Foto de capa: Glavo/pixabay
Os sistemas de microdrenagem urbana são, em sua maioria, projetados com auxílio de planilhas eletrônicas, elaboradas para efetuar estimativas hidrológicas e cálculos hidráulicos simplificados, baseados no Método Racional e na formulação de Manning, respectivamente. Essa concepção de dimensionamento do sistema é válida por uma série de simplificações que são assumidas, sem as quais, os resultados passam a apresentar valores questionáveis. De forma geral, a metodologia utilizada tende a superestimar as dimensões mínimas da rede, até mesmo por uma questão de aumento da segurança, mesmo havendo indicação de uso de parâmetros para suavizar essa tendência.
Exemplo de construção de uma planilha para dimensionamento hidráulico de redes de drenagem. (Drenagem Urbana: do projeto tradicional à sustentabilidade)
Então, por que ainda é utilizado esse método? Pessoalmente, acredito que seja pela facilidade de aplicação e avaliação. Os projetos de drenagem devem ser devidamente autorizados por órgão público ligado à prefeitura municipal, que assume a responsabilidade de legitimar o projeto. Dessa forma, faz sentido que seja disponibilizada uma metodologia única, que facilitará o trabalho de fiscalização e análise de projetos.
Portanto, há um claro benefício em se utilizar essa metodologia mais simplificada, que permite um maior alcance para os projetistas, uma vez que a manipulação de planilhas é bem simples, e facilita e otimiza a avaliação técnica do projeto pelo órgão público responsável, que poderá treinar seus fiscais com mais rapidez e facilidade.
Porém, a utilização indiscriminada e, em vários casos, obrigatória, das planilhas impede que análises mais complexas sejam realizadas, como, por exemplo, a previsão de técnicas compensatórias no sistema de drenagem urbana. Em casos de regiões de baixada, com controle de nível d’água a jusante do sistema, como áreas costeiras ou marginais a grandes lagoas e reservatórios, o método de cálculo hidráulico mais simplificado deixa de ser válido, exigindo o conhecimento mais aprofundado da hidráulica e hidrodinâmica de canais. Infelizmente, por não ser muito corrente, tais situações acabam sendo analisadas por uma metodologia que não apresenta validade, apesar de ser possível que se monte um processo de cálculo adequado na própria planilha eletrônica. O que acontece é que muitos profissionais não possuem conhecimento técnico mais aprofundado, tanto do lado dos projetistas, quanto do lado dos fiscais públicos.
Com o avanço computacional, muitos modelos matemáticos passaram a ser viáveis, possibilitando um prognóstico de projetos de drenagem de forma muito mais ágil. Hoje, conseguimos elaborar conjuntos de intervenções em um sistema mais rapidamente, o que ajuda no processo de decisão sobre os investimentos mais adequados a uma bacia.
Os modelos computacionais podem ser usados para projetar um sistema e também para avaliar possíveis intervenções para sua otimização, quanto a rede já está implantada. Nesse último caso, o modelo é construído para simular o funcionamento do sistema como um todo, permitindo que sejam realizadas simulações com diferentes soluções na rede, como uso de reservatórios de retardo, aumento de dimensões em trechos específicos, uso de técnicas de infiltração, entre tantas outras possibilidades. A grande vantagem é “enxergar” o sistema de forma integrada, com todos os dispositivos hidráulicos funcionando em conjunto.
O sistema utilizado pela AquaFluxus permite uma técnica de modelagem conhecida como modelo quasi-bidimensional em multicamadas. Com essa abordagem, quando aplicamos um modelo a uma determinada bacia, conseguimos simular o processo de transformação de chuva em vazão de forma espacializada, ou seja, pode chover diferente em vários pontos da bacia, e o processo de escoamento pela bacia, tanto sobre a superfície, quanto dentro dos rios, canais e no interior das galerias. Chamamos esse processo de Modelagem Integrada de Cheias.
Esquema para modelagem do sistema de drenagem em multicamadas. (Silva et al, 2017 – USO DE MODELO MULTICAMADAS PARA AVALIAÇÃO DE CHEIAS URBANAS, in XXII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos)
A Modelagem Integrada de Cheias pode ser utilizada com diversos objetivos, dentre os quais, podemos destacar:
- Mapeamento de inundações em bacias urbanas e rurais.
- Prognóstico de intervenções distribuídas na bacia para mitigação das inundações.
- Prognóstico de projetos de drenagem sustentável.
- Previsão de falhas do sistema durante ocorrência de eventos extremos.
- Análise do impacto das mudanças climáticas em sistemas de drenagem existentes.
- Avaliação do funcionamento de redes de microdrenagem.
Neste último caso, redes de microdrenagem existentes podem ser modeladas para avaliar seu funcionamento, indicando trechos mais críticos, para propor medidas e intervenções que reduzam as possibilidades de falha do sistema, durante a ocorrência de chuvas intensas. Ainda há a possibilidade de avaliar o funcionamento de sistemas de drenagem frente aos possíveis impactos das mudanças climáticas, possibilitando a proposição de medidas adaptativas para viabilizar a continuidade da operação do sistema em condições mais adversas.
A lista de aplicação da Modelagem Integrada de Cheias é longa e quanto mais avançamos com a ciência, mais esse leque se abre. O uso da modelagem pode melhorar muito as condições de um projeto, sugerindo melhores ações e intervenções para a otimização do seu funcionamento.
Caso tenha alguma demanda com estudos de sistemas de drenagem, não deixe de nos consultar para saber sobre a viabilidade da aplicação de nosso processo de modelagem. Basta clicar aí no botão!
