Uma nova geração de reservatórios de detenção e retenção através da infraestrutura verde e azul

Uma nova geração de reservatórios de detenção e retenção através da

Infraestrutura Verde e Azul

Juliana Alencar Supervisor: Paulo Pellegrino

Uma nova geração de reservatórios de detenção e retenção através da

Infraestrutura Verde e Azul Este material faz parte da pesquisa de Pós-doutoramento desenvolvida pelo autor na Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, no caso de uso de seu conteúdo use a citação: “Alencar, J.C. - Uma nova geração de reservatórios de detenção e retenção através da Infraestrutura Verde e Azul – Pesquisa de pósdoutoramento, sob supervisão de Paulo Pellegrino. Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo, junho 2019”

Juliana Caroline de Alencar da Silva Pós-doutora Paulo Renato Mesquita Pellegrino Supervisor

Juliana Alencar Supervisor: Paulo Pellegrino 1

Resumo Os sistemas de drenagem urbana brasileiros apresentam diversas vulnerabilidades aos eventos climáticos extremos, que tendem a ser cada vez mais corriqueiros devido às mudanças climáticas, representando um grande risco à população como um todo, mas principalmente para a parcela mais carente que habita irregularmente áreas de risco, como por exemplo as áreas de várzea e encostas. Os sistemas de drenagem convencionais são vulneráveis por serem pouco resilientes sendo cada vez mais discutida a importância da adoção de técnicas da infraestrutura verde e azul como medida de adaptação às mudanças climáticas. As técnicas da infraestrutura verde e azul fazem utilização de sistemas combinados que aliam as técnicas convencionais, hard engineering, com as funções ecossistêmicas dos recursos naturais, soft engineering. A segurança hidrológica da RMSP foi articulada historicamente através do uso de estruturas baseadas na hard engineering, como por exemplo os reservatórios de detenção, chamados de “piscinões”.

Estes reservatórios apesar de atuarem de forma significativa na segurança hidrológica das bacias hidrográficas, tendo em vista o cenário brasileiro onde há poluição das águas por esgotos, resíduos sólidos e sedimentos, são estruturas dependentes de manutenções constantes, o que torna estes sistemas pouco sustentáveis. Tendo em vista este contexto, o presente estudo investigou novas estratégias para a retenção e detenção das águas pluviais em bacias hidrográficas urbanizadas através das técnicas da infraestrutura verde e azul. Além disso, foi proposto um novo desenho para os reservatórios do tipo piscinão, de forma que os mesmos atuem não só no controle quantitativo das águas mas também no controle qualitativo.

Palavras chave: Infraestrutura Verde e Azul, Drenagem Sustentável, Mudanças Climáticas, Cidades Resilientes, Qualidade da Água e Recursos Hídricos.

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Índice

Contextualização....... 4 Nova geração de reservatórios...... 17 Considerações finais...... 46 Referências...... 48

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CONTEXTUALIZAÇÃO 7 4 9

O processo de urbanização, principalmente o não planejado, resulta em alterações no balanço hídrico da bacia hidrográfica fazendo com que haja aumento das taxas de escoamento superficial e da velocidade deste escoamento, e em contraponto há a diminuição do processo de infiltração. Estas novas vazões de pico resultam no curso d’água diversas modificações nos processos geomorfológicos e ecológicos que resultam por sua vez na diminuição da qualidade ambiental do sistema e perda da sua resiliência (Findlay &Taylor, 2006). Além disso, o escoamento superficial, devido ao potencial poluidor das áreas ocupadas, transporta diversas cargas poluentes – cargas difusas - que são recepcionadas pelos cursos d’água, gerando degradação da qualidade das águas.

Velocidade do escoamento superficial

Fig.1 Sistema natural e sistema construído, Vista da Pedra Grande, São Paulo-SP. Fonte: Foto do autor.

Pós-desenvolvimento Vazão

Resiliência do sistema

Qualidade das águas

URBANIZAÇÃO Taxas de infiltração

Taxas de escoamento superficial

Taxas de impermeabilização

EFEITOS DA URBANIZAÇÃO

Pré-desenvolvimento

Tempo Fig.2 Hidrograma pré e pós desenvolvimento. Fonte: Elaborado pelo autor a partir de Tucci (2008).

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TIPOS DE ARMAZENAMENTO ARMAZENAMENTO NATURAL NO SOLO DA BACIA

As águas que antes eram infiltradas, passam a ser transportadas pela bacia até o talvegue gerando uma sobre carga no sistema de macrodrenagem. Além disso, as várzeas e fundos de vale no contexto urbano muitas vezes são ocupados, fazendo com que as vazões de pico do período chuvoso não tenham onde se acomodar sem causar danos à cidade. Esse volume excedente deve, portanto, ser disciplinado para garantir a segurança da população. Neste contexto, os sistemas tradicionais de drenagem historicamente utilizaram, na tentativa de atender tal demanda, o armazenamento artificial em estruturas hidráulicas. Assim promoveram a ampliação das calhas dos cursos d’água, para aumentar a capacidade de transporte, e a construção de grandes reservatórios de detenção, para armazenamento temporário da vazão de pico.

ARMAZENAMENTO NATURAL NA BIOMASSA DA VEGETAÇÃO

ARMAZENAMENTO ARTIFICIAL EM ESTRUTURAS HIDRÁULICAS

Fig.3 Piscinão do Paço, São Bernardo do Campo-SP / Piscinão Aricanduva, São Paulo-SP / Córrego do Sapé antes e depois de canalizado, São Paulo-SP. Fonte: Fotos do autor.

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O armazenamento natural das águas demanda o estilo de vida anfíbio, onde a população esta em constante interação com as águas.

ESTILO DE VIDA ANFÍBIO

Os corpos d’água desde o inicio da formação das grandes civilizações foram tidos como sinônimo de fartura, por serem eles os provedores dos recursos que permitiam o seu desenvolvimento, sendo essas sociedades chamadas apropriadamente de hidráulicas devido à relação direta com as águas. Os históricos rios Tigre e Eufrates na Mesopotâmia, Nilo no Egito, Ganges na Índia, Indo no Paquistão e Huang-Ho na China e os contemporâneos Tâmisa em Londres, Sena em Paris, Tibre em Roma, Vltava em Praga, Danúbio em Budapeste, Hudson em Nova York, Yeşilırmak, Porsuk, Meriç e Tigre na Turquia e Yarra na Austrália são alguns dos exemplos dessa intima relação histórica entre o homem e a água (Cengiz, 2013). Apesar dessa importância histórica, na maioria dos países em desenvolvimento, para a maior parte da população nas áreas urbanas os corpos d’água representam apenas fontes de problemas, que foram na verdade resultado do processo de urbanização não planejado.

Fig.4 Comunidade ribeirinha no Rio Amazonas, Manaus-AM. Fonte: Foto do autor.

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DRENAGEM TRADICIONAL TRANFERÊNCIA RÁPIDA DAS ÁGUAS PARA JUSANTE PERDA DE QUALIDADE DAS ÁGUAS AUSÊNCIA DE INTEGRAÇÃO DAS ÁGUAS COM A PAISAGEM

Um sistema tradicional de microdrenagem é composto pelas seguintes estruturas: dispositivo de direcionamento do escoamento superficial (Canaletas, sarjetões, guias e sarjetas), dispositivos de captação do escoamento superficial (Bocas de leão, boca de lobo e caixas com grelha), condução subterrânea das águas coletadas (Galerias e poços de inspeção) e dispositivos que realizam o lançamento das águas pluviais coletadas nos corpos d'água (Muros de ala e dissipadores de energia). Tal sistema tradicional segue a lógica da rápida dissipação das águas precipitadas, além disso, as galerias de drenagem promovem uma ligação direta entre as áreas impermeabilizadas e os canais, ignorando a função das zonas ripárias de não só amortecer a velocidade do escoamento, como promover a retenção de poluentes (Groffman et al., 2003).

BAIXA RESILIÊNCIA AOS EVENTOS EXTREMOS

Fig.6 Sistema tradicional de drenagem.

Fonte: Elaborado pelo autor.

Fig.5 Sistema tradicional de drenagem.

Fonte: Fotos do autor.

Diante da ineficácia do sistema tradicional de drenagem em desempenhar sua função de controle das águas de montante sem danos às áreas a jusante, bem como de garantir a conservação dos recursos hídricos através da retenção e tratamento de cargas poluentes, surgem novas técnicas, conhecidas como não convencionais, que visam atender estas demandas. Dentre estas, a drenagem sustentável, que prioriza a adoção de medidas que atuem também no controle na fonte, que demandem menos manutenção para seu funcionamento e que funcionem de forma integrada aos sistemas naturais.

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EFEITO DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

Eventos extremos

2080-2090: aumento de 10%

Fig.7 Alagamento na várzea do córrego Jaguaré, São Paulo-SP. Fonte: Foto do autor.

2030-2060: aumento de 30%

Com relação às precipitações os resultados indicam um aumento de 30% nas precipitações da RMSP entre 2030-2060, já para 2080-2090 os resultados indicam uma redução geral da precipitação na RMSP, com exceção da região oeste da RMSP que sofre um aumento de 10%.

Apesar desta redução geral, há uma tendência no aumento da incidência de eventos extremos de precipitação, ou seja, ainda que a precipitação média seja reduzida com o passar do tempo (2080-2090), isto é provocado pelo aumento de dias secos seguidos por chuvas extremas concentradas em poucos dias, o que tornará o sistema existente ainda mais vulnerável (CCST, 2010).

Aumento das precipitações na RMSP nas modelagens climáticas realizadas pelo CCST (2010).

2080-2090: aumento de 4° C

2040-2050: aumento de 2 a 3° C

2010-2030: aumento de 1 a 2° C

Aumento de temperatura na RMSP nas modelagens climáticas realizadas pelo CCST (2010).

Além dos problemas de drenagem já existentes, um novo fator a ser considerado é o impacto das mudanças climáticas sobre a infraestrutura existente nas áreas urbanas. Segundo o Grupo de Pesquisa em Mudanças Climáticas do Centro de Ciência do Sistema Terrestre (CCST), do Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) e do Instituto Astronômico, Geofísico e de Ciências Atmosféricas da Universidade de São Paulo (USP), as modelagens climáticas já realizadas indicam um aumento de 1 a 2° C na temperatura para os períodos de 2010-2030, 2 a 3° C para 2040-2050 e 4° C para 20802090 na RMSP.

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EFEITO DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS O CCST (2010) aponta que com as mudanças climáticas a RMSP apresenta grande vulnerabilidade à inundação nas áreas de várzeas e nas vias públicas, exposição da população a doenças de veiculação hídrica, danos para o transito de veículos, escorregamento em encostas (ocupadas e não ocupadas) e perdas econômicas diversas para a população e para os municípios, devido a falta de resiliência dos sistemas convencionais adotados. A adoção de sistemas baseados nos princípios da drenagem sustentável garantiria maior resiliência ao sistema e como consequência maior segurança à população.

Moura, Pellegrino e Martins (2014) ressaltam a importância de novas estratégias para a drenagem de áreas urbanas uma vez que os efeitos das mudanças climáticas globais têm feito com que os eventos chuvosos extrapolem o que foi previsto em projeto de forma que as estruturas convencionais têm tido sua capacidade saturada com maior frequência.

Na drenagem tradicional as águas funcionam como elemento de restrição...

Fig.8 Sinalização de área sujeita a alagamento na Av Pompeia, São Paulo-SP Fonte: Foto do autor.

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DRENAGEM SUSTENTÁVEL O reconhecimento de que o conceito de promover o escoamento rápido das águas era falho resultou no surgimento de uma nova abordagem técnica que recebem diferentes denominações em função do local onde foram desenvolvidas, mas que partilham as mesmas premissas, como o Low Impact Development (LID), nos EUA e Canadá; Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS), no Reino Unido; Water Sensitive Urban Design (WSUD), na Austrália; e Low Impact Urban Design and Development (LIUDD), na Nova Zelândia. As primeiras iniciativas voltadas à implantação destas técnicas foram realizadas na Suécia e na Noruega, onde foram implantados pavimentos porosos, faixas gramadas e telhados verdes (Poleto, 2011).

O manual "Low Impact Development: a design manual for urban areas" do estado de Arkansas nos EUA, apresenta o conceito de "hard engineering" e "soft engineering“. A engenharia rígida é a base dos sistemas tradicionais, que dependem de manutenções constantes para o perfeito funcionamento, e onde pequenas falhas são pouco absorvidas, ou seja, o sistema é pouco resiliente; já a engenharia flexível é aquela baseada nos sistemas naturais, criando soluções resilientes, que são capazes de absorver pequenas falhas e se auto regularem. A junção das duas formas de engenharia da origem às técnicas LID. O conceito de LID prevê a utilização de estruturas que promovam o amortecimento das vazões de pico na bacia, como por exemplo, pavimentos permeável e semipermeável; reservatórios de detenção e retenção; trincheiras de infiltração; valas e poços de infiltração; micro reservatórios; telhados reservatório; telhados verdes; bacias subterrâneas; e faixas gramadas (Poleto, 2011). Estas estruturas, além da função de controle da vazão, atuam também na melhoria da qualidade das águas do escoamento superficial, sendo medidas também utilizadas para controle de cargas difusas.

O conjunto de técnicas pensadas para o controle quantitativo e qualitativo das águas através do aproveitamento das funções desempenhadas pelos sistemas naturais são agrupadas dentro de um conceito maior, o da Infraestrutura verde.

Sistemas baseados na hard engineering: • Ausência de redundâncias; • Conexão direta entre a geração do escoamento e a macrodrenagem; • Elevada vulnerabilidade à falhas; • Elevada demanda por manutenção.

Fig.9 Fluxograma espinha de peixe de um sistema de drenagem tradicional.

Fonte: Elaborado pelo autor a partir de UACDC (2010).

Bocas de lobo

Escoamento superficial transferido rapidamente para os dispositivos de drenagem e para o curso d’água receptor

Galerias

Vulnerabilidade a falhas e sobrecargas

Curso d’água receptor

Fig.10 Funcionamento de um sistema de drenagem tradicional.

Fonte: Fotos do autor.

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DRENAGEM SUSTENTÁVEL

A medida em que as técnicas de drenagem incorporam os princípios da soft engineering, que usa soluções baseadas na natureza, agregase serviços ecossistêmicos ao sistema, o que resulta em diversos benefícios que muitas vezes são difíceis de mensurar, como por exemplo o aumento da qualidade de vida da população, menores gastos com saúde, melhoria do microclima, combate aos efeitos das mudanças climáticas, etc. A adoção destas técnicas sustentáveis na escala da macro compõe à infraestrutura verde e azul.

Hard engineering

Soft engineering

Sistemas lineares baseados em elementos inorgânicos

Soluções Baseadas na Natureza

Fig.11 Da hard engineering à soft engineering. Fonte: Fotos do autor.

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INFRAESTRUTURA VERDE E AZUL Os elementos verdes na formação das sociedades foram restritos aos quintais e jardins, mas com o crescimento das cidades europeias e americanas no final do século XVIII, estes elementos passam a ser elementos estruturadores. Surgem então, através do movimento Haussmaniano no século XIV, os Boulevards, influência adotada na construção do bairro de Higienópolis em São Paulo (Macedo e Ceniquel, 1992).

construção do bairro de Higienópolis em São Paulo (Macedo e Ceniquel, 1992). Entre os paisagistas que se destacaram no uso da paisagem como infraestrutura esta Olmstead, criador do Central Park (1859) em Nova York e o Parque Nacional de Yellowstone (1872). No Brasil destaca-se o arquiteto Roberto Burle Marx, na década de 30, pelo uso de espécies nativas e da arte moderna no desenho dos jardins, sendo responsável por importantes concepções, como o Parque Ibirapuera, os Jardins e passeios da praia de Botafogo e o Parque do Flamengo (Limbergeer e Santos, 2000).

Fig.12 Emerald necklace. Fonte: Greeningthegray, s/d.

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INFRAESTRUTURA VERDE E AZUL

Mais recentemente então surge o conceito de infraestrutura verde, que segundo Benedict e McMahon (2006), que se baseia no uso dos elementos vegetais formando uma teia multifuncional dentro das cidades a fim de auxiliar no controle da qualidade do ar, água e solo.

A infraestrutura verde consiste na requalificação e enriquecimento das áreas verdes urbanas a fim de reestabelecer os processos naturais que prestam importantes serviços para a cidade, baseando se nos conceitos da ecologia da paisagem que emergem em meados dos anos 90. Segundo Forman (1995) o foco da ecologia da paisagem é estudar as relações espaciais entre os ecossistemas e os elementos da paisagem; estudar os fluxos de energia, nutrientes e minerais; e estudar a dinâmica ecológica dos mosaicos de paisagem.

A infraestrutura verde, além de incorporar a rede interconectada de áreas verdes, incorpora também elementos naturais que não se restringem à vegetação, como corpos d'água e a atmosfera, sendo, portanto, um agente importante na regulação da qualidade da água e do ar, resultando em uma ampla variedade de benefícios para a população (De Oliveira et al., 2012). A incorporação dos elementos azuis da paisagem, as águas nas suas diversas formas, fez com que esse grupo de técnicas passasse a ser chamado por alguns autores de infraestrutura verde e azul.

Fig.13 Parque Burle Marx. Fonte: Fotos do autor.

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SERVIÇOS AMBIENTAIS Para Postel & Barton (2005) bacias hidrográficas tem como atributo especial a promoção da conexão entre o ambiente terrestre e o aquático, seja ele de água doce ou costeiro, promovendo uma série de serviços ambientais valiosos como a reciclagem da água, a manutenção da biota e a regulação do clima através do sequestro de carbono. Para a economia ecológica, bacias hidrográficas são importantes capitais naturais que proporcionam fluxo de bens e serviços para a sociedade. A falha em incorporar o valor dos recursos naturais em decisões sobre a gestão das bacias faz com que seja reduzido o valor líquido do recurso e o que se vê na prática é um estágio avançado de degradação, que resulta na diminuição da sua capacidade ecológica.

Segundo Cengiz (2013), os corpos d'água tem muitas funções e dentre elas se destaca a de promover a conexão entre a paisagem e as comunidades e a de promover a criação de um conceito de meio ambiente sustentável.

Os sistemas de drenagem sustentável levam em conta além do controle hidrológico da bacia hidrográfica o uso múltiplo das águas. A água propícia diversas possibilidades de recreação que acabam não sendo exploradas no ambiente urbano devido à sua degradação.

Segundo Macedo (2003), os espaços livre relacionados as áreas verdes urbanas desempenham um importante papel na criação de espaços que possibilitem a conservação ambiental e também o estabelecimento de valores de comunidade. Já Bartalini (1986) ressalta que os espaços verdes urbanos tem 3 principais valores frente à população, o valor visual e paisagístico, criando referências na cidade e criando identidades locais; o valor recreativo, já que são lugares de apropriação da comunidade, considerando seus valores sociais, econômicos e sociais; e o valor ambiental, já que estas áreas tem atuação importante na proteção do ar, das águas e do solo.

Fig.14 Água como elemento de lazer na área urbana, São Paulo-SP / Água como elemento de lazer na área urbana, Milão, Italia / Serviços ambientais na área urbana, Ilha flutuante no Rio Manzanares, Madri, Espanha. Fonte: Foto do autor / Foto cedida por Nely Araya / Foto do autor.

...Na drenagem sustentável as águas são um elemento da paisagem.

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Fig.15 Piscinão na bacia do córrego Aricanduva, São Paulo-SP Fonte: Foto do autor

RESERVAÇÃO NA RMSP Moura, Pellegrino e Martins (2014) citam a iniciativa do plano de macrodrenagem para a RMSP que prevê a implantação de 134 piscinões a fim de controlar as vazões de pico. Apesar da notória eficiência dos reservatórios de detenção (piscinões) no controle de inundações a jusante, tendo em vista o seu alto custo de implantação (R$136/m³ para piscinões abertos e R$432/m³ para piscinões fechados, segundo Tomaz, 2002), torna-se necessário investigar novas funcionalidades para estas estruturas. Além da questão funcional, outro ponto a ser investigado é a necessidade de integração destas estruturas à paisagem urbana, já que atualmente as mesmas são sinônimas de degradação paisagística devido ao seu uso restrito ao controle da vazão de pico e do atual cenário de degradação das águas.

Desta forma, a RMSP demanda modificações em seu sistema de drenagem que tornem o sistema resiliente de modo a permitir que os efeitos das mudanças climáticas sejam atenuados. Para tanto as ferramentas da infraestrutura verde e azul é de grande importância para a criação de um sistema de drenagem sustentável, além dos demais benefícios trazidos com estas técnicas, como os de conforto térmico, regulação de microclimas, promoção de áreas verdes entre outros que em conjunto resultam em grande ganho ambiental e social.

Piscinões: estruturas hidráulicas para armazenamento artificial das águas do escoamento superficial.

Fig.16 Funcionamento geral de um reservatório do tipo piscinão.

Fonte: Elaborado pelo autor.

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NOVA GERAÇÃO DE RESERVATÓRIOS 17

NOVA GERAÇÃO DE RESERVATÓRIOS

Reservação tradicional

Reservação sustentável Detenção e Retenção das águas

Controle na fonte

Fig.17 Modelo tradicional x Modelo sustentável. Fonte: Elaborado pelo autor.

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ESCALAS PROJETUAIS DE RESERVAÇÃO A detenção e retenção descentralizada na bacia hidrográfica é uma das premissas mais importantes do sistema de drenagem sustentável, uma vez que a descentralização torna o sistema mais resiliente devido às redundâncias existentes. Na ocorrência de uma falha pontual, por exemplo, a mesma pode ser totalmente ou parcialmente compensada pelo funcionamento das demais estruturas. Atuando na fonte da geração do escoamento superficial, é possível promover de forma mais efetiva o controle da qualidade das águas escoadas.

Lote

Além disso, os sistemas descentralizados fazem uso do principio da invariância hidráulica, onde a vazão de pico do lote no pósdesenvolvimento não deve ser superior à vazão do prédesenvolvimento. Tal sistema faz com que o proprietário do lote seja responsável pelo escoamento produzido, desonerando o poder público, uma vez que a ausência de controle no lote resulta na demanda por intervenções nos sistemas públicos, que são em geral obras de custo mais elevado.

Bairro Vale ou Várzea

Bacia hidrográfica

Fig.18 Escalas projetuais de reservação: Lote, Bairro, Vale ou Várzea e Bacia hidrográfica. Fonte: Elaborado pelo autor.

Fig.19 Exemplo de escalas projetuais de reservação: Lote (Casa em Los Angeles, Califórnia), Bairro (Jaguaré, São Paulo-SP), Várzea (Córrego Jaguaré, São Paulo-SP) e Bacia hidrográfica (Córrego Freitas, São Paulo-SP).

Fonte: Fotos do autor e imagem aérea do Google Earth.

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ESCALA DO LOTE: UNIFAMILIAR POSSIBILIDADES DE RESERVAÇÃO...

Jardim vertical

Telhado verde Evaporação

Retenção

Retardo

Evaporação

Retenção

Retardo

Pavimento drenante

Jardim de chuva

Reservatório

Evaporação Evaporação

Solo composto

Retenção Infiltração

Retenção

Retardo

Retardo

Retenção

Infiltração

Fig.20 Reservação na escala do lote unifamiliar. Fonte: Elaborado pelo autor a partir de fotos do autor.

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ESCALA DO LOTE:MÚLTIPLO/COMERCIAL/INSDUTRIAL Pavimento drenante Evaporação

Retenção

Retardo

Infiltração

POSSIBILIDADES DE RESERVAÇÃO...

Telhado verde

Biovaleta

Reservatório

Faixas filtro grama Evaporação

Evaporação

Retenção

Retardo

Retenção

Retenção

Retardo

Retenção

Infiltração Fig.21 Reservação na escala do lote múltiplo/comercial/industrial. Fonte: Elaborado pelo autor a partir de fotos do autor e foto de biovaleta no New Season Market de Nathaniel Cormier.

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ESCALA DO BAIRRO:AVENIDAS, RUAS E CALÇADAS Biovaleta Pavimento drenante

POSSIBILIDADES DE RESERVAÇÃO...

Evaporação Evaporação

Retenção

Retenção

Infiltração

Infiltração

Jardim de chuva

Hortas urbanas

Evaporação Evaporação

Solo composto

Retenção

Retardo

Infiltração

Retenção Infiltração

Fig.22 Reservação na escala do lote unifamiliar. Fonte: Elaborado pelo autor a partir de fotos do autor e foto de biovaleta no New Season Market de Nathaniel Cormier.

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ESCALA DO BAIRRO:AVENIDAS, RUAS E CALÇADAS Jardim vertical Evaporação

POSSIBILIDADES DE RESERVAÇÃO...

Retenção

Retardo

Pavimento drenante Biovaleta

Evaporação

Jardim de chuva Evaporação

Evaporação

Retenção

Retardo

Infiltração Retenção Infiltração

Retenção

Retardo Infiltração

Fig.23 Reservação na escala do bairro: Avenidas, ruas e calçadas. Fonte: Elaborado pelo autor a partir de fotos do autor e foto de biovaleta no córrego Corujas de Elza Niero.

Retardo 23

ESCALA DO BAIRRO:PRAÇAS E CANTEIROS Wetlands

Evaporação

Elevada Remoção de poluentes

Infiltração

Retenção

Retardo

Fig.24 Wetland em tipologia de uso do solo comercial, Los Angeles, Califórnia. Fonte: Foto do autor

Os Wetlands têm sido amplamente utilizados na Europa e nos EUA como estruturas para retenção e tratamento das cargas poluidoras. São estruturas que interceptam o fluxo de águas promovendo o tratamento das águas através do uso de espécies de interesse que recriem condições naturais de depuração de nutrientes, além da retenção de sedimentos que se depositam no fundo da estrutura (Salati, 2003). Podem ser utilizados tanto para interceptar o sistema de drenagem com foco na remoção de cargas difusas, como para o tratamento de águas residuárias, com o foco na remoção de matéria orgânica.

Existem diversas técnicas para construção de wetlands, que variam em função da carga de poluentes que será recebida e eficiência na remoção de determinados nutrientes, podendo ser classificadas como: wetlands com plantas flutuantes, com plantas emergentes, com macrófitas fixas submersas, com solos filtrantes (Sistema DHS) ou com técnicas combinadas (Salati, 2003).

Espécies recomendadas (Nativas) Plantas macrófitas indicadas para alagados construídos de fluxo superficial, vertical e alagados flutuantes: Azolla Lam., Azolla filiculoides Lam., Salvinia minima Baker, Ceratophyllum demersum L. , Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Myriophyllum aquaticum (Vell.)

Verdec, Pistia stratiotes L. , Patamogeton L. , Typha L. , Typha latifólia L, Typha domingensis Pres., Typha angustifolia L. , Bolboschoenus robustus. Fonte: Pinheiro, 2017.

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Características técnicas

A

Wetlands Além disso, em função do fluxo da vazão afluente os Wetlands podem ainda ser classificados como (Kadlec, 2008): A) Wetlands de superfície livre / Free water surface (FWS): Sistemas de águas livres que têm aparência semelhante de pântanos ou zonas alagadas naturais.

B

B) Wetlands de Fluxo horizontal / Horizontal subsurface flow (HSSF): Sistemas que empregam na maioria das vezes um leito de cascalho com vegetação típica de zonas úmidas que são selecionadas em função da carga poluente que se deseja remover. A água é mantida abaixo da superfície do leito e deve ser aplicada horizontalmente através do sistema.

C) Wetlands de Fluxo vertical / Vertical flow (VF): Sistemas que distribuem a água pela superfície de um leito construído com areia e ou cascalho que recebe também espécies típicas de zonas húmidas. O tratamento das águas é realizado na passagem vertical pela zona de raízes.

C

Fig.25 Categorias de Wetland. Fonte: Kadlec, 2008.

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Características técnicas Telhado verde

Reservatório

Jardins implantados sobre a cobertura de edificações que desempenham funções ecossistêmicas importantes como a retenção de água, filtragem de cargas poluentes, melhoria do microclima atuando no controle das ilhas de calor, oferecem habitat para fauna, controlam poluição sonora, fornecem espaço de lazer e auxiliam na harmonia paisagística. As melhores espécies para composição dos telhados verdes são aquelas que exigem pouca ou nenhuma manutenção, sendo recomendado o uso de espécies nativas (Pinheiro, 2017).

As águas provenientes das chuvas intensas podem ainda serem armazenadas em reservatórios subterrâneos que atuam no retardo das águas. Estas estruturas, a não ser que munidas de um filtro na sua entrada, não tem atuação no controle de cargas poluentes. No entanto as águas armazenadas podem ser aplicadas dentro da tipologia, principalmente para alimentação de usos menos exigentes, como por exemplo descarga de vasos sanitários, lavagem de piso e rega de jardim. Atualmente uma primeira iniciativa para implantação de reservatório é a lei das piscininhas no estado de São Paulo Nº 12.526/2007.

Faixa Filtro Grama As faixas filtro grama são faixas vegetadas que auxiliam na contenção de cargas poluentes oriundas do escoamento superficial, promovendo também a infiltração das águas. Nas áreas urbanizadas, as faixas filtro grama tem seu maior potencial de aplicação em estacionamentos, principalmente em unidades múltiplas ou comerciais, onde há grande concentração de veículos que produzem cargas difusas, como óleos, graxas, fuligem, metais, entre outros materiais particulados, que podem ser absorvidos por esta técnica.

Jardim Vertical Existem diversas técnicas para a execução dos jardins verticais, no entanto o grupo de técnicas consiste basicamente na instalação de estruturas sobre paredes tratadas, para que recebam a instalação de elementos vegetais. Os jardins verticais, além do embelezamento paisagístico, atuam principalmente no controle térmico da edificação, na melhoria do microclima, na evaporação e na detenção das águas precipitadas (Lau & Mah, 2018).

Jardim de chuva Os Jardins de chuva tem sido empregados em áreas urbanas para a promoção do tratamento das águas do escoamento superficial e como elementos na paisagem para o aumento da biodiversidade. São construídos em depressões rasas, que recebem uma camada de manta geotêxtil, uma camada de leito poroso, seguida por solo composto, onde são plantadas espécies nativas. Além deste sistema que serve de base para a vegetação, é comum os jardins possuírem uma tubulação drenante que conecte as águas drenadas ao sistema de galerias para que aja o escoamento das vazões de pico durante o período chuvoso. O funcionamento ótimo da estrutura se dá nas pequenas precipitações e principalmente no período de estiagem, quando o escoamento superficial vem carregado de cargas difusas.

Quando é realizado o plantio de espécies adequadas, os jardins de chuva demandam pouca ou nenhuma irrigação e adubação (Ishimatsu Et al, 2017).

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Características técnicas Biovaletas

Espécies recomendadas (Nativas) Herbaceas: Syngonium angustatum Schott, Dichondra microcalyx, Neomarica caerulea, Wedelia paludosa DC, Galinsoga parviflora Cav, Solidago sp, Costus spiralis, Heliconia psittacorum, Ctenanthe setosa, Alternanthera brasiliana, Festuca L., Stenotaphrum secundatum, Axonopus compressus, Arbustos: Allamanda cathartica L, Senna obtusifolia, Senna alata, Trichilia elegans, Eugenia hiemalis Cambess, Genipa americana L., Siparuna guianensis Aubl., Myracroduon urundeuva, Tapirira guianensis Aubl, Duguetia lanceolata A.St.-Hil, Handroanthus impetiginosus, Handroanthus ochraceus, Zeyheria tuberculosa, Cassia ferruginea, Pterogyne nitens, Dahlstedtia muehlbergiania, Cryptocarya moschata Nees & Mart., Nectandra megapotamica, Ocotea elegans Mez, Ceiba speciosa (A.St.-Hil.) Ravenna, Ficus guaranitica Chodat, Campomanesia guazumifolia, Myrcia tomentosa, Gallesia integrifólia.

Fonte: Pinheiro, 2017.

Heliconia psittacorum

Neomarica caerulea

Syngonium angustatum Schott

As Biovaletas são faixas lineares que conduzem as águas pluviais através da vegetação em seu interior, de forma que o avanço das águas seja retardado. Desta forma, a estrutura promove o armazenamento, a infiltração e a filtragem das águas. As Biovaletas podem ser instaladas tanto em terrenos de baixo declive, quanto em escadarias, sendo necessária a adição de dissipadores de energia no segundo caso, como degraus, blocos de concreto, enrocamento, etc.

São estruturas ideais para implantação em locais com pouca disponibilidade de espaço (Cormier e Pellegrino, 2008).

Pavimento drenante Segundo Wang Et al (2019) de 20% a 40% da superfície das áreas urbanizadas são tratadas com pavimentos, o que torna estes materiais grandes responsáveis por fenômenos climáticos como ilhas de calor e absorção de água. O uso de pavimentos drenantes atua na amenização destes efeitos. Pavimentos drenantes são feitos com matérias que permitem a absorção da água do escoamento superficial, permitindo tanto a infiltração destas águas no solo, como o armazenamento em camadas subterrâneas. Dentre as técnicas LID, o pavimento drenante é uma das mais utilizadas, havendo no Brasil leis específicas para sua adoção (Lei do município de São Paulo, Nº 11.509/1994).

Costus spiralis

Senna alata

Wedelia paludosa DC

Ctenanthe setosa

27 Fig.26 Exemplos de espécies nativas. Fonte: Fotos do autor.

Fig.27 Vale do Anhangabaú, São Paulo-SP. Fonte: Foto do autor.

ESCALA DO VALE OU VÁRZEA

As águas ocultas, privam a cidade de serviços ecossistêmicos valiosos como: ciclagem das águas, melhoria do microclima, harmonia paisagística, equilíbrio da fauna e da flora e oportunidades de lazer para a população.

28

ESCALA DO VALE OU VÁRZEA Vales e várzeas inteligentes: controle quantitativo e qualitativo Uso de espécies Uso de técnicas adequadas da bioengenharia para controle de para tratamento processos de margens e erosivos e de fundo do canal cargas difusas

Manutenção da várzea livre para armazenamento das vazões de pico

Retenção

Evaporação

Remoção de poluentes

Criação de possibilidades de usos para a população

Infiltração

Retardo

29 Fig.28 Exemplo de armazenamento na escala do vale ou várzea. Rio Mondego, Coimbra - Portugal. Fonte: Foto do autor.

Características técnicas Zonas ripárias Os cursos d’água são sistemas abertos que participam dos processos ecológicos que ocorrem na bacia hidrográfica. Estes processos ocorrem em quatro dimensões, a longitudinal (cabeceiras-foz), a lateral (calha-planice aluvial), a vertical (superfície-fundo) e a temporal (Rodrigues e Leitão, 2000).

As zonas ripárias são as faixas adjacentes ao curso d’água que possuem relação direta com o mesmo. A abrangência da zona ripária pode ser determinada através das características geomorfológicas e das características ecológicas, umas vez que a área resulta em um corredor gênico ao longo da paisagem. Existem alguns métodos para determinação da largura mínima para a zona ripária para garantir a preservação do curso d’água, mas de forma prática os especialistas recomendar uma largura mínima de 30 metros (Rodrigues e Leitão, 2000).

As zonas ripárias desempenham importantes funções hidrológicas na bacia hidrográfica, como por exemplo zonas ripárias preservadas aumentam a capacidade de armazenamento da água na bacia, o que faz com que as vazões no período de estiagem sejam maiores; a zona riparia atua também no controle de sedimentos e cargas poluentes que afluem ao curso d’água através do escoamento superficial, sendo os poluentes absorvidos pelo sistema radicular da mata ciliar. Além disso as raízes tem importante função como estabilizadoras das margens dos cursos d’água, a rugosidade das margens gerada pela presença da mata ciliar, tanto viva quanto morta (troncos e folhas caídas) resultam em zonas de retenção e de velocidade reduzida, o que auxilia também a criação de habitat para a biota (Rodrigues e Leitão, 2000).

Fig.29 Zona Ripária. Fonte: Rodrigues e Leitão (2000).

Os projetos de recuperação de áreas degradadas, além de buscar soluções eficazes da biota, deve também atuar como ferramenta para trabalhos de ecologia experimental, permitindo a evolução da ciência, já que permite um melhor entendimento do funcionamento dos processos em áreas degradadas e não só em áreas preservadas.

Além disso poderiam ser estudados aspectos ecológicos como riqueza, diversidade e dinâmica da comunidade, assim como um melhor entendimento das espécies chave. Considerando a ecologia da paisagem, os estudos permitiriam um melhor entendimento dos corredores verdes na conexão de fragmentos florestais e como eles auxiliam no processo de recuperação, na manutenção e estabilidade da diversidade.

30

Características técnicas Nas áreas urbanas é possível observar diferentes cenários de perda de zona ripária, desde casos graves de perda total, até casos onde a zona foi descaracterizada (perda de diversidade biológica, supressão antrópica, plantio de espécies exóticas, etc.) total ou parcialmente ou foi perdida (área ocupada por usos do solo antrópicos) total ou parcialmente. Em casos mais drásticos não só a zona ripária foi perdida como também a própria calha do curso d’água, como no caso de cursos d’água canalizados em galerias subterrâneas.

Diante do cenário de supressão da zona ripária original, é necessária a recomposição total ou parcial destas áreas para garantir sua função de retardamento e de reservação das águas. Para tanto é necessário observar a melhor disposição destes sistemas, em função do uso pretendido para as margens do curso d’água e das espécies mais adequadas para a colonização do espaço. Muitos programas de recomposição arbórea em áreas de várzea fracassam por não observar as características especificas deste ambiente, portanto para o sucesso do plantio é necessário o uso de espécies nativas recomendadas pela literatura.

Espécies recomendadas (Nativas)

Conservação total da zona ripária

Descaracterização e perda parcial da zona ripária Perda total da zona ripária

Amortecedor Ripário: Zona 1: Inga Mill.; Zona 2: Bixa orellana L., Erythrina L., Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, • Salix humboldtiana Willd., Cecropia Loefl., Euterpe edulis Mart.; Zona 3: Bauhinia forficata Link, Parapiptadenia rigida (Benth.) Brenan, Lecythis pisonis Cambess., Cabralea canjerana (Vell.) Mart., Cedrela fissilis Vell.

Fonte: Pinheiro, 2017.

Fig.30 Estágios de conservação da Zona Ripária. Fonte: Fotos do autor.

31

Características técnicas Remoção de Evaporação poluentes

Ilhas flutuantes As Ilhas flutuantes, um tipo de wetland de superfície livre (Free water surface-FWS), fazem parte de um grupo de técnicas da Infraestrutura verde e azul que atuam no tratamento das águas por zona de raízes.

O tratamento por zona de raízes também é realizado em sistemas de círculo de bananeiras, bacias de evapotranspiração, filtros plantados, jardins filtrantes e leitos de macrófitas (Bonzi, 2013).

Remoção de Evaporação poluentes

Fig.31 Ilhas flutuantes em São Paulo (USP Capital e Parque Burle Marx. Fonte: Fotos do autor.

Espécies recomendadas (Nativas) Plantas macrófitas indicadas para alagados construídos de fluxo superficial, vertical e alagados flutuantes: Azolla Lam., Azolla filiculoides Lam., Salvinia minima Baker, Ceratophyllum demersum L. , Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Myriophyllum aquaticum (Vell.)

Verdec, Pistia stratiotes L. , Patamogeton L. , Typha L. , Typha latifólia L, Typha domingensis Pres., Typha angustifolia L. , Bolboschoenus robustus.

Fonte: Pinheiro, 2017.

As propriedades de tratamento se dão graças às propriedade das raízes de algumas espécies que abrigam colônias de organismos decompositores que promovem a digestão de matéria orgânica eliminando nutrientes que são aproveitados pelas plantas, além disso as raízes tem capacidade de remover material particulado e de filtrar gases produto da decomposição anaeróbia e aeróbia nas águas (Bonzi, 2013).

As ilhas flutuantes são opção para o tratamento das águas e redução de poluentes dissolvidos como metais pesados e material particulado. Além disso, estes sistemas criam novos habitats para a vida selvagem, como aves, anfíbios, peixes e outros organismos (Masters, 2018). Dentro do contexto das áreas urbanas, esses sistemas aumentam as possibilidades de abrigo e busca por alimentos para a fauna urbana, auxiliando no estabelecimento de corredores ecológicos lineares através da utilização dos cursos d’água.

As ilhas auxiliam também na oxigenação da coluna d’água e o biofilme formado na zona de raízes da condições para formação de um perifíton (camada de organismos e detritos) que é responsável por consumir as algas aquáticas, o que melhora as condições de turbidez do sistema aquático (Masters, 2018).

32

ESCALA DO VALE OU VÁRZEA Reservatórios inteligentes: controle quantitativo e qualitativo Evaporação

Retenção

Retardo Infiltração

Remoção de poluentes

Bacia de sedimentação

Passarelas para interação da população com os Zona úmida: Uso de espécies resilientes elementos às vazões de pico

Zonas de Sistema de amortecimento da Wetlands vazão de pico construídos para Terraços para tratamento das Zona seca: Espécies promoção da fito águas remediação menos resistentes à água

Fig.32 Reservatório de tratamento das águas no Córrego Thornton em Seattle, EUA. Fonte: SVR Design, s/d..

33

Características técnicas Evaporação

Bacia de sedimentação Para controle no reservatório dos sedimentos trazidos pelo escoamento superficial é possível a adoção de bacias de sedimentação, que provocam a redução da velocidade do escoamento forçando o acumulo de sedimentos que devem ser removidos de forma periódica. O departamento de agricultura dos Estados Unidos (USDA, 2010) propõe como bacia de sedimentação a instalação de um barramento que retém o escoamento superficial, formando um ambiente propicio ao processo de decantação, desta forma o sedimento fica depositado no fundo da estrutura e as águas pluviais são direcionadas para a macrodrenagem com auxilio de um vertedor do tipo tulipa.

Retenção

Remoção de poluentes

Infiltração

Retardo

Segundo o Wisconsin Department of Natural Resources o dimensionamento da estrutura deve levar em conta a vazão afluente e as características do sedimento afluente, como tamanho da partícula e velocidade de sedimentação. Além disso, segundo o “Draft Water Sensitive Urban Design, Engineering Guidelines” de Brisbane na Austrália, a configuração da bacia deve permitir fácil acesso para manutenção da estrutura, ou seja, retirada periódica de sedimentos do leito da estrutura e os desemboques das galerias do sistema de microdrenagem devem possuir dissipadores de energia a fim de evitar processos erosivos no interior da bacia.

Segundo o manual de drenagem do Estado de Michigan nos EUA (2014) o volume da bacia de sedimentação deve ser de no mínimo 25,17L/m² de área contribuinte. O departamento de agricultura dos Estados Unidos recomenda ainda que no caso de uso da bacia de sedimentação pela fauna, deve ser priorizado o uso de espécies vegetais nativas na composição do espaço a fim de prover alimentação e abrigo para estas espécies.

Fig.33 Bacia de sedimentação. Fonte: USDA, 2010 e TNEPSC, s/d.

34

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO 35

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO Caracterização da área O córrego Pirajussara, com uma bacia hidrográfica de 72 km², é um dos mais importantes afluentes do Rio Pinheiros, na região oeste da Região Metropolitana de São Paulo. A bacia esta localizada nos municípios de São Paulo (37km²), de Taboão da Serra (20 km²) e de Embu das Artes (15 km²). O córrego Pirajussara possui uma extensão total de 18,5km, sendo destes 6km já canalizados, sendo estes trechos localizados principalmente próximo à foz, onde a bacia é mais densamente ocupada.

A bacia tem uso do solo predominantemente residencial, com alguns remanescentes industriais em suas cabeceiras e uso comercial no entorno das grandes avenidas (Avenida Francisco Morato, Avenida Eliseu de Almeida, Rodovia Regis Bitencourt, etc) e principalmente no trecho próximo à sua foz no Rio Pinheiros. As águas nos cursos d’águas da bacia encontram-se degradadas devido ao lançamento de esgotos de áreas ainda não atendidas pela infraestrutura sanitária e por resíduos sólidos mal gerenciados na bacia.

São Paulo

Bacia do córrego Pirajussara Fig.34 Localização da Bacia hidrográfica do córrego Pirajussara. Fonte: Elaborado pelo autor a partir da Google Earth.

36

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO A bacia é classificada como bacia crítica para controle de eventos extremos, possuindo atualmente 5 piscinões em operação (2 em Taboão da Serra, 1 em Embú e 2 em São Paulo), totalizando 580 mil m³ de volume de reservação, que corresponde a 33,3% do total previsto pelo PDMAT3 que é de 1.742.000 m³ (DAEE, s/d).

C

D

E

B

A

Fig.35 Piscinões na Bacia hidrográfica do córrego Pirajussara. Fonte: Elaborado pelo autor.

Fig.36 Piscinão da Avenida Eliseu de Almeida. Fonte: Google Earth.

O piscinão da Avenida Eliseu de Almeida será objeto de estudo para proposição de um reservatório de detenção que funcione não só como uma unidade de reservação temporária das águas, mas também como uma unidade de tratamento das mesmas e que esta seja integrada com a paisagem do seu entorno, como será descrito a seguir.

Atualmente o reservatório recebe as águas do córrego Pirajussara e do Ribeirão Poá e as devolve através de bombeamento para o Ribeirão do Pires, não tendo qualquer atuação no tratamento das cargas afluentes que afluem juntamente com as águas dos eventos chuvosos.

Fig.37 Operação atual do Piscinão da Eliseu de Almeida - Operação atual. Fonte: Elaborado pelo autor.

37

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO

Fig.38 Piscinão da Avenida Eliseu de Almeida. Fonte: Google Earth.

Fig.39 Piscinão da Avenida Eliseu de Almeida. Fonte: Fotos do autor.

38

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO Cota máxima atingida nos últimos 10 anos

Cota de fundo do reservatório Fig.40 Operação do Piscinão da Avenida Eliseu de Almeida de 2009 a 2018. Fonte: SAISP, s/d.

A Figrua 40 mostra a operação do reservatório nos últimos 10 anos, através das cotas atingidas no reservatório. A cota 726 corresponde ao fundo do reservatório, enquanto a maior conta atingida pelas águas no reservatório foi de 738,50.

39

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO I

N F

J

C

G

D L E

H

B

A

M

N Fig.41 Piscinão da Avenida Eliseu de Almeida - Operação proposta. Fonte: Elaborado pelo autor.

40

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO A operação proposta para o reservatório consiste na utilização do mesmo durante todo o ano para a passagem da vazão de base do córrego Pirajussara e do Ribeirão Poá de forma que as águas possam ser tratadas nas estruturas previstas no interior da estrutura. Assim as águas sairiam do reservatório com sua qualidade recuperada pelos processos de fito remediação promovidos. As estruturas propostas são apresentadas na Figura 41 e descritas a seguir.

Durante o período chuvoso o reservatório receberá nos eventos de precipitações intensas o incremento de vazão da bacia que seria armazenado no mesmo como já é feito atualmente, sendo necessária a manutenção das estruturas no interior depois da operação. A Figura 42 mostra a operação com vazão de base e a operação com as vazões de pico das bacias afluentes.

Poluentes diluídos pela vazão de pico

Operação nas vazões de pico

Área do reservatório preenchida totalmente ou parcialmente pelas águas trazidas pelos afluentes

Poluentes concentrados na vazão de base

Operação nas vazões de base

Águas de melhor qualidade no pós tratamento do reservatório Vegetação exposta Águas da vazão de base contidas em um canal central de tratamento

Fig.42 Operação proposta para o Piscinão da Avenida Eliseu de Almeida. Fonte: Elaborado pelo autor 41

RESERVATÓRIO INTELIGENTE: APLICAÇÃO A Figura 43 mostra a variação na DBO5,20 no córrego Pirajussara no período de 2012 a 2018.

Observa-se que o curso d’água apresenta níveis de DBO típicos daqueles que estão sobre influência do lançamento de cargas pontuais, como os efluentes domésticos não tratados.

Além disso é possível observar o efeito da diluição devido à influência da vazão de pico nos eventos chuvosos, que reduz os níveis de DBO no curso d’água. A Figura 44 mostra o córrego Pirajussara junto à sua foz no Rio Pinheiros onde é possível visualizar o efeito das cargas pontuais (efluentes) na coloração de suas águas.

Fig.43 DBO5,20 (mg/L) no córrego Pirajussara de 2012 a 2018. Fonte: Infoáguas - CETESB, s/d.

Fig.44 Córrego Pirajussara próximo à sua foz no Rio Pinheiros / Foz do córrego Pirajussara no Rio Pinheiros. Fonte: Fotos do autor.

42

Características técnicas D A

Área úmida secundária A área úmida secundária é aquela que só entrará em contato com as águas no reservatório nos eventos de chuva intensa, quando o reservatório receberá as águas da vazão de pico da bacia. A vegetação deste setor pode ser composta por espécies menos resistentes à água, no entanto devem ser resistentes do ponto de vista mecânico ao arraste promovido pelas águas, como as descritas como adequadas para a zona do amortecedor ripário.

B

C

Amortecedor Ripário: Zona 1: Inga Mill.; Zona 2: Bixa orellana L., Erythrina L., Schizolobium parahyba (Vell.) Blake, • Salix humboldtiana Willd., Cecropia Loefl., Euterpe edulis Mart.; Zona 3: Bauhinia forficata Link, Parapiptadenia rigida (Benth.)

Brenan, Lecythis pisonis Cambess., Cabralea canjerana (Vell.)

Mart., Cedrela fissilis Vell (Pinheiro, 2017).

E

F

Barramento Barramento para formação da bacia de sedimentação, devendo ser construído com material resistente ao fluxo de água resultante da operação do reservatório nas vazões de pico, como por exemplo concreto armado.

G

Terraço de tratamento No terraço de tratamento das águas haverá a instalação de um canal meandrante a fim de promover a oxigenação e o tratamento biológico das águas. Ao longo do terraço deverão ser instaladas a vegetação fito remediadora.

Vegetação de zona úmida Plantas macrófitas indicadas: Azolla Lam., Azolla filiculoides Lam., Salvinia minima Baker, Ceratophyllum demersum L. , Eichhornia crassipes (Mart.) Solms, Myriophyllum aquaticum (Vell.) Verdec, Pistia stratiotes L. , Patamogeton L. , Typha L. , Typha latifólia L, Typha domingensis Pres., Typha angustifolia L. , Bolboschoenus robustus (Pinheiro, 2017).

Bacia de sedimentação Zona de diminuição da velocidade das águas para sedimentação do material trazido pelos cursos d’águas, através da implantação de um barramento. O material acumulado deve ser operado para que a estrutura não tenha sua eficiência reduzida.

Área úmida principal A área úmida principal é aquela que esta em constante contato com a água e que deve possuir espécies de zonas úmidas ou alagadas. É nesta zona que será promovido o tratamento biológico das águas, portanto deve ser composta por espécies com aptidão para esta função, como as recomendadas para os sistemas alagadas construídos (wetlands). No período de estiagem, quando o canal recebe principalmente a vazão de base, esta área terá seu funcionamento ótimo. Já nos períodos chuvosos, onde o reservatório operará em toda sua capacidade volumétrica, estes sistemas precisam ser assistidos e receberem as manutenções necessárias.

Vegetação resistente à água

H

Canal principal de tratamento O fluxo principal das águas da vazão de base devem ser conduzidos através de um canal meandrante através do terraço de tratamento.

43

Características técnicas I

Águas a jusante recuperadas

M

A rampa atual de acesso ao reservatório deve ser mantida para permitir as atividade de manutenção e operação do mesmo.

O tratamento promovido no interior do reservatório resultara na melhoria da qualidade das águas a jusante.

J

Travessias Deverá ser contemplado no projeto a implantação de travessias elevadas para permitir o fluxo de pedestres através do reservatórios, já que a estrutura devido ao seu porte, resulta no isolamento das áreas circunvizinhas.

L

Passeios

Rampa de manutenção

N

Caixa de retenção de sólidos grosseiros Deve ser instalada uma caixa de retenção de sólidos grosseiros para evitar que as estruturas no interior do reservatório sejam danificadas. A caixa deve ser operada periodicamente para seu perfeito funcionamento.

Deverá ser realizada a recomposição do pavimento e gradis para permitir a circulação de pedestres e observação da paisagem no interior do reservatório.

Fig.45 Reservatório de tratamento das águas no Córrego Thornton em Seattle, EUA. Fonte: SVR Design, s/d..

44

ESCALA DA BACIA HIDROGRÁFICA A reservação na escala da bacia se dá pela somatória da aplicação das diversas técnicas de reservação, no lote, no bairro e no fundo de vale ou várzea. As técnicas da infraestrutura verde, quando pensadas de forma sistêmica, através da criação de conexões entre as mesmas, são capazes de fornecer outros serviços que vão além dos que são intrínsecos a estrutura. O conjunto das técnicas desempenham outras funções para a bacia hidrográfica, como por exemplo a de regulação climática, harmonia paisagística, promoção de áreas de lazer, entre outras.

Construindo assim a infraestrutura verde e azul na bacia hidrográfica.

O mapa da Figura 46 mostra a proposta de infraestrutura verde e azul para a bacia do córrego Jaguaré, concebida no contexto do projeto Jaguaré, desenvolvido pela Fundação do Centro de Hidráulica da Universidade de São Paulo, com apoio do LABVERDE da FAUUSP e coordenado pela ong Águas Claras do Rio Pinheiros. A proposta de infraestrutura verde e azul para a bacia do Jaguaré conta com jardins de chuva, Biovaletas, telhados verdes, wetlands e corredores verdes ao longo de cursos d’água. Outro exemplo de proposta de infraestrutura verde no Brasil é a proposta de conexão entre a Serra da Cantareira e os parques no eixo norte-sul da cidade de São Paulo através da implantação de um corredor verde no eixo, como mostrado na Figura 47; a proposta foi elaborada dentro do Projeto Fapesp “Infraestrutura verde para a resiliência urbana às mudanças climáticas da cidade de São Paulo.

Para aplicação de algumas técnicas apresentadas foi escolhida a bacia do Córrego Pirajussara, como será detalhado a seguir.

Fig.46 Proposta de infraestrutura verde e azul para a bacia do Córrego Jaguaré, no âmbito do projeto de revitalização da bacia do córrego Jaguaré. Fonte: FCTH, 2016.

Fig.47Projeto FAPESP Infraestrutura Verde para a Resiliência Urbana às Mudanças Climáticas da Cidade de São Paulo. Fonte: Franco Et al., 2017.

45

CONSIDERAÇÕES FINAIS 46

CONSIDERAÇÕES FINAIS As águas urbanas são objeto de diversos estudos e iniciativas em virtude da importância que as mesmas tem no dia-a-dia da cidade.

Quando mal gerenciadas as águas urbanas são sinônimo de degradação social, doenças e degradação estética da paisagem, o que fez com que historicamente elas fossem ocultadas da paisagem na maioria das cidades brasileiras.

esgotamento sanitário passa pela urbanização de assentamentos precários e a implantação de redes de esgoto em outras áreas também de difícil esgotamento. Somado a isso, outro grande desafio são as cargas difusas, que são trazidas pelo escoamento superficial nos eventos chuvosos, que devem ser retidas e tratadas ao longo do sistema de drenagem.

No entanto com o gerenciamento inadequado das águas se perdem diversos serviços ecossistêmicos que são fornecidos pelos sistemas aquáticos preservados, como a regulação microclimática, a harmonia paisagística, áreas para o lazer, etc. Desta forma é necessário uma revolução no modo como tratamos as águas urbanas, que virá através da consolidação do uso das técnicas da infraestrutura verde e azul, através da drenagem sustentável.

O sistema de drenagem sustentável, baseado nas premissas da infraestrutura verde e azul traz como benefício a atuação no controle qualitativo além do quantitativo do escoamento superficial, tornando se um grande aliado da recuperação dos recursos hídricos.

Este estudo apontou diversas possibilidades de reservação e retardo das águas pluviais na escala do lote, do bairro e da várzea ou fundo de vale que devem compor uma trama conectada afim de formar a infraestrutura verde e azul na escala da bacia hidrográfica. A adoção das medidas de controle na fonte resultam na otimização dos espaços urbanos, no dinamismo na alocação das águas pluviais, na descentralização do sistema e na desoneração do poder público do controle dos volumes excedentes devido à impermeabilização dos lotes.

Importante também é a consolidação das premissas de projeto dentro do contexto moderno de drenagem sustentável para que os novos projetos e obras sejam realizados fora da lógica ultrapassada de rápido escoamento das águas para jusante, saindo da academia para a vida prática, pois o que se observa são os projetos ainda sendo realizados utilizando a velha ótica.

O tratamento das águas fluviais e pluviais, requer também a implantação de unidades de tratamento, tanto convencionais quanto alternativas, wetlands construídos por exemplo, no entanto surge outro desafio, a busca por espaço num contexto já tão disputado pelo solo urbano.

A utilização da área dos reservatórios do tipo piscinão como zonas de tratamento das águas é uma alternativa interessante que além do benefício da melhoria da qualidade das águas, resulta no estabelecimento de uma interação mais harmônica da estrutura com seu entorno, já que atualmente as mesmas são estruturas de concreto estéreis que resultam muitas vezes na desvalorização imobiliária do entorno.

Espera-se que este estudo possa abrir os olhos de planejadores públicos, estudantes, pesquisadores, projetistas e técnicos para novas possibilidades para o tratamento das águas urbanas, que convivam de forma mais harmônica com a paisagem, com o meio ambiente e com a população.

Além disso, a recuperação da qualidade das águas em bacias hidrográficas em áreas urbanas é um grande desafio para os planejadores públicos, uma vez que a universalização do sistema de es 47

REFERÊNCIAS 48

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