Boas Práticas para Ocupação do Solo, no respeito pelos Recursos Hídricos Corredores Ribeirinhos e Controlo de Cheias e de Áreas Inundadas em Pequenas Bacias Hidrográficas
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“Then I say the earth belongs to each … generation during its course, fully and in its own right, no generation can contract debts greater than may be paid during the course of its own existence.” Thomas Jefferson, September 6, 1789
A aplicação das medidas promove visibilidade, eficácia da uma nova cultura, e novas atitudes em relação ao ambiente no território que ocupamos, necessárias para assimilação dos problemas de qualidade das águas e do meio hídrico.
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Enquadramento e objectivo A realização deste trabalho surgiu da necessidade, sentida pela CCDR-LVT, de compilar, e tornar acessível, a informação sobre várias medidas, estruturais e não estruturais, a aplicar ao uso e ocupação do solo, de forma a promover a sustentabilidade da rede hídrica superficial. No dia-a-dia da actividade de licenciamento, são cada vez mais notórias as dificuldades sentidas pelo cidadão — manifestadas quer junto da CCDR-LVT quer junto das autarquias — para compreender os motivos da salvaguarda do domínio hídrico e da sua utilização regrada, apesar da legislação publicada. A protecção do domínio hídrico é fundamental, face ao desenvolvimento generalizado de formas de construção e de ocupação. E hoje em dia, mais que no passado; as raízes seculares da necessidade da salvaguarda dos recursos hídricos perdem-se no tempo, mas a sua actualidade é por demais evidente. O texto teve como trampolim o trabalho final de curso da autora, em Engenharia dos Recursos Hídricos. Espera-se que, no futuro, este trabalho constitua o embrião para a elaboração de outras publicações, nomeadamente manuais de projecto.
iii Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Autoria Cecília Maria Rodrigues Correia Licenciada em Engenharia dos Recursos Hídricos (Universidade de Évora) Edição e Coordenação Eduardo Sousa Costa Assessor Principal na CCDR-LVT Engenheiro Civil (Instituto Superior Técnico) Mestre em Hidráulica e Recursos Hídricos (Instituto Superior Técnico) Miguel de Azevedo Coutinho Professor Associado do Instituto Superior Técnico Engenheiro Civil (Instituto Superior Técnico) Ph.D. em Engenharia Civil – Hidráulica (Colorado State University)
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v Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Boas Práticas para Ocupação do Solo, no respeito pelos Recursos Hídricos Corredores Ribeirinhos e Controlo de Cheias e de Áreas Inundadas em Pequenas Bacias Hidrográficas
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1. Considerações gerais
As inundações resultam de processos naturais. A ocupação dos solos altera no entanto estes processos. A construção e o uso progressivo do solo, quer pela sua impermeabilização, quer pela sua esterilização, agravam as condições naturais de escoamento, diminuindo a segurança de pessoas e
A sociedade em geral, e em particular cada um de nós, deve promover e utilizar os recursos hídricos — nomeadamente as águas superficiais — de forma a contribuir para o desagravamento das consequências das inundações provenientes das cheias, evitando contribuir para piorar as condições de escoamento nas linhas de água. A filosofia de ocupação do território tem de ser alterada de “os de jusante pagam os desvarios de montante” para “sendo parte do problema, tem de ser parte da solução”. Face às questões relacionadas com a actividade de licenciamento de utilização do domínio hídrico, pretende-se, com esta publicação, promover a aplicação de medidas
de bens.
1 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
que perspectivem a visibilidade e a eficácia de uma nova cultura e novas atitudes em relação ao ambiente no território que ocupamos, necessárias para minimização de problemas de qualidade da água e de degradação dos meios hídricos. Lembremos que o sector dos seguros ainda não está adequado para cobrir os danos de inundação provocados por causas naturais (por exemplo, subida do nível da água dos cursos de água), pelo que compete a todos e a cada um de nós assegurar que da nossa actividade não resultem tais efeitos nem o seu agravamento, e que as nossas habitações e construções estejam a salvo das cheias. 1.1. As razões desta publicação
A alteração da morfologia de
A utilidade de uma publicação reside na sua capacidade de servir de veículo de
leitos e zonas de inundação e a
transmissão de informação básica relativa a certa e determinada matéria. Neste
remoção de vegetação ripícola têm gerado redes hidrográficas
caso, a utilidade assentou nas seguintes razões:
desequilibradas e desordenadas
• •
•
A água é um elemento indispensável à vida, devendo ser factor de
no contexto do uso e ocupação do
enriquecimento da qualidade de vida;
território.
Existe uma grande pressão para ocupação do território, nomeadamente das
Tal tem sido responsável por
zonas ribeirinhas, associada à construção desordenada, e à ocupação de
grandes inundações mesmo em
linhas de água e zonas de inundação, inibindo os mecanismos naturais de
zonas já relativamente afastadas
mitigação dos efeitos;
dos leitos normais das linhas de
Assiste-se a um aumento da percentagem do território com ocupação por
água.
construções
e
infra-estruturas
com
elevada
percentagem
de
solos
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impermeabilizados, responsáveis por acréscimos de caudal em relação às condições naturais de escoamento; •
É necessário promover a coesão entre a legislação, e a justificação e os princípios de decisão que estão na base dos pressupostos de decisão das entidades responsáveis da gestão do território, de forma a permitir a definição das melhores soluções em termos ambientais, e a garantir o bom funcionamento dos ecossistemas;
•
É necessário esclarecer e ajudar todos os cidadãos, incluindo promotores, empreiteiros, engenheiros e arquitectos, para a melhor compreensão da necessidade de garantir o funcionamento e equilíbrio dos ecossistemas, através do uso de medidas e práticas que garantam a gestão integrada e planeada dos recursos hídricos;
•
É necessário sensibilizar a sociedade para a compreensão e para a participação activa no desenvolvimento sustentável do país;
Fazer uso do recurso natural
•
É necessário utilizar os recursos naturais sem comprometer a sua
“Água” sem comprometer a sua
disponibilidade, usufruir a natureza sem a degradar, buscando a melhoria da
utilização futura, e usufruto da
qualidade de vida;
natureza sem a devastar, é um
•
desafio que se coloca em busca da melhoria da qualidade de vida.
Ao longo do tempo, e por via da ocupação do território, tem havido um aumento do volume de escoamento e maior frequência de inundações;
•
O desrespeito pela faixa de protecção às linhas de água e outras medidas reguladoras pode assumir proporções aflitivas e consequentemente colocar
3 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
em causa as condições anteriormente existentes e o desenvolvimento sustentável dos nossos recursos; •
O crescimento da população tem provocado o agravamento da degradação da qualidade da água, por se relacionar directamente com descargas ilegais de efluentes;
•
Quer a alteração da morfologia de leitos e zonas de inundação, quer a remoção de vegetação ripícola, têm gerado novas e desordenadas redes hidrográficas, constituindo agravamento das inundações, mesmo em zonas mais distantes das linhas de água.
1.2. Oportunidade face à nova Lei da Água
A nova legislação relativa aos
A Lei n.º 58/2005 de 29 de Dezembro (Lei da Água) e a Lei n.º 54/2005 de 15 de
recursos hídricos, de 15 de
Novembro (Lei da Titularidade dos Recursos Hídricos), introduziram novos conceitos
Novembro e 29 de Dezembro de
de gestão de recursos hídricos e sintetizam, englobam e eliminam conteúdos de
2005, vem responder, por um lado,
vários diplomas até então dispersos.
à necessidade de transposição da Directiva-Quadro da Água e, por
A Lei n.º 58/2005 aprova a Lei da Água, transpondo para a Ordem Jurídica Nacional
outro lado, à necessidade de
a Directiva n.º 2000/60/CE do Parlamento Europeu e do Conselho, de 23 de Outubro,
harmonizar e juntar, num só corpo
estabelecendo as bases e o quadro institucional para a gestão sustentável das
legislativo, vários diplomas
águas.
dispersos.
Com a publicação destas leis, voltou a colocar-se o ênfase na temática da água, face à escassez cada vez mais notória deste bem, no seu estado natural.
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A Lei n.º 58/2005 apresenta como restrições de utilidade pública e outras condicionantes relativas às zonas adjacentes, ou a proibição da ocupação edificada, ou a edificação condicionada, definindo regras de ocupação. Nestas zonas, é interdita a destruição do coberto vegetal ou a alteração do relevo natural (com excepção da prática de culturas tradicionalmente integradas em explorações agrícolas), a instalação de depósitos de materiais, a realização de construções de edifícios ou quaisquer outras obras que possam constituir obstrução à livre passagem da água. A Lei n.º 58/2005 estabelece ainda o enquadramento para a gestão das águas superficiais (águas interiores, de transição e costeiras) e das águas subterrâneas, assegurando a transposição da Directiva n.º 2000/60/CE, de forma a evitar a continuação da degradação dos ecossistemas aquáticos, terrestres e zonas húmidas. Procura-se promover uma utilização sustentável da água, através da protecção reforçada e melhoramento do ambiente aquático e de mitigação dos efeitos das inundações e das secas. Pretende-se que o ordenamento do território, em articulação com os recursos hídricos, possa compatibilizar a utilização sustentável desses recursos, com a sua protecção e valorização, bem como com a protecção de pessoas e bens contra fenómenos extremos associados às águas, através de planos e medidas de protecção e valorização dos recursos hídricos.
5 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
1.3. Sistematização e Regulamentação As utilizações dos solos podem alterar o ciclo natural da água. Essas alterações resultam de mudanças nos diversos sistemas que compõem o ciclo. A redução da infiltração superficial leva ao incremento do escoamento superficial da água proveniente
das
chuvas
e
à
diminuição
da
recarga
subterrânea
e,
consequentemente, à diminuição do escoamento de base dos cursos de água.
“Todos os rios entram no mar, e o mar não transborda. Vão desaguar no lugar donde saíram, para tornarem a
É necessário pois o estabelecimento de medidas de planeamento e gestão da drenagem das águas superficiais, protegendo-as dos impactes adversos e do escoamento descontrolado. E isso resulta tanto da promoção do ordenamento
correr.” Eclesiastes, Prólogo, 7
adequado como da sistematização das águas superficiais. Antes de passarmos ao tema da regulamentação de medidas, urge compreender alguns
conceitos,
especificamente
o
do
escoamento
superficial
torrencial
(stormwater), que resulta do desenvolvimento extensivo das zonas urbanizadas, e também a questão dos impactes resultantes na hidrologia das bacias, e na qualidade da água e dos sistemas ecológicos. As cheias são um acontecimento natural ou provocado pela alteração humana nas bacias hidrográficas, modificando as condições de escoamento, e podendo provocar inundações. Ocorrem como resultado de chuvadas intensas e concentradas que contribuem para caudais superiores aos caudais que as linhas de água e/ou estruturas têm capacidade de escoar. As águas transbordam dos seus leitos convergindo e concentrando-se nas zonas baixas e/ou mais planas e pondo em risco Maio de 2007
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pessoas e bens. As cheias estão associadas à ocorrência de escoamento superficial directo, intenso, que pode, em certas circunstâncias e por ocorrência repentina, provocar a inundação de terrenos contíguos aos leitos de linhas de água. Para diminuir ou para obstar aos efeitos das cheias, podem aplicar-se medidas que conduzem, particularmente, à retenção e detenção dos escoamentos, limitando os volumes de cheia, e reduzindo os caudais e a velocidade de escoamento, e por essa via aumentar, consequentemente, os tempos de concentração das cheias. 1.4. Conceitos Básicos de Hidrologia O Ciclo Hidrológico
Em termos muito genéricos, o ciclo hidrológico pode ser descrito, começando pela precipitação que se forma nas nuvens e atinge a superfície terrestre. Da chuva que ocorre sobre os terrenos, uma parte infiltra-se e é armazenada superficialmente no solo sendo aí utilizada pelas plantas, que mais tarde a devolvem ao ciclo sob a forma gasosa, processo este designado por evapotranspiração. A água infiltrada, e que não é utilizada pelas plantas, caminha sub sub-superficialmente e em profundidade, dando
origem
respectivamente,
aos
escoamentos
sub-superficiais
e
aos
escoamentos, em grandes mantos e aquíferos de águas subterrâneas. Uma parte desse escoamento subterrâneo fica detido nos aquíferos por mais ou menos tempo, consoante as suas características geológicas, ressurgindo mais tarde nos leitos fluviais, sob a forma de escoamento base. A parte da precipitação que não dá origem à infiltração escoa-se superficialmente no espaço interfluvial e deste passa para a rede de drenagem, podendo desaguar em
“A b
de
dr
qu
7 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
se
lagos, lagoas, ou no mar. Alguma desta água evapora-se, juntando-se à evapotranspiração e contribuindo para a formação das nuvens que mais tarde darão de novo origem à precipitação e à renovação do ciclo. A descrição sumária atrás efectuada contempla unicamente a parte natural do ciclo em zonas não artificializadas, como se pode observar na figura seguinte.
Ciclo da água que ocorre sobre uma zona natural
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Ora o que acontece na realidade, e em face da ocupação humana, é que, consoante o maior ou menor grau de urbanização da zona, o ciclo hidrológico sofre algumas alterações, em várias escalas.
A Impermeabilização promove maiores escoamentos superficiais
A precipitação, quando ocorre em zonas de cabeceira e terrenos cujas condições naturais
foram
adulteradas
com
acréscimo
de
percentagem
de
área
impermeabilizada, vai originar maior quantidade de escoamentos superficiais e menores infiltrações. Com a diminuição do escoamento subterrâneo, em detrimento do escoamento superficial, as redes hidrográficas vão drenar para os meios receptores, essencialmente sob a forma de escoamento superficial. Com esses caudais elevados, os níveis da superfície livre tendem a exceder os das margens dos rios, invadindo as zonas adjacentes de menor cota. Frequentemente, as zonas baixas adjacentes aos rios são muito férteis e populosas, pelo o aumento do volume e da velocidade do escoamento, face à vulnerabilidade das populações locais, podem causar danos elevados. O aumento da quantidade do escoamento superficial, e a diminuição do tempo de concentração, diminui o tempo de resposta da bacia. As velocidades elevadas do escoamento provocam erosão e ravinamentos a montante, e provocam o arrastamento rápido de materiais até às zonas ribeirinhas a jusante
9 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Se se continuar a alterar o normal funcionamento do ciclo da água, pela crescente ocupação urbana e impermeabilização dos terrenos nas zonas ribeirinhas e de cabeceira, a situação será crescentemente agravada.
Ciclo da água que ocorre sobre uma zona alterada pela urbanização
A artificialização do uso do solo reside na construção de casas e edifícios de modo geral, incluindo também os centros comerciais, os loteamentos, os empreendimentos turísticos, os arruamentos e parques de estacionamento, entre outros, com a utilização de materiais impermeáveis como os betões, argamassas e asfalto.
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O resultado da relação entre a impermeabilização, a evapotranspiração, a infiltração e o escoamento, em percentagem da precipitação, está patente na figura seguinte (resultante de estudos realizados pela Unesco nos EUA e na Austrália).
Esquema representativo das condições de escoamento e infiltração face à percentagem de área impermeabilizada
A evolução do desenvolvimento da paisagem, tem sido uma constante do desenvolvimento humano, com a alteração da superfície terrestre, com o estabelecimento de superfícies impermeáveis em edifícios, estradas, parques de
11 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
estacionamento
e
construção
de
sistemas
de
drenagem
pluvial.
Essa
transformação/substituição incrementa o volume de escoamento superficial dos locais, alterando as condições de drenagem. Adicionalmente, perdem-se os mecanismos naturais para a eliminação de poluentes provenientes da vegetação e solos. Durante as operações de construção, os terrenos ficam expostos à chuva, o que faz aumentar o potencial para a erosão e transporte de sedimentos. O desenvolvimento pode também introduzir novas fontes de poluição pelas actividades associadas à ocupação residencial, comercial e industrial do território. Este processo de desenvolvimento pode ser designado de “Urbanização”. O conceito de “Urbanização” surge pois como atributo que permite quantificar o estado de alteração de uma bacia hidrográfica, tendo já numerosos estudos apresentado e documentado os efeitos cumulativos da “Urbanização” nas bacias hidrográficas e na sua ecologia. A alteração do relevo existente, assim como a alteração da vegetação na envolvente das zonas urbanizadas tem impactes importantes no ciclo hidrológico.
Particularmente, as superfícies ocupadas por pavimentos, e os arruamentos, fazendo comportam-se como verdadeiros leitos de escoamentos. Esse efeito é ainda Maio de 2007
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agravado, quando essa ocupação se faz muito próximo das linhas de água, e nos respectivos leitos de inundação. Objectivos desta publicação
1.5. Objectivos desta publicação e das Boas Práticas em Recursos Hídricos Como objectivos e princípios básicos das boas práticas a adoptar, enumeram-se: •
Minimizar os efeitos que contribuem para o acréscimo de escoamento gerado pela ocupação do solo e impermeabilização associada;
•
Proporcionar aos utilizadores e decisores as ferramentas que possam contribuir para o planeamento e desenvolvimento de novas soluções, primando pela manutenção e integridade de meios hídricos, incluindo os cursos de água, as zonas húmidas e os aquíferos, assegurando as trocas da água no ciclo hidrológico;
•
Reduzir a poluição dos escoamentos superficiais;
•
Promover boas práticas, não só como apoio para planos municipais de ordenamento do território e novas obras/construções, como também para adopção em zonas já edificadas que careçam de reabilitação;
•
Melhorar a qualidade de vida de zonas urbanizadas e dos sistemas de drenagem do escoamento superficial da água das chuvas;
13 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
•
Permitir a articulação entre as questões relativas à utilização do domínio hídrico e o correcto ordenamento do território;
•
Preservar a topografia existente e as condições naturais dos cursos de água e das zonas ribeirinhas;
•
Proteger os recursos hídricos superficiais e subterrâneos;
•
Integrar as linhas de água em corredores verdes, promovendo secções dimensionadas para escoamentos torrenciais, mas optimizando o uso de tais corredores como espaços verdes públicos, mediante a criação de parques urbanos passíveis de ser usados em actividades recreativas e de lazer;
•
Estabelecer bases para a concepção de projectos de intervenção no sentido da garantia de melhoria da qualidade da água;
•
Definir conceitos de controlo estrutural e não estrutural;
•
Indicar aspectos da avaliação preliminar para o estabelecimento de métodos a promover pelas entidades licenciadoras, com vista ao dimensionamento de obras e intervenções em domínio hídrico;
•
Minimizar as áreas impermeabilizadas;
•
Optimizar o uso tradicional dos sistemas de drenagem;
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•
Promover a infiltração (onde apropriado);
•
Proteger a vegetação existente, particularmente a ripícola;
•
Manter as linhas de água a céu aberto, sempre que possível, no seu estado natural.
15 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
2. Medidas a implementar/Aspectos a Considerar
As medidas a implementar podem ser de dois tipos: estruturais e não estruturais. As medidas estruturais visam a redução de um ou mais factores associados às cheias (caudal de ponta, altura da superfície livre, área inundável). As medidas não estruturais envolvem intervenções de carácter preventivo tendo em vista a redução do impacte de algumas actividades desenvolvidas quer em zonas fora do domínio hídrico, quer em zonas sujeitas a condicionantes de utilização do domínio hídrico. As medidas não estruturais têm um carácter essencialmente legislativo ou normativo — zonamentos e regulamentos de uso do solo, em função da incidência de
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inundação, códigos de construção, de entre outros — e a sua aplicação, de carácter preventivo, revela-se eficaz e económica. No que respeita à aplicação de medidas estruturais, e apesar do valor apreciável das verbas dispendidas, tem-se verificado que os prejuízos causados por cheias, têm aumentado, quer devido ao crescimento urbano em áreas afectadas, quer por deficiente percepção do nível de protecção. O controlo de cheias através da
Efectivamente, “O controlo de cheias pela execução de medidas estruturais, conduz
aplicação de medidas estruturais
frequentemente à intensificação dos usos nas zonas protegidas devido à redução da
pode criar um falso sentido de
frequência das inundações que, por sua vez, induz a redução ou eliminação da
aumento de segurança
percepção do risco pela população. Porém, não só persiste o risco para períodos de retorno mais elevados, como pode aumentar a vulnerabilidade aos danos resultantes da intensificação do uso do solo causado pelo falso sentido de aumento de segurança.” (Saraiva M.G., Correia F. Nunes, Carmo V.) Como medidas estruturais, são abordados aqui dois tipos principais de correcção torrencial e protecção contra cheias: o amortecimento de caudais de ponta, através da aplicação de bacias de retenção, e o aumento da capacidade de vazão das secções do escoamento.
17 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
2.1. Medidas Não Estruturais de Defesa contra Cheias 2.1.1. Instrumentos Regulamentares O aumento (local) da prevenção e protecção contra inundações não deve resultar no agravamento da situação hidráulica na vizinhança desse local (por exemplo, aceleração do escoamento da água, aumento dos níveis de água ou aceleração das inundações nos troços finais). E por isso torna-se necessário recorrer a medidas preventivas para algumas zonas— como o estabelecimento de mapas de risco de inundação (por exemplo, zonas adjacentes) — relacionadas com as características das inundações, por forma a podermos evitar o estabelecimento de construções e obstruções que possam agravar as condições de drenagem dessas zonas. Uma vez que as medidas estruturais não são suficientes para prevenir as inundações ou defender totalmente as zonas inundáveis, a protecção destas zonas só faz sentido como parte de uma abordagem mais ampla que tenha em conta o ordenamento do território, com a manutenção dos canais de drenagem e a protecção dos ecossistemas que contribuem para a regulação do escoamento natural das águas. Neste sentido, apresentam-se brevemente os instrumentos não estruturais de cariz regulamentar já existentes:
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¾ Domínio Hídrico e Zonas Adjacentes O Domínio Hídrico, corresponde a um conceito que está na base da gestão tradicional dos recursos hídricos, estabelecendo as noções de leito, de margem e respectiva largura, e zona adjacente. Perfil característico de uma linha de água
A zona adjacente às águas públicas é definida pela Lei n.º 54/2005 como sendo “toda a área contígua à margem que como tal seja classificada por se encontrar ameaçada pelo mar ou pelas cheias”, estendendo-se “ desde o limite da margem até uma linha convencional definida para cada caso no diploma de classificação, que corresponde à linha alcançada pela maior cheia, com período de retorno de 100 anos, ou à maior cheia conhecida”.
19 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Os diplomas publicados respeitantes às zonas adjacentes e as cartas de REN, com delimitação das áreas de máxima infiltração e áreas inundáveis, obedecem ao princípio básico de “non aedificandi”, com o objectivo de proibição da construção e ocupação, nas zonas adjacentes, e com o objectivo da concretização do continuum naturale, no caso da REN, nos termos do consagrado na Lei de Bases do ambiente (Lei n.º 11/87 de 7 de Abril). A regulamentação das zonas adjacentes surgiu no seguimento das cheias de 1983. O Grupo de Trabalho das Cheias então constituído concluiu que os maiores prejuízos que ocorreram na altura se deveram, em grande parte, aos processos de impermeabilização do solo devidos à ocupação urbana. A delimitação das zonas adjacentes baseou-se no estabelecimento de zonamentos adequados à magnitude dos riscos e à preparação de planos de intervenção envolvendo medidas estruturais adequadas. Um dos elementos fundamentais para este processo consistiu na cartografia de riscos de cheia, resultante da aplicação de modelos hidrológicos e hidráulicos (LNEC, 1987) e com base em reconhecimentos de campo e inquéritos relativos à extensão e níveis atingidos na cheia de 1983, no sentido de restringir a ocupação urbana nas zonas inundadas. Os acontecimentos mais recentes (Outono de 2006), põem em evidência o grau de impreparação para fazer face a situações de risco de inundação na generalidade do território. Verifica-se que, mesmo em zonas onde foram efectuados estudos
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aprofundados e legalmente estabelecidas medidas de protecção, não foi cumprida na totalidade a aplicação dessas medidas. ¾ Reserva Ecológica Nacional A Reserva Ecológica Nacional – REN, estabelecida pelo Decreto-Lei n.º 93/90 e alterada pelo Decreto-lei n.º 180/2006, contempla as zonas costeiras e ribeirinhas e as águas interiores, bem como as áreas de infiltração máxima e as zonas declivosas, constituindo uma estrutura biofísica básica e diversificada que procura assegurar a protecção de ecossistemas sensíveis e a permanência e intensificação dos processos biológicos indispensáveis ao enquadramento equilibrado das actividades A REN é um instrumento relevante
humanas. No que se refere à defesa contra cheias, é de relevante importância, por
no sentido do impedimento da
contemplar a delimitação das zonas ameaçadas por cheias, e por considerar ainda a
ocupação de zonas ameaçadas por
protecção das cabeceiras dos cursos de água e as zonas de riscos de erosão
cheias
elevados. As diferentes tipologias de zonas que a REN compreende demonstram a grande interligação entre os processos biofísicos relacionados com o ramo terrestre do ciclo hidrológico — nomeadamente os escoamentos e os processos de erosão, transporte e sedimentação. A REN constitui um instrumento fundamental do ordenamento do território, limitando os problemas ambientais nas escalas regional e local, sendo que a sua delimitação é obrigatória no âmbito dos Planos Regionais, Municipais e Especiais de Ordenamento
21 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
do Território. Nos PDM, a sua demarcação tem incidido, na maioria dos casos, em áreas exteriores aos perímetros urbanos. O facto de o regime da REN ter sido exclusivamente non aedificandi, promoveu uma percepção estanque de “áreas REN versus áreas urbanas e urbanizáveis”, e teve como consequência directa a legitimação de sucessivas desafectações de áreas. Ao invés de inverter, produz o padrão espacial tradicionalmente resultante da transformação do uso do solo e da fragmentação da paisagem. A conectividade da paisagem constitui, isso sim, um factor essencial para os processos ecológicos, hidrológicos e geomorfológicos que têm lugar nas áreas de REN. ¾ Reserva Agrícola Nacional Os objectivos que presidem à RAN visam proteger os solos de maior aptidão agrícola, garantindo a sua afectação à agricultura e o pleno aproveitamento das suas potencialidades. A RAN constitui um importante instrumento de ordenamento, no que respeita ao tema em causa, dado que muitos dos solos nela integrados se situam em leitos de cheia ou terraços fluviais. O estatuto de protecção conferido pela RAN pode permitir um alargamento ou sobreposição do contido no do domínio hídrico, contribuindo para o estabelecimento de medidas não estruturais de defesa contra cheias.
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¾ Planos Municipais de Ordenamento do Território (PMOT) Os PMOT são instrumentos de planeamento de elevada eficácia, prioritários no quadro do ordenamento, por estabelecerem uma estrutura espacial para o território concelhio, e a classificação dos solos e dos índices urbanísticos, tendo em conta os objectivos de desenvolvimento; e também por procurarem a distribuição racional das actividades económicas, contabilizando ainda a protecção e a valorização das áreas agrícolas e florestais e do património natural e edificado. Os elementos dos PMOT integram
Os
seus
elementos
fundamentais
são
constituídos
pelos
zonamentos
de
as restrições relativas ao domínio
ordenamento que delimita as classes de ocupação de espaços em função do uso
hídrico
dominante e pela carta de condicionantes, que integra as restrições de utilidade públicas decorrentes da REN, RAN e domínio hídrico, entre outros. Fora de perímetros urbanos, o regime da REN produz, em geral, um zonamento eficaz para a protecção de zonas inundáveis, sobrepondo-se às zonas de leito de cheia abrangidos pelo estatuto de zona adjacente, e abrangendo outras áreas cuja protecção tem um papel preventivo na redução dos riscos de cheia. Dentro das zonas urbanas, a REN não é habitualmente delimitada não ajudando pois nos casos em que não foi assinalado no PMOT o zonamento legalmente consignado para as zonas inundáveis. Esta omissão na carta de ordenamento tem consequências visíveis na proliferação de edifícios e fixação de populações em zonas de alto risco de cheia.
23 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
As redes hidrográficas e de drenagem constituem, geralmente, uma estrutura de organização do espaço com expressão relevante a nível do território municipal, pelo que, no contexto do ordenamento do uso do solo, a nível municipal, deveria ser objecto de caracterização específica e de representação evidenciada nos elementos componentes destes planos, enquadrando, tanto quanto possível, os conceitos de bacia hidrográfica e a delimitação de áreas sujeitas a riscos associados aos escoamentos intensos, nomeadamente cheias. As recomendações e propostas desenvolvidas no âmbito do Plano de Ordenamento elaborado pelo Grupo de Trabalho das Cheias, em 1985, foram implementadas e seguidas pelos PMOT desenvolvidos sob a iniciativa municipal. Cabe à administração central uma responsabilidade particular na salvaguarda das zonas inundáveis, visto acompanhar a elaboração dos PMOT e ser responsável pela respectiva aprovação. Um número elevado de cidadãos vive, em muitos casos, na ignorância dos riscos associados à habitação em leito de cheia, dado que não foram os promotores da ocupação dessas zonas, e não tomaram conhecimento das condições a que estão sujeitos pelo facto de adquirirem a sua habitação nessas zonas. ¾ Planos de Bacia Hidrográfica (PBH) Os PBH foram instituídos pelo Decreto-lei n.º 45/94 de 22 de Fevereiro. Constituem, por excelência, os instrumentos agregadores do planeamento dos diversos aspectos que se prendem com a gestão dos recursos hídricos, ao nível das bacias hidrográficas. Maio de 2007
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Os PBH pretendem caracterizar a bacia onde se insere cada linha de água, para melhor compreender as suas características, bem como evidenciar aspectos para a utilização de cada curso de água. 2.1.2. Corredores Verdes Nas áreas urbanizadas, a promoção da instalação de corredores verdes é muitas um impedimento à expansão da construção, existindo grandes pressões no sentido da sua cobertura, desvio e até da sua eliminação. A urbanização progressiva de determinadas áreas, em muitos casos, põe em causa os sistemas naturais de drenagem, procedendo-se à impermeabilização de grandes superfícies de terreno e tapando-se as linhas de água existentes, quer por uma questão de ocupação optimizada do espaço, quer por motivos culturais relacionados com a existência de linhas de água poluídas. Embora não necessariamente por responsabilidade directa dos autarcas, mas porque efectivamente, e em muitos casos, as autarquias beneficiam economicamente com a construção, existe, por vezes, a tendência para um certo descuido em relação à protecção das linhas de água, o que leva à sua adulteração. Pretende-se, neste ponto, demonstrar como o processo de loteamento pode ser efectuado sem degradação das linhas de água e através da manutenção de corredores verdes, permitindo desta forma que o escoamento se dê com a minimização das causas que provocam obstrução ao livre escoamento das águas.
25 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Com a aplicação de boas práticas, são muitas as vantagens e benefícios que se obtêm, aos mais diversos níveis, quer sob o ponto de vista ambiental, quer sob o ponto de vista da estética e do correcto ordenamento. Pretende-se essencialmente que: •
Haja preservação e utilização de sistemas de drenagem natural, e redução dos caudais adicionais gerados no loteamento;
•
O escoamento local, com origem no loteamento, seja adequadamente tratado e controlado, antes da sua descarga nas zonas húmidas ou em sistemas de drenagem;
•
Seja providenciado, para cada curso de água, a adopção de várias abordagens integradas, a saber: 1. Controlo e alteração dos problemas originados de montante (trechos superiores/zonas de cabeceira); 2. Medidas de protecção, retardamento e alguma dissipação de energia e da velocidade dos escoamentos; 3. Preservação e conservação do corredor ripícola.
As medidas identificadas contribuem não só para melhoria da qualidade da água proveniente dos escoamentos — pois a vegetação ripícola promove a sua depuração, promovendo o desenvolvimento de habitat biológico — como também Maio de 2007
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providenciam áreas de recreio, visualmente atractivas. Estas medidas, quando integradas e qualificadas pela excelência, responsabilizam os residentes, em parte, pela sua manutenção, e promovem o afastamento de actividades ilegais e de vandalismo (despejo de detritos e de descargas residuais). Os corredores verdes
Os corredores verdes enriquecem a paisagem, que comporta mais valias afectivas, e
enriquecem a paisagem, e
cargas culturais e simbólicas indispensáveis para que os resultados da aprendizagem
fomentam o envolvimento
sejam frutíferos, pois o envolvimento empático da sociedade é condição primeira
empático da sociedade,
para o sucesso da aplicação de medidas.
condição primeira para o sucesso da aplicação de
A implementação de corredores, constitui também uma das estratégias de
medidas.
ordenamento do território possíveis para assegurar um adequado grau de conectividade entre manchas naturais e ao longo de sistemas naturais. Aos corredores verdes são atribuídas funções ecológicas várias e selectivas: condução, filtro, barreira, habitat, fonte e depósito. Neste sentido, a adopção e o desenvolvimento dos princípios da estratégia dos corredores verdes contribui para colmatar a lacuna da operacionalização da filosofia da REN, contemplando uma gestão compatível com a sua finalidade. Com efeito, potencia-se pelo menos uma das funções ecológicas que lhes estão associadas, de forma a minimizar alguns dos efeitos da fragmentação da paisagem. A separação dos conceitos urbano e ecológico conduziu, e conduz ainda, ao problema de fragmentação. As áreas naturais protegidas constituem parte deste
27 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
problema, e correspondem a manchas cada vez mais isoladas num contexto progressivamente degradado e desarticulado Além das razões supra mencionadas, a vegetação que compõe os corredores verdes é benéfica, na medida em que: - Estabiliza as margens das linhas de água, protegendo-as contra a erosão e derrocada; - Protege muros e estruturas inseridas em linhas de água, contra o efeito de descalçamento relacionado com erosões localizadas; - Reduz a velocidade da corrente, promovendo a difusão em pontos críticos e estrangulamentos e diminuindo o seu potencial erosivo; - Contribui para a depuração e remoção de poluição das águas, dependendo do tipo de vegetação; - Proporciona abrigo para a fauna que vive e/ou nidifica junto às linhas de água; - Promove o ensombramento da massa de água, mantendo-a mais oxigenada, e mais apta a garantir a sobrevivência de peixes e em melhores condições para utilização na rega e outros fins; - Contribui para a riqueza cénica das linhas de água, estando profundamente associada ao conceito de sistema fluvial como sistema vivo e dinâmico e não como simples canal estéril a céu aberto, por onde a água se escoa.
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Faixa relativa ao Domínio Hídrico Ao abrigo do disposto na Lei nº 54/2005 de 15 de Novembro, é estabelecida uma faixa de servidão administrativa às linhas de água, com a largura de 10m, para as linhas de água não navegáveis nem flutuáveis. Essa faixa deve-se ao facto de ser necessário garantir a integridade das linhas de água, através da manutenção dos ecossistemas ripícolas e do acesso à linha de água, para efeitos de limpeza e manutenção. A adopção de uma filosofia em que se promove, como livre de construções, uma faixa de pelo menos 5m de largura, junto às linhas de água, embora sem expressão na lei, constitui uma medida regulamentar de valor ambiental inegável. Devem, no entanto, permitir-se vedações em madeira, em rede metálica amovível ou em sebe viva, a pelo menos 1,5m da margem, a fim de permitir que os proprietários possam vedar as propriedades. Acerca das galerias ripícolas e da sua vegetação característica A zona ripícola é o espaço
As margens dos cursos de água constituem a transição entre o meio terrestre e o
tridimensional que contém
meio aquático, e é nelas que, mediante fenómenos de inundação, erosão e
vegetação, solo e linhas de água.
sedimentação, se desenvolvem ecossistemas característicos. Estes ecossistemas são vulgarmente designados por zona ripícola (ou zona ribeirinha), e o seu desenvolvimento depende da magnitude do regime fluvial do curso de água e da dinâmica geomorfológica.
29 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
A largura da zona ripícola é muito variável, podendo ser de razoável dimensão em rios de grande caudal, e ser mais estreita em cursos de água de pequenas bacias hidrográficas e nas zonas de cabeceira. São incluídos, na zona ripícola, tanto o leito activo como os leitos abandonados, assim como as margens e o leito de cheia máxima, o que, em alguma situações, particularmente em planícies aluviais, origina o espraiamento e a diluição das características de transição. A alternância entre os regimes húmido e seco, bem como a possibilidade de variação muito grande de caudais e velocidades de escoamento, faz com que a vegetação se especialize perante as condições, criando adaptações próprias ao meio. Em geral, a vegetação ripícola possui uma grande capacidade de adaptação a variações físicas do meio ambiente, podendo algumas espécies suportar ficar parcialmente imersas, quer por períodos longos quer por períodos curtos. A vegetação ripícola reveste-se de extrema importância na definição e na
A vegetação ripícola reveste-se
manutenção dos corredores verdes.
de extrema importância na definição e na manutenção dos
As galerias são frequentemente constituídas, em grande parte, por árvores e
corredores verdes
arbustos de grande porte, sendo a origem de habitats próprios para animais que dependem da zona de transição.
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A vegetação destas zonas constitui um potente filtro biológico, absorvendo os nutrientes provenientes da adubação e da aplicação de pesticidas resultantes de praticas agrícolas na bacia hidrográfica. As alterações provocadas pelas actividades humanas, quer decorrentes da ocupação urbana, quer decorrentes de práticas agrícolas desmesuradas, provocam efeitos de tal ordem negativos junto das galerias ribeirinhas que estas acabam por sofrer degradações sucessivas e mesmo desaparecer. E é por isso que é premente a restauração das zonas mais degradadas, e a preservação e protecção das zonas menos afectadas. Flora e vegetação na bacia hidrográfica do Tejo A vegetação da bacia do Tejo,
De acordo com o Plano de Bacia Hidrográfica do Rio Tejo (PBH do Tejo), a bacia do
em Portugal, pode ser
Tejo, em Portugal, possui um coberto vegetal espontâneo bastante diverso, podendo
caracterizada dividindo o rio em
no entanto ser caracterizada por divisão do rio em três porções: troço inicial, curso
três porções
médio e final, e troço final. A vegetação do troço inicial em Portugal assenta sobre substratos paleozóicos (xistos, granitos, quartzitos) e é dominada por azinhais (Quercus rotundifolia), com carapeteiros (Pyrus ourgaeana) actualmente sob a forma de montados esparsos. As etapas de degradação do azinhal são estevais (Cistus ladanifer) com Genista hirsuta que se enriquecem em piornos (Retama sphaerocarpa) nos solos mais fundos.
31 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
No curso médio e final, os substratos siliciosos duros são substituídos por cascalheiras e outros substratos mais recentes (Miocénico, Pliocénico) onde abundam os sobreirais (Quercus suber) e as suas etapas de degradação: medronhais (Arbutus unedo) com urzes (Erica arborea, Eriça australis) e estevais menos xéricos que os anteriores. Na porção final, a bacia do Tejo é dominada por vegetação que ocupa areias recentes (Plistocénicas e Holocénicas) e aluviões, e onde dominam os sobreirais intercalados com matos dominados por sargaços (Halimium spp.), Stauracanthus spp. e tojo (Ulex australis ssp. welwitschianus). Relativamente aos diferentes aspectos geomorfológicos e edáficos, o Tejo e seus afluentes apresentam uma vegetação que potencialmente é apenas de três tipos: 1. Sucessão de: caniços e tabuas, que se observam nas margens; salgueirais (frequentemente com tamargueiras), próprios do leito torrencial do Tejo; freixos com choupos-negros e ulmeiros. Esta sucessão, dependente dos diferentes graus de humidade oferecidos pela maior ou menor proximidade da água (cuja designação científica é geossérie), é própria dos grandes rios, exigente em grande quantidade de água e encontra-se instalada em grandes áreas de solo aluvionar formando lezírias.
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2. Sucessão de: herbáceas altas com Carex lusitanica, salgueirais (com borrazeira-branca), amiais nas margens de rios e ribeiros com água quase permanente durante o ano e freixiais na banda mais exterior dos amiais, própria dos afluentes da margem direita (norte), onde os rios e ribeiras mantêm humidade ou mesmo água corrente durante o ano inteiro. 3. Sucessão de: caniços e tabuas, tamujal (no leito de cheias do Alto Tejo e afluentes onde a estiagem é elevada, salgueirais (com borrazeiras-negra e branca) próprios do leito de cheia torrencial, freixiais com ou sem chouponegro que sofrem alguma estiagem no Verão e matagais com borrazeiranegra e trepadoras. É a geossérie própria de rios e ribeiros que ocorrem em solos siliciosos e estão sujeitos a alguma estiagem no Verão. A vegetação ripícola mencionada tem como primeira etapa de degradação o silvado, que por sua vez pode originar juncais que ao serem pastoreados originam arrelvados altamente produtivos. Onde há uma forte acção humana ocorrem os canaviais, etapa regressiva igualmente comum. O PBH do Tejo identifica também as principais infestantes aquáticas As macroalgas (limos) são as infestantes principais. Seguem-se, por ordem decrescente, o caniço e a cana, o jacinto aquático, os juncos, bunhos e tabuas, a pinheirinha de água, e as junças. E muito pontualmente a lentilha de água e a azola. Rios e valas de terra são apontados como os principais locais de infestações.
33 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Os prejuízos resultantes da infestação são vários e apontam-se, por ordem decrescente de importância: perturbações do regime hidráulico; interferência com actividades recreativas; competição com culturas de regadio; diminuição da biodiversidade. As causas apontadas para as infestações são os seguintes, por ordem decrescente de importância: poluição difusa por nutrientes agrícolas (32%); poluição pontual por efluentes domésticos (24%); falta de manutenção e limpeza continuada dos meios aquáticos (24%); artificialização do regime de caudais (13%); introduções acidentais de espécies exóticas (7%). 2.1.3. Restauração, Recuperação e Reabilitação de linhas de água Estas acções têm como objectivo o de conseguir, tanto quanto possível, recuperar a
As intervenções do homem, no
vegetação, estrutura, hidrologia e a qualidade da água em condições próximas do
sentido de aproximar os cursos
regime
de água do seu regime natural,
natural,
proporcionando-se
elementos
físicos
que
permitam
o
restabelecimento de espécies que ocupavam os cursos de água.
devem ter como objectivo a autosustentação.
É importante que as acções sejam auto-sustentadas, significando que os cursos de água não devem precisar de futuras e repetidas intervenções para manter as condições melhoradas. É também importante dar especial ênfase ao facto de que as eventuais intervenções não são estáveis ao longo do tempo. Ao contrário de outros sistemas comuns, os sistemas fluviais dependem de um certo nível de variabilidade promovidos pela Maio de 2007
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inundação, erosão e variação da qualidade, para manter a sua diversidade. O que é necessário é garantir um equilíbrio espacial e temporal.
Diferenças entre uma linha de água integrada paisagisticamente no meio e uma linha de água artificializada
Os objectivos gerais das intervenções nas linhas de água prendem-se com a reposição, tanto quanto possível, de: 1. qualidade natural da água; 2. regime de escoamento e a sedimentação natural (incluindo flutuações sazonais), bem como os padrões de periodicidade das inundações; 3. morfologia, estabilidade e condições de equilíbrio do canal natural (se não tal for conseguido naturalmente, após a implementação da medida 2); 4. comunidade de vegetação ripícola natural (se não for atingido com as medidas 2 e 3); 5. espécies aquáticas e fauna nativas (se eles não se colonizarem por si só).
35 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Para identificar o estado de qualidade de um curso de água é necessário caracterizar os elementos indicadores do seu estado. São estes: a zona ripícola, a estrutura física, os organismos, a quantidade e regime de escoamentos e a qualidade da água. A saúde e a sustentabilidade das comunidades biológicas que vivem nos rios são bons indicadores da saúde dos sistemas hídricos. É necessário planear: enquadrar o trecho de linha de água a tratar na linha de água na sua totalidade e na sua sub-bacia e bacia hidrográficas. Um curso de água pode necessitar de intervenções variadas, dependendo do seu estado, tanto em termos físicos como de qualidade da massa de água. As intervenções podem ser de restauração, de recuperação ou de reabilitação. Restauração Restaurar um curso de água implica intervir de forma a repor as condições naturais desse curso de água. Por exemplo, devem cortar-se eventuais focos de poluição, proceder-se à limpeza no respeito pela vegetação ripícola, e de forma geral, permitir o auto-equilíbrio dos sistemas fluviais. Neste tipo de acções não se realizam intervenções de grande monta. Apesar da restauração trazer benefícios não é possível em muitos casos, fundamentalmente em zonas urbanas e peri-urbanas. Mais frequentemente, a gestão
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dos sistemas fluviais precisa de intervenções ao nível da recuperação ou da reabilitação. Recuperação Mesmo que a restauração não seja possível, os sistemas fluviais degradados não têm que ficar irremediavelmente condenados. O objectivo principal da recuperação será o de providenciar melhores condições ecológicas nas linhas de água, e não necessariamente atingir o estado original natural da linha de água. Espera-se que o estado natural da linha de água seja atingido na sequência das intervenções realizadas e dos efeitos das sinergias ambientais. O guia de requalificação e limpeza de linhas de água, do INAG, inclui a descrição de algumas técnicas biofísicas, tais como fachinas, enrocamentos e sementeiras
37 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Melhorar os aspectos mais importantes do ambiente dos sistemas fluviais, pode trazer-lhes benefícios, e contribuir para que os sistemas recuperem por si só o seu aspecto e qualidade inicial. Por exemplo, controlar a erosão protege os atributos da linha de água, e permite a revegetação (reflorestação), promovendo benefícios estéticos. Outro exemplo prende-se com acções com vista a assegurar a estabilidade do leito e das margens. Reabilitação Nos casos em que quer a restauração quer a recuperação não são possíveis, por causa das alterações sofridas e “sem retorno” — irremediáveis — que os cursos de água e sistemas fluviais sofreram, podemos dizer que atingir o seu estado inicial já não será um objectivo, porque as acções necessárias ou grau de intervenção seriam incomportáveis. Nestas situações, o tratamento adequado passará pela reabilitação, o que poderá incluir eventuais obras de regularização fluvial. Tem de existir um compromisso na distinção entre os objectivos ambientais e os objectivos económicos de uma reabilitação. É necessário que uns não entrem em conflito com os outros, sendo portanto necessário trabalhar em equipas multidisciplinares incluindo designadamente engenheiros, biólogos, geomorfologistas, arquitectos paisagistas, botânicos, etc. A regularização de linhas de água deve ser efectuada de acordo com princípios de conservação da natureza e reabilitação ambiental não sendo pois adequada a utilização de materiais artificiais, como o betão e outras argamassas. Devem, sim, Maio de 2007
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utilizar-se, sempre que possível, materiais naturais tais como solo e pedras, colocados adequadamente de forma a permitir as trocas entre a água, o solo e a vegetação ripícola e assegurar o equilíbrio dos ecossistemas. Razões que justificam a regularização de uma linha de água Para melhor se compreenderem as razões que justificam a regularização de uma linha de água, torna-se necessário, antes de mais, compreender o conceito de regularização. Ao conceito de regularização estão associados diversos princípios ligados à própria acção de beneficiação de uma linha de água. Entende-se e aceita-se como regularização de linhas de água o conjunto das intervenções destinadas a melhorar as condições de escoamento que abrangem obras de melhoramento do traçado e das secções de vazão, incluindo o tratamento de pontos singulares, bem como as acções de protecção das margens. ¾ Regularização do Traçado de Linhas de Água O traçado de cada linha de água resulta de um processo que decorre da génese da própria linha de água, face às condições físicas que compõem o terreno e à evolução ao longo do tempo. O traçado poderá portanto sofrer alterações, de origem natural, que têm a ver com a dinâmica natural da água e a sua relação com as alterações físicas e geomorfológicas do meio biofísico envolvente.
39 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Por outro lado, devido a eventuais alterações provocadas pelo homem no meio envolvente, os traçados das linhas de água e as suas condições de escoamento podem ter que se ajustar. Qualquer alteração do traçado de uma linha de água deve ser efectuada no cumprimento das boas práticas de intervenção. É possível que a alteração do traçado de uma linha de água, quer melhorando as suas condições de escoamento, quer promovendo melhores condições de estabilidade das margens, seja autorizada pelas entidades responsáveis pela gestão dos recursos hídricos. No entanto, as regularizações de linhas de água têm de ser efectuadas de acordo com princípios ambientalmente aceitáveis e com o recurso a “boas práticas”, sem as quais se corre o risco de romper o equilíbrio. As acções podem contribuir para a erosão das margens e do leito, e alterar significativamente as condições de escoamento, provocando, no limite, prejuízos materiais e humanos, para além da modificação da rede de drenagem natural. A aplicação de boas práticas em regularizações, passa por: 1. Evitar a regularização com traçados geométricos, e transições angulosas; 2. Evitar a alteração da rede de drenagem natural;
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3. Utilizar materiais naturais permeáveis, evitando o aumento das velocidades de escoamento e a erosão das margens; e desta forma evitar a degradação dos cursos de água; 4. Contribuir para a aproximação entre o homem e o elemento água, com a valorização da paisagem. 5. Evitar a regularização com traçados geométricos, e transições angulosas; 6. Evitar a alteração da rede de drenagem natural; 7. Utilizar materiais naturais permeáveis, evitando o aumento das velocidades de escoamento e a erosão das margens; e desta forma evitar a degradação dos cursos de água; 8. Contribuir para a aproximação entre o homem e o elemento água, com a valorização da paisagem. O traçado de um curso de água deverá ser precedido de projecto adequado. Com efeito, o correcto estabelecimento de um curso de reside num processo dinâmico, resultante de um longo período de anos, tendo cada linha de água uma génese e traçado distintos. A modificação desse traçado pode levar à rotura dos sistemas, uma vez que cada traçado contempla um balanço delicado das forças da natureza. As intervenções não deverão ser intensivas. São aconselhados e permitidos ligeiros “desvios”, como por exemplo a diminuição de ângulos nos traçados de linhas de
41 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
água, de forma a permitir a agregação de vegetação e consequente consolidação de corredores verdes, mas nunca para efeitos de edificação e com o intuito de melhorar o aproveitamento económico dos terrenos. ¾ Cobertura de trechos de linhas de água Uma utilização frequente do domínio hídrico está relacionada com o acesso a terrenos e propriedades, com a consequente construção de travessias sobre linhas de água. O mais frequente é efectuar estes acessos com recurso a elementos de tubagem, que têm de ser devidamente calculados, que são efectuados geralmente com recurso a elementos da tubagem que tem de ser devidamente calculados por forma a permitir a passagem do caudal centenário, ou o galgamento em condições satisfatórias. Por extensão do conceito de acesso a terrenos e propriedades, surgem muitas vezes intenções de manilhamento de linhas de água, justificadas quer pela necessidade de optimização de espaço, quer por questões de estética. Contudo, o manilhamento de linhas de água, apenas é aceitável para pequenos troços da linha de água em acessos viários/pedonais, e nunca para efeitos de construção ou aproveitamento do espaço. E mesmo nestes casos é necessário que a secção da passagem hidráulica seja sempre dimensionada para o caudal correspondente a um período de retorno de 100 anos. O manilhamento de linhas de águas traz diversas desvantagens, nomeadamente:
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-Ocultam-se as linhas de água, o que incentiva eventuais descargas ilegais de águas residuais domésticas e/ou outros efluentes gerados pelas mais diversas industrias e/ou particulares nas linhas de água, sem que se consiga detectar facilmente a sua origem; -A limpeza das linhas de água torna-se mais difícil, servindo muitas vezes como desculpa para a efectiva falta de limpeza; -As estruturas são muitas vezes mal dimensionadas, não abrangendo acontecimentos extremos, como por exemplo, o de chuvadas para um período de retorno de 100 anos, o que provoca a sua colmatação e consequente inundação; -Por não serem visíveis, as linhas de água acabam por ser esquecidas, principalmente pelas gerações mais novas. A perda de memória da linha de água leva à urbanização das áreas, e ao agravamento de fenómenos de cheias e inundações. Materiais a utilizar (sob o ponto de vista ambiental) Os materiais a utilizar, quer em intervenções de regularização quer na integração em corredores verdes no meio urbano, deverão ter como base a permeabilidade. Este factor contribui, não só para o melhoramento da paisagem, mas também para as condições de escoamento, na medida em que promove a infiltração ao invés do
43 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
escoamento directo, protegendo a vegetação e simulando as situações naturais préexistentes. Os materiais a adoptar deverão, sempre que possível, ser naturais: pedra, madeira e o terreno natural. Tal permite o desenvolvimento de vegetação nativa, e permite a implantação do corredor verde a adoptar. Quando as condições naturais do terreno o exigirem, deverão ser adoptados outros materiais estruturalmente mais adequados: pedra arrumada à mão, e enrocamento ou gabiões; estes são também permeáveis e permitem as trocas entre os ecossistemas aquáticos e terrestres. Dimensionamento e Cálculo Hidrológico/Hidráulico Uma vez que o anteriormente exposto tem de ser suportado e devidamente dimensionado, os potenciais utilizadores do meio hídricos deverão demonstrar que as intervenções não irão constituir (ou contribuir para) constrangimento do escoamento, e não irão amplificar os efeitos das cheias. É pois necessário que seja justificada,
O dimensionamento
através de estudo hidrológico/hidráulico, a capacidade da secção de vazão da linha
hidrológico/hidráulico deve ser
de água em questão, que deve escoar o caudal equivalente a um período de retorno
efectuado para T= 100 anos
de 100 anos (T=100). A secção a projectar e/ou implementar, terá de ter capacidade para maior caudal do que a secção existente e não poderão existir riscos de danos para terceiros, a jusante. É portanto necessário, por um lado, estimar os caudais e, por outro lado, calcular o funcionamento hidráulico dos sistemas, para esses caudais.
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Para o cálculo do funcionamento hidráulico, é frequentemente adoptado o regime uniforme, e usada, para os cálculos necessários, a fórmula de Manning-Strickler:
Q = K s SR 2 / 3 J 1/ 2
Valores de KS em Canais (*)
Onde: Natureza do leito
KS (m1/3/s)
Q – caudal para dado período de retorno (m3/s); KS – coeficiente de rugosidade (m1/3/s;
Terra muito irregular
60
Terra irregular
45
Terra irregular com vegetação, leitos rochosos
35
Terra em más condições, rios sobre calhaus
30
Terra em abandono, rios com muito transporte sólido
20
A – área da ecção de escoamento (m2); R – Raio hidráulico da secção de escoamento (m); J – declive do troço de cálculo (-)
No entanto, para intervenções em cursos de água não localizadas e que abrangem grandes desenvolvimentos longitudinais, é mais frequente o uso de programas
(*) Retirado do Livro “Hidráulica”, A. De C.
informáticos baseados em modelos matemáticos. O programa HEC-RAS, do USACE,
Quintela, 1985
é o mais comum, e encontra-se disponibilizado, gratuitamente, no site do USACE (http://www.hec.usace.army.mil/). O cálculo dos caudais de cheia para dado período de retorno é baseado em estudos hidrológicos apropriados. Para efectuar tais estudos, podem ser adoptados vários tipos de métodos: os numéricos, os estatísticos e os matemáticos. Os últimos resultam de modelos
45 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
informáticos devidamente calibrados para cada situação específica, de iterações e interpolações, como é o exemplo do HEC-HMS, do USACE. ¾ Métodos Numéricos Cinemáticos A forma mais eficiente para calcular o caudal máximo de cheia será através de modelos matemáticos, calibrados para as características das bacias em questão. Estes modelos são baseados em dados do terreno, perfis transversais reais e nas características do escoamento (como é o caso da caracterização das zonas de inundação, com base no cálculo dos níveis de inundação). No entanto, os modelos matemáticos nem sempre estão acessíveis a todos, pelo que o cálculo é efectuado, recorrendo muitas vezes, a métodos numéricos teóricos que têm como base fórmulas cinemáticas. Independentemente da forma de cálculo utilizada, é conhecido que o caudal de ponta
O caudal de ponta é
é dependente da área da bacia hidrográfica, das suas características e do valor e
dependente das características
distribuição da precipitação que ocorre na bacia. Para a determinação do tempo de concentração, é necessário conhecer o declive da linha de água, bem como o seu
da bacia e da distribuição da precipitação
comprimento da linha de água. Como exemplo de alguns procedimentos mais utilizados em Portugal, para o cálculo do caudal de ponta, enumeram-se os seguintes métodos:
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46
•
Fórmula Racional
O Método Racional será talvez o método mais utilizado em Portugal, sendo aconselhado para bacias hidrográficas com área até cerca de 25 km2, podendo ser utilizado para áreas superiores, com algumas limitações. Esta fórmula relaciona o caudal de ponta de cheia com a intensidade da chuvada que lhe deu origem, admitindo que a frequência de ocorrência dos dois fenómenos é a mesma. O cálculo do caudal de ponta pode ser obtido pela seguinte expressão:
Qp =
C .I . A 3, 6
Onde: Qp – Caudal (m3.s-1); C – Coeficiente da fórmula racional, que exprime, entre outros, o grau de impermeabilização da área em causa., e que, normalmente, toma como valor máximo 1,0; I – Intensidade de precipitação com duração igual ao tempo de concentração da bacia hidrográfica e período de retorno pretendido (mm.h-1); A – Área da bacia hidrográfica que contribui para a secção de montante da passagem hidráulica (km2).
Relativamente à Intensidade de precipitação para um dado período de retorno, correspondente ao tempo de concentração da bacia hidrográfica, a mesma é
47 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
determinada a partir das curvas Intensidade-Duração-Frequência (IDF), dadas pela seguinte expressão: I=atb Onde: I – Intensidade média máxima de precipitação (mm/h); t – tempo de concentração, tomado igual ao da duração da chuvada (min). a, b – Constantes definidas em função do período de retorno e das características pluviométricas da região e das unidades de tempo (tabeladas no DR n.º 23/95); O tempo de concentração pode ser calculado por diversos métodos, incluindo por exemplo o de Temez e o de Giandotti.
•
Parâmetro λ da Fórmula de Giandotti para o caudal máximo de cheia (*)
Fórmula de Giandotti
Esta fórmula apresenta uma estrutura semelhante à fórmula racional, com a
A (área da bacia – km2)
λ
C(**) Equivalente
Até 300
0,346
1,25
300-500
0,277
1,00
500-1 000
0,197
0,71
1000-8 000
0,100
0,36
8 000-20 000 20 000-70 000
0,076 0,055
0,27 0,20
peculariedade do chamado coeficiente de escoamento ser determinado pela área da bacia. Este método deve ser aplicado cuidadosamente uma vez que produz geralmente resultados mais elevados que outros métodos, quando aplicados a bacias de pequena ou média dimensão. O caudal máximo obtém-se da seguinte expressão: Qp =
λ . A.h tC
tC =
4 A + 1,5 L 0,80 H
(*) Retirado do Livro “Lições de Hidrologia”, Lencastre, 2006. (**) Para efeitos de comparação com fórmula racional.
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Em que:
λ – coeficiente de escoamento, comparável ao coeficiente da fórmula racional, em função da área da bacia;
tC - tempo de concentração da bacia hidrográfica (horas); A – área da bacia (km2); L – comprimento do rio principal (km);
H - altura média da bacia, medida a partir da cota da secção em estudo (m); h – precipitação média sobre a bacia, correspondente a um acontecimento com duração igual a tempo de concentração e período de retorno de T anos; •
Fórmula do S.C.S. (Soil Conservation Service) do Departamento de Agricultura dos EUA
Este método baseia-se fundamentalmente num parâmetro que procura descrever o comportamento dos vários tipos de solo, apresentando uma estrutura diferente das anteriores. Este parâmetro é designado por CN (“curve number”), e em português por número ou índice de escoamento. Os métodos utilizados pelo SCS foram estabelecidos em primeiro lugar, para bacias naturais de pequenas dimensões, e foram posteriormente generalizados a bacias urbanas; finalmente foram aplicados ao estudo do impacte da urbanização no comportamento hidrológico de bacias hidrográficas. 0,277.k . A.h U Qp = tp
49 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Onde: hu =
sendo h0 =
(h − h0 )2 , h + ah0
se h>ho, e hu = 0 , se h ≤ h0,
5080 − 50,8 CN
Número de Escoamento CN segundo o Soil Conservation Service dos EUA (*) Grupo Hidrológico do solo
Utilização ou cobertura do solo
A
B
C
C
Qp – caudal de ponta de cheia (m3.s-1);
Áreas industriais 85% impermeabilização)
89
92
94
95
A – área da bacia hidrográfica (km2);
Áreas comerciais 72% impermeabilização)
81
88
91
93
k – factor de ponta, que pode variar entre 1,0, no caso de bacias muito declivosas, e 0,5 no caso de bacias muito planas (geralmente pode utilizar-se 0,75);
Áreas Residenciais Tamanhos dos lotes 2 (média) (m )
Impermeabilização (média) (%)
500
65
77
85
90
92
1000
38
61
75
83
87
1250
30
57
72
81
86
2000
25
54
70
80
85
4000
20
51
68
79
84
Lotes de parque pavimentados, telhados, passeios, etc.
98
98
98
98
Ruas, estradas pavimentadas, com sarjetas e colectores
98
98
98
98
Ruas, estradas empedradas
76
85
89
91
Ruas, estradas terra batida
72
82
87
89
hu – altura da precipitação útil (mm); h – altura de precipitação total (mm); h0 – perdas iniciais da chuvada, antes de se iniciar o escoamento de superfície (mm); tp – tempo de crescimento ou o tempo de ponta (horas); CN – número de escoamento, que depende do tipo hidrológico do solo, da sua utilização e das condições de superfície.
(*) Retirado do Livro “Lições de Hidrologia”, Lencastre, 2006.
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•
Formula de Temez
Este método, utiliza como base o método racional, sendo efectivamente designado por método racional modificado de Temez, pelo facto da sua utilização ter sido calibrada para os solos predominantes em Espanha. A.hu Qp = 1,8.t C
⎛ L ⎞ tc = 0,3 ⎜ 0,25 ⎟ ⎝J ⎠
0,76
A – área da bacia hidrográfica; hu – altura da precipitação útil (mm); tc – tempo de concentração da bacia; L – comprimento da linha de água (km); J – declive médio da linha de água (-) ¾ Modelos Estatísticos A análise de métodos estatísticos no estudo de caudais de ponta de cheia pode ter uma das seguintes finalidades: análise dos valores referentes a uma secção; extensão de uma amostra desses valores, por correlação com a precipitação na bacia; regionalização dos valores obtidos para algumas secções, por correlação com características físicas da bacia. Têm sido aplicados vários modelos estatísticos para estimação dos caudais de ponta de cheia sendo o mais frequentemente usado o de Gumbel; no entanto, conforme já foi provado por vários autores, o modelo da distribuição generalizada de extremos é o
51 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
que melhor se adapta aos caudais máximos instantâneos de Portugal (a este propósito podem consultar-se estudos de Henriques, A.G., de Gonçalves, I., e de Costa, E. S.). ¾ Modelos Matemáticos Outros modelos, tendo por base algoritmos matemáticos, permitem a introdução de vários inputs, relacionados por exemplo com a precipitação e as condições de evaporação e infiltração, a fim de se obter um ou vários outputs, como é o caso por exemplo do caudal. Os modelos podem ser descritos como um conjunto de equações, que representam o comportamento do sistema de componentes hidrológicas, tais como o módulo de bacia, da precipitação e de controlo. A disponibilidade crescente de dados de precipitação, com grande resolução espacial e temporal, e a informação digital dos terrenos, têm mantido a motivação para o desenvolvimento de modelos distribuídos e escoamento superficial, acoplados a sistemas de informação geográfica. Existem vários modelos, sendo que a sua utilização mais ou menos frequente, em Portugal, dependerá de questões relacionadas com as condições da bacia hidrográfica e de questões de preferência. Por exemplo, um dos modelos matemáticos mais utilizados em Portugal é o HEC-HMS (Hydrologic Modeling System), do USACE. O HEC-HMS aplica simultaneamente ou de forma estruturada as
várias
componentes
hidrológicas.
A
precipitação
actua
num
conjunto
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espaço/tempo, sendo interceptada pela vegetação, podendo atingir corpos de água, lagos, rios e oceanos, utilizando desta forma o modelo meteorológico. O HEC-HMS encontra-se disponibilizado, gratuitamente, no site do USACE (http://www.hec.usace.army.mil/). ¾ Em Resumo O cálculo do caudal de ponta de cheia está associado a um período de retorno. Este período de retorno é definido com o número médio de anos que devem decorrer para que o valor do caudal ocorra ou seja superado. Pela breve análise dos factores que intervêm nas fórmulas e metodologias mencionadas para estimar o caudal de ponta de cheia, facilmente se verifica que o caudal varia conforme as condições do terreno e do seu grau de infiltração (factor c e
λ ). Varia ainda consoante as condições da intensidade de precipitação, que por sua vez depende do tempo de concentração; por sua vez o tempo de concentração diminui face ao aumento da impermeabilização. O tempo de concentração é o tempo necessário para que toda a bacia hidrográfica A construção e a impermeabilização provocam
contribua para o escoamento na secção de referência, sendo que quanto mais pequeno este for, mais indicativo de torrencialidade é, pelo que a construção e a
a diminuição do tempo de
utilização de materiais impermeáveis vai contribuir para o aumento da velocidade do
concentração
escoamento e consequente diminuição do tempo de concentração, existindo assim uma relação crescente em cascata, entre os vários factores contributivos para o caudal de cheia.
53 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
Analisadas as variáveis das equações enunciadas anteriormente, facilmente se verifica que as urbanizações poderão ter alterações significativas nos escoamentos superficiais, devido aos factores identificados anteriormente, provocando: - redução das depressões e irregularidades do terreno, diminuindo a capacidade de retenção e detenção do escoamento, e a infiltração; - aumento da velocidade da corrente, por diminuição da resistência ao escoamento sobre a superfície do terreno, e por aumento dos declives e diminuição de percurso do escoamento canalizado. Estas alterações implicam, para chuvadas iguais, e tomando como referência situações anteriores à urbanização, um aumento de volume de precipitação útil, a redução do tempo de crescimento dos hidrogramas e, como consequência, o aumento do caudal de ponta. Hidrogramas de cheia antes e após urbanização.
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Como forma de actuação perante o cenário da figura anterior, pretende-se implementar medidas que minimizem significativamente o pico de cheia, tentando aproximar o valor do caudal de ponta ao verificado antes da urbanização da área, como se pode verificar na figura seguinte. Hidrogramas de cheia antes e após urbanização. A diferença entre os dois gráficos identifica o escoamento a amortecer como resultado das medidas aplicadas.
55 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
2.2. Consideração dos Recursos Hídricos no Desenho Urbano A abordagem ao desenho urbano sensível aos recursos hídricos pretende integrar, de forma sustentável, a edificação e o ordenamento do território, de modo a promover a protecção dos elementos que compõem o ambiente, como é o caso de linhas de água, vegetação e solos. E desta forma contribuir para a adequação do desenho urbano, minimizando impactes que decorrem da construção, introduzindo medidas de boas práticas em recursos hídricos. Conforme apresenta muito bem Ribeiro Telles, no Boletim n.º 1 da revista Lisboa Urbanismo (1998), é necessário abandonar o modelo e o processo em curso e realizar a "cidade-região". Para isso, é claro, urge combater a localização arbitrária e casuística dos empreendimentos urbanos e suster a destruição da estrutura ecológica da paisagem a fim de se continuar a garantir a circulação e a infiltração da água, a manter a porosidade e permeabilidade do solo e a vegetação característica da paisagem tradicional. Só actuando da forma descrita será possível manter o equilíbrio biológico e físico do espaço, diminuir a poluição do ar, da água e do solo e evitar derrocadas e inundações. A região submergida pela edificação urbana, e devido à sua muito maior extensão, tem de continuar a ter uma estrutura ecológica que garanta o funcionamento do ciclo hidrológico. Essa estrutura deverá apoiar-se nas serras e "cabeceiras" das linhas de água, nos "corredores" húmidos percorridos pela água e nos solos de excepcional potencialidade agrícola. Terá portanto que garantir-se o funcionamento de cursos de
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água para os quais é necessário garantir a existência de bacias de retenção, e leitos flexíveis que garantam o escoamento dos diferentes caudais ao longo do ano.
Transição urbano/rural e estabelecimento de corredor verde
Também Saraiva, G., (1999) defende os mesmos princípios. E aponta para medidas de transição entre o rural e o urbano, de forma a estabelecer a interface paisagística adequada. Semelhantes medidas e princípios estão subjacentes: ao conceito designado por Water Sensitive Urban Design (WSUD, http://www.wsud.org), desenvolvido na Austrália; e ao conceito de Low Impact Development (LID, http://www.lidstormwater.net), desenvolvido nos E.U.A. Trata-se, no fundo, de uma compilação de técnicas de planeamento urbano e de boas práticas em recursos hídricos.
57 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
2.2.1. Construção/Ocupação dos Solos Na sequência da construção de edificações, infra-estruturas e loteamentos e outras pretensões de ocupação do solo, os problemas de inundação podem ser agravados, pelo facto de haver redução da infiltração nos terrenos e com isso incrementam-se os caudais escoados. Todas as impermeabilizações contribuem de forma directa para o acréscimo de escoamento superficial. No caso de construções perto das linhas de água, o problema agrava-se ainda com o confinamento das zonas de inundação, provocando maiores inundações, quer a montante, quer a jusante. Para os loteamentos e/ou outras ocupações em áreas extensas, a questão maior prende-se com as maiores contribuições que, eventualmente, vão trazer, para os caudais e para o volume de cheia. Nestes casos, deverão ser implementadas medidas que produzam o amortecimento dos caudais acrescidos, cumprindo designadamente o conceito de “balanço hídrico zero” e a implementação de bacias de retenção (contempladas no D.R. n.º 23/95).
É difícil imputar responsabilidades às entidades envolvidas na gestão do território quando ocorrem situações graves e/ou recorrentes originadas nas causas anteriormente indicadas. Quando se tentam compreender as causas que originaram as cheias, ficam por esclarecer questões, relacionadas por exemplo com estruturas obstruídas, e não se identificam os principais responsáveis pela manutenção e pela inspecção. Em geral, a manutenção é assegurada ao mínimo, limitando-se
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essencialmente à protecção de ruas, espaços ou propriedades públicas com maior visibilidade. Muitos sistemas de drenagem inserem-se em propriedades privadas e também pouco são inspeccionados, sendo o seu estudo insatisfatório. Ao longo dos anos as condutas e leitos têm-se enchido de detritos e sedimentos, e foram alvo de erosão, pelo que a sua capacidade fica reduzida ou com perdas de água elevadas. Para uma gestão adequada dos escoamentos resultantes de precipitações intensas, de forma a evitar a ocorrência de cheias, enumeram-se alguns aspectos e metodologias para a criação de planos que visam controlar os efeitos das cheias: - Quantificação dos efeitos das inundações, da análise da capacidade e dimensionamento dos sistemas e de aspectos correntes, resultantes da erosão/sedimentação dos canais, balanço ecológico, e corredores ripícolas; - Pesquisa bibliográfica e estudos de inundações conhecidas (de que há memória), dos seus efeitos no escoamento, condições que estiveram na sua origem e estabelecimento de cenários de mitigação; - Identificação de problemas urbanos, onde as soluções e o espaço são limitados; - Inventariação dos problemas conhecidos por negligência, planeamento deficiente, análise e simulação de casos críticos e aplicação de dispositivos e regulamentos para controlo das situações; - Identificação de zonas críticas e sensíveis;
59 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
- Elaboração de planos não estruturais, com soluções que eliminem os factores e as incidências de risco (zonamento de uso), e quando não é possível a aplicação de medidas estruturais, que se promova a carta de riscos de zonas afectadas; - Análise e tipificação de soluções, quanto à incidência no local ou de forma generalizada, e estabelecimento de lista de procedimentos e recomendações para solucionar os efeitos complexos que podem ocorrer a jusante; - Planificação em concreto e de forma especializada, focando os problemas caso a caso e indicando as soluções e os efeitos, que resulta de forma integrada. Por exemplo: bacias de retenção, de detenção, pavimentos porosos e manutenção de corredores verdes. Estes planos poderão ser incluídos nos instrumentos de gestão do território e podem ser da responsabilidade de particulares ou de outras entidades envolvidas. O processo de planeamento passa pela identificação das possíveis soluções e formulação da abordagem técnica adequada para encontrar as respostas mais convenientes. Para tal, podem definir-se como procedimentos genéricos alguns dos seguintes passos: •
Listagem de necessidades, para identificação das metas a atingir. A programação começa quando um problema em particular se torna aparente, sendo a solução fixada numa resposta concreta. Contudo, uma solução rápida para um problema visível raramente constitui uma solução permanente, Maio de 2007
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porque poucas vezes é direccionada para as questões subjacentes às causas de base. Um plano deve procurar entender os problemas a vários níveis, mesmo que não consiga encontrar soluções em todos esses níveis, deverá procurar chamar atenção para estes. A concretização das metas é muitas vezes determinada pelos grupos de trabalho que analisam os processos e se apercebem dos problemas, quer sejam cidadãos quer sejam agentes administrativos. Os grupos de trabalho são importantes porque cada membro tem necessidades e pontos de vista diferentes, e o planeamento de combate a cheias ou a escoamentos torrenciais tem significado diferente para cada um deles. As soluções sofrem, no entanto, importantes influências políticas, financeiras, e de capacidade técnica envolvidas; Os planos devem ser realistas
•
Determinação de “Condicionantes às Soluções”. Os planos devem ser realistas. Soluções estruturais pesadas para resolver problemas de cheias, não são muitas vezes implementadas por falta de suporte político e social ou, mesmo, por questões económicas ou legais que muitas vezes condicionam a implantação de medidas;
•
Formulação da Abordagem Técnica. A meta para este passo consiste em desenvolver uma abordagem técnica que atinja os objectivos preconizados, que correspondam às necessidades efectivas que se identificaram, enquanto, simultaneamente, satisfazem os limites do possível e aceitável face aos constrangimentos identificados (como políticos, económicos, técnicos, legais e
61 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
sociais). Isto nem sempre é fácil, e muitas vezes são necessárias várias iterações para que o plano progrida e atinja a optimização pretendida. O produto final para um plano de estudo será pois um claro entendimento do que será necessário realizar para a satisfação dos objectivos estabelecidos. Com a criação de um plano para o controlo de cheias, não se pretende obter soluções instantâneas miraculosas. A maior parte das soluções leva tempo a concretizar e deverá ser faseada ao ritmo das necessidades efectivas. Nesta óptica e em primeiro lugar, as medidas deverão começar pela divulgação e sensibilização de pessoas e entidades envolvidas. As diversas etapas passam pela adopção de soluções e dispositivos como os que se referem seguidamente: 2.2.1.1.
Adopção de Materiais Permeáveis
De grande valor paisagístico, os pisos permeáveis têm a característica positiva de contribuir para a redução do volume de escoamento, devido à infiltração e recarga subterrânea constituindo um elemento neutro na composição da paisagem urbana. Permitem desta forma a redução dos custos do estabelecimento de outras infraestruturas de controlo de cheias/inundações. São pois uma solução inteligente para obras viárias, passeios, calçadas, praças, ciclovias, estacionamentos, áreas exteriores de centros comerciais, etc.
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¾ Pavimentos Porosos na construção de urbanizações ou loteamentos O pavimento poroso pode, efectivamente, contribuir para a redução do caudal máximo de cheia. Vários estudos demonstraram reduções em cerca de 83% de caudal, através do uso de pavimento poroso. Os pavimentos porosos podem apresentar-se sob diversas formas: pavimentos de asfalto, com pequenos orifícios ou poros; pavimentos de argamassas de cimento, ou grelhas, em blocos de cimento ou plástico. São peças modulares com diversas formas, espessuras, cores e texturas que, dispostas em conjunto, criam grandes áreas de superfície pavimentada de efeito estético de grande valor. Alguns desses pavimentos são preenchidos com solo e, normalmente, com vegetação espontânea. As argamassas de cimento podem ter permeabilidade elevada, permitindo a rápida percolação de água da chuva, através da superfície, para as camadas inferiores. A porosidade de um pavimento em argamassas de cimento porosas é cerca de 15 a 22%, comparado com 3 a 5% dos pavimentos tradicionais. A superfície permeável é colocada superiormente sobre uma camada de brita contida por uma grelha
63 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
calibrada, sendo que a porosidade da brita vai actuar como reservatório para o armazenamento dos caudais. As argamassas porosas foram concebidas, de início, para remover os poluentes provenientes do escoamento torrencial, tendo demonstrado serem uma medida eficaz de controlo do volume de escoamento, particularmente em cheias pouco intensas. Considera-se serem mais eficientes do que o asfalto poroso, uma vez que mantêm a sua porosidade, mesmo em climas quentes.
Requisitos para a aplicação dos Pavimentos Porosos: - Declives suaves, para facilitar a infiltração, e com níveis freáticos ou rocha sã a uma distância apreciável da camada de gravilha ou brita, de forma a promover a infiltração e armazenamento do escoamento; - Recomenda-se a colocação de um filtro no topo da sub-base para evitar que as partículas finas migrem para o “reservatório” de agregados. Evita-se assim, a contaminação das águas subterrâneas por elementos transportados pelo escoamento.
Vantagens: - Permitem a redução do caudal máximo de cheia, através do aumento do volume de água que se infiltra; - Os pavimentos porosos, com excepção dos de asfalto tradicional, apresentam custos menos elevados quando comparados com os pavimentos tradicionais; Maio de 2007
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- Não constituem risco para a circulação de veículos, porque reduzem a hidroplanagem, retendo a água; - Possuem uma vida útil longa e de baixa manutenção; - Não requerem mão-de-obra especializada para aplicação; - Reduzem a poluição.
Aplicações e casos concretos
Os pavimentos porosos têm sido utilizados nas auto-estradas e nas pistas de aeroporto desde cerca de 1947 e 1967, respectivamente. A sua aplicação é limitada a parques de estacionamento, áreas e vias de serviço com tráfego limitado, acessos de emergência e zonas de serviços. 2.2.1.2.
Bacias de Retenção e de Detenção
A expansão de um aglomerado populacional realiza-se através do crescimento, na sua periferia, de novos centros populacionais e de novas urbanizações. Aquando da ocorrência de chuvadas extremas estes novos aglomerados podem estar na origem de inundações causadas nos aglomerados pré-existentes; a razão reside no facto da rede hidrográfica adjacente ao antigo aglomerado não estar preparada para fazer face aos caudais de ponta acrescidos pelas novas áreas impermeabilizadas. Duas soluções se podem encarar para evitar esta situação: intervenção na rede hidrográfica no seu todo, mediante prévio licenciamento, o que implica trabalhos difíceis e dispendiosos; ou criar a jusante das novas urbanizações reservatórios ou
65 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
bacias de detenção/retenção de águas pluviais, o que permite restituir a jusante caudais compatíveis com os limites de capacidade de vazão da rede existente. Para que este tipo de bacias possa desempenhar convenientemente o seu papel, e favorecer em muitos casos actividades de recreio, torna-se importante assegurar a sua manutenção. O grau de tratamento e frequência de manutenção depende do nível de utilização da bacia, das disponibilidades técnicas e económicas e das características das águas que a alimentam. As operações de manutenção envolvem de um modo geral as seguintes actividades: •
Verificação e controlo da afluência de águas não pluviais;
•
Recolha de eventuais sólidos suspensos;
•
Limpeza de dispositivos tipo desarenador ou grelha, eventualmente existentes a montante da bacia;
•
Protecção, limpeza e manutenção das bermas;
•
Controlo da qualidade das águas pluviais.
O projecto das bacias deve incorporar desde logo um plano para as operações de manutenção de forma a assegurar a sua execução ao longo do tempo. De uma forma geral, as bacias quer sejam de detenção ou de retenção, são designadas, em Portugal, por bacias de retenção; o seu objectivo é o de reter e/ou armazenar água, resultante de um acontecimento de precipitação intensa, durante algum tempo, de forma a reduzir o caudal de cheia. Seguidamente, far-se-á uma breve caracterização destas bacias: Maio de 2007
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Bacia de retenção com capacidade para amortecer caudais de vários períodos de retorno
67 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
o Bacias de Detenção As bacias de detenção, ou bacias secas, são bacias concebidas para interceptar os escoamentos extremos, retendo temporariamente o volume de escoamento e libertando-o depois, gradualmente, para o meio receptor, que pode ser uma linha de água ou um sistema de drenagem. As bacias de detenção superficiais classificam-se como bacias secas, se contiverem água apenas num período relativamente curto a seguir à chuvada. As bacias de detenção devem ser usadas para reduzir o valor do caudal máximo de escoamento, reduzindo as inundações a jusante, protegendo o canal, e promovendo a conservação de habitats aquáticos. Devem ser dimensionadas para que o caudal descarregado seja semelhante às condições pré-existentes. Estas bacias não são por isso concebidas para amortecer grandes volumes de água, nem para efectuarem a sua total depuração. Proporcionam, contudo, alguma depuração, podendo ainda serem implementados filtros e/ou outros dispositivos com efeitos filtrantes ou depuradores. Para implantação de uma bacia de detenção é condicionante o nível freático máximo atingido em período de chuva, o qual se deve encontrar abaixo da cota de fundo da bacia. Se o nível atingir esta cota corre-se o risco de zonas pantanosas com os inconvenientes resultantes da proliferação de insectos.
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Forma das Bacias de Detenção
Para maximizar o potencial destas bacias, a sua forma deverá ser alongada de modo a que o comprimento seja aproximadamente 3 vezes a largura (3L), providenciando tempo de detenção adicional para algum tratamento biológico. A vegetação, e as irregularidades do eixo e do traçado das margens, permitem aumentar o seu desempenho. Os canais de descarga, em escoamento lento, têm como objectivo, prevenir a erosão, descarregando gradualmente o caudal afluente, até a bacia secar completamente. As bacias devem ser dimensionadas de maneira a que a torrencialidade seja reduzida. Nos pontos de entrada devem ser constituídos retardadores do escoamento, dissipadores de energia, vegetação ou outras estruturas, com esse objectivo. A redução da torrencialidade reduz a possibilidade dos materiais depositados voltarem a ser arrastados e transportados para jusante. O fundo deverá ser construído com inclinações de pelo menos 5% de forma a evitar a formação de zonas pantanosas. Os taludes das bermas deverão ter inclinações máximas de 1/6 ou de 1/2, consoante se trate ou não de bacias acessíveis ao público.
Vantagens: - Retardam o pico de cheia e amortecem o escoamento a jusante, protegendo as zonas marginais das inundações,
69 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
protegendo os leitos e as margens, da erosão, e a fauna e flora dos leitos normais. - Podem ser utilizadas como áreas recreativas e de valorização paisagística (campos de jogos e de passeios pedestres), se não
encherem
muito
frequentemente
de
água,
particularmente nos períodos secos; o Bacias de Retenção Uma bacia de retenção é constituída por uma pequena albufeira ou lagoa permanente, muitas vezes incorporando o controlo adicional da qualidade do escoamento e com capacidade para o armazenamento dos volumes permanentes e adicionais, estimados antes da sua execução. As bacias de retenção retêm os escoamentos, para os libertar apenas sob a forma de evapotranspiração e infiltração, apesar de existirem algumas que promovem simultaneamente a detenção e a retenção. As bacias de retenção superficiais classificam-se, como lagoas com água permanente, se contiverem água mesmo em período de estiagem. Os volumes das bacias são calculados para que haja controlo dos caudais adicionais dos escoamentos que provocam cheias conhecidas (que ocorreram no passado ou que estão previstas), sendo necessário que a área de drenagem seja suficiente para garantir a permanência de água ao longo do ano, e devem ter capacidade de armazenar a quase totalidade da água afluente. Maio de 2007
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Para este tipo de bacias é conveniente que o nível freático atingido em tempo seco seja superior à cota de fundo da bacia, assegurando assim uma alimentação permanente. É essencial um estudo cuidado do balanço entre as afluências e as efluências do escoamento, de forma a garantir-se de facto a existência de um nível de água permanente e satisfatório sob o ponto de vista quantitativo e qualitativo. Estas bacias não deverão ser concebidas sem se prever dispositivos eficazes de protecção e eventualmente meios artificiais de arejamento ou mesmo alimentação em tempo seco.
Materiais e Aspectos Construtivos
Nas bacias de retenção é aconselhável existir, em tempo seco, uma lâmina líquida permanente de altura não inferior a 1,5 m a fim de evitar o desenvolvimento excessivo de plantas aquáticas e possibilitar a vida piscícola. Estando a bacia integrada em zona urbana, deve prever-se uma variação do nível de água de cerca de 0,5 m para a precipitação do período de retorno escolhido e assegurar-se o tratamento conveniente das bermas, considerando nomeadamente: - Taludes relvados com declive não superior a 1/6; - Paramentos verticais de 0,75 m de altura, ao longo dos quais se verificam as variações de nível da água, executados de preferência com troncos de madeira ou outro material estética e ambientalmente aceitável;
71 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
- Bermas de 2 m a 4 m de largura, no coroamento dos paramentos verticais, por razões de segurança. o Decreto Regulamentar n.º 23/95 de 23 de Agosto Segundo a definição do D.R. n.º 23/95 de 23 de Agosto, as bacias de retenção são estruturas que se destinam a regularizar o escoamento pluvial afluente, amortecendo os caudais de ponta e permitindo compatibilizar o seu valor com limites previamente fixados. Para além do aspecto fundamental de regularização dos caudais afluentes, as bacias de retenção podem ainda, segundo a sua tipologia, apresentar as seguintes vantagens: - Contribuir para o melhoramento da qualidade das águas pluviais; - Contribuir para o melhor comportamento do sistema de drenagem global, onde se encontram integradas, quando da ocorrência de precipitações intensas; - Possibilitar a constituição, quando se trate de bacias de água permanente, de pólos de interesse estético e recreativo, especialmente quando integradas no tecido urbano ou em zonas verdes; - Constituir reservas contra incêndios ou para fins de rega; - São uma forma estrutural eficiente, quando considerados os aspectos de custo, utilidade, actuação e manutenção; - Apresentam moderada a elevada capacidade de remoção de poluentes provenientes
das
urbanizações,
dependendo
da
capacidade
de
armazenamento;
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- Durante a ocorrência de escoamentos intensos directos, o escoamento é detido acima do nível do lago permanente e amortecido ao longo de um tempo alargado; - Providenciam oportunidades para mais diversos usos e composição da paisagem, envolvendo recreio e áreas naturalizadas; - Não consomem muito espaço, relativamente à bacia drenada (cerca de 2 a 3% no máximo da área de contribuição), sendo ideais para grandes áreas intervencionadas. •
Dimensionamento
e
elementos
constituintes
das
Bacias
de
Retenção/Detenção Recomenda-se, no projecto destas bacias, uma simplicidade de desenho, integração no espaço intervencionado, e a garantia de eficácias significativas na redução dos caudais máximos ( ΔQ > 30% ). → Elementos constituintes As bacias de retenção superficiais são constituídas por: a) Corpo, que inclui fundo e bermas e resulta do aproveitamento possível das condições topográficas locais; b) Dispositivos de funcionamento normal destinados a assegurarem a regularização do caudal efluente e a manutenção de um nível mínimo a montante, no caso de bacias de água permanente;
73 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
c)
Dispositivos
de
segurança,
descarregadores
de
superfície
e
eventualmente diques fusíveis, destinados a garantirem o esgotamento das águas em condições extremas; d) Descarga de fundo, com o objectivo de assegurar o esvaziamento da bacia de retenção em operações de limpeza e manutenção, podendo também funcionar como sistema de segurança. → Dimensionamento hidráulico 1 - O dimensionamento hidráulico de uma bacia de retenção consiste no cálculo do volume necessário ao armazenamento do caudal afluente, correspondente à precipitação com um determinado período de retorno ou a um hidrograma de cheia conhecido, por forma que o caudal máximo efluente não ultrapasse determinado valor preestabelecido. 2 - A natureza do problema a resolver, o grau de precisão requerido e a informação disponível condicionam o método de cálculo a utilizar. 3 - Se não se dispuser de um modelo de escoamento que permita gerar o hidrograma de entrada ou hidrograma do escoamento afluente, pode recorrer-se a um método simplificado. 4 - O método simplificado baseia-se no conhecimento das curvas intensidadeduração-frequência (IDF) aplicáveis à área em estudo e permite o cálculo do volume necessário para armazenar o caudal afluente resultante da precipitação do período
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74
de retorno escolhido, de modo que na descarga se obtenha um caudal, suposto constante, correspondente à capacidade máxima de vazão a jusante. 5 - O pré-dimensionamento do volume de armazenamento pode ser obtido pela expressão seguinte: 1
−bqs ⎛ qs ⎞ b × ×C × A Va = 10 × (1 + b ) ⎜⎝ 60a (1 + b) ⎟⎠ com: qs =
6q C. A
onde: Va – volume de armazenamento, (m3); qs – caudal específico efluente, ou seja, o caudal por unidade de área activa da bacia de drenagem, (mm/minuto); C – coeficiente de escoamento; a, b – parâmetros da curva intensidade-duração (Anexo IX do D.R. 23/95); q – caudal máximo efluente (m3/s); A – área da bacia de drenagem (ha).
75 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
“There is a phenomena resiliency in the mechanisms of the earth. A river or lake is almost never dead. If you give it the slightest chance... then nature usually comes back.� Rene Dubos 1981
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Bibliografia
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77 Boas Práticas… no Respeito pelos Recursos Hídricos
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Sites Consultados:
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Índice
1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5.
Considerações gerais ………………………………………………………………………...1 As razões da criação deste manual ………………………………………………………...2 Oportunidade face à nova Lei da Água …………………………………………………….4 Sistematização e Regulamentação .. ……………………………………………………….6 Conceitos Básicos de Hidrologia ……………………………………………………………7 Objectivos do Manual de Boas Práticas em Recursos Hídricos ……………………….13
2. Medidas a implementar/Aspectos a Considerar …………………………………….…...16 2.1. Medidas Não Estruturais de Defesa contra Cheias ……………………………………..18 2.1.1. Instrumentos Regulamentares.………………………………………...………….18 2.1.2. Corredores Verdes ……...………………………………………………………….25 2.1.3. Restauração, Recuperação e Reabilitação de linhas de água ………………..34 2.2. Consideração dos Recursos Hídricos no Desenho Urbano ……………………………56 2.2.1. Construção/Ocupação dos Solos …………………………………………………58 2.2.1.1. Adopção de Materiais Permeáveis ……………………………………………….62 2.2.1.2. Bacias de Retenção e de Detenção ……………………………………………...65 Bibliografia ……………………………………………………………………………………………77
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