DEPOSIÇÃO DE SEDIMENTOS NA BACIA DE RETENÇÃO DO
PARQUE MARINHA DO BRASIL EM PORTO ALEGRE-RS
Marllus Gustavo Ferreira Passos das Neves1 & Gustavo Henrique Merten2
RESUMO --- As bacias de retenção são atualmente apontadas e implementadas como uma solução
para o controle dos excessos de vazão devido à urbanização caracterizada pela má gestão das
cidades. Acontece que, em muitos casos, o projeto destas bacias são realizados, e as obras
construídas sem a componente importante da manutenção, o que implica na redução da eficácia
destes sistemas por causa do aporte impróprio de sedimentos e esgoto cloacal. Este artigo mostra o
resultado de três batimetrias realizadas na bacia de retenção do parque Marinha do Brasil, em Porto
Alegre-RS. Em quatro meses de chuvas mais freqüentes, houve uma redução significativa de
volume do reservatório.
ABSTRACT --- Nowadays, the retention reservoirs are used as solutions to control the additional
stormwater discharges that occurs when the cities changes their landuse without a good
management. But, in several cases, the projects and the constructions do not take into account an
important component, such of the case of the maintenance. The consequence is that there is sewage
and sediments arriving into the reservoir. This paper shows results of three topographic evaluations
of the retention basin bed located in the “Marinha do Brasil” Park, in Porto Alegre, Rio Grande do
Sul - Brazil. In the four months where the more frequent storms are concentrated, there was a
significant reduction of the available volume in the reservoir.
palavras-chave: drenagem urbana, bacia de retenção, depósito de sedimentos.
1
Doutorando do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul. Rua Ind. Climério Sarmento, n. 56 apto
406, Jatiúca, 57035-590. Maceió-AL. E-mail: [email protected], [email protected].
2
Professor do Departamento de Obras Hidráulicas do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.
Avenida Bento Gonçalves, 9500, 90650-001. Caixa Postal 15029. Porto Alegre-RS. E-mail: [email protected] .
1. INTRODUÇÃO
Há algum tempo, as bacias de detenção ou retenção vem sendo estudadas como alternativas
compensatórias do efeito da urbanização na drenagem urbana,. Vários trabalhos vêm demonstrando
a eficácia de tais sistemas. Em diversas cidades, estes elementos hidráulicos estão sendo
implantados, ou irão ser, dado que estão em marcha os planos diretores de drenagem urbana, como
é o caso de Porto Alegre.
Nesta cidade, o plano diretor prevê o controle dos excessos de vazões na macrodrenagem
através das bacias de detenção ou retenção (IPH-DEP, 2004). As primeiras são aquelas que não
mantêm uma lâmina de água no seu interior, podendo ser utilizada para outros fins, enquanto que
nas bacias de retenção, há a lâmina de água permanente (Tucci e Genz, 1995).
Algumas bacias em Porto Alegre já foram implantadas, como é o caso da bacia de retenção do
parque Marinha do Brasil. Contudo, estas bacias também tem demonstrado que, mais que um
projeto bem feito e simulações que abranjam os principais elementos do escoamento na rede e no
reservatório, é necessário um planejamento e um monitoramento durante a vida útil destes sistemas,
observando a manutenção das mesmas, pois a população no entorno delas começa a solicitar do
poder público providências, como ocorreu, na mesma cidade, com a BR da avenida Polônia (Neves
et al., 2001) e vem ocorrendo na bacia de retenção, objeto do estudo que promoveu este artigo.
2. OBJETIVOS
Dentro do contexto apresentado, este artigo: a) aponta os principais problemas decorrentes da
falta de manutenção freqüente da bacia de retenção do parque Marinha do Brasil; b) determina o
volume e a massa do depósito de sedimentos, após realização de três levantamentos topográficos do
fundo da bacia de retenção; c) mostra que tipo de sedimento foi depositado.
3. ESTUDO DE CASO
3.1. Contexto
Como conseqüência do aumento da urbanização na região onde se situa a Bacia de Retenção
(BR), no sul da cidade de Porto Alegre, foram realizadas obras de ampliação das redes de
drenagem, cujas águas são bombeadas para o lago Guaíba através da Casa de Bombas de número 12
(CB12), componente do sistema de proteção contra inundações de Porto Alegre.
A CB12, no entanto, já comprometida para a época do projeto, não suportaria o acréscimo das
vazões, de modo que foi proposta a instalação de uma BR no Parque Marinha do Brasil, permitindo
o amortecimento das vazões a níveis compatíveis com a CB12. A vazão de pico de projeto, para um
Tempo de Retorno de 50 anos é de, aproximadamente, 16m3/s e a capacidade nominal da casa de
bombas é de 6,5 m3/s, e de projeto da BR de 5 m3/s (77% de rendimento) (DEP-HIDROSUL,
1999).
Aproveitando o mesmo projeto, a BR foi projetada de tal forma que também recebesse parte
do total de água que antes era direcionado para a casa de bombas de número 13, a mais próxima da
CB 12, cuja capacidade também estava comprometida. Desta forma, o volume de projeto ficou em
12.337 m3, sendo a área superficial máxima de projeto de 1,33 ha.
Simulações realizadas por solicitação do DEP (Departamento de Esgotos Pluviais da
Prefeitura Municipal de Porto Alegre), através de modelagem hidrodinâmica, mostrou que a BR
exerceria seu papel de amortecimento da vazão, desde que garantida a manutenção e a chegada
desta vazão, ou seja, que alguns problemas de microdrenagem detectados fossem resolvidos.
3.2. Localização e caracterização da área
3.2.1. Localização da bacia hidrográfica contribuinte e da bacia de retenção
A BR tem como contribuinte uma bacia hidrográfica urbana (BH) de aproximadamente 1,54
km2. A localização da BH em relação a Porto Alegre está na Figura 1, e em seguida é feita uma
caracterização das subbacias, mostradas também nesta figura.
Figura 1 - Localização da bacia hidrográfica contribuinte, em relação a Porto Alegre.
A rede de macrodrenagem, adotada aqui como a que tem o diâmetro maior ou igual a 0,80 m
no caso dos condutos circulares, e também os condutos retangulares e o canal da José de Alencar,
são mostradas na Figura 2.
Figura 2 – Localização da bacia de retenção, macrodrenagem, arruamentos e bacia hidrográfica.
3.2.2. Subbacia José de Alencar
Esta subbacia tem 50,6 ha. Sua avenida principal, a José de Alencar, é percorrida por
condutos que recebem as águas, tanto da parte mais baixa da bacia (comercial bastante
movimentada na própria avenida residencial nas ruas interiores), quanto das partes mais altas da
bacia (predominantemente residencial). Segundo os cadastros do DEP, na parte final da avenida
José de Alencar há um conduto de 1,30 m de largura por 0,90 m de altura. Este conduto é ligado no
canal chamado Canal da José de Alencar, que percorre o parque Marinha do Brasil, chegando à BR.
Na cabeceira, as declividades atingem 10%, enquanto na área baixa, menos que 1%.
3.2.3. Subbacia Barão do Cerro Largo
Esta subbacia é praticamente residencial, apesar de haver alguns pontos comerciais na avenida
Silveiro, que corta a bacia no sentido norte-sul. Possui uma área de 16,6 ha. O nome dela vem do
fato de as águas serem direcionadas pela rua Barão do Cerro largo até a avenida Pe. Cacique, com
um conduto de 1,30 de largura por 0,80 m de altura na parte final, desaguando no Canal da José de
Alencar. Na parte superior há declividades de 20%, enquanto na parte inferior, menos de 0,2 %.
3.2.4. Subbacias Monroe, Asilo e FEBEM
O nome da subbacia Monroe, de 25,9 ha, segue o nome da pequena rua que dá acesso a um
condomínio residencial. Ela é preenchida por pequenos condutos que deságuam em um outro de
forma quadrada de 1,0 m de lado da avenida Pe. Cacique, em direção ao norte. Daí em diante,
deságua no conduto que atinge a BR, com 1,80 m de largura e 1,60 m de altura.
A rua Monroe possui uma declividade de 4,03 % atingindo uma área de declividade
praticamente nula. Este encontro com a avenida Pe. Cacique, juntamente com o encontro que ocorre
também na esquina da rua Otávio Dutra, sempre foram pontos críticos, justificando o projeto de
ampliação das redes de macrodrenagem.
A subbacia Asilo recebe este nome por causa do Asilo Pe. Cacique. Seus 23,7 ha praticamente
não são habitados, a não ser na sua cabeceira e ao norte da mesma. A sua maior parte encontra-se
com vegetação predominante.
Com 37,1 ha, A subbacia FEBEM recebe este nome, pois quase toda sua área é usada pela
FASE (Fundação de Atendimento Sócio-Educativo do Estado do Rio Grande do Sul), antiga
FEBEM. É uma subbacia íngreme que deságua na avenida Pe. Cacique; com solo desprotegido, a
sua parte final sempre esteve sujeita a grandes alagamentos com carreamento de sedimentos. Talvez
seja a maior fonte de produção de sedimentos da BH. Atualmente, a magnitude destes alagamentos
diminuiu um pouco, por causa das obras de ampliação dos condutos da avenida Pe. Cacique.
3.2.5. Avenida Pe. Cacique
Esta avenida percorre todas as bacias, seus condutos servindo de condução final das águas que
descem das subbacias desde a José de Alencar até a FEBEM, margeando o parque Marinha do
Brasil.
Nesta avenida, concentram-se diversos estabelecimentos comerciais, o Tribunal Regional
Eleitoral (próximo à avenida José de Alencar), restaurantes, motel, oficinas de automóveis, quadras
de esporte, o estádio Beira Rio e o ginásio Gigantinho, palco de eventos esportivos e shows
musicais, posto de gasolina, barraco de escola de samba, a FASE (antiga FEBEM), um colégio,
além das futuras instalações, na sua parte final sul, do museu Iberê Camargo (já fora da bacia, mas
que pode ter o acesso pelo norte bloqueado se a rede de drenagem falhar).
O conduto principal na avenida Pe. Cacique possui as dimensões 1,0 x 1,0 m, com bueiros nas
duas ramificações da avenida, nas margens do parque (estas já tomadas por sedimentos, pois não há
morador para solicitar limpeza do DEP) e nos antigos pontos de alagamento já citados, além de
outros espalhados pela avenida. Há outros condutos de 0,60 m e 0,70 m de diâmetro perto do
estádio Beira Rio.
A avenida possui uma declividade variável, mas sempre pequena. Destaca-se que, em frente à
FASE (na subbacia FEBEM), há uma baixa no terreno. Este local sempre foi palco de
incomodações quando da ocorrência de eventos.
3.2.6. Síntese das subbacias
A Figura 3 mostra uma imagem da BH. Vê-se que a ocupação residencial é mais intensa nas
subbacias mais ao norte. A subbacia FEBEM praticamente não mostra ocupação, mas tem o solo
um pouco desprotegido no centro da mesma.
A subbacia indicada CB12 não aporta para a BR; ela aporta diretamente para a CB12 e está
indicada nesta figura pelo fato de esta ter vindo de uma pesquisa de doutorado em andamento, cujas
BH envolve também a subbacia CB12.
A Tabela 1 mostra algumas características das subbacias hidrográficas, obtidas a partir dos
setores censitários do IBGE, onde se nota que as de maiores densidades são aquelas que possuem
áreas predominantemente residenciais. Nas três últimas subbacias desta tabela, as populações estão
concentradas em parcelas diminutas das áreas das mesmas.
Figura 3 – Imagens da bacia (Fonte: Neves, 2005).
Tabela 1 – Características das subbacias hidrográficas.
Subbacia
J. de Alencar
B. do Cerro Largo
Monroe
Asilo
FEBEM
Totais
População (hab)
3975
1938
2111
1384
1895
11303
* dividindo a área total pela população total
Área (ha)
50,6
16,6
25,9
23,7
37,1
154
Densidade (hab/ha)
78,6
116,7
81,5
58,4
51,1
67,8*
3.3. Bacia de retenção: situação atual
Como dito anteriormente, a construção da BR foi decorrente das ampliações feitas na rede de
drenagem da região, na avenida Pe. Cacique. A imagem na Figura 4 mostra o sistema hidráulico no
parque Marinha do Brasil.
Figura 4 - Sistema hidráulico no parque Marinha do Brasil.
Atualmente, esta BR, do ponto de vista hidráulico, está funcionando razoavelmente bem, pois
os operadores das bombas têm ligado às mesmas sempre que o nível do reservatório atinge uma
determinada cota, mesmo que não esteja chovendo no momento. Não se pode, contudo, prever até
quando esta situação permanecerá, visto que há um aporte constante de esgotos cloacais
clandestinos e de sedimentos, proliferando os aguapés e diminuindo o volume útil do mesmo. Há
também a chegada de resíduo sólido flutuante, comumente denominado lixo.
A Figura 5 mostra a foto da BR em março de 2004. No canto superior direito da pode ser
visto o prédio do hospital Mãe de Deus, bem no fim da avenida José de Alencar, assinalada na
Figura 4. Na Figura 6 há uma foto do canal José de Alencar.
A Figura 7 mostra a quantidade de aguapés na BR, após cinco meses sem nenhuma
intervenção do Departamento de Esgotos Pluviais (DEP). O DEP possui unidades de conservação
(Figura 8) que entram em ação por demandas da população, ou seja, não há uma programação
preventiva. No caso da BR do parque Marinha do Brasil, houve uma limpeza de aguapés em abril
de 2004 e uma em janeiro de 2005. A primeira foi requisitada tanto pela população, que reclamava
do mau cheiro, agravado pelo período seco ao qual a cidade esteve submetida no início do ano de
2004, quanto pelos operadores das bombas da CB12, que sentiam prejudicados no trabalho de
limpeza do poço, devido ao peso dos aguapés. A segunda vez, por reclamação da população que
utiliza o parque.
Figura 5 - Bacia de retenção, dia 05 de março de 2004.
Figura 6 - Canal da José de Alencar em 25/09/2004.
É interessante observar que, antes da construção da BR, esta área era quase desértica. A
situação mudou após a implantação do projeto, que procurou construir o reservatório de forma que
fosse criada uma área de lazer ao redor dele. De fato, muitas pessoas andam ao redor do
reservatório, mas em períodos mais prolongados e secos, isto fica mais difícil.
Figura 7 - Aguapés na bacia de retenção do parque Marinha do Brasil.
Figura 8- Seções de conservação do DEP em Porto Alegre (Fonte: website da Prefeitura de Porto
Alegre).
Por causa deste tipo de estratégia de ação das unidades de conservação do DEP, várias bocasde-lobo são preenchidas por sedimentos. Uma visita a uma delas, em frente ao parque Marinha do
Brasil, observou-se que havia um depósito de sedimentos de granulometria fina. Segundo
informações dos funcionários do DEP, fazia muito tempo que não tinha havido limpeza naquele
ponto em especial, pois não tinha havido também solicitações de limpeza, já que não há moradores
perto desta estrutura, pois se trata de um local perto de um ponto de ônibus, em uma avenida,
margeando um parque. Na Figura 9 estão as fotos do local. O material teve um peso estimado em
cerca de 110 kg.
Figura 9 - Limpeza de boca-de-lobo em 05/10/2004, pelos funcionários da unidade de conservação
leste do DEP.
4. METODOLOGIA
4.1. Determinação do volume do depósito
No intuito de se estimar o volume do depósito de sedimentos na BR, foram realizadas
batimetrias em três momentos: início de maio de 2004, fim de agosto de 2004 e fim de novembro de
2004. Foram coletadas amostras de material do fundo do reservatório, cujos pontos de amostragem
estão na Figura 10. A interface entre as cores azul e preta é o nível de água no dia 25 de agosto de
2004, quando foi realizada a batimetria (Figura 11).
Assim, dados três datas 1, 2 e 3, tem-se o volume calculado em 1 como V1 e o volume
calculado em 2 como V2 e o calculado em 3, V3. Espera-se que os totais depositados, em volume,
entre as datas sejam:
VD12 = V1-V2
(1)
VD23=V2-V3
(2)
VD13=V1-V3
(3)
onde VD12 é o volume do depósito entre as datas 1 e 2, VD23 é o volume do depósito entre
as datas 2 e 3 e VD13 representa o volume do depósito entre as datas 1 e 3. Pode-se então calcular
um volume representativo médio mensal Vmm, dividindo os valores pelo número de meses.
Figura 10 - Localização dos pontos de coleta de amostra.
Figura 11. Batimetria realizada na BR, 25/08/2004
4.2. Determinação da massa do depósito
De posse do volume do depósito, resta determinar a massa média mensal através de:
Mmm = γ . Vmm
(4)
onde γ é a massa específica do material. Há três maneiras de se obter seu valor, segundo
Carvalho et al. (2000): calculada, medida e estimada.
A forma calculada utiliza equações que levam em conta a variação com o tempo e com a
carga, como a equação 5, descrita em Lane e Koelzer (1953) apud Simons e Sentürk (1992):
γ m = γ 1 + B ⋅ logθ
(5)
onde γ m é o peso específico em libras-força por pés cúbicos, em um depósito com θ anos, γ 1 é
o peso específico inicial tabelado, correspondente a 1 ano de período de consolidação e B é tabelado
(em libras-força por pés cúbicos). Carvalho et al. (2000) mostra uma equação semelhante para o
peso específico aparente, com uma tabela semelhante ao caso anterior, adaptada de Strand (1974)
apud Carvalho et al. (2000).
A segunda maneira é a medida: pode ser determinada de maneira indireta, utilizando-se um
medidor nuclear, tipo radioativo de densidade, ou de maneira direta, tomando-se uma amostra
indeformada com um equipamento tipo gravidade ou piston-core, medindo o volume da amostra e
determinando-se o peso seco após levar a mesma à estufa (Carvalho et al., 2000).
A terceira maneira é a massa específica estimada: segundo Carvalho et al. (2000), a variação
da massa específica é avaliada da seguinte forma: (a) se o sedimento for somente argila, então o
peso específico aparente inicial variará de 0,42 a 0,96 t/m3; (b) se o sedimento for somente silte,
então o peso específico aparente inicial variará de 1,12 a 1,17 t/m3; (c) se o sedimento for somente
areia, então o peso específico aparente inicial será de 1,55 t/m3; (d) tendo-se uma composição de
iguais porções dos três tipos, o peso específico aparente inicial variará de 1,02 a 1,22 t/m3.
Ainda segundo os autores, nos pequenos reservatórios o material predominante que fica
depositado é a areia, arbitrando-se o peso específico aparente inicial de 1,4 a 1,5 t/m3. Para eles,
uma avaliação mais precisa pode ser obtida, utilizando-se os valores apresentados por Zhide (1998)
apud Carvalho et al. (2000), mostrados na Tabela 2.
A terceira maneira foi a escolhida para este artigo, pois o material estava muito molhado, não
podendo ser tiradas amostras indeformadas, como mostra a Figura 12.
Tabela 2 - Peso específico médio aparente inicial de depósitos em reservatórios, em t/m3 (Adaptado
de Zhide, 1998 apud Carvalho et al., 2000).
Tipo de operação do
reservatório
Sedimento sempre ou quase
sempre submerso
Depleção do reservatório de
pequena a média
Reservatório de significativas
variações de nível
Reservatório normalmente vazio
Argila
Silte
(<0,004 mm) (0,004-0,062mm)
Areia
(0,062-2,000mm)
0,416
1,12
1,55
0,561
1,14
1,55
0,641
1,15
1,55
0,961
1,17
1,55
Figura 12- Retirada de amostras da bacia de retenção
4.3. Procedimento para a determinação estimada da massa específica
De posse das amostras, fez-se a curva granulométrica de cada uma delas, correspondentes aos
pontos da Figura 10. Após a determinação desta curva, compararam-se os resultados das amostras
com dados da literatura. Esta contém o tipo de material, em função do diâmetro dos grãos.
O material retirado da BR foi levado ao laboratório de sedimentos do Instituto de Pesquisas
Hidráulicas (IPH), onde foi efetuada a granulometria para os seguintes valores de abertura da malha
(mm): 5,66; 4,00; 2,83; 2,00; 1,41; 1,00; 0,71; 0,50; 0,36; 0,25; 0,18; 0,125; 0,09; 0,063; 0,0625;
0,0442; 0,0312; 0,0221; 0,0156; 0,0078; 0,0039 e 0,00195.
Foi necessário secar, macerar, queimar a matéria orgânica com peróxido de hidrogênio, fazer
a análise granulométrica por peneiramento até a malha maior ou igual a 0,063 mm e a análise
granulométrica por pipetagem abaixo deste valor.
Assim, foi possível determinar a composição de cada uma das amostras. A amostra de número
sete foi perdida na análise por pipetagem. A determinação do tipo de material presente nas amostras
foi possível observando uma tabela retirada da classificação do sedimento de acordo com a
granulometria pela AGU-American Geophysical Union (Classificação de Wentworth), encontrada
em Carvalho et al. (2000).
Dessa forma, testaram-se duas maneiras de se obter o valor da massa específica de cada
amostra:
1) levou-se em conta que o reservatório tem significativas variações de nível e verificaram-se
as porcentagens de areia argila e silte, adotando-se o preconizado na Tabela 2, ou seja, 0,641 t/m3
para argila, 1,15 t/m3 para o silte e 1,55 t/m3 para a areia. Também foi adotado para o pedregulho o
mesmo da areia, já que são frações finas as que compuseram o material. Para cada amostra, o peso
específico aparente médio foi calculado através da média, ponderada pelas porcentagens de material
nelas contidas.
2) foi utilizada a curva granulométrica de cada amostra, utilizando-se o diâmetro d50, um dos
mais comuns no estudo de transporte de sedimentos. A massa específica dos sedimentos foi
determinado em que faixa está o diâmetro d50 de cada amostra. Novamente, a partir de Carvalho et
al. (2000), levou-se em conta que o reservatório tem significativas variações de nível.
5. RESULTADOS
5.1. Volume do depósito
Os resultados dos levantamentos realizados na BR foram os seguintes: o volume abaixo do
nível de referência para a avaliação no tempo em maio foi estimado em, aproximadamente, 1.899,6
m3. Na batimetria realizada no fim de setembro, ele caiu para, aproximadamente, 602,7 m3. Em
novembro, resultou em 601,9 m3, significando que, em quatro meses, o volume reduziu em 68,3%,
enquanto que, nos três meses posteriores, a variação foi de 0,1 %. Destarte, pode-se dizer que não
houve, no período posterior, mudança no fundo da BR.
Pode-se dizer então que o total de volume reduzido foi de 1296,9 m3. Então, em média, a
redução no volume de 185,3 m3/mês. Levando-se em conta somente os quatro meses onde
realmente houve transporte e deposição, tem-se o volume médio mensal de 324,2 m3/mês.
Tucci e Collischonn (2000) recolheram alguns dados em bacias urbanas brasileiras, de
diversas fontes. A Tabela 3 mostra estes quantitativos, fazendo uma transferência para a BH
contribuinte, de 1,54 km2. Os dados têm uma ordem de grandeza semelhante aos valores médios
obtidos no parágrafo anterior.
Tabela 3 - Estimativas de material sólido depositado na rede de drenagem em bacias urbanas
brasileiras (Adaptação: Tucci e Collischonn, 2000).
Local
Rio Tietê em São Paulo
Tributários do rio Tietê
em São Paulo
Lagoa da Pampulha em
Belo Hoirizonte
Arroio Dilúvio em Porto
Alegre
Tipo de estimativa
Volume m3/km2/ano
Transferência para a bacia em estudo (1,54 km2)*
Material dragado
393
Volume m3/ano
605
Material de fundo
1400
2156
180
Assoreamento 57a 94
2436
3751
313
Material dragado
750
1155
96
* A subbacia CB12, de 38,2 ha, não contribui para a bacia de detenção
Volume m3/mês
50
5.2. Composição do material depositado no findo
A Figura 13 mostra a curva granulométrica. A Tabela 4 mostra a porcentagem de cada tipo de
material nas amostras.
Figura 13 – Curva granulométrica.
Tabela 4 - Síntese da classificação das amostras segundo AGU-Wentworth (ami – amostra i).
Classe Granulométrica
pedregulho
areia
silte
argila
am1
am2
am3
am4
am5
am6
am8
0.0% 0.1% 0.4% 15.0% 0.0% 0.0% 0.1%
83.4% 95.1% 94.6% 82.6% 93.8% 91.8% 92.1%
11.8% 3.6% 4.1% 2.2% 5.3% 7.0% 5.9%
4.8% 1.2% 1.0% 0.2% 0.9% 1.1% 2.0%
Tabela 5 - Alguns diâmetros característicos das curvas granulométricas das amostras.
Amostra
am1
am2
am3
am4
am5
am6
am8
d25
0,234
0,296
0,323
1,341
0,409
0,339
0,243
d50
0,113
0,169
0,248
0,545
0,245
0,201
0,140
Diâmetro característico
d60 d65 d67,5 d75
0,087 0,082 0,079 0,071
0,135 0,121 0,115 0,099
0,222 0,209 0,202 0,182
0,405 0,347 0,329 0,276
0,201 0,177 0,146 0,097
0,131 0,108 0,098 0,084
0,100 0,089 0,086 0,079
d80
0,066
0,088
0,127
0,241
0,084
0,078
0,075
d90
0,019
0,072
0,078
0,160
0,069
0,066
0,065
A areia predomina em todas elas. A amostra sete foi perdida, para os diâmetros da pipetagem.
A amostra quatro é a única que não acompanha o conjunto, contendo uma participação mais
significativa de pedregulho. O ponto quatro pode ter pegado material maior por estar no limite do
nível d’água, que neste dia estava um pouco acima da parte final do talvegue do reservatório. Há
nesta parte pedras maiores, resultado ou de rolamento da parte no nível do terreno ou de resquícios
da construção.
5.3. Massa depositada: determinação da massa específica pela média ponderada da
composição
O resultado está na Tabela 6. Tomando o valor médio, as massas correspondentes aos dois
volumes médios mensais calculados anteriormente são de 280,5 t/mês e 490,8 t/mês.
Tabela 6 – Massas específicas estimadas para as amostras da bacia de retenção pela média
ponderada.
Amostra massa específica (t/m3)
am1
1,46
am2
1,53
am3
1,53
am4
1,54
am5
1,52
am6
1,51
am8
1,51
média
1,51
5.4. Massa depositada: determinação da massa específica pela curva granulométrica, através
do diâmetro d50
Os peso específicos de cada amostra estão na Tabela 7, bem como em que classificação caiu o
d50 de cada uma delas.
Tabela 7 - Massas específicas estimadas para as amostras da bacia de retenção pelo diâmetro d50.
amostra
am1
am2
am3
am4
am5
am6
am8
d50 (mm) classificação massa específica (t/m3)
0,113
Areia muito fina
1,55
0,169
Areia fina
1,55
0,248
Areia fina
1,55
0,545
Areia grossa
1,55
0,245
Areia fina
1,55
0,201
Areia fina
1,55
0,140
Areia fina
1,55
Tomando o valor de 1,55 t/m3, as massas correspondentes aos dois volumes médios mensais
calculados anteriormente são de 287,2 t/mês e 502,5 t/mês.
6. DISCUSSÃO
Na Figura 14 estão as precipitações diárias, obtidas entre novembro de 2003 e setembro de
2004, a partir da digitalização dos dados do pluviógrafo situado na bacia Cavalhada, próxima do
local de estudo. Pode-se notar que s meses de janeiro, fevereiro, março e abril foram praticamente
todos secos. As bombas da CB12 praticamente não foram ligadas neste período e no reservatório o
escoamento seguia o caminho preferencial típico deste tempo.
As chuvas a partir do dia 19 de abril se tornaram mais freqüentes. Até este dia, houve chuvas
mais intensas dia 05 (três eventos distintos, sendo dois de 60 mm/h intercalados por um de 108
mm/h) e 29 de fevereiro (um evento mais forte de 53 mm/h). Não foi possível, até antes do envio
deste artigo, os dados a partir de setembro, que comprovaria a maior constância dos eventos, apesar
desta ter sido sentida.
26-09-04
16-09-04
06-09-04
27-08-04
17-08-04
07-08-04
28-07-04
18-07-04
08-07-04
28-06-04
18-06-04
08-06-04
29-05-04
19-05-04
09-05-04
29-04-04
19-04-04
30-03-04
20-03-04
10-03-04
09-04-04
ABR
MAR
29-02-04
19-02-04
FEV
30-01-04
20-01-04
10-01-04
31-12-03
21-12-03
11-12-03
01-12-03
21-11-03
11-11-03
JAN
09-02-04
85
80
75
70
65
60
55
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
01-11-03
Precipitação (mm)
Precipitação diária a partir do posto Cavalhada
Data
Figura 14 - Precipitação diária no posto da BH Cavalhada, vizinha à BH contribuinte.
Na Figura 15 estão os totais mensais precipitados. Os meses de janeiro até abril a chuva total
esteve bem abaixo da média (esta encontrada a partir dos dados correspondentes aos meses do
gráfico).
Na Figura 16 estão o números de dias com chuva em cada mês. Mais uma vez relembrando o
caso anterior), nos meses de janeiro até abril, esta variável foi bem menor que a média (esta
encontrada a partir dos dados correspondentes aos meses do gráfico), com exceção de fevereiro.
Precipitação total por mês
220
195.9
193
200
180
163.3
Precipitação (mm)
160
140
146.6
139.1
média = 116.0 mm
120
97.4
100
87.7
87
76.2
75.9
80
60
40
13.8
20
setembro
agosto
julho
junho
maio
abril
março
fevereiro
janeiro
dezembro
novembro
0
Mês
Figura 15 – Total precipitado mensal.
Número de dias com chuva por mês
14
13
12
Número de dias
10
11
9
9
11
9
média = 8
8
8
8
6
6
5
4
4
2
0
novembro
dezembro
janeiro
fevereiro
março
abril
maio
junho
julho
agosto
setembro
mês
Figura 16 – Número de dias com chuva por mês.
7. CONCLUSÃO
Este apresentou problemas decorrentes da falta de manutenção permanente em uma bacia de
retenção que fica a jusante de um sistema de drenagem urbana, cuja bacia hidrográfica contribuinte
se encontra no sul da cidade de Porto Alegre.
A estimativa do volume do depósito de sedimentos mostrou que a mesma está dentro da
ordem de grandeza apresentada em outros trabalhos já publicados no Brasil. Mostra também que, de
um período de sete meses entre a primeira e última batimetria do fundo, nos quatro primeiros
podem ocorrido o depósito, pelo fato de estes terem sido precedidos de quatro meses secos.
O volume médio mensal, nos sete meses, foi de 185,3 m3/mês, ou seja, 1,20 m3/mês/ha. Em
massa, isto significa um valor de 1,82 t/mês/ha ou 1,86 t/mês/ha, dependendo de como se calcula a
massa específica. É notável a necessidade, pelo menos em Porto Alegre, de um planejamento
integrado dos sistemas de drenagem urbana, dado que, via de regra, as soluções para os problemas
de escoamento superficial com a utilização deste tipo de equipamento urbano já se consolidam, mas
elas não levam em conta o seus impactos após a implantação.
O caso desta bacia de retenção mostra isso, dado que nela não há estrutura para a limpeza,
pois não foram previstos acessos (rampas para a entrada de veículos ou barcos) e o fundo foi
mantido com terreno original (sem revestimento). Não se consegue entrar com nenhum veículo de
limpeza, e nem a pé, sob a ameaça de afundamento. Esta situação poderia ter sido evitada se o
projeto tivesse contemplado um revestimento no fundo ou estruturas e especiais (passarelas,
corredores, etc) que permitisse a entrada de veículos e pessoas.
Além disso, é necessário um monitoramento mais detalhado desta bacia de retenção e da bacia
contribuinte, em se tratando de qualidade da água em geral e quantidade também. O tamanho desta
bacia e as suas características possibilitam um estudo mais criterioso no sentido de ir às fontes de
poluição das águas da drenagem urbana. Faz-se necessário mais coletas de sedimentos, incluindo
áreas como avenidas (coletando amostras nas sarjetas e nas bocas de lobo, por exemplo), áreas de
vegetação, terrenos baldios, etc.
8. AGRADECIMENTOS
Ao CNPq pelo financiamento da pesquisa, à Patrícia e ao Christian e os demais
freqüentadores do laboratório de sedimentos do IPH, pela ajuda no trabalho com o material coletado
e ao setor de hidrometria do IPH.
Agradeço também à Prefeitura Municipal de Porto Alegre, pela autorização para o trabalho na
bacia de retenção.
9. BIBLIOGRAFIA
a) Livro
CARVALHO, Newton de Oliveira, FILIZOLA Jr., Naziano Pantoja, SANTOS, Paulo Marcos
Coutinho, LIMA, Jorge Enoch Furquim Werneck. (2000). Guia de avaliação de assoreamento de
reservatórios. Agência Nacional de Energia Elétrica, Superintendência de Estudos e Informações
Hidrológicas Brasília - DF. 132 p.
SIMONS, daryl b. e SENTÜRK, fuat. (1992). Sediment transport technology: water and
sediment dynamics. Littleton: Water Resources Publications.
b) Capítulo de livro
TUCCI, Carlos E. M. e COLLISCHONN, Walter. (2000). “Drenagem urbana e controle de
erosão”, in Avaliação e controle da drenagem urbana. Org. por TUCCI, Carlos E. M. e
MARQUES, David M. L. da Motta., Editora da universidade UFRGS, FINEP. vol 1. 1 ed., Porto
Alegre-RS, pp. 119 - 127.
TUCCI, Carlos E. M. e GENZ, Fernando. (1995). “Controle do impacto da urbanização”, in
Drenagem urbana. Org. por TUCCI, Carlos E. M., PORTO, Rubem La Laina e BARROS, Mário T.
de., ABRH, Editora da universidade UFRGS. 1 ed. Porto Alegre-RS, pp. 277 - 347.
c) Artigo em anais de congresso ou simpósio
NEVES, Marllus Gustavo F. P. das, TASSI, Rutinéia e VILLANUEVA, Adolfo O. N. (2001).
“Estudo de um reservatório de detenção através de modelagem hidrodinâmica” in Anais do XIV
Simpósio brasileiro de recursos hídricos e V simpósio de hidráulica e recursos hídricos dos países
de língua oficial portuguesa, Aracaju, Nov. 2001.
d) Relatórios
DEP, Departamento de esgotos pluviais da Prefeitura Municipal de Porto Alegre e
HIDROSUL saneamento e hidrologia Ltda. (1999). Bacia de detenção do parque Marinha do
Brasil: memorial descritivo e plantas, volume II método racional. Porto Alegre.
IPH-DEP. (2004). Plano Diretor de Drenagem Urbana de Porto Alegre – RS. 6 volumes.
Porto Alegre.
e) Tese
NEVES, Marllus Gustavo F. P. das. (2005). Quantificação de resíduos sólidos na drenagem
urbana. Curso de Pós-Graduação Recursos Hídricos e Saneamento.
Tese em andamento
(Doutorado Engenharia). Porto Alegre: UFRGS.
f) Internet
Website da Prefeitura Municipal de Porto Alegre. www.portoalegre.rs.gov.br. Acesso em
março de 2005.