulação – até cerca de 1400, em que todos os conhecimentos fluviais eram encarados como forma divina. (2) Período de Observação – entre 1400-1600,correspondente ao período renascentista, em que se começou a definir racionalmente os fenómenos. (3) Período de Medição – entre 1600-1700, em que se faziam medições de precipitação, evaporação e caudais do rio Sena. (4) Período de Experimentação - entre 1700-1800, época em que surgem os grandes técnicos de hidráulica como Bernoulli, D’Alembert, Chézy, bem como a primeira escola de engenharia em França. (5) Período de Modernização – entre 1800-1900, em que se dá a afirmação da hidrologia. (6) Período de Empirismo – entre 1900-1930, fase em que se resumiram os fenómenos hidrológicos a meras fórmulas. (7) Período de Racionalização – entre 1930-1950, surge o primeiro computador (8) Período Teórico – depois de 1950, surgem os grandes hidrólogos como Vem Te chow, Linsley Meyer, Roy Sherman. A hidrologia urbana constitui-se então como um ramo especial da hidrologia, sendo esta voltada para os centros urbanos, isto é, áreas com elevadas densidades populacionais onde a influência humana sobre o meio natural, e seus processos, é mais notória. Nestas áreas urbanas todos os sub-processos da hidrologia devem ser considerados numa escala temporal e espacial muito mais restrita do que as consideradas em áreas rurais. Estas diferenças temporais e espaciais têm consequências no modo com se recolhem e tratam os dados que servem os modelos de previsão e modelação, sendo necessário um conhecimento claro de toda a teoria que suporta este ramo da hidrolo gia urbana [1]. A hidrologia estuda então o ciclo da água, analisando o seu percurso desde a atmosfera, passando pelo solo, onde esta pode tomar diversos caminhos, desde a infiltração a escorrências, que se reúnem em cursos de água até atingir um meio receptor de grandes dimensões (lago, mar ou oceano), a partir do qual regressa novamente à atmosfera, fechando assim o ciclo. A figura 1 apresenta um esquema do ciclo natural da água. O ciclo natural da água é facilmente perturbado com a presença e normal desenrolar das actividades humanas, pelo que o Ordenamento do Território tem profundas implicações na alteração deste ciclo natural. Estas interferências passam pela construção de infra-estruturas, necessárias à actividade e vida humana, que vão modificar os usos do solo, impermeabilizando-o e implantando obstáculos ao longo


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do ciclo hidrológico, como barra gens, captação de água, estações de tratamento de ág uas residuais, etc. A figura 2 apresenta o ciclo urbano da água.

Figura 1: Ciclo Hidroló ico Natural

Figura 2: Ciclo Hidrológico Natural

Intimamente ligado ao ciclo hidrológico está o uso do solo, sendo que est e desempenha uma grande variedade de funções vit is, de carácter ambiental, ecológico, social s ocial e económi co, constituindo um importante elemento paisagísti o, patrimonial e físico para o desenvolvimento d infra-estruturas e actividades humanas, sendo est mesma actividade que põem em causa o ciclo hid rológico natural. O parâmetro característico do sol mais relacionado com o ciclo da água é a sua pe meabilidade, que é inversamente proporcional ao co eficiente de escoamento. Existem valores padrão para cada tipo de uso do solo nas zonas urbanas, mais ou menos consensuais, podendo estes valores ser usad s para previsões de efeitos da impermeabilização d s solos de determinada zona. Estes valores são apr sentados no Anexo I[3].

Consequências do Urbanismo Inundações O principal efeito da u rbanização é a diminuição da permeabilidade do s solos das bacias hidrográficas urbanas, o que leva a uma diminuição da água, que ao precipitar, se infiltra no solo, aumentando d ste modo as escorrências superficiais. Esta alteração no uso do solo reflecte-se ime so no ciclo hidrológico natural da água, c mo mostra a Figura 3. Nesta verifica-se que um solo com cobertura vegetal natural, apena 10% da água que precipita, segue como

escorrência

superficial, infiltrando-se 50% . Quando se impermeabiliza apenas 10-20

do solo, a

quantidade de água de escorrênc ia aumenta para

Figura 3: Distribuição da precipitaç o com a impermeabilização

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o dobro, 20%. Numa situação ex trema de urbanização em que70-100% do solo é impe rmeabilizado, cerca de 55% da água forma escorrênc ias superficiais, infiltrando apenas 15%. Um outro efeito da impermeabilização passa pelo aumento da quantidade e água precipitada que sai da bacia hidrográfica u rbana. Isto vem diminuir a recarga de aquíferos e c onsequentemente o fluxo subterrâneo de água, levan do à secagem dos lençóis freáticos. Contudo o efeito mais crítico, e mais estudado, resultante da imperme abilização dos solos em grande escala, são o das d as inun ações urbanas. As inundações têm vin do a aumentar por todas as cidades do mundo, e a cada ano que passa ganham nova expressão, acarret ando a destruição de cidades e vilas, perdas agrícola , doenças e mortes. Associado a este fenómeno estã o também as alterações climáticas, bem como a ocu pação desmesurada dos leitos de cheia, a que se ve

assistindo nas últimas décadas acompanhado da des florestação massiva

da envolvente urbana. Segundo World Almanac and Book of Facts, as inundações e todo o mundo têm vindo a aumentar drasticamente, com é possível verificar da análise da tabela 1 e no g áfico da Figura 4: Tabela 1: Número de Inunda ões Séc. XX Década 1900-1909 1910-1919 1920-1929 1930-1939 1940-1949 1950-1959 1960-1969 1970-1979 1980-1989 1990-1996

Número de Inu dações 2 3 2 3 2 6 16 18 15 26

Figura 4: Evolução do nº de inun dações no séc. XX

Da análise do gráfico t rna-se evidente que as preocupações em torno da im ermeabilização dos solos e da desflorestação, já não pode ser levado de ânimo leve, como até ao presente

omento.

Esta dualidade resultant e da impermeabilização dos solos é um tanto paradig mática, pois, se por um lado há a concentração de grandes quantidades de água sobe a forma de esco rrência superficiais, provocando inundações, por out ro, estas quantidades de água superficial não chegam onde deveriam, ao subsolo, levando a uma quebra n o abastecimento dos lençóis freáticos. A Figura 5 apr senta o percurso da água num centro urbano, eviden iando esta diferença entre espaço urbano e espaço ru ral. Com se verifica da análise da figura, em áreas urbanas, para a mesma quantidade de precipitaçã , a infiltração e a evapotranspiração são mínimas.

Figura 5: Percurso urbano/rural da água

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A ocupação dos leitos de cheia, e o consequente aumento da probabilidade de inundações ocorre como resultado de uma política de Ordenamento do Território deficiente. A Figura 6 apresenta um leito de cheia urbano, no qual é possível verificar o efeito da subida das águas no meio urbano. Nesta altura é necessário distinguir entre inundações naturais e inundações artificiais. As cheias naturais ocorrem em função dos períodos de retorno mais ou menos alargados, sendo passíveis de se prever, dado apresentarem alguma cíclicidade temporal. Os problemas decorrentes destes acontecimentos naturais são tanto maiores quanto maior for a ocupação humana dentro dos tradicionais limites dos leitos de cheia da respectiva bacia hidrográfica (Figura 6). Por sua vez, as inundações artificiais resultam de causas artificiais, podendo ter um impacto em maior escala, dependendo da abrangência da alteração do uso do solo da bacia hidrográfica. Estas alterações estão normalmente relacionadas com acções a montante, nomeadamente na cobertura vegetal, na larga impermeabilização dos solos, Figura 6: Ocupação de leito de cheia

incêndios florestais, entre outros.

Durante uma inundação, as escorrências superficiais provocam ainda erosão servindo de meio transportador de muitos poluentes tóxicos e orgânicos, resultantes de deposição seca, levando-os para os sistemas naturais onde desaguam. De modo a ser mais perceptível o efeito da urbanização nos caudais de escorrência superficial, o gráfico da Figura 7 apresenta a sua evolução. Como é possível verificar, a curva do hidrograma relativa a uma área urbanizada apresenta-se mais acentuado e com um pico de maior caudal, quando comparado com a curva do hidrograma de uma área não urbanizada.

Figura 7:Hidrograma em função da área urbanizada

Por norma, nos locais onde o homem se estabelece, a probabilidade de ocorrência de inundações, é elevada, ou então aumenta. Desde os tempos remotos que se tenta solucionar estes problemas com a construção de diques e muros de contenção ao longo dos cursos de água. O esquema apresentado na Figura 8 demonstra a consequência a nível das escorrências, com base na análise do hidrograma, da


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alteração inconsciente dos cursos de água. Com se pode constatar, um curso de água normal com grande irregularidade e com meandros, face a uma situação de pico de inundação a montante, chega a jusante mais diluído, contudo, com sucessivas obras de rectificação do curso de água, este acaba por se tornar num canal rectilíneo, não havendo qualquer tipo de atenuação dos picos de cheia, com na situação inicial. São estas situações que levam às inundações urbanas, em que grandes quantidades de água são transportadas integralmente de um ponto, a montante, para outro mais a jusante, sem sofrer qualquer perturbação. Este tipo de situações, em que se fazem intervenções nos cursos de água sem qualquer tipo de planeamento ou análise de consequências, resulta muitas vezes num processo de transferência de inundações de um ponto para outro mais a jusante. A Figura 9 representa isso mesmo. Como se verifica pela evolução apresentada nesta figura, foram feitas algumas intervenções de canalização do curso de água, transferindo-se a ocorrência de inundações do local onde o curso foi canalizado, para um local mais a jusante, sendo também notória a diferença nos hidrogramas dos diferentes momentos.

Figura 8: Efeito da rectificação nos picos de cheia Figura 9: Relação drenagem urbana com a ocorrência de inundações

Ilha de calor Para além destas referidas consequências de carácter mais imediato, tem-se ainda as consequências nefastas associadas às alterações microclimáticas provocadas pela impermeabilização do solo, que leva à redução da humidade relativa no meio urbano e consequente aumento da amplitude térmica diária, pondo em causa o conforto térmico urbano. Estas alterações microclimáticas, como consequência da impermeabilização do solo, levam a um conjunto de outros problemas como: •

O efeito de ilha de calor urbano

•

Aumento da amplitude térmica urbana

•

Aumento do consumo energético em aquecimento e arrefecimento


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Hidrologia Urbana – Efeito da Impermeabilização I mpermeabilização do Solo •

Aumento do desconforto térmico

•

Efeitos na saúde pública

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Numa análise global dos efeitos da urbanização, tem-se o efeito de ilha de calor como a questão central, sendo todas as outras ocorrências consequência directa desta. Este efeito caracteriza-se por um comportamento térmico local onde se verificam valores de temperatura nos centros urbanos mais elevados

que

na

sua

envolvência rural. A Figura 10 apresenta

com

evolui

a

temperatura da envolvente rural para o centro urbano. Este efeito é resultado da

distorção

do

balanço

energético das áreas urbanas, provocado essencialmente pelo comportamento térmico dos

Figura 10: Efeito ilha de calor urbano

materiais usados no revestimento de edifícios, ruas e envolventes, bem como pela progressiva substituição da cobertura vegetal natural dos solos por pavimento, que provocam alterações na propagação do calor nos centros urbanos. As políticas actuais de Ordenamento do Território contribuem para este efeito de ilha de calor da seguinte forma: •

O abate de árvores e vegetação minimiza os efeitos de refri geração natural através de sombra e da evapotranspiração

•

Edifícios altos e ruas estreitas podem reduzir a capacidade de circulação do ar, aquecendo o ar retido nestes espaços

•

O calor libertado por veículos, fábricas, aparelhos de A/C, pode ainda adicionar mais calor à envolvente, ampliando este efeito

Como já foi referido, este tipo de alterações não são imediatas, tendo um carácter cumulativo ao longo do tempo, contudo têm uma grande expressão na saúde pública, como resultado da alteração das condições de conforto térmico, levando a um mau estar designado “stress bioclimático”. Sendo ainda de referir que este efeito de ilha de calor depende ainda de outros factores como a topografia, o clima e a proximidade a rios, lagos e mar. Contudo há um carácter de dualidade deste efeito, que apesar de trazer alguns benefícios durante o Inverno, não compensa os prejuízos prej uízos durante o Verão [3][4].

Medidas Compensatórias Como já foi referido no “Enquadramento Histórico”, desde muito cedo que o homem se tem vindo a deparar com a necessidade de abastecimento de água bem como de sistemas de drenagem e saneamento de água. Esta necessidade de água para consumo, e o posterior tratamento da mesma traz custos para as sociedades, e neste contexto é necessário dinamizar o sector das águas, estudando alternativas que possam tirar o maior proveito deste recurso tão valioso, e que literalmente “cai do céu” e não é, na sua maioria, aproveitado.


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A ocupação indisciplinada do solo acarreta problemas hidrológicos graves, devido sobretudo à urbanização desmesurada, pois se já em condições naturais as planícies e vales estreitos apresentam problemas de escoamento superficial de águas pluviais, com a crescente urbanização e consequente impermeabilização dos solos, este problema vai-se amplificando. É por isso importante estudar formas de intervir eficazmente, sem se pôr em causa o sistema de equilíbrio natural, surgindo como possibilidades [3]: (1) Obras e serviços complementares, como limpeza e redimensionamento das galerias e córregos, obras de retardamento dos fluxos de águas pluviais p luviais nas vertentes e cabeceiras; (2) Contenção dos fluxos de águas pluviais na origem, recorrendo à infiltração/percolação induzida (revestindo o solo com vegetação), contenção temporária com micro-reservatórios reguladores; (3) Reservatórios de grande capacidade e retenção temporária; (4) Construção de diques ao longo do rio nos pontos mais críticos; (5) Construção conjugada de diques com pontos de fuga e reservatórios laterais. As intervenções com intuito de aproveitamento pluvial são inúmeras. Os sistemas de drenagem e microdrenagem pluvial urbana são um contributo positivo para a retenção da água a nível local, servindo de bons exemplos de eficiência hidrológica. A gestão local da água, passa por usar a cidade e suas estruturas, servindo-se, por exemplo, dos telhados das casas, com determinada inclinação, como superfície de recolha, ou ainda espaços maiores ou menores, com revestimento de asfalto, argila ou argamassa, que são bastante impermeáveis. Devendo-se no entanto ter cuidado com o estes tipos de revestimento, de modo a evitar o possível transporte de contaminantes. Usando estas superfícies de recolha, é necessário encaminhar as águas para reservatórios, que deve estar enterrados, para a água se conservar fresca e ao abrigo da luz, evitando assim o crescimento biológico. Para além disto, devem também estar cobertos, munidos de um sistema de drenagem de fundo, tubos de segurança e dispositivos de arejamento. Estas medidas vão armazenar a água das chuvas, impedindo que parte estas escorram à superfície, diminuindo a probabilidade de cheias [8] . De modo a minorar os problemas correntes, nas áreas urbanas consolidadas, resultantes da impermeabilização dos solos é necessário reduzir impactos decorrentes de más políticas de Ordenamento nas áreas urbanas consolidadas, actuando a nível do uso dos solos, ou então através da implementação de micro medidas de correcção, de actuação local, mas aplicadas em grande escala. Quanto às novas zonas de expansão, o ideal seria a integração do Ordenamento do Território com os conhecimentos a nível da hidrologia urbana, vincando o carácter sustentável desta integração.

Áreas urbanas consolidadas Os primeiros sistemas de drenagem modernos começam a surgir em meados do século XIX, sendo Londres e Paris, na Europa, as primeiras cidades a adoptarem sistemas de drenagem pluvial generalizadas, segundo conceitos ainda hoje aplicados. Ou seja, as questões ligadas às necessidades de sistemas de colecta de água urbana são já muito antigas, contudo, só mais recentemente surge a consciência de que o problema da drenagem pluvial deverá ser atacado pelo lado da permeabilização dos solos, em vez de o tratar exclusivamente pelo lado dos sistemas de drenagem canalizada. A solução irá Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

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recair, sobretudo, em alternativas que minimizem as escorrências superficiais, bem com a necessidade de sistemas de drenagem canalizada, e que por sua vez venham aumentar a permeabilidade dos solos. Contudo, antes de serem apresentadas tais alternativas, é de todo necessário avaliar os tradicionais modelos de drenagem. Modelos de Drenagem Tradicionais

Os sistemas urbanos de drenagem pluvial podem ser classificados segundo diferentes critérios, tendo em conta a origem a água pode-se ter: •

•

Sistema Separador Absoluto – sistema em que as águas pluviais e águas residuais são drenadas em sistemas diferentes e separados Sistemas Unitários – sistema que utiliza uma só rede para a drenagem de águas residuais e águas pluviais

Tendo em conta a concepção e projecto de um sistema de drenagem, e uma vez escolhido entre um tipo de sistema, tendo em conta a origem da água, a seguinte classificação está relacionada com as áreas a serem drenadas, os valores de caudal e de volume de água pluvial a tratar, e consequentemente as dimensões das estruturas de drenagem, escolha de materiais, dificuldades construtivas, custos de implantação e manutenção e, por fim, o risco de falha do sistema. Tendo tudo isto em conta, distingue-se: •

Sistema de macrodrenagem – responsável pela drenagem de caudais significativos, oriundos de zonas de drenagem extensas, com sendo, sub-bacias com áreas da ordem dos hectares a uns quilómetros quadrados. Fazem parte destes sistemas as galerias pluviais, cursos de água canalizados ou não, bueiros, pontes, etc. Como técnicas alternativas de macrodrenagem tem-se:

•

o

Bacias de Retenção

o

Áreas para Armazenamento e Infiltração de águas pluviais

o

Parques Lineares implantados em fundos de vales

Sistemas de Microdrenagem – drenam escoamentos reduzidos e volumes oriundos de pequenas áreas urbanizadas, como sub-bacias com áreas da ordem dos 1ha ou inferiores. Estes sistemas são compostos por, vias, sargetas, bocas de lobo, tubos de conexão, poços de visita. Os novos modelos alternativos de drenagem surgem com o intuito de reduziros impactos da urbanização sobre o comportamento hidrológico das bacias, encontrando-se entre estas alternativas os: o

Reservatórios domiciliários de águas pluviais

o

Trincheiras de infiltração

o

Valas de retenção

o

Armazenamento e detenção em coberturas

o

Armazenamento e infiltração em áreas de estacionamento

Novos Modelos de Drenagem

A diminuição dos impactos da impermeabilização dos solos, poderá ser feita organizada num conjunto de acções locais, aplicadas em grande escala, como já foi referido anteriormente, medidas estas que incluirão: •

Alteração dos materiais usados no revestimento de solos


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Aplicação de “telhados verdes”, também designados “green roofs”

•

Densificação ou replantação da cobertura vegetal urbano

•

Implementação de bacias artificiais de perculação, retenção, e detenção

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De se ter em conta ainda que, os benefícios que as áreas urbanas podem usufruir com estas estratégias de mitigação dos efeitos da impermeabilização, dependem de factores diversos, entre os quais a geografia e os padrões climáticos prevalecentes, estando estas para além das políticas locais. Contudo, estas mesmas políticas influem na distribuição dos usos do solo urbano, materiais usados na construção, quer de estradas quer de edifícios, e ainda intervêm na densidade da cobertura verde urbana.

Medidas de Mitigação Pavimentos Sustentáveis

Por pavimentos Sustentáveis entendem-se os pavimentos permeáveis ou porosos, que permitem a infiltração da água no solo, mantendo ao mesmo tempo, o próprio pavimento e a atmosfera local fresco, enquanto se encontram húmidos. Estes podem ser de diversos materiais, desde o betão, ao asfalto, estruturas plásticas tipo grelha cheias com solo, cascalho e grama, tal como apresenta a Figura 12. A Figura 11 apresenta uma aplicação real de pavimentos sustentáveis.

Figura 11: Aplicação de pavimento sustentável

Figura 12: Constituição de um pavimento sustentável

Distinguem-se ainda os pavimentos frios, que são uma tecnologia interessante no que respeita à minimização do efeito de ilha de calor urbano, pois os materiais usados nestes tipos de pavimentos reduzem a absorção da irradiação solar e a consequente transferência de calor deste para a atmosfera local. Dentro deste tipo de pavimentos estão incluídos os pavimentos porosos, já referidos, e ainda os pavimentos de materiais de cores claras. Estes últimos pavimentos, têm uma reflectância solar mais elevada, absorvendo deste modo menos energia solar, permanecendo p ermanecendo mais frescos, conservando assim por mais tempo a humidade da envolvente. Actualmente não existem normativas oficiais que indiquem quais os materiais mais adequados na concepção dos pavimentos frios, contudo, as comunidades interessadas em reduzir o efeito de ilha de calor têm em consideração as propriedades de reflectância e permeabilidade da superfície, entrando também com os custos e benefícios de cada material para a pavimentação.


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Cobertura dos Edifícios

Em alternativa aos pavimentos sustentáveis, surge a utilização dos “telhados verdes” ou “green roofs”, os quais consistem na implantação de um jardim de vegetação rasteira no topo dos edifícios. Esta medida local, alargada a uma escala urbana, contribuirá decisivamente para a redução das escorrências superficiais pluviais, bem como para a redução do efeito de ilha de calor urbana. A par desta solução, aparecem pequenas aplicações inovadoras com sendo os vasos de detenção pluvial, que são colocados nas paredes verticais dos edifícios, partilhando o mesmo objectivo dos telhados verdes. A conjugação dos telhados verdes com os vasos de detenção pluvial, são uma boa alternativa às superfícies impermeáveis e altamente absorventes de calor, pois por meio de vegetação rasteira, arbustos e mesmo pequenas árvores contribui-se para a refrigeração do ar ambiente através da r etenção de água e posterior evapotranspiração. As Figuras 12 e 13 apresentam a constituição das coberturas dos telhados verdes, sendo a primeira referente a um tipo com drenagem da água pelo fundo, sendo possível de ser aproveitada como água cinzenta1, a segunda apresenta um sistema típico de cobertura vegetal rasteira de um edifício. Por fim, a Figura 14 apresenta o efeito nos caudais de escorrências com a aplicação de telhados numa cidade.

Figura 13: Exemplo de cobertura com sistema de drenagem

Figura 14: Exemplo de cobertura tradicional

Figura 15: Efeito dos telhados verdes nas escorrências superficiais

A evapotranspiração constitui a arma desta tecnologia, pois este mecanismo natural da vegetação, ao libertar água para a envolvente tende a torná-la mais amena, em contra-posição aos materiais tradicionais de revestimento dos telhados, que absorvem imenso calor. Este facto resulta também numa 1

Águas para utilizações domésticas sem ser para consumo


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menor necessidade de ar condicionado nos edifícios durante o período de verão. Os telhados verdes são também designados telhados frios, dada a sua elevada reflectância solar, isto vem igualmente diminuir o efeito de ilha de calor. Um outro benefício destes sistemas, assenta na sua capacidade de filtragem da poluição que as águas pluviais arrastam ao atravessarem a atmosfera urbana. A vegetação apresenta uma capacidade já conhecida de conseguirem remover poluição do ar, através da absorção da água que arrasta os referidos componentes, que por sua vez acumulam a nível das suas folhas. No Anexo II são apresentados os dois tipos de sistemas de “telhados verdes”. Vegetação

Outra forma de reduzir o efeito de ilha de calor passa pelo aumento da cobertura vegetal, sendo uma maneira simples e eficaz de tratar tr atar o problema. Contudo, os benefícios que este aumento na vegetação traz, vão muito para além da redução do efeito de ilha de calor. Passam pela valorização crescente da propriedade, até à redução das torrentes de escorrências de água em períodos de pico de pluviosidade. Para além disto, e sendo este aumento da vegetação feito segundo um plano estratégico, poder-se-á beneficiar de um contributo significativo para a refrigeração do meio, proporcionando poupanças no consumo de energia devido ao efeito de sombreamento das fachadas. Bacias de percolação, retenção e detenção

Todas a soluções apresentadas anteriormente são úteis e válidas na tentativa de resolver o problema dos efeitos da impermeabilização dos solos, contudo a forma mais eficaz de combater as escorrências superficiais consiste na utilização de bacias de perculação, retenção e detenção. Estas apresentam grandes vantagens quando comparadas com as anteriores soluções, sobretudo devido à sua grande capacidade volumétrica, sendo capaz de, consoante a sua dimensão, resolver os problemas de grandes áreas urbanas. Contudo, os custos de implementação são avultados e a integração ambiental menor. A aplicação destes sistemas é tanto eficaz em pequenas áreas, como em grandes extensões. As Figuras seguintes apresentam um esquema simples destas três alternativas.

Figura 16: Bacia Detenção

Figura 17: Bacia de Retenção

Figura 18: Bacia de Percolação

Novas Áreas urbanas Se um novo processo de urbanização ocorrer a jusante de bacias já urbanizadas, esta nova área incorre num risco acrescido de vir a sofrer inundações. Se por outro lado, esta ocorrer a montante, então não sofrerá deste mal, mas causará possivelmente inundações a jusante. Contudo, se dentro desta nova urbanização existirem pequenas bacias, então poderá vir a ocorrer problemas dentro dos seus próprios limites. De se notar que se entende por nova urbanização qualquer alteração dos usos do solo, quer sejam de dimensões excepcionalmente grandes, quer se confinem a loteamentos de algumas dezenas de fogos,


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pois os grandes problemas urbanísticos, relacionados com a impermeabilidade dos solos, advêm da soma das pequenas intervenções, mais do que das grandes. Os centros urbanos não mostram tendências de abrandamento do crescimento, sendo assim, são necessárias acções que garantam, nas novas expansões, a consolidação de sistemas verdes contínuos nestes meios urbanos com funções hidrológicas e climáticas. Estas estruturas deverão congregar as soluções anteriores, e deverão ser elementos fundamentais de uma estrutura ecológica urbana responsável por um maior equilíbrio hídrico, térmico, natural e social s ocial do meio urbano. Nesta sequência surge um planeamento urbanístico hidrologicamente sustentável, tratando as várias intervenções, e as várias porções do território de forma integrada, com base no princípio de que cada intervenção no território deverá contribuir para o sistema no seu conjunto, isto é, dever ter em conta os impactos causados na envolvente. Daqui é necessário distinguir as unidades territoriais, como sendo as unidades operativas de planeamento, ou UOP’s, e as áreas objecto de planos Municipais de Ordenamento do Território, ou PMOT’s, de grande escala. Estas unidades serão hidrologicamente potenciadas, no que respeita às suas capacidades de sustentabilidade. No controlo moderno e sustentável da drenagem urbana, estas formas podem ser classificadas de acordo com a sua componente co mponente de drenagem, medidas: •

Na Fonte, controlo feito a nível de qualquer unidade primária de p laneamento o

Detenção no lote – controlo do caudal de ocorrência máximo

o

Áreas de infiltração – recolhem águas aumentando capacidade de infiltração da bacia, recarregando aquíferos

o

•

Pavimentos permeáveis

por menor De Microdrenagem – medidas adoptadas ao nível do loteamento ou plano de pormenor Detenção por meio de reservatórios urbanos mantidos a seco sendo integrados na paisagem urbana o

•

De Macrodrenagem – soluções adoptadas ao nível do aglomerado urbano, aplicadas às principais linhas de água o

Retenções por meio de reservatórios com plano de água, utilizados para controlo de pico e volume de escoamento, bem como para controlo da qualidade da água que poderá servir de abastecimento

Retenção e Detenção na Fonte

A forma de ter em conta um ordenamento integrado e hidrologicamente sustentável, é adoptando técnicas destinadas a reter e a deter, dentro da área de intervenção, os volumes de água a drenar aí gerados, com resultado da impermeabilização do solo, nomeadamente passeios, praças, estradas, parques de estacionamento, coberturas de edifícios, etc. As medidas apresentadas anteriormente, são destinadas essencialmente a áreas urbanas já consolidadas, apresentando já uma vertente mitigadora e correctiva, sendo que estas novas medidas deverão ter um papel estruturante e serem integradas de base no plano ou estudo de intervenção urbanística.


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De modo a ir de encontro ao equilíbrio hidrológico numa dada intervenção urbanística é necessário atender a um conjunto de aspectos na área de intervenção, como: •

Minimizar o índice de impermeabilização do solo

•

Implantar vegetação em zonas não impermeabilizadas

•

Nas zonas de impermeabilização necessária, optar por materiais mais permeáveis ou com características que reduzam as escorrências superficiais

•

Quando a aplicação de materiais permeáveis não é possível, optar por materiais “frios” de revestimento

•

Considerar a aplicação generalizada de coberturas verdes nas paredes e telhados de edifícios

•

Caso as soluções anteriores não forem suficientes, considerar adicionalmente bacias artificiais de percolação, retenção e detenção, que dependendo dos caudais envolvidos deverão ter características de micro ou macro drenagem.

Num passo ainda prévio à aplicação destas soluções, se possível, dever-se-ia estimar o caudal gerado pela impermeabilização do solo durante um determinado período de pluviosidade conhecida, e se possível, calcular também a eficiência das medidas anteriores. Na referida zona de intervenção seria desejável que os vários caudais gerados pelas diferentes parcelas do território, fossem retidas ou detidas dentro dos seus limites. Será esta retenção a responsável pela diminuição do efeito de torrente, que provoca as inundações, uma vez que irá estancar ou diminuir as velocidades do escoamento superficial das águas, diminuindo igualmente os impactos no ciclo hidrológico. hidr ológico. Estas acções na fonte apresentam ainda a vantagem de poderem criar depósitos de água, que poderão servir, consoante a qualidade da água para o abastecimento, irrigação, alimentação de descargas sanitárias, lavagens de veículos, etc. A Figura 19 apresenta um exemplo de retenção na fonte, em que a água da chuva é conduzida e armazenada num tanque subterrâneo, podendo ser posteriormente utilizada para diversas funções como águas cinzentas, ou caso seja necessário, após o devido tratamento, poderá servir para consumo. A Figura 20 apresenta um sistema de detenção na fonte, em que a água é conduzida para um tanque no subsolo, sendo Figura 19: Exemplo de Retenção na fonte armazenada e posteriormente libertada de forma gradual para o sistema de drenagem pública. Estas medidas de controlo na fonte podem perfeitamente ser estendidas a um bairro, ou mesmo comunidade, como ilustra a Figura 21, contribuindo largamente para a diminuição das escor rências superficiais.


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Figura 20: Sistemas de Detenção na Fonte F onte

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Figura 21: Sistema de Detenção na Fonte estendida a uma comunidade

Medidas de Microdrenagem

Estas medidas integram soluções de retenção e detenção na fonte ou a jusante da sua origem, sendo distinguida pela sua escala de intervenção, aplicando-se, deste modo, à escala de um loteamento. A área de intervenção da operação pode ser considerada uma micro bacia hidrográfica. Atendendo ao que já foi referido, no que concerne às intervenções urbanísticas integradas, deverse-ia começar pela detenção ou retenção na fonte. Esta medida irá reduzir os custos dos sistemas de drenagem a jusante. As medidas a aplicar a jusante passariam pela detenção de caudais de ponta não infiltrados ou retidos na fonte, com o intuito de minimizar os efeitos da carga de água a desaguar na bacia hidrográfica imediatamente a jusante. A Figura 22 apresenta uma vista em planta de um sistema de drenagem em losangos e a vista normal, esta pode ser aplicada num qualquer parque, integrando-a com a envolvente.

Figura 22: Sistema de microdrenagem em losango Medidas de Macrodrenagem

Estas medidas surgem em complemento às medidas de microdrenagem, detendo um papel importante na minimização de inundações, bem como na gestão dos recursos hídricos e preservação


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ambiental dos componentes ecológicos e climatológicos urbanos. A diferença destas medidas reside, como já foi dito, na escala de acção e no consequente esforço de retenção.

Reservatórios e Barragens As barragens e reservatórios de retenção revelam as principais medidas de macrodrenagem, como complemento às medidas de microdrenagem, quando estas se revelam insuficientes, sendo assim soluções de recurso e não de base. Tradicionalmente as barragens são uma solução de grande dimensão espacial, contudo os reservatórios urbanos associados à macrodrenagem podem igualmente atingir dimensões consideráveis. Os efeitos destes reservatórios de detenção são muito imediatos, dado que retêm a água que precipita, e que iria directamente para os cursos de água, transbordando-os. Uma vez cessada a chuva, a água retida vai sendo libertada lentamente e de forma controlada, a fim d e evitar inundações a jusante.

Corredores Verdes Para além de terem um papel importante na minimização de cheias, as medidas de macrodrenagem têm igualmente um papel importante na gestão dos recursos hídricos, inserindo-se neste âmbito os corredores verdes, estando intimamente ligados aos princípios de sustentabilidade, uma vez que ao longo destes corredores se encontram as soluções de macrodrenagem minimizadores de inundações. Estes corredores serpenteiam a cidade, integrando preferencialmente no seu percurso, as zonas de maior infiltração, nascentes, cursos de água e as suas margens, zonas naturais de retenção como leitos de cheia, sendo ainda de se incluir zonas artificialmente construídas como jardins e parques, alamedas, reservatórios de retenção ou detenção, barreira e valas de infiltração. Esta solução é uma medida claramente positiva na mitigação dos efeitos da urbanização no ciclo hidrológico urbano[3] [8].

Trabalho de Observação O trabalho de observação relativo ao tema abordado é apresentado seguidamente na forma de síntese das atitudes praticadas nas principais cidades da Europa, face a esta problemática relacionada com a hidrologia urbana [9]. Suécia

Na Suécia a gestão da energia, transporte, água e sistemas de saneamento, é feito por uma única entidade pública. Cada município é livre de optar pelo tipo de soluções de gestão mais vantajoso a nível económico, quer sejam soluções de controlo de fim de linha ou de controlo na fonte. A cidade de Estocolmo optou por soluções de fim de linha, implementado um sistema oneroso, que melhorou a qualidade das águas que rodeavam a cidade, contudo, actualmente, a gestão da cidade opta por implementar um conjunto de soluções de controlo na fonte em todos os novos projectos. De modo a promover o uso destas soluções de controlo na fonte por parte de proprietários de habitações, é aplicado um imposto, proporcional à área (m 2) de superfície impermeável. Assim desde que sejam implementadas estas soluções, os proprietários pagam menos deste imposto.


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Dinamarca

A Dinamarca apresenta um sistema de gestão em todo semelhante ao da Suécia, contudo, para fomentar a adesão nacional às medidas de gestão das águas pluviais, o imposto aplicado aos sistemas de drenagem foi repartido em duas partes, 60% é alocado à gestão de águas residuais, e 40% às águas pluviais. Algumas cidades construíram estruturas de final de linha, mas, a maioria optou por implantar zonas húmidas e lagoas artificiais a montante das zonas urbanas, de modo a promoverem o melhoramento ecológico e a qualidade dos cursos de água e lagos urbanos. Há igualmente um incentivo financeiro aos proprietários, como o imposto de drenagem mais baixo, reembolso de 40% do imposto de ligação ao sistema de drenagem, que chegam aos 1760€ em Copenhaga, oferecendo ainda assistência técnica a estas soluções. Holanda

A política nacional holandesa tem como objectivo a redução em 50% as situações de subcapacidade dos sistemas de drenagem unitários em termos de teor de fósforo e nitratos, de 1995 a 2005. Os municípios pagam um imposto às entidades gestoras de acordo com a poluição emitida, a aplicação destas medidas obrigaram muitos municípios a construírem sistemas de tratamento de águas com capacidades para tratarem quer águas residuais quer águas pluviais. Alguns município começaram a desconectar os sistemas de águas pluviais das redes de saneamento, medida que se revelou altamente eficaz, a ponto que a nova politica nacional impõe a desconexão de 20% das ligações urbanas de águas pluviais das redes de saneamento, uso de sistemas de retenção das águas pluviais nas zonas rurais e a implementação de medidas de controlo na fonte em todos os projectos urbanos. Esta politica prevê um conjunto de incentivos à população, desde campanhas de formação, oferta de apoio técnico e ajuda financeira. Alemanha

O sistema federal alemão permite que cada região escolha a sua própria política. A região do Norte de Rhine-Westphalia impõe o uso de sistemas de infiltração das águas pluviais para todos os novos projectos, apoiando projectos de investigação na área. Em Dresden, a companhia das águas aplica um imposto baseado na impermeabilidade das superfícies de uma propriedade, seja privada ou pública. Nesta cidade as águas pluviais são reutilizadas pelas entidades municipais, e tem sido fomentadas campanhas de sensibilização para o uso de técnicas de controlo na fonte, tendo ainda o apoio técnico dado pela companhia das águas. A infiltração e reutilização de águas pluviais para jardinagem e limpeza são bastante populares por toda a Alemanha. França

De acordo com a lei da água de 1992, todos os municípios são obrigados a definirem zonas de escorrências superficiais do seu território, sendo que estas águas devem ser tratadas antes de lançadas nos meios hídricos. As bacias de retenção de águas pluviais, para além da sua dimensão, revelaram-se medidas dispendiosas, daí que começaram a preferir medidas locais de dimensões menores. Os critérios de gestão aplicados diferem muito, estando dependentes da capacidade de controlo e da situação sóciopolitica do local, mais do que da política nacional. No Condado de Seine St. Denis, depois de 25 anos de experiência, optou-se por instalações multifuncionais a céu aberto, por exemplo, campos desportivos ou espaços verdes que se inundam em caso de chuva, dado que os danos aqui causados são muito menores, Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

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deixando espaço para um maior aproveitamento do espaço urbano. Em Limoges, decidiu-se que a melhor solução passava pela construção de lagos e zonas húmidas a montante da cidade, nas zonas rurais envolventes, havendo uma parceria entre os municípios urbanos e rurais. A nova lei da água irá prever impostos, de modo a providenciar fundos para projectos futuros de gestão. Reino Unido

No reino Unido a gestão de projectos urbanos de água estão a cargo de companhias privadas. A política nacional existente consiste em financiar medidas de redução da vulnerabilidade às inundações em vez de protecção contra inundações, sendo que, todos os projectos urbanos deverão garantir uma gestão das águas pluviais de longo termo. A agência Ambiental mapeou as zonas de inundação e fixou limites de descargas de efluentes (5-10 L/ha). Para além disso são aplicados impostos sobre descargas, aliviando contudo o pagamento a quem seguir as indicações da Agencia, como sendo o uso de sistemas de infiltração, entre outros. Grécia

Na Grécia ainda não há um plano especifico de intervenção na gestão e tratamento de águas pluviais. Evidência disto é o facto de Atenas apenas ter 40% do sistema de drenagem de águas pluviais. Em Novembro de 2004, dos 2000km planeados de colectores, apenas 250km tinham sido efectivamente construídos. A implementação de sistemas de tratamento de águas residuais está a ocorrer a um ritmo muito superior ao dos sistemas de drenagem de águas pluviais, em parte por estes últimos não serem financiados por fundos comunitários. A par disto, muitas cidades gregas estão a assistir a uma aumento da frequência e gravidade das inundações. Isto devido, à rápida expansão urbana sem qualquer planeamento ou consideração do sistema hidrológico dos locais de expansão. Assistiu-se ao longo deste rápido crescimento a um enclausuramento de vários cursos de água urbanos, ao afundamento e cimentação dos bancos fluviais, constituindo deste modo, supostas medidas de prevenção contra cheias. Actualmente não estão a ser aplicadas quaisquer medidas de controlo na fonte, sendo a gestão de águas pluviais relegada para segundo plano, ou em algumas cidades (Atenas), tomadas em consideração por obrigação legal, devido à entrada no mercado da bolsa. Portugal

Numa panorâmica geral dos regulamentos de PDM’s 2 dos vários concelhos do país, verifica-se que há uma ausência quase geral de normas quantitativas relativas à impermeabilização do solo, e mesmo quando estas estão presentes, apresentam discrepâncias de valores, à primeira vista sem qualquer sustentação técnica, ou então ficam-se pela sua simples referência literal.

Águeda A zona baixa deste concelho em sido alvo de inúmeras cheias nos Invernos mais chuvosos, com principal destaque para os do ano de 2001 e 2003. O PDM actualmente em vigor, aprovado a 9 de Setembro de 1994, não refere qualquer indicação relativa ao revestimento e à permeabilidade do solo [12].

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Plano Director Municipal


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Vila Nova de Gaia O PDM do concelho de Gaia, data de 1993, e no seu conteúdo não apresenta nenhuma linha orientadora no âmbito da impermeabilização solo, nem com as sucessivas alterações ao PDM, em 2000 e 2005, ficando estas alterações pela planta de ordenamento, consistindo na reclassificação como “área urbana de edificabilidade extensiva” de uma área classificada como “área não urbana de transformação condicionada”, e ainda incidindo sobre na correcção da delimitação da REN na planta de condicionantes[11].

Santa Maria da Feira O concelho de Santa Maria da Feira não inclui qualquer referência no seu PDM quanto a eventuais considerações de impermeabilização dos solos. O maior período expansão da cidade ocorreu entre 1983 e 1993, aquando da ratificação do seu PDM. A partir de então, a expansão urbana tem sido feita com mais atenção, contudo continuou-se a assistir a uma ocupação dos leitos de cheia, levando a uma impermeabilização da bacia em cerca de 28%. Isto veio aumentar o número de cheias, a uma diminuição da área agrícola e florestal [7][16].

Fafe O PDM do Concelho de Fafe, ratificado pela Resolução do Concelho de Ministros nº 13/99, surge com uma única referência à permeabilidade, e que se materializa pela transposição à letra das leis gerais com especial destaque para e REN 3, nomeadamente nos Capítulos II e III [15].

Oliveira do Bairro O PDM do Concelho de Oliveira do Bairro, apresenta já preocupações neste domínio, apresentando índices quantitativos específicos de impermeabilização (IP) [14].

Porto O concelho do Porto, à semelhança de outros concelhos do país, apenas se dispôs a referir limites de áreas de impermeabilização para o vários usos do solo, referindo também a definição de índice de permeabilidade, não indicando quaisquer valores limites ou de referência [10].

Lagos O Concelho de Lagos inclui no seu PDM considerações ainda mais específicas, expressas sob a forma de coeficientes de impermeabilização do solo (CIS) [13].

Discussão e Conclusões A aplicação de medidas de gestão integrada de águas e do solo pela Europa, só agora começa a dar os seus primeiros passos, situação evidenciada pelos próprios sistemas de drenagem de águas, que estão longe de serem a resposta ideal ao problema da urbanização e seus efeitos na hidrologia urbana. A transição de um sistema tradicional de drenagem para um sistema integrado de técnicas de controlo na fonte não se revela uma tarefa fácil. Nesta nova perspectiva é necessário envolver toda uma comunidade e todos os responsáveis pelas instituições urbanas, desde o simples cidadão até aos serviços municipais, juntas autónomas de estradas, responsáveis pelo ordenamento urbano, os arquitectos, entre outros intervenientes. 3

Reserva Ecológica Nacional


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O primeiro passo tem vindo a ser dado, que por si só não foi de fácil implementação. O facto de se começar, hoje em dia, a ter em consideração a hidrologia urbana nos projectos urbanísticos, foi fruto de um esforço e de vários anos de adaptação e maturação de conhecimento, com a necessidade de formar diversos técnicos nesta área (entre urbanistas, engenheiros do ambiente, relações públicas especiais). Contudo esta implementação teve por base o reforço de relações nacionais e regionais, cuja articulação assentou em legislação específica, entidades fiscalizadoras e todo um sistema de sanções por incumprimento, bem como o financiamento de projectos de investigação e desenvolvimento. No caso das tecnologias de controlo na fonte de domínio privado, a legislação por si só, não será suficiente, sendo necessário todo um apoio de assistência técnica, bem como campanhas de sensibilização e benefícios financeiros pela implementação de tais medidas. A nível nacional, nota-se que a consciencialização para estes problemas começa a tornar-se evidente, quer pela inclusão das preocupações ligadas à impermeabilização nos regulamentos de PDM, quer pelos estudos que têm vindo a ser feitos sobre a hidrologia urbana, efeitos e causas das inundações nos centros urbanos. Evidenciou-se ao longo deste trabalho a necessidade de um esforço conjunto de gestão urbana, envolvendo as suas diversas valências, reunindo um conjunto de dados capazes de servir de base para a caracterização e delimitação das áreas das bacias hidrográficas urbanas com diferentes graus de risco de inundação, baseada sobretudo nos tipos de uso do solo, e materiais envolvidos na sua utilização. Em suma, o problema das inundações urbanas, como já foi dito, surge intimamente ligado à impermeabilização dos solos urbanos, e uma vez que se apresenta como causa mais imediata e notória desta acção de desenvolvimento humano que é a urbanização, é de todo importante referir os principais pontos associados a este problema como resultado da impermeabilização dos solos [3]: •

Uso de sistemas de drenagem para esgotos domésticos d omésticos e industriais, em detrimento da infiltração natural

•

Ocupação abusiva e inconsciente dos leitos de cheia, que apresentem longos períodos de tempo sem ocorrência de inundações

•

Aumento da produção e transporte de sedimentos

•

Concepção obsoleta dos sistemas de drenagem

Sendo que os principais impactos ocorrem ao nível de: •

Bacias hidrográficas de pequena dimensão com grande concentração de solo impermeabilizado

•

Aumento do pico e antecipação das inundações

•

Aumento do volume de escorrências superficiais

•

Aumento da poluição pluvial

•

Aumento do arrastamento de sedimentos

•

Aumento dos custos relacionados com as infra-estruturas de drenagem


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Referências Bibliográficas [1] Niemczynoxicz, Janusz; “Urban Hydrology and water managemente – present na future challenges”; Department of Water Resources Engineering, University of Land; 1999.

[2] Delleur, Jaques W; “The Evolution of Urban Hydrology: Past, P ast, Present and Future”; ASCE, International Conference on Urban Drainage, Portland; 2002.

[3] Teixeira, Manuel Alexandre Nunes; “Reposição da Permeabilidade dos Solos – Desafios para o Urbanismo Futuro”; Dissertação de Planeamento e Projecto do Ambiente Urbano; 2005.

[4] Paul, Michael J. ; Meyer, Judy L. ; “Streams in the Urban Landscape”; Annual Ecol Syst, 2001; 33:333-65.

[5] Walsh, Christopher J. ; Roy, Allison H. ; Feminella, Jack W. ; Cottingham, Peter D. ; Groffman, Peter M. ; Morgan II, Raymond P. ; “The Urban Stream Syndrom: current Knowledge and the Search for a Cure”; J.N. Am. Benthol. Soc, 2005; 24(3):706-723.

[6] Booth, Derek B.; “Forest Cover, Impervious-Surface Area, and the Mitigation of Urbanization Impacts in King County, Washington; University of Washington; 2000.

[7] Faria, Rita; Pedrosa, António; “Impactos da Urbanização na Degradação do solo urbano e sua relação com o incremento de inundações urbanas em Santa Maria da Feira”; texto tem por base a comunicação apresentada no International Symposium in Land Degradation and Desertification, organizada pela União Geográfica e COMLAND; 2005.

[8] Borgesa, Débora; Gonçalves b, Glória; “Hidrologia Urbana”; aFLUP – Geografia Física – Riscos Naturais, bUA – Planeamento Regional e Urbano, FCUP – Biologia; 2007.

[9] Aftiasb, Emmanuel; Chouli a, Eleni; Deutscha, Jean-Claude; “Applying storm water management in Greek cities: learning from the European experience”; aCEREVE Centre d’Enseignement et de Recherche “Eau, Ville, Environnement”, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, b Faculty of Civil Engineering, National Technical University of Athens; 2006.

[10] Plano Director Municipal do Porto [11] Plano Director Municipal de Vila Nova de Gaia [12] Plano Director Municipal de Águeda [13] Plano Director Municipal de Lagos [14] Plano Director Municipal de Oliveira do Bairro [15] Plano Director Municipal de Fafe [16] Plano Director Municipal Santa Maria da Feira


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A N E X O S

Hidrologia Urbana – Efeito da Impermeabilização I mpermeabilização do Solo PQA Anexo I - Coeficientes de Escoamento de diferentes zonas urbanas Designação da Zonas Zonas Comerciais

Zonas Residenciais

Zonas verdes

Zonas Especiais

Mínimo

Máximo

Áreas Centrais da Cidades

0.70

0.95

Áreas nos Subúrbios

0.50

0.70

Moradias Unifamiliares

0.30

0.50

Blocos Isolados

0.40

0.60

Blocos em Banda

0.60

0.80

Áreas Suburbanas

0.25

0.40

Apartamentos em áreas residenciais

0.50

0.70

Parques e jardins

0.10

0.25

Terrenos e jogos

0.20

0.35

Caminhos-de-ferro

0.20

0.40

Terrenos Permeáveis

0.10

0.25

Terrenos Impermeáveis

0.20

0.45

0.60

0.90

0.40

0.60

Áreas não edificadas Auto-estradas e zonas portuárias Zonas Industriais

i

Coeficientes de escoamento



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Anexo II - Tipos de sistemas de “telhados verdes” Características

Telhado verde intensivo

Telhado verde extensivo

Solo

Necessário mínimo de 30 cm de solo

Necessário mínimo de 2,5 – 12,5 cm de solo

Vegetação

Capacidade de alojar pequenas árvores,

Capacidade de alojar uma vasta gama de ervas e

arbustos e jardins

vegetação rasteira

Carga de 390-732 Kg/m2 na estrutura do

Carga de 60-244 Kg/m2 na estrutura do edifício

Carga

edifício

Acesso

Regular

Ocasional, não desenhado para acesso público

Manutenção

Significativa

Anual, até ser consolidada a vegetação

Drenagem

Sistemas de irrigação e drenagem complexos

Sistemas de irrigação e drenagem simples


ii

Hidrologia Urbana Efeitos da Impermeabilização do Solo - Faculdade de Engenharia Da Universidade Do Porto

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