Rede de drenagem, água potável
e esgoto.
Conservação da água
(Gênesis 1:7)
Ciclo hidrológico natural
Eclesiastes 1:7
Século XXI
(recursos hídricos) Maciej
Zalewski, Polônia
• Agua de superfície (rios e lagos)
•
(dessalinização)
• Agua subterrânea (poços tubulares
•
profundos) Guarani, Alter do Chão (Amazonas) e Rio Doce (norte do
Espírito Santo)
• Aproveitamento de água de chuva
•
(fins não potáveis)
• Reúso de esgotos (fins não potáveis)
Sistema de abastecimento de
água potável
• Captação de rios
• Captação de lagos
• Captação de água de descongelamento
de geleiras
• Captação de minas de água (surgências)
• Poços rasos (poços amazonas)
• Poços tubulares profundos
• Poços artesianos
Sistema de abastecimento de água potável
Aqueduto Romano de Nîmes
Frontinus 36 dc a 104 dc 14 aquedutos
Aqua Marcia (146 ac): 93km (10km aqueduto e 83km em túneis)
Marco Vitruvio Polião 40 aC arquiteto-engenheiro.
Abaixo: Ponte de Gard,
Captação em poço tubular
profundo
• Aproveitamento de água de chuva
• NBR 15.527/07
Balanço da água
suprimento, overflow, consumo, coleta,
armazenamento
Captação de água de chuva
Antes R$ 1.200 depois: R$ 300,00
LEED
• Leadership in Energy & Environmental Design
•
Green Building
• Há pontos para aproveitamento de água de
chuva em substituição a água potável.
• Uso na irrigação, lavagem de pisos, descargas
em bacias sanitárias.
Certificação LEED
Eficiência da água: 10pontos
(
• 1 ponto: reduzir o runoff das águas pluviais
• 1 ponto: usar água de chuva para reduzir o consumo de água potável
• 1 ponto: reduzir a geração de esgotos e a demanda de água potável
• 1 ponto: conservação das áreas naturais existentes.
Noções sobre Tratamento de
esgotos
Cloaca máxima- Romanos
comprimento: 600m altura 4m a 6m
(etruscos)
Métodos de tratamento de esgotos
• Tratamento preliminar: peneiramento através
de barras para remover o material solido
grosseiro
• Tratamento primário: é a sedimentação
simples do material sólido. Reduz um pouco a
poluição.
• Tratamento secundário: geralmente é um
tratamento biológico
• Tratamento terciário: remover alguns
poluentes como fósforo e nitrogênio.
Separador absoluto e sistema
unitário
Esquema geral dos tratamentos de
esgotos
Discussões
• Tratamento de esgoto em condições:
• Aeróbicas: a bactéria para quebrar a matéria
orgânica precisa de oxigênio. Isto significa que
precisa de energia (fornecimento de oxigênio) e
produz muito lodo.
• Anaeróbicas: neste caso as bactérias não
usam oxigênio e há produção de menos lodo.
Problema: o processo é lento e não reduz todos
os poluentes, como nitrogênio e fósforo.
Tanque de aeração
(Lodo ativado)
Lagoas
Processo de lodos ativados
Biodisco
MBR- membrane bioreactors
• Manejo de águas pluviais
Enchente
Enchente
Manejo de águas pluviais
Manejo de águas pluviais
• Quantidade de água
• Microdrenagem
• Macrodrenagem
• Qualidade da água
• Ecologia (meio ambiente)
Período de retorno
P=1/T
T= freqüência
P=probabilidade
• É o período de tempo em que um
determinado evento hidrológico é igualado
ou superado pelo menos uma vez.
– Galerias de águas pluviais prediais e públicas
≥ 25 anos ( P=1/25=0,04 4%)
– Reservatório de detenção dentro do lote:
25anos
– Rios e canais : Tr=100 anos (P=1/100 =1%)
– Bueiros: ≥ 50 anos (100anos)
Níveis de enchentes
Mapa com a inundação
chuva de 100anos
Leito menor Tr=2anos
(afastamento 15m (?), Código Florestal)
Leito maior Tr=100anos
(Enchentes)
Período de retorno de vertedor de
barragem
Barramentos
• Cuidados com o dimensionamento do
vertedor que depende da altura e
comprimento da barragem.
• Não há padrão nacional.
• Estado de São Paulo: DAEE para pequenas
barragens
• Tr= período de retorno
•
h≤ 5m
• 5m≤ h≤ 15m
•
h> 15m
Tr=100anos
Tr=1.000anos
Tr=10.000anos
Lei Federal 12.334 de 20 de
setembro de 2010
• Estabelece a política nacional de
segurança de barragens.
• Barragens altura maior ou igual a 15m
• Maior ou igual a 3milhões de m3
• Contenha resíduos perigosos
• Risco médio e alto
• Nota: estudos de segurança
Pré-desenvolvimento
Pós-desenvolvimento
Teoria do Impacto Zero
Inundação no pré-desenvolvimento
e pós-desenvolvimento
Boca de lobo e grade a 45⁰
(abertura máxima = 15cm) Cuidado !!!
Boca de lobo em AraraquaraSP
(problema de entupimento)
Bueiro
travessia de ruas, estradas rodagem, de ferro, passagem de
animais, passagem de peixes
Dimensionamento de galerias
Método Racional, maior tc para o ponto considerado
Medindo a altura da enchente
Vazão excedente (CIRIA)
(a altura e a velocidade são importantes)
Riscos para carros: velocidade x
altura
Risco para pedestres serem escorregar ou ser levados pela enxurrada
(CIRIA)
• Risco do pedestre ser levado pela
enxurrada
y . V ≤ 0,5m2/s
• Risco do pedestre escorregar na enxurrada
y . V2 < 1,23m3/s2
• y < 0,20m (via pública)
• y < 0,30m (rodovia)
Frederick Law Olmsted, arquiteto paisagista
1822- 1903
Parque do Fens- Boston:
Quantidade +qualidade -1877
Reservatório de detenção estendido:
quantidade + qualidade
Reservatório de detenção estendido
(enchente+melhoria da qualidade das águas pluvais)
Reservatório de detenção
estendido
Reservatório de detenção
estendido
Reservatório de detenção
estendido
Melhoria da qualidade das águas pluviais
Quantidade +qualidade + proteção de erosão a jusante
Livro: Critério Unificado
Impactos devido a
impermeabilização do solo
Ecossistema existente na
zona ripária
Hyporheic zone (1959): volume de
sedimentos saturados que abaixo ou ao lado do canal onde as águas
subterrâneas e superficiais se misturam
Hyporheic zone: dimensão vertical do rio (longitudinal e
lateral).hypo=abaixo e rheos=vazão
Impactos biológicos
Indice IBI
Indice de Integridade Biótica (IBI)
(mostra queda das espécies de
insentos com aumento de AI)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
10
20
30
40
Impermeabilizaçao do solo (%)
50
Decréscimo de espécies anfíbias com o
crescimento da área impermeabilizada
Decréscimo de espécies anfibias
com o crescimento da área
impermeabilizada
Riqueza das espécies
anfibias
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
20
40
Area impemeabilizada (%)
60
Impacto: aumento do escoamento superficial
devido a impermeabilização
Coeficiente de runoff
(0 a 1)
Aumento do runoff com aumento da
área impermeável
1
0,8
0,6
0,4
0,2
0
0
20
40
60
Area impermeável (%)
80
100
Impacto: decréscimo da
vazão base dos rios
Decréscimo da vazão base dos rios
com aumento da área
impermeabilizada
Vazao base
8
6
4
2
0
0
20
40
60
Area impermeabilizada (%)
80
Impacto: alargamento dos
rios
Alargamento
Alargamento dos rios com aumento
da área impermeável
12
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
Area impermeável (%)
80
Impacto: aumento da temperatura
Calor absorvido nos asfaltos, usinas termoelétricas.
Algumas espécies de peixes não suportam acréscimo elevado de
temperatura.
Aumento da temperatura com
aumento da impermeabilização
Aumento da
temperatura ºC
10
8
6
4
2
0
0
20
40
60
Area impermeável (%)
80
100
Objetivo:
• Voltar ao ciclo hidrológico natural
• Deixar o máximo de área permeável
• Fazer infiltração: bacia de infiltração e
trincheira de infiltração, por exemplo.
Poluição difusa
Ainda não existe bacia sanitária para os cachorros
(hidrantes)
Armazenamento sub-superficial em estacionamento de
veículos. Observar: caixa de retenção de sólidos e óleos e
graxas
Câmara de infiltração
(armazena e infiltra no solo)
Tecnologia emergente
(reservatório de detenção com PEAD 95% de vazios)
Tecnologia emergente
Planejamento e uso do solo
(Espanha,Portugal, Alphaville, etc)
Planejamento e uso do solo
Cerca de sedimentos: provisória
Cerca de sedimentos: altura
máxima de água 0,45m. Poste
espaçados no máximo de 3m
.
Cerca de sedimentos para proteger
o lago- comprimento máximo 180m
de cada cerca
Cerca de capim seco
Proteção de bocas de lobo
• Faixa de filtro gramada
Faixa de filtro gramada (filter
strip)
(filtra as águas pluviais)
Não tem nada a haver com enchentes e sim com melhoria da
qualidade das águas pluviais
Faixa de filtro gramada
Faixa de filtro gramada
Faixa de filtro gramada
(faixa+canal gramado)
• Reservatório de infiltração
•
(Área da bacia ≤ 6ha)
Reservatório de infiltração
(recarga do aquifero)
Reservatório de infiltração
• Filtro de areia
•
(área da bacia ≤ 4ha)
Filtro de areia
(não infiltra no solo, melhoria da qualidade das águas pluviais)
Filtro de areia
Filtro de areia de superfície
Perfil de um filtro de areia
• Trincheira de infiltração
Trincheira de infiltração
Trincheira de infiltração
Trincheira de infiltração
• Caixa de captação de óleos e graxas
• Remove hidrocarbonetos (querosene, benzeno, gasolina, óleo,
diesel etc)
• Remove 60% de sedimentos (TSS)
• Uso:
•
•
•
•
Posto de gasolina
Pista de aeroportos
Estacionamento de veículos
Estrada de rodagem asfaltadas
Posto de gasolina
Aeroportos
Estacionamento de veículos
Estrada de rodagem
graxas
(gravidade, normas API para glóbulos maiores ou iguais a 150µm e
reduz o efluente para 50mg/L de óleos e graxas)
Área máxima de 4.000m2
Placas coalescentes
(para glóbulos iguais ou maiores que 60µm e reduzem efluente para 10mg/L
de óleos e graxas)
Placas coalescentes
Placas coalescentes
Caixa de retenção de óleo e
sedimentos
Caixa de retenção de óleo e
sedimentos
Livros base de Plinio Tomaz
• Cálculos hidrológicos e hidráulicos para obras
municipais
• Poluição Difusa
• Aproveitamento de água de chuva
• Rede de água (no prelo)
• Rede de esgoto (no prelo)
Faculdade de Arquitetura e
Urbanismo-Escola da Cidade
• Tema: redes de drenagem, água potável e
esgoto.
• Curso de pós-graduação: Habitação e Cidade.
• Engenheiro civil Plinio Tomaz
• São Paulo, 13 de abril de 2011
• Site: www.pliniotomaz.com.br
• E-mail: [email protected]
• Telefones: (011) 2455-0149
(011) 2455-1695
• Muito obrigado !