Ontem, dia 06 de março de 2018, acompanhei a defesa do trabalho final de curso do agora engenheiro civil Laurent Feu Grancer Silva Oliveira, intitulado “Dimensionamento e análise de desempenho hidráulico de estacionamentos com drenagem convencional e pavimento permeável, apoiado por modelagem computacional“. O trabalho, desenvolvido no Laboratório de Hidráulica Computacional da COPPE/UFRJ – LHC com orientação do professor Marcelo Miguez e minha co-orientação, fez parte de um grande projeto de pesquisa que envolvia também o monitoramento dos sistemas de drenagem com uso do pavimento permeável para acompanhar seu funcionamento, em termos de redução de volumes e vazões e padrões de qualidade da água drenada. Parte do projeto foi implantada e divulgamos alguns resultados parciais no texto “Pavimentos permeáveis em estacionamentos para controle de inundações“.
Esquema de implantação de um sistema de drenagem com pavimento permeável (texto do TCC)
O trabalho do engenheiro Laurent apresenta o processo de dimensionamento de dois sistemas de drenagem para um estacionamento, localizado na Cidade Universitária do Rio de Janeiro, avaliando o funcionamento hidráulico de cada um deles com auxílio de modelagem matemática. O modelo utilizado foi o MODCEL, desenvolvido no LHC/COPPE/UFRJ. Alguns resultados foram apresentados na Jornada Giulio Massarani de Iniciação Científica, Tecnológica, Artística e Cultural da UFRJ, em 2016.
Uma parte do estacionamento foi concebida com um sistema de drenagem convencional, com uso de canaletas longitudinais, paralelas às vias de circulação dos carros, responsáveis por captar as águas drenadas pela superfície impermeável e conduzi-las ao destino final. Na outra parte do estacionamento, o sistema de drenagem conta com o uso de pavimentos permeáveis apenas nas vagas, as quais possuem uma camada de 30cm de brita na sub-base, responsável por armazenar e priorizar a infiltração das águas drenadas pelas vias de circulação (impermeáveis) e precipitadas sobre a própria vaga. Os reservatórios de brita são interconectados com tubulações de PVC, que permitem um funcionamento conjunto de todo o sistema. O excedente de água, quando a vazão de drenagem supera a capacidade de infiltração e o volume de reservação na sub-base é todo preenchido, é direcionado à drenagem principal da avenida por meio de um extravasor.
Corte apresentando a implantação do sistema de drenagem com pavimento permeável nas vagas.
Quando o funcionamento dos sistemas foi avaliado com auxílio do MODCEL, foram observados excelentes resultados no uso do pavimento permeável, com redução do pico de vazão lançada na rede de drenagem externa de mais de 40% e redução de volume de 62%, quando comparado ao sistema tradicional com canaletas. Esses resultados foram obtidos com a simulação de uma chuva de projeto com 24 horas de duração e 10 anos de tempo de recorrência, com distribuição temporal.
Posteriormente, ainda foram avaliados cenários com outras profundidades da camada da sub-base, que funciona como reservatório. Os resultados mostraram que com 60cm de profundidade, o sistema de drenagem com pavimento permeável zera as contribuições de drenagem para a rede externa, sendo capaz de armazenar toda a água precipitada sobre o estacionamento. A camada da sub-base levaria cerca de 19h para infiltrar toda a água de chuva, sendo esse um fator potencial para ocasionar a falha do sistema, no caso de ocorrência de chuvas em série.
Resultados finais do estudo do Laurent, mostrando a simulação do sistema de drenagem com pavimento permeável com diferentes profundidades da sub-base.
O estudo ficou bem legal e mostra um grande potencial do uso de pavimentos permeáveis como medidas de redução das inundações urbanas, compensando os efeitos do excesso de impermeabilização resultante da urbanização. Estudos posteriores podem levantar os custos de implantação e manutenção desses sistemas, para realizar uma comparação com os sistemas convencionais. Devem ser levados em conta os prováveis benefícios alcançados com a redução dos danos relacionados às inundações evitadas.
Outro aspecto relevante desse trabalho é o benefício do uso da ferramenta de modelagem para avaliação de sistemas de drenagem. Em especial, a utilização de um modelos de células, o MODCEL, que permitiu a realização de simulações do funcionamento de todo o sistema atuando conjuntamente, tanto o tradicional com canaletas, quanto o de pavimento permeável. Esse potencial do modelo permite que sistemas muito complexos sejam analisados de forma sistêmica, possibilitando a otimização de seu funcionamento.
Por fim, parabenizo o engenheiro civil Laurent Feu pelo trabalho nota 10 e pelo título.
