Pavimentos Permeáveis: Solução para as enchentes urbanas?

No Brasil, a crescente urbanização das cidades tem sido acompanhada de diversos problemas de infraestrutura, principalmente nos setores de saneamento, transporte, energia e comunicação. Com relação à drenagem de águas pluviais, não é diferente, tendo em vista a influência direta que a urbanização e a impermeabilização dos solos exercem sobre os processos hidrológicos de uma bacia hidrográfica. Este assunto já foi apresentado outras vezes no blog Cidade das Águas, nos posts Desenvolvendo com Baixo Impacto e Criando Cidades Sustentáveis.

No post de hoje, vamos apresentar resultados de um estudo sobre a implementação de pavimentos permeáveis como técnica compensatória. Com o uso desta técnica, é possível mitigar os efeitos causados pela impermeabilização do solo, tais como a redução da taxa de infiltração e do tempo de concentração e o aumento da velocidade dos escoamentos superficiais e da vazão de pico, fatores que agravam a ocorrência e a intensidade das enchentes nas grandes cidades.

Cheias nas grandes cidades causam transtornos

O estudo apresentado é resultado de um trabalho realizado por alunos de Iniciação Científica da Escola Politécnica da UFRJ, que teve como objetivo a avaliação de alternativas de desenvolvimento urbano, comparando um projeto tradicional de loteamento e um projeto envolvendo a utilização de pavimentos permeáveis. O trabalho foi realizado a partir da utilização de modelagem matemática na representação da área de estudo e das alternativas de loteamento.

A área de estudo escolhida pertence a uma região em crescente expansão, na zona oeste da cidade do Rio de Janeiro, e que provavelmente será ocupada por lotes: uma gleba no bairro de Guaratiba. A ferramenta de modelagem empregada foi o software MODCEL, Modelo de Células de Escoamento, que simula o comportamento hidrodinâmico dos escoamentos não só dentro das galerias de drenagem como também pelas planícies, neste caso, pelos lotes e ruas, proporcionando uma caracterização mais próxima da realidade.

Para as taxas de infiltração, foram considerados valores de referência encontrados na literatura técnica.

A chuva de projeto foi calculada de acordo com as características locais e com o tempo de recorrência determinado pelos órgãos reguladores de drenagem urbana.

Na figura abaixo podemos ver o projeto de loteamento desenvolvido no estudo, com a previsão de saída das redes projetadas, para lançamento no rio que margeia a área.

Os pavimentos permeáveis foram aplicados em áreas de calçadas e estacionamentos. Imaginou-se, para isso, sua execução no formato de blocos de concreto permeáveis assentados sobre uma camada de areia e esta, por sua vez, assentada sobre um reservatório de brita.

Após a simulação matemática, foram analisadas as vazões nas saídas das galerias de drenagem da área de estudo, comparando o projeto de urbanização tradicional com o de baixo impacto (pavimentos permeáveis) e, com isso, os hidrogramas apresentados abaixo foram obtidos.

Os resultados indicam que a aplicação de pavimentos permeáveis influenciou na redução das vazões de pico da bacia, em virtude do aumento da infiltração da água da chuva, contribuindo, assim, para o resgate do ciclo hidrológico natural da região.

Porém, como esse estudo é um trabalho inicial, há a necessidade de se aprimorar as técnicas de caracterização dos pavimentos permeáveis e aumentar as informações sobre os materiais utilizados, como custos de implantação, durabilidade, resistência e eficiência, particularidades que já estão previstas em uma segunda etapa deste projeto, realizado sob coordenação do Prof. Marcelo Miguez.

Parabéns aos alunos Evandro Bustamante, Julio Cezar, Lucas Romualdo e Diego Melo, que desenvolveu o projeto de loteamento, e aos orientadores Aline Veról e Marcelo Miguez pelo ótimo trabalho.