DESENVOLVIMENTO URBANO DE BAIXO IMPACTO

DESENVOLVIMENTO URBANO DE BAIXO IMPACTO
Christopher Freire Souza1; Carlos Eduardo Morelli Tucci2
Resumo – A drenagem urbana, especialmente nos grandes centros, tem sido efetuada de forma
insustentável com aumento do volume de escoamento superficial e contaminação devido a
impermeabilização, canalização e resíduos sólidos. Estas condições são uma ameaça considerável
ao homem e ao ecossistema do corpo receptor.
O Desenvolvimento urbano de baixo Impacto (Low Impact Development, LID) (Department
of Defense, 2004) objetiva atingir paisagens hidrológicas funcionais, com comportamento mais
similar ao natural, por controlar não somente o pico de vazões, mas volume, freqüência/duração
além de qualidade dos escoamentos pluviais. Este tipo de desenvolvimento trata de recuperar a
capacidade de infiltração das superfícies urbanas, reduzindo os impactos acima, com ganhos
econômicos e paisagísticos em comparação ao controle efetuado pelos métodos tradicionais de
controle com condutos e mesmo detenções. A utilização de LID se aplica a implantação de novos
desenvolvimentos e re-desenvolvimentos, a priori, apresentando vantagens para implantação destas
a velhos empreendimentos com relação a métodos tradicionais. Neste artigo é apresentado uma
revisão das vantagens e desvantagens destas técnicas.
Abstract – The urban drainage has been unsustainable developed with increase in the overland
volume and contamination due to impervious surfaces, channels and conduits and total solids.
Theses conditions are impacting the population and the environment.
Low Impact Development (LID) aims to achieve hydrologic functional landscapes, closer to the
natural behavior, by controlling not just the peak descharge flow, but volume, frequency/duration
and stormwater quality. Along these, some other benefits where achieved such as financial and
landscaping improvements comparing to conventional controls by Best Management Practices
(BMPs). LID should be stimulated to new developments and redevelopments, at first, with
advantages on retrofitting when compared to BMPs. In this paper are presented the difficulties and
advantages of this type of development. .
Palavras-Chave: Drenagem Urbana, Sustentabilidade, Low Impact Development
1
Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade
Federal do Rio Grande do Sul, IPH/UFRGS; R. Gen. Lima e Silva, nº 234, aptº 304, Cidade Baixa, CEP 90050-100, Porto Alegre-RS; (51)3228-1939;
[email protected]
2
Professor Titular do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da
Universidade Federal do Rio Grande do Sul, IPH/UFRGS
INTRODUÇÃO
NSW Environment Protection Autority (1997) apud Department of the Environment and
Heritage, (2002) salienta que para o desenvolvimento de gestão apropriada devem ser levadas em
consideração as complexas interações existentes entre hidrologia, geomorfologia, ecologia, solo,
uso da terra e características culturais, além de sua rede de curso d’água. Falha na interpretação
pode resultar em impacto ambiental maior que o obtido para a situação sem tratamento algum.
Segundo Niemczynowicz (1993), uma nova abordagem em busca de soluções ecologicamente
sustentáveis, mais elaborada e integrada, baseia-se no entendimento do ciclo do material e do fluxo
de energia. Com isso, novas soluções alicerçadas em uma aproximação ecológica e ambiental
devem ser encontradas para cessar a degradação do ambiente, sendo, obviamente, opções
economicamente eficientes para ser sustentadas por países em desenvolvimento. Niemczynowicz
(1993) e Pyzoha (1994) comentam que a grande crítica concernente à prática convencional seria
quanto à utilização de medidas que trabalham na reação em vez da prevenção, na diluição de
efluentes em vez de concentração seletiva e reuso.
Quanto a este aspecto, estudos comprovam que (Figura 1), quanto mais distante o tratamento
se encontrar da fonte, menor a relação custo-efetividade das medidas, em detrimento ao método
adotado tradicionalmente (National Guide to Sustainable Municipal Infrastructure, 2003).
Manuais australianos apontam como solução ótima para a gestão de um aumento de
escoamento o encorajamento da infiltração, armazenamento e reuso de água (Department of the
Environment and Heritage, 2002). Na busca por imitar a situação natural, o uso da vegetação
(Figura 2) é empregado como peça-chave, sendo utilizada por planejadores e arquitetos paisagistas
para desenvolver vazões de pré-urbanização (Department of the Environment and Heritage, 2002).
Com este enfoque, as estratégias de Low Impact Development (LID) atuam estimulando
processos físicos, químicos e biológicos naturais, evitando impactos ambientais e gastos com
sistemas de tratamento (Stormwater, 2004). Ganhos paisagísticos, ambientais e econômicos
reforçam as vantagens apresentadas por esta concepção do tratamento da drenagem urbana,
controlando não somente o pico, como as práticas convencionais, mas também o volume, a
freqüência e a duração, além da qualidade do escoamento.
Figura 1. Custo do controle com relação à distância da fonte.
(Fonte: Department of Environmental Resources, 1999a, p. 23)
U.S. Department of Housing and Urban Development (2003), NAHB Research Center (2004)
e U.S. Environmental Protection Agency (2000) apresentam bons resultados financeira e
ambientalmente, obtidos pela implantação de LID para novos empreendimentos quando
comparados às práticas americanas convencionais, i.e., emprego apenas de detenções e retenções:
a)
economias no custo de implantação dos lotes,
b)
redução ou até eliminação da necessidade de detenções com conseqüente benefício pela
utilização desta área para outros fins,
c)
economias para o empreendedor de 72% para construção de controles de águas pluviais
e 20% para custos de construção totais,
d)
62% de preservação de áreas “abertas” naturais,
e)
eliminação de condutos pluviais e
f)
0% de efetividade de áreas impermeáveis.
Tendo em vista que o tratamento convencional apresenta-se incipiente quanto à sua tentativa
de devolver a água ao ambiente em condições e quantidades compatíveis com a sua extração, a
utilização destas estratégias deve ser forçada, principalmente em novos conjuntos habitacionais, por
intermédio de regulamentações. A aplicação destas para empreendimentos anteriores à sua
implementação se mostra difícil, embora apresente maior viabilidade que a aplicação de técnicas
convencionais (Department of Defense, 2004). Portanto, planejamento e práticas convencionais
necessitam ser ainda pensados e utilizados tanto para a micro quanto para a macrodrenagem, senão
para redesenvolvimentos (reformas).
Figura 2. Utilização de vegetação e prática de reuso na cidade de Portland, E.U.A..
(Fonte: City of Portland, 2002, p. 15)
Definição de LID
Segundo o Department of Defense (2004), LID é uma estratégia de gestão de águas pluviais
focalizadas na gestão e restauração de funções hidrológicas naturais do local para atingir objetivos
de proteção do recurso natural e requerimentos regulamentários ambientais. LID emprega uma
variedade de características naturais e construídas para reduzir a taxa de escoamento, filtrar os
poluentes, e facilitar a infiltração da água para o solo. Pela redução da poluição da água e aumento
da recarga subterrânea, LID auxilia a melhorar a qualidade dos corpos receptores e a estabilizar as
taxas de fluxo de rios adjacentes.
LID incorpora um conjunto de estratégias de projeto, bem como técnicas de controle na fonte,
de pequena escala, bem localizadas, conhecidas como práticas de gestão integrada (IMPs). IMPs
podem ser integradas a edificações, infra-estruturas, ou projeto paisagístico. Em vez de coleta de
escoamento em encanamentos ou redes canalizadas e controle do fluxo à jusante em um grande
dispositivo de gestão de águas pluviais, LID toma uma abordagem descentralizada que dispersa
fluxos e gerencia o escoamento perto de onde este se origina. Como LID apresenta uma variedade
de técnicas úteis para controle de escoamento, projetos podem ser otimizados de acordo com
regulamentações locais e requerimentos de proteção aos recursos naturais, bem como às restrições
locais. Projetos novos, projetos de re-desenvolvimento, e projetos de melhoria substancial podem
ser vistos como candidatos para implementação de LID.
Histórico
A utilização de LID é originária do Maryland Department of Environmental Resources, mais
especificamente do condado de Prince’s George, ainda na década de 90. O esforço de LID começou
com o desenvolvimento e uso de células de bio-retenção (Figura 3), que é criada pela substituição
do solo existente, por outro altamente poroso, além do nivelamento para que forme uma depressão
rasa e replantio por vegetação selecionada para tolerar condições temporárias de saturação do solo e
poluentes contidos no escoamento local.
Figura 3. Exemplo de IMP: Bio-retenção
(Fonte: Weinstein, 2003, p. 1)
A experiência inicial com bio-retenções levou ao esforço maior de incorporar LID ao
programa de proteção dos recursos naturais do condado. Em 1998, o condado produziu o primeiro
manual municipal de LID. Este foi expandido depois para uma versão distribuída nacionalmente em
2000. Um estudo de viabilidade foi preparado pelo LID Center em 2002 providenciando diretrizes
em como LID poderia ser ajustado a áreas urbanas. Numerosas municipalidades estão incorporando
técnicas de LID em seus programas de proteção de recursos urbanos. Embora conceitos e de LID
sejam novos para muitos planejadores nos Estados Unidos, muitas destas técnicas têm sido
utilizadas com sucesso na Europa e Ásia por muitos anos.
Muitos projetos-piloto têm sido construídos pela Marinha e outras agências do Departamento
de Defesa durante os últimos anos. A efetividade desses projetos está gerenciando o escoamento,
reduzindo custos de construção e manutenção, e criando benefícios suplementares, como
envolvimento da comunidade. No Brasil, Souza (2004) vem desenvolvendo estudos quanto à
viabilidade de aplicação em Porto Alegre. O desafio é adaptar esta abordagem e técnicas em larga
escala.
ESTRATÉGIAS DE LID
A obtenção da paisagem hidrológica funcional que imite a natureza apresenta-se como meta,
podendo ser alcançada através de:
a)
Minimização de impactos por águas pluviais, incluindo diminuição de áreas
impermeáveis, conservação de recursos e ecossistemas naturais, manutenção de cursos de
drenagem, redução de encanamentos e minimização de nivelamentos e limpezas de terra;
b)
Provimento de medidas de armazenamento uniformemente dispersas, através do uso de
práticas de retenção, detenção e escoamento;
c)
Manutenção do tempo de concentração de pré-desenvolvimento por estrategicamente
propagar fluxos e manter o tempo de deslocamento e controle de descarga e;
d)
Implementação de programas de educação pública efetiva para encorajar proprietários a
usar medidas de prevenção à poluição e a manter práticas de gestão da paisagem hidrológica
funcional no lote (Department of Environmental Resources, 1999a).
Diante desta meta, faz-se interessante observar os objetivos de LID:
a)
Providenciar incentivos econômicos que encorajem o desenvolvimento ambientalmente
sensível;
b)
Desenvolver todo o potencial de projeto e planejamento ambientalmente sensível;
c)
Auxiliar a construir comunidades baseadas em administração ambiental;
d)
Encorajar a flexibilidade em regulamentações que permitam inovações quanto à
engenharia e ao planejamento para promover princípios de “crescimento inteligente”;
e)
Encorajar debates sobre a viabilidade técnica, econômica e ambiental e quanto à
aplicabilidade de práticas correntes em águas pluviais e aproximações alternativas.
As seguintes ações sobre o meio são utilizadas em uma variedade de combinações em
projetos de LID:
a)
Redução/minimização de impermeabilidade;
b)
Desconexão de superfícies impermeáveis inevitáveis;
c)
Preservação e proteção de locais ambientalmente sensíveis;
d)
Manutenção do tempo de concentração (Tc);
e)
Mitigação de superfícies impermeáveis através de práticas de gestão integradas (IMPs);
f)
Localização de áreas impermeáveis em solos menos permeáveis.
Resumidamente, a meta do planejamento de LID é permitir o completo desenvolvimento da
propriedade enquanto mantém as funções hidrológicas essenciais, minimizando prioritariamente os
impactos hidrológicos criados pelo desenvolvimento do local, através do projeto, e então
providenciar controles para mitigar ou restaurar distúrbios inevitáveis para o regime hidrológico.
Para isso, metas e objetivos hidrológicos devem ser incorporados ao processo de planejamento o
mais breve possível.
Dispositivos de Controle
IMPs podem reduzir escoamento pela integração de controles em numerosas unidades
discretas, em pequenas partes de cada lote, próximo às fontes, eliminando virtualmente a
necessidade de controles centralizados (Department of Environmental Resources, 1999a). A grande
vantagem destas práticas encontra-se no estímulo à realização de processos físicos, químicos e
biológicos naturais (Stormwater, 2004). A Tabela 3.1 compara os atributos de dispositivos de
convencionais aos de LID.
Tabela 1. Comparação entre atributos hidrológicos de práticas de LID e convencionais
Parâmetro Hidrológico
Cobertura Impermeável
Cobertura
Natural/Vegetação
Convencional
Onsite
Encorajada para atingir uma
drenagem efetiva
Reduzida para melhorar drenagem
local eficiente
Tempo de Concentração
Reduzido como produto da
eficiência drenagem
Volume de Escoamento
Grande aumento em volume de
escoamento não controlado
Controlado para chuva de projeto
de pré-desenvolvimento (2 anos)
Descarga de Pico
Freqüência de Escoamento Grandemente aumentada,
especialmente para chuvas
pequenas, freqüentes
Aumentada para todas as chuvas,
Duração do Escoamento
porque o volume não é controlado
Grande redução em todos os
Abstração de chuvas
elementos (Interceptação,
Infiltração, Depressões e
Armazenamento)
Redução na recarga
Recarga de Água
Subterrânea
Offsite
Redução em cargas de poluição,
Qualidade da Água
mas controle limitado para eventos
menores que descarga de projeto.
Corpos receptores
Inundações a Jusante
Impactos severos documentados Erosão e degradação de canais;
Deposição de sedimentos; Fluxo de
base reduzido; Adequabilidade do
habitat diminuída, ou eliminada.
Controle de descarga do pico reduz
inundações imediatamente abaixo
de estruturas de controle, mas
podem aumentar inundações a
jusante através de impactos
cumulativos e superposicionamento
de hidrogramas.
LID
Minimizada para reduzir
impactos
Maximizada para manter
hidrologia de prédesenvolvimento
Maximizada e aumentada
para aproximar às condições
de pré-desenvolvimento
Controlado para condições de
pré-desenvolvimento
Controlado para condições de
pré-desenvolvimento para
todas as chuvas
Controlado para condições de
pré-desenvolvimento para
todas as chuvas
Controlado para condições de
pré-desenvolvimento
Mantida para condições de
pré-desenvolvimento
Mantida para condições de
pré-desenvolvimento
Aumento em reduções de
cargas poluentes, Controle
total para eventos menores
que descarga de projeto.
Ecologia do sistema mantida
para condições de prédesenvolvimento.
Controladas para condições
de pré-desenvolvimento
Adaptado de Department of Environmental Resources, 1999a, p. 57.
O desafio de projetar com LID se encontra em providenciar controle de quantidade e
qualidade, através de práticas integradas e estratégias de projeto, além de melhorias, incluindo:
a)
Recarga subterrânea;
b)
Retenção ou detenção para armazenamento permanente;
c)
Controle e captura de poluentes;
d)
Valorização estética da propriedade;
e)
Uso múltiplo de áreas, satisfazendo em alguns casos requerimentos governamentais
locais por áreas verdes ou espaço vegetado.
A Tabela 2 explicita a eficiência de IMPs quanto à remoção de poluentes.
Tabela 2. Eficiência de IMPs na remoção de poluentes
IMP
Bio-ret.
Poço
Trincheira
Faixa de
Proteção
Valo
Gramado
Valo Inf.
Valo
Molhado
Barril
Cisterna
TSS
80-100
80-100
20-100
Total P
81
40-60
40-60
0-60
Total N
43
40-60
40-60
0-60
Zinco
99
80-100
80-100
20-100
Cobre
99
80-100
80-100
20-100
DBO
60-80
60-80
0-80
Bactéria
60-80
60-80
-
30-65
10-25
0-15
20-50
20-50
-
Neg.
90
80
65
20
50
40
80-90
40-70
80-90
40-70
-
-
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
NA
Adaptado de Department of Environmental Resources, 1999a, p. 72.
Dentre os IMPs atualmente empregados, práticas de pequena escala com características de
tratamento natural são utilizadas, sendo descritas práticas recentes no próximo item. Permanece
sendo incentivada a utilização de Poços, Trincheiras e Valos de Infiltração, Cisternas (ver
Department of Environmental Resources, 1999a) e demais dispositivos que encorajem infiltração
e/ou reuso. Posicionar dispositivos em série providencia o máximo controle de águas pluviais,
procedimento muito estimulado na gestão da drenagem em manuais australianos (Department of the
Environment and Heritage, 2002), sendo efetivo em reduzir tanto o volume como a taxa de pico.
Pode-se ainda fazer uso de dispositivos convencionais como retenções e detenções, para atingir o
pico de vazão natural, na saída de IMPs, caso este não tenha sido alcançado.
A Tabela 3 relaciona os IMPs às funções hidrológicas que estes podem desempenhar.
Tabela 3. IMPs e suas funções hidrológicas
IMP
Funções
Hidrológicas
Interceptação
Armazenamento
em Depressões
Infiltração
Recarga Sub.
Volume de
Escoamento
BioRet
A
A
Poço
de Inf.
N
N
Faixa
Proteção
A
A
Valo
Barril
Gramado
M
N
A
N
Cisterna Trincheira
Infilt.
N
N
N
M
A
A
A
A
A
A
M
M
M
M
M
M
N
N
M
N
N
B
A
A
A
Descarga de
Pico
Freqüência de
Escoamento
Qualidade de
Água
Fluxo de Base
Qualidade do
Rio
M
B
B
M
M
M
M
A
M
M
M
M
M
M
A
A
A
A
B
B
A
M
A
A
A
A
A
M
M
M
N
N
B
B
A
Legenda: A = Alta
M = Moderada
B = Baixa
N = Nenhuma
Adaptado de Department of Environmental Resources, 1999a, p. 71.
Melhoria do solo - Uma forma de restaurar algumas das funções naturais em áreas
urbanizadas consiste na incorporação de compostagem ou outra matéria orgânica ao solo (Figura 4).
Redução de 50% em escoamento pluvial foi atingido para solo melhorado por compostagem,
comparado a outro sem melhoria (Kolsti et al. apud McDonald, 2001). Melhoria por compostagem
funciona bem para solos argilosos, arenosos, ou de cascalho. Cobertura de compostagem em
declividades íngremes e em bermas têm provado ser eficientes no controle de erosão em curtoprazo, enquanto melhora a vegetação em longo-prazo e a estabilidade de taludes (Tyler apud
McDonald, 2001).
Figura 4. Melhoria do solo por compostagem
(Fonte: Low Impact Development, 2004, p.1)
Reciclagem de restos de comida e jardinagem, processos em estações de tratamento, entulhos
de construção e nivelamento de terras, além de restos de agricultura, em compostagem reduz a
demanda por espaço e o escoamento de nutrientes para rios. Com a melhoria da retenção de
umidade do solo e a profundidade das raízes das plantas, compostagem reduz a necessidade de
irrigação e, por conseguinte, a demanda de pico.
Para empreendedores e paisagistas, a correção do solo antes do plantio resulta em melhor
sobrevivência da planta, taxa de crescimento, resistência a doenças e pestes, e ainda melhor
aparência em longo-termo. Para proprietários, reduz a necessidade de manutenção e pode ser paga
em poucos anos pela economia de água e químicos, sem contar os benefícios da redução de águas
pluviais e poluentes (McDonald, 2001).
Bio-retenção - consiste (ver Figura 3) em uma prática de gestão e tratamento de escoamento
de águas pluviais pela utilização de um solo condicionado à plantação e a materiais para filtrar
escoamento armazenado dentro de uma depressão rasa. O método combina filtragem física e
adsorção por processos biológicos. Embora esta prática realize um ótimo trabalho de engenharia,
seu aspecto parece com o de um jardim simples, sendo necessária para sua manutenção o que
requere um jardim, i.e., apenas tratamento paisagístico (Department of Environmental Resources,
1999a).
Proteção natural - consiste em faixas de vegetação (presentes na Figura 3), natural ou
plantada, em torno de áreas sensíveis como corpos hídricos, banhados, florestas ou solos altamente
erodíveis. Estas faixas auxiliam na redução de impactos por capturar sedimentos e poluentes
agregados a estes, providenciando alguma infiltração e tornando mais lentos e dispersos os fluxos
de água pluvial.
Espalhador de nível - é tipicamente uma saída projetada para converter escoamento
concentrado em fluxo raso e o dispersar uniformemente prevenindo erosão. Um tipo de espalhador
de nível pode ser uma trincheira rasa preenchida com pedras trituradas (Figura 5).
Figura 5. Espalhador de nível (Trincheira de britas).
(Fonte: Department of Environmental Resources, 1999a, p.80)
Barris de chuva - são dispositivos eficientes (Figura 6) de baixo custo e fácil manutenção
aplicáveis a localidades residenciais, comerciais e industriais, os quais operam retendo volumes prédeterminados de escoamento do telhado, i.e., armazenam permanentemente para um volume de
projeto. Uma tubulação de extravasamento providencia detenção através da capacidade de retenção
do barril de chuva, com a vantagem de reuso destas águas, as quais podem ser empregadas para
usos menos nobres.
Jardins Suspensos - Jardins suspensos (rooftop storage, encontrada na Figura 2) consistem
na utilização de vegetação rasteira pré-cultivada no telhado de edificações, providenciando os
seguintes benefícios:
a)
Melhoria da qualidade do ar (até 85% de partículas de poeira podem ser filtradas);
b)
Amenização de temperaturas e aumento de umidade pela evaporação natural;
c)
Armazenamento de 30% a 100% de chuvas anuais; criação de paisagem esteticamente
mais agradável (Department of Environmental Resources, 1999a).
Figura 6. Barril de chuva.
(Fonte: Low Impact Development, 2004, p.1)
Outras Alternativas - Nos próximos anos, novas práticas de gestão integradas e melhorias à
aproximação de LID serão introduzidas. Práticas interessantes já estão a caminho, embora
apresentem informação limitada sobre as mesmas. Algumas destas foram pinçadas e serão
apresentadas a seguir.
Recomenda-se a observação de práticas ambientalmente sustentáveis com finalidades de
reuso de águas pluviais aplicadas no Japão, apresentadas em Group Raindrops (2002).
Fundações de Baixo-Impacto - Trata-se de fundações que seguem a filosofia de LID (Figura
7), utilizando pouco manejo de terra, i.e., escavações e nivelamento por ser empregável para
declividades de até 8%, economia em concreto e tempo de trabalho, possibilitando que a estrutura
nativa do solo sob a residência continue a desempenhar sua função hidrológica, removendo
“reservatórios subterrâneos”, papel que as fundações convencionais desempenham (Palazzi &
Gagliano, 2001). Para a construção de conjuntos habitacionais, as fundações apresentam-se
econômicas, enquanto no estudo desenvolvido para uma residência simples unifamiliar, o custo de
implantação deste dispositivo foi 5% superior ao convencional (Puget Sound Action Team, 2003).
Figura 7. Fundação de Baixo-Impacto
(Fonte: Puget Sound Action Team, 2003, p. 28)
Planejamento local
Estratégias e técnicas de planejamento providenciam os caminhos para alcançar as metas e
objetivos de gestão de águas pluviais; facilitam o desenvolvimento de planos adaptados a restrições
topográficas naturais; mantém o rendimento do lote; mantém as funções hidrológicas do local; e
providenciam o conforto estético, e freqüentemente o emprego de controles de gestão de águas
pluviais menos caros.
Para determinar os objetivos que fazem parte do anseio de conservar as condições naturais e
definir as condições de desenvolvimento, devem ser avaliadas as condições prévias, como a
existência de áreas protegidas. Uma das dicas das estratégias de LID consiste em observar as
características naturais para buscar utilizar as “digitais” do local, i.e., técnicas de distúrbios
mínimos locais, e.g., o caminho normalmente percorrido para drenagem, fazendo uso do trabalho
normalmente efetuado naturalmente em detrimento ao desenvolvimento completo desta tarefa pelo
homem.
A redução de áreas de limpeza e nivelamento para a manutenção das condições naturais
auxilia por diminuir a necessidade de mitigação do impacto causado por estas alterações a jusante.
Alguns conceitos fundamentais que definem a essência da tecnologia de LID devem ser
integrados ao processo de planejamento, incluindo:
a)
Usar hidrologia como estrutura integradora;
b)
Focalizar micro-gestão;
c)
Controlar as águas pluviais na fonte;
d)
Utilizar métodos simplistas não-estruturais;
e)
Criar uma paisagem multifuncional.
A aplicação de técnicas de LID resulta na criação de uma paisagem funcional hidrológica, uso
de práticas de micro-gestão distribuídas, minimização de impactos, e redução de impermeabilidade
efetiva permitindo manutenção da capacidade de infiltração, armazenamento e aumento do tempo
de concentração.
Focalizar micro-gestão consiste em mudar a perspectiva ou aproximação com respeito ao
tamanho da área sendo controlada, e.g., trabalhando com micro sub-bacias, e/ou com respeito ao
tamanho do controle, e.g., emprego de micro-técnicas. Estas técnicas de micro-gestão seriam os
supracitados IMPs. A utilização de micro-gestão apresenta como vantagens:
a)
Providenciar um maior leque de práticas que podem ser utilizadas e adaptadas às
condições locais;
b)
Permitir uso de práticas de controle que possam providenciar controle de volume e
manter as funções de recarga de pré-desenvolvimento, compensando para alterações significativas
na capacidade de infiltração;
c)
Permitir práticas de controle no lote a ser integradas na paisagem, superfícies
impermeáveis e características naturais do local;
d)
Reduzir os custos de construção e manutenção através de projetos com boa relação
custo-efetividade e participação e aceitação civil.
Sistemas pequenos, distribuídos de micro-gestão também podem oferecer uma grande
vantagem técnica: um ou mais sistemas podem falhar sem comprometer a integridade total da
estratégia de controle local.
Aplicar LID a qualquer uso de terra é simplesmente uma questão de desenvolver caminhos
numerosos para criativamente prevenir, reter, deter, usar e tratar escoamento em dispositivos
paisagísticos multifuncionais únicos para aquele uso de terra.
A incorporação de conceitos de LID ao processo de planejamento inclui a consideração de
hidrologia como um foco de projeto, minimização de impermeabilidade, desconexão de superfícies
impermeáveis, aumento dos caminhos de fluxo e, definição e localização de dispositivos de controle
de micro-gestão.
Minimização de áreas impermeáveis diretamente conectadas - Estratégias para atingir esta
meta incluem:
! Desconectar calhas e direcionar para áreas vegetadas;
! Direcionar fluxos de áreas pavimentadas para áreas vegetais estabilizadas;
! Quebrar direções de fluxo de largas superfícies pavimentadas;
! Encorajar escoamento raso através de áreas vegetadas;
! Localizar cuidadosamente áreas impermeáveis para que estas drenem para sistemas
naturais, proteções vegetais, áreas de recursos naturais ou zonas (solos) infiltráveis.
O Tc e as condições hidrológicas locais determinam a taxa de descarga do pico de um evento
chuvoso. Componentes de infra-estrutura e da localização que afetam o tempo de concentração
incluem:
! Tempo de deslocamento da onda de cheia;
! Declividade da superfície do solo e/ou superfície da água;
! Rugosidade da superfície;
! Tipo, forma e materiais componentes do canal.
Minimização da Impermeabilidade - A seguir serão apresentados métodos para reduzir o
volume de escoamento total de áreas impermeáveis no lote:
a.
Telhados. Tipo de casa, forma e tamanho podem afetar a impermeabilidade do telhado.
Casas rurais normalmente requerem maior cobertura por se espalhar em um nível. Portanto,
construções verticais são favorecidas em relação às horizontais por reduzir a área de telhado.
b.
Garagens e vias privadas (ligam a rua à residência). Algumas técnicas utilizáveis são as
seguintes:
! Compartilhamento, especialmente em áreas sensíveis;
! Limitação de larguras;
! Minimização de recuos para reduzir o comprimento;
! Utilização de materiais que reduzam o escoamento superficial e aumentem o tempo de
deslocamento da onda de cheia, incluindo áreas de estacionamento, como pavimentos
porosos ou pedregulhos.
Aumento dos caminhos de fluxo - A seguir serão descritas as técnicas que podem afetar e
controlar o Tc:
! Maximizar o fluxo raso de superfície;
! Aumentar e alargar caminhos de fluxo;
! Alongar e achatar declividades locais e do lote;
! Maximizar o uso de sistemas de canais naturais abertos (valos de infiltração);
! Aumentar e melhorar vegetação do local e do lote.
Fluxo Raso de Superfície. O local deveria ser nivelado para maximizar a distância do fluxo e
minimizar distúrbios florestais ao longo do caminho do Tc de pós-desenvolvimento, diminuindo,
conseqüentemente, o pico de descarga. Velocidade de fluxo, em áreas niveladas, deve ser mantida a
mais baixa possível, evitando erosão do solo. Um espalhador de fluxo pode ser utilizado ao longo
da borda superior do caminho de proteção da drenagem natural, como também pode ser criado um
gramado plano na parte superior da proteção, onde o escoamento possa se espalhar. Talvez seja
desnecessário dispor de terra adicional para criar esta área.
Caminho de Fluxo. Uma das metas de LID é providenciar o máximo de fluxo raso permitido
por jurisdição local, para aumentar o tempo de escoamento de telhado e vias privadas a sistemas de
canais abertos de drenagem (valos). O projetista pode direcionar estas águas a bio-retenções,
trincheiras de infiltração, poços de infiltração ou cisternas localizadas estrategicamente para
capturar o escoamento antes que este alcance o gramado. Nivelamento estratégico do gramado pode
ser utilizado para aumentar tanto a rugosidade como o tempo de deslocamento do escoamento
superficial.
Declividades do lote e do local. Construção de ruas através de áreas com declividades
íngremes aumenta desnecessariamente o distúrbio no solo local, sendo boas construções as que
seguem as linhas de cume e nivelamentos. Declividades íngremes normalmente requerem maiores
cortes e aterros, caso as ruas sigam layout convencional.
Técnicas de LID de nivelamento para locais com pouco relevo apresentam declividades de um
mínimo de 1% para aumentar infiltração e tempo de deslocamento. A área construída não necessita
receber aplicação de práticas de LID, contanto que fora desta os impactos sejam regulados. O
projetista é responsável por assegurar que a declividade do lote não cause inundações durante um
evento de 100 anos de Tr, com a área construída apresentando um nivelamento de 4%.
Canais abertos. Para suavizar problemas de inundação e reduzir a necessidade de sistemas de
drenagem convencionais, sistemas de drenagem abertos compostos por pedregulhos ou vegetação
devem ser providenciados. Nivelamento, controles de infiltração e terraços podem ser utilizados
para reduzir a quantidade do escoamento.
Vegetação local e do lote. Replantio de áreas niveladas, plantio, ou preservação de vegetação
existente podem reduzir a taxa do pico de descarga pela criação de rugosidade adicional, bem como,
por providenciar retenção adicional, reduzindo o volume de escoamento superficial, e aumentando o
tempo de deslocamento. Engenheiros e empreendedores deveriam conectar áreas de proteção
vegetadas com áreas florestais ou vegetadas existentes para ganhar créditos por retenção/detenção
pela redução de volume e pico. Esta técnica tem o benefício adicional de providenciar habitat além
de melhorar esteticamente a comunidade.
Planejamento hidrológico do lote
O planejamento do lote consiste na melhoria do potencial de escoamento (Figura 8), que pode
ser avaliado pelo Curve Number (CN), manutenção do Tempo de Concentração (Figura 9) e microgestão através de práticas integradas locais (Figura 10) (Department of Environmental Resources,
1999b).
Figura 8. Hidrograma da melhoria do CN por técnicas de LID
(Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 19)
Figura 9. Hidrograma da manutenção do Tc por técnicas de LID
(Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 21)
Figura 10. Armazenamento requerido para manutenção da descarga de pico.
(Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 23)
Como previamente mencionado, a utilização de práticas convencionais pode servir para
complementar o controle do pico de vazão (Figura 11).
Hidrograma 1 se refere ao hidrograma natural. Hidrograma 7, à resposta da condição de pósdesenvolvimento que incorpore práticas de LID de retenção. Hidrograma 8 ilustra o efeito de
detenções adicionais para reduzir a descarga de pico às condições de pré-desenvolvimento.
Figura 11. Efeito de detenção adicional em práticas de retenção de LID.
(Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 24)
CONSIDERAÇÕES FINAIS
LID aparece como alternativa sustentável para o controle da drenagem, uma vez que
aproxima a resposta hidrológica da área desenvolvida com a resposta da área para condições
naturais, além de não provocar novos impactos, caso mais edificações sejam instaladas à montante
da área em análise, o que não acontece para práticas convencionais (Figura 12).
Figura 12. Comparação entre hidrograma natural, pós BMP e pós LID.
(Fonte: Department of Natural Resources, 1999b, p. 9)
Estudos, como os efetuados por Souza (2004), para averiguar a aplicabilidade no país das
estratégias de LID, tanto de cunho financeiro quanto hidrológico, necessitam ser realizados para
que, caso os resultados sejam satisfatórios, possa ser estimulada a implantação de projetos com base
nestas. A necessidade de estudos hidrológicos diz respeito à relação que a variação no
comportamento de hidrogramas tem com a degradação dos ecossistemas, como ressalta Richter et
al. (1997). Já o estudo de viabilidade financeira se explica por não poder ser concebido um estímulo
a uma prática que seja mais onerosa que a prática habitual. Além disso, caso estas provem ser mais
econômicas, como as aplicações nos Estados Unidos demonstram, o estímulo à aplicação se torna
facilitado.
Assim, o grande desafio reside em como se deve estimular em larga escala a aplicação destas
estratégias.
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