DESENVOLVIMENTO URBANO DE BAIXO IMPACTO Christopher Freire Souza1; Carlos Eduardo Morelli Tucci2 Resumo – A drenagem urbana, especialmente nos grandes centros, tem sido efetuada de forma insustentável com aumento do volume de escoamento superficial e contaminação devido a impermeabilização, canalização e resíduos sólidos. Estas condições são uma ameaça considerável ao homem e ao ecossistema do corpo receptor. O Desenvolvimento urbano de baixo Impacto (Low Impact Development, LID) (Department of Defense, 2004) objetiva atingir paisagens hidrológicas funcionais, com comportamento mais similar ao natural, por controlar não somente o pico de vazões, mas volume, freqüência/duração além de qualidade dos escoamentos pluviais. Este tipo de desenvolvimento trata de recuperar a capacidade de infiltração das superfícies urbanas, reduzindo os impactos acima, com ganhos econômicos e paisagísticos em comparação ao controle efetuado pelos métodos tradicionais de controle com condutos e mesmo detenções. A utilização de LID se aplica a implantação de novos desenvolvimentos e re-desenvolvimentos, a priori, apresentando vantagens para implantação destas a velhos empreendimentos com relação a métodos tradicionais. Neste artigo é apresentado uma revisão das vantagens e desvantagens destas técnicas. Abstract – The urban drainage has been unsustainable developed with increase in the overland volume and contamination due to impervious surfaces, channels and conduits and total solids. Theses conditions are impacting the population and the environment. Low Impact Development (LID) aims to achieve hydrologic functional landscapes, closer to the natural behavior, by controlling not just the peak descharge flow, but volume, frequency/duration and stormwater quality. Along these, some other benefits where achieved such as financial and landscaping improvements comparing to conventional controls by Best Management Practices (BMPs). LID should be stimulated to new developments and redevelopments, at first, with advantages on retrofitting when compared to BMPs. In this paper are presented the difficulties and advantages of this type of development. . Palavras-Chave: Drenagem Urbana, Sustentabilidade, Low Impact Development 1 Mestrando do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, IPH/UFRGS; R. Gen. Lima e Silva, nº 234, aptº 304, Cidade Baixa, CEP 90050-100, Porto Alegre-RS; (51)3228-1939; [email protected] 2 Professor Titular do Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental do Instituto de Pesquisas Hidráulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul, IPH/UFRGS INTRODUÇÃO NSW Environment Protection Autority (1997) apud Department of the Environment and Heritage, (2002) salienta que para o desenvolvimento de gestão apropriada devem ser levadas em consideração as complexas interações existentes entre hidrologia, geomorfologia, ecologia, solo, uso da terra e características culturais, além de sua rede de curso d’água. Falha na interpretação pode resultar em impacto ambiental maior que o obtido para a situação sem tratamento algum. Segundo Niemczynowicz (1993), uma nova abordagem em busca de soluções ecologicamente sustentáveis, mais elaborada e integrada, baseia-se no entendimento do ciclo do material e do fluxo de energia. Com isso, novas soluções alicerçadas em uma aproximação ecológica e ambiental devem ser encontradas para cessar a degradação do ambiente, sendo, obviamente, opções economicamente eficientes para ser sustentadas por países em desenvolvimento. Niemczynowicz (1993) e Pyzoha (1994) comentam que a grande crítica concernente à prática convencional seria quanto à utilização de medidas que trabalham na reação em vez da prevenção, na diluição de efluentes em vez de concentração seletiva e reuso. Quanto a este aspecto, estudos comprovam que (Figura 1), quanto mais distante o tratamento se encontrar da fonte, menor a relação custo-efetividade das medidas, em detrimento ao método adotado tradicionalmente (National Guide to Sustainable Municipal Infrastructure, 2003). Manuais australianos apontam como solução ótima para a gestão de um aumento de escoamento o encorajamento da infiltração, armazenamento e reuso de água (Department of the Environment and Heritage, 2002). Na busca por imitar a situação natural, o uso da vegetação (Figura 2) é empregado como peça-chave, sendo utilizada por planejadores e arquitetos paisagistas para desenvolver vazões de pré-urbanização (Department of the Environment and Heritage, 2002). Com este enfoque, as estratégias de Low Impact Development (LID) atuam estimulando processos físicos, químicos e biológicos naturais, evitando impactos ambientais e gastos com sistemas de tratamento (Stormwater, 2004). Ganhos paisagísticos, ambientais e econômicos reforçam as vantagens apresentadas por esta concepção do tratamento da drenagem urbana, controlando não somente o pico, como as práticas convencionais, mas também o volume, a freqüência e a duração, além da qualidade do escoamento. Figura 1. Custo do controle com relação à distância da fonte. (Fonte: Department of Environmental Resources, 1999a, p. 23) U.S. Department of Housing and Urban Development (2003), NAHB Research Center (2004) e U.S. Environmental Protection Agency (2000) apresentam bons resultados financeira e ambientalmente, obtidos pela implantação de LID para novos empreendimentos quando comparados às práticas americanas convencionais, i.e., emprego apenas de detenções e retenções: a) economias no custo de implantação dos lotes, b) redução ou até eliminação da necessidade de detenções com conseqüente benefício pela utilização desta área para outros fins, c) economias para o empreendedor de 72% para construção de controles de águas pluviais e 20% para custos de construção totais, d) 62% de preservação de áreas “abertas” naturais, e) eliminação de condutos pluviais e f) 0% de efetividade de áreas impermeáveis. Tendo em vista que o tratamento convencional apresenta-se incipiente quanto à sua tentativa de devolver a água ao ambiente em condições e quantidades compatíveis com a sua extração, a utilização destas estratégias deve ser forçada, principalmente em novos conjuntos habitacionais, por intermédio de regulamentações. A aplicação destas para empreendimentos anteriores à sua implementação se mostra difícil, embora apresente maior viabilidade que a aplicação de técnicas convencionais (Department of Defense, 2004). Portanto, planejamento e práticas convencionais necessitam ser ainda pensados e utilizados tanto para a micro quanto para a macrodrenagem, senão para redesenvolvimentos (reformas). Figura 2. Utilização de vegetação e prática de reuso na cidade de Portland, E.U.A.. (Fonte: City of Portland, 2002, p. 15) Definição de LID Segundo o Department of Defense (2004), LID é uma estratégia de gestão de águas pluviais focalizadas na gestão e restauração de funções hidrológicas naturais do local para atingir objetivos de proteção do recurso natural e requerimentos regulamentários ambientais. LID emprega uma variedade de características naturais e construídas para reduzir a taxa de escoamento, filtrar os poluentes, e facilitar a infiltração da água para o solo. Pela redução da poluição da água e aumento da recarga subterrânea, LID auxilia a melhorar a qualidade dos corpos receptores e a estabilizar as taxas de fluxo de rios adjacentes. LID incorpora um conjunto de estratégias de projeto, bem como técnicas de controle na fonte, de pequena escala, bem localizadas, conhecidas como práticas de gestão integrada (IMPs). IMPs podem ser integradas a edificações, infra-estruturas, ou projeto paisagístico. Em vez de coleta de escoamento em encanamentos ou redes canalizadas e controle do fluxo à jusante em um grande dispositivo de gestão de águas pluviais, LID toma uma abordagem descentralizada que dispersa fluxos e gerencia o escoamento perto de onde este se origina. Como LID apresenta uma variedade de técnicas úteis para controle de escoamento, projetos podem ser otimizados de acordo com regulamentações locais e requerimentos de proteção aos recursos naturais, bem como às restrições locais. Projetos novos, projetos de re-desenvolvimento, e projetos de melhoria substancial podem ser vistos como candidatos para implementação de LID. Histórico A utilização de LID é originária do Maryland Department of Environmental Resources, mais especificamente do condado de Prince’s George, ainda na década de 90. O esforço de LID começou com o desenvolvimento e uso de células de bio-retenção (Figura 3), que é criada pela substituição do solo existente, por outro altamente poroso, além do nivelamento para que forme uma depressão rasa e replantio por vegetação selecionada para tolerar condições temporárias de saturação do solo e poluentes contidos no escoamento local. Figura 3. Exemplo de IMP: Bio-retenção (Fonte: Weinstein, 2003, p. 1) A experiência inicial com bio-retenções levou ao esforço maior de incorporar LID ao programa de proteção dos recursos naturais do condado. Em 1998, o condado produziu o primeiro manual municipal de LID. Este foi expandido depois para uma versão distribuída nacionalmente em 2000. Um estudo de viabilidade foi preparado pelo LID Center em 2002 providenciando diretrizes em como LID poderia ser ajustado a áreas urbanas. Numerosas municipalidades estão incorporando técnicas de LID em seus programas de proteção de recursos urbanos. Embora conceitos e de LID sejam novos para muitos planejadores nos Estados Unidos, muitas destas técnicas têm sido utilizadas com sucesso na Europa e Ásia por muitos anos. Muitos projetos-piloto têm sido construídos pela Marinha e outras agências do Departamento de Defesa durante os últimos anos. A efetividade desses projetos está gerenciando o escoamento, reduzindo custos de construção e manutenção, e criando benefícios suplementares, como envolvimento da comunidade. No Brasil, Souza (2004) vem desenvolvendo estudos quanto à viabilidade de aplicação em Porto Alegre. O desafio é adaptar esta abordagem e técnicas em larga escala. ESTRATÉGIAS DE LID A obtenção da paisagem hidrológica funcional que imite a natureza apresenta-se como meta, podendo ser alcançada através de: a) Minimização de impactos por águas pluviais, incluindo diminuição de áreas impermeáveis, conservação de recursos e ecossistemas naturais, manutenção de cursos de drenagem, redução de encanamentos e minimização de nivelamentos e limpezas de terra; b) Provimento de medidas de armazenamento uniformemente dispersas, através do uso de práticas de retenção, detenção e escoamento; c) Manutenção do tempo de concentração de pré-desenvolvimento por estrategicamente propagar fluxos e manter o tempo de deslocamento e controle de descarga e; d) Implementação de programas de educação pública efetiva para encorajar proprietários a usar medidas de prevenção à poluição e a manter práticas de gestão da paisagem hidrológica funcional no lote (Department of Environmental Resources, 1999a). Diante desta meta, faz-se interessante observar os objetivos de LID: a) Providenciar incentivos econômicos que encorajem o desenvolvimento ambientalmente sensível; b) Desenvolver todo o potencial de projeto e planejamento ambientalmente sensível; c) Auxiliar a construir comunidades baseadas em administração ambiental; d) Encorajar a flexibilidade em regulamentações que permitam inovações quanto à engenharia e ao planejamento para promover princípios de “crescimento inteligente”; e) Encorajar debates sobre a viabilidade técnica, econômica e ambiental e quanto à aplicabilidade de práticas correntes em águas pluviais e aproximações alternativas. As seguintes ações sobre o meio são utilizadas em uma variedade de combinações em projetos de LID: a) Redução/minimização de impermeabilidade; b) Desconexão de superfícies impermeáveis inevitáveis; c) Preservação e proteção de locais ambientalmente sensíveis; d) Manutenção do tempo de concentração (Tc); e) Mitigação de superfícies impermeáveis através de práticas de gestão integradas (IMPs); f) Localização de áreas impermeáveis em solos menos permeáveis. Resumidamente, a meta do planejamento de LID é permitir o completo desenvolvimento da propriedade enquanto mantém as funções hidrológicas essenciais, minimizando prioritariamente os impactos hidrológicos criados pelo desenvolvimento do local, através do projeto, e então providenciar controles para mitigar ou restaurar distúrbios inevitáveis para o regime hidrológico. Para isso, metas e objetivos hidrológicos devem ser incorporados ao processo de planejamento o mais breve possível. Dispositivos de Controle IMPs podem reduzir escoamento pela integração de controles em numerosas unidades discretas, em pequenas partes de cada lote, próximo às fontes, eliminando virtualmente a necessidade de controles centralizados (Department of Environmental Resources, 1999a). A grande vantagem destas práticas encontra-se no estímulo à realização de processos físicos, químicos e biológicos naturais (Stormwater, 2004). A Tabela 3.1 compara os atributos de dispositivos de convencionais aos de LID. Tabela 1. Comparação entre atributos hidrológicos de práticas de LID e convencionais Parâmetro Hidrológico Cobertura Impermeável Cobertura Natural/Vegetação Convencional Onsite Encorajada para atingir uma drenagem efetiva Reduzida para melhorar drenagem local eficiente Tempo de Concentração Reduzido como produto da eficiência drenagem Volume de Escoamento Grande aumento em volume de escoamento não controlado Controlado para chuva de projeto de pré-desenvolvimento (2 anos) Descarga de Pico Freqüência de Escoamento Grandemente aumentada, especialmente para chuvas pequenas, freqüentes Aumentada para todas as chuvas, Duração do Escoamento porque o volume não é controlado Grande redução em todos os Abstração de chuvas elementos (Interceptação, Infiltração, Depressões e Armazenamento) Redução na recarga Recarga de Água Subterrânea Offsite Redução em cargas de poluição, Qualidade da Água mas controle limitado para eventos menores que descarga de projeto. Corpos receptores Inundações a Jusante Impactos severos documentados Erosão e degradação de canais; Deposição de sedimentos; Fluxo de base reduzido; Adequabilidade do habitat diminuída, ou eliminada. Controle de descarga do pico reduz inundações imediatamente abaixo de estruturas de controle, mas podem aumentar inundações a jusante através de impactos cumulativos e superposicionamento de hidrogramas. LID Minimizada para reduzir impactos Maximizada para manter hidrologia de prédesenvolvimento Maximizada e aumentada para aproximar às condições de pré-desenvolvimento Controlado para condições de pré-desenvolvimento Controlado para condições de pré-desenvolvimento para todas as chuvas Controlado para condições de pré-desenvolvimento para todas as chuvas Controlado para condições de pré-desenvolvimento Mantida para condições de pré-desenvolvimento Mantida para condições de pré-desenvolvimento Aumento em reduções de cargas poluentes, Controle total para eventos menores que descarga de projeto. Ecologia do sistema mantida para condições de prédesenvolvimento. Controladas para condições de pré-desenvolvimento Adaptado de Department of Environmental Resources, 1999a, p. 57. O desafio de projetar com LID se encontra em providenciar controle de quantidade e qualidade, através de práticas integradas e estratégias de projeto, além de melhorias, incluindo: a) Recarga subterrânea; b) Retenção ou detenção para armazenamento permanente; c) Controle e captura de poluentes; d) Valorização estética da propriedade; e) Uso múltiplo de áreas, satisfazendo em alguns casos requerimentos governamentais locais por áreas verdes ou espaço vegetado. A Tabela 2 explicita a eficiência de IMPs quanto à remoção de poluentes. Tabela 2. Eficiência de IMPs na remoção de poluentes IMP Bio-ret. Poço Trincheira Faixa de Proteção Valo Gramado Valo Inf. Valo Molhado Barril Cisterna TSS 80-100 80-100 20-100 Total P 81 40-60 40-60 0-60 Total N 43 40-60 40-60 0-60 Zinco 99 80-100 80-100 20-100 Cobre 99 80-100 80-100 20-100 DBO 60-80 60-80 0-80 Bactéria 60-80 60-80 - 30-65 10-25 0-15 20-50 20-50 - Neg. 90 80 65 20 50 40 80-90 40-70 80-90 40-70 - - NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA NA Adaptado de Department of Environmental Resources, 1999a, p. 72. Dentre os IMPs atualmente empregados, práticas de pequena escala com características de tratamento natural são utilizadas, sendo descritas práticas recentes no próximo item. Permanece sendo incentivada a utilização de Poços, Trincheiras e Valos de Infiltração, Cisternas (ver Department of Environmental Resources, 1999a) e demais dispositivos que encorajem infiltração e/ou reuso. Posicionar dispositivos em série providencia o máximo controle de águas pluviais, procedimento muito estimulado na gestão da drenagem em manuais australianos (Department of the Environment and Heritage, 2002), sendo efetivo em reduzir tanto o volume como a taxa de pico. Pode-se ainda fazer uso de dispositivos convencionais como retenções e detenções, para atingir o pico de vazão natural, na saída de IMPs, caso este não tenha sido alcançado. A Tabela 3 relaciona os IMPs às funções hidrológicas que estes podem desempenhar. Tabela 3. IMPs e suas funções hidrológicas IMP Funções Hidrológicas Interceptação Armazenamento em Depressões Infiltração Recarga Sub. Volume de Escoamento BioRet A A Poço de Inf. N N Faixa Proteção A A Valo Barril Gramado M N A N Cisterna Trincheira Infilt. N N N M A A A A A A M M M M M M N N M N N B A A A Descarga de Pico Freqüência de Escoamento Qualidade de Água Fluxo de Base Qualidade do Rio M B B M M M M A M M M M M M A A A A B B A M A A A A A M M M N N B B A Legenda: A = Alta M = Moderada B = Baixa N = Nenhuma Adaptado de Department of Environmental Resources, 1999a, p. 71. Melhoria do solo - Uma forma de restaurar algumas das funções naturais em áreas urbanizadas consiste na incorporação de compostagem ou outra matéria orgânica ao solo (Figura 4). Redução de 50% em escoamento pluvial foi atingido para solo melhorado por compostagem, comparado a outro sem melhoria (Kolsti et al. apud McDonald, 2001). Melhoria por compostagem funciona bem para solos argilosos, arenosos, ou de cascalho. Cobertura de compostagem em declividades íngremes e em bermas têm provado ser eficientes no controle de erosão em curtoprazo, enquanto melhora a vegetação em longo-prazo e a estabilidade de taludes (Tyler apud McDonald, 2001). Figura 4. Melhoria do solo por compostagem (Fonte: Low Impact Development, 2004, p.1) Reciclagem de restos de comida e jardinagem, processos em estações de tratamento, entulhos de construção e nivelamento de terras, além de restos de agricultura, em compostagem reduz a demanda por espaço e o escoamento de nutrientes para rios. Com a melhoria da retenção de umidade do solo e a profundidade das raízes das plantas, compostagem reduz a necessidade de irrigação e, por conseguinte, a demanda de pico. Para empreendedores e paisagistas, a correção do solo antes do plantio resulta em melhor sobrevivência da planta, taxa de crescimento, resistência a doenças e pestes, e ainda melhor aparência em longo-termo. Para proprietários, reduz a necessidade de manutenção e pode ser paga em poucos anos pela economia de água e químicos, sem contar os benefícios da redução de águas pluviais e poluentes (McDonald, 2001). Bio-retenção - consiste (ver Figura 3) em uma prática de gestão e tratamento de escoamento de águas pluviais pela utilização de um solo condicionado à plantação e a materiais para filtrar escoamento armazenado dentro de uma depressão rasa. O método combina filtragem física e adsorção por processos biológicos. Embora esta prática realize um ótimo trabalho de engenharia, seu aspecto parece com o de um jardim simples, sendo necessária para sua manutenção o que requere um jardim, i.e., apenas tratamento paisagístico (Department of Environmental Resources, 1999a). Proteção natural - consiste em faixas de vegetação (presentes na Figura 3), natural ou plantada, em torno de áreas sensíveis como corpos hídricos, banhados, florestas ou solos altamente erodíveis. Estas faixas auxiliam na redução de impactos por capturar sedimentos e poluentes agregados a estes, providenciando alguma infiltração e tornando mais lentos e dispersos os fluxos de água pluvial. Espalhador de nível - é tipicamente uma saída projetada para converter escoamento concentrado em fluxo raso e o dispersar uniformemente prevenindo erosão. Um tipo de espalhador de nível pode ser uma trincheira rasa preenchida com pedras trituradas (Figura 5). Figura 5. Espalhador de nível (Trincheira de britas). (Fonte: Department of Environmental Resources, 1999a, p.80) Barris de chuva - são dispositivos eficientes (Figura 6) de baixo custo e fácil manutenção aplicáveis a localidades residenciais, comerciais e industriais, os quais operam retendo volumes prédeterminados de escoamento do telhado, i.e., armazenam permanentemente para um volume de projeto. Uma tubulação de extravasamento providencia detenção através da capacidade de retenção do barril de chuva, com a vantagem de reuso destas águas, as quais podem ser empregadas para usos menos nobres. Jardins Suspensos - Jardins suspensos (rooftop storage, encontrada na Figura 2) consistem na utilização de vegetação rasteira pré-cultivada no telhado de edificações, providenciando os seguintes benefícios: a) Melhoria da qualidade do ar (até 85% de partículas de poeira podem ser filtradas); b) Amenização de temperaturas e aumento de umidade pela evaporação natural; c) Armazenamento de 30% a 100% de chuvas anuais; criação de paisagem esteticamente mais agradável (Department of Environmental Resources, 1999a). Figura 6. Barril de chuva. (Fonte: Low Impact Development, 2004, p.1) Outras Alternativas - Nos próximos anos, novas práticas de gestão integradas e melhorias à aproximação de LID serão introduzidas. Práticas interessantes já estão a caminho, embora apresentem informação limitada sobre as mesmas. Algumas destas foram pinçadas e serão apresentadas a seguir. Recomenda-se a observação de práticas ambientalmente sustentáveis com finalidades de reuso de águas pluviais aplicadas no Japão, apresentadas em Group Raindrops (2002). Fundações de Baixo-Impacto - Trata-se de fundações que seguem a filosofia de LID (Figura 7), utilizando pouco manejo de terra, i.e., escavações e nivelamento por ser empregável para declividades de até 8%, economia em concreto e tempo de trabalho, possibilitando que a estrutura nativa do solo sob a residência continue a desempenhar sua função hidrológica, removendo “reservatórios subterrâneos”, papel que as fundações convencionais desempenham (Palazzi & Gagliano, 2001). Para a construção de conjuntos habitacionais, as fundações apresentam-se econômicas, enquanto no estudo desenvolvido para uma residência simples unifamiliar, o custo de implantação deste dispositivo foi 5% superior ao convencional (Puget Sound Action Team, 2003). Figura 7. Fundação de Baixo-Impacto (Fonte: Puget Sound Action Team, 2003, p. 28) Planejamento local Estratégias e técnicas de planejamento providenciam os caminhos para alcançar as metas e objetivos de gestão de águas pluviais; facilitam o desenvolvimento de planos adaptados a restrições topográficas naturais; mantém o rendimento do lote; mantém as funções hidrológicas do local; e providenciam o conforto estético, e freqüentemente o emprego de controles de gestão de águas pluviais menos caros. Para determinar os objetivos que fazem parte do anseio de conservar as condições naturais e definir as condições de desenvolvimento, devem ser avaliadas as condições prévias, como a existência de áreas protegidas. Uma das dicas das estratégias de LID consiste em observar as características naturais para buscar utilizar as “digitais” do local, i.e., técnicas de distúrbios mínimos locais, e.g., o caminho normalmente percorrido para drenagem, fazendo uso do trabalho normalmente efetuado naturalmente em detrimento ao desenvolvimento completo desta tarefa pelo homem. A redução de áreas de limpeza e nivelamento para a manutenção das condições naturais auxilia por diminuir a necessidade de mitigação do impacto causado por estas alterações a jusante. Alguns conceitos fundamentais que definem a essência da tecnologia de LID devem ser integrados ao processo de planejamento, incluindo: a) Usar hidrologia como estrutura integradora; b) Focalizar micro-gestão; c) Controlar as águas pluviais na fonte; d) Utilizar métodos simplistas não-estruturais; e) Criar uma paisagem multifuncional. A aplicação de técnicas de LID resulta na criação de uma paisagem funcional hidrológica, uso de práticas de micro-gestão distribuídas, minimização de impactos, e redução de impermeabilidade efetiva permitindo manutenção da capacidade de infiltração, armazenamento e aumento do tempo de concentração. Focalizar micro-gestão consiste em mudar a perspectiva ou aproximação com respeito ao tamanho da área sendo controlada, e.g., trabalhando com micro sub-bacias, e/ou com respeito ao tamanho do controle, e.g., emprego de micro-técnicas. Estas técnicas de micro-gestão seriam os supracitados IMPs. A utilização de micro-gestão apresenta como vantagens: a) Providenciar um maior leque de práticas que podem ser utilizadas e adaptadas às condições locais; b) Permitir uso de práticas de controle que possam providenciar controle de volume e manter as funções de recarga de pré-desenvolvimento, compensando para alterações significativas na capacidade de infiltração; c) Permitir práticas de controle no lote a ser integradas na paisagem, superfícies impermeáveis e características naturais do local; d) Reduzir os custos de construção e manutenção através de projetos com boa relação custo-efetividade e participação e aceitação civil. Sistemas pequenos, distribuídos de micro-gestão também podem oferecer uma grande vantagem técnica: um ou mais sistemas podem falhar sem comprometer a integridade total da estratégia de controle local. Aplicar LID a qualquer uso de terra é simplesmente uma questão de desenvolver caminhos numerosos para criativamente prevenir, reter, deter, usar e tratar escoamento em dispositivos paisagísticos multifuncionais únicos para aquele uso de terra. A incorporação de conceitos de LID ao processo de planejamento inclui a consideração de hidrologia como um foco de projeto, minimização de impermeabilidade, desconexão de superfícies impermeáveis, aumento dos caminhos de fluxo e, definição e localização de dispositivos de controle de micro-gestão. Minimização de áreas impermeáveis diretamente conectadas - Estratégias para atingir esta meta incluem: ! Desconectar calhas e direcionar para áreas vegetadas; ! Direcionar fluxos de áreas pavimentadas para áreas vegetais estabilizadas; ! Quebrar direções de fluxo de largas superfícies pavimentadas; ! Encorajar escoamento raso através de áreas vegetadas; ! Localizar cuidadosamente áreas impermeáveis para que estas drenem para sistemas naturais, proteções vegetais, áreas de recursos naturais ou zonas (solos) infiltráveis. O Tc e as condições hidrológicas locais determinam a taxa de descarga do pico de um evento chuvoso. Componentes de infra-estrutura e da localização que afetam o tempo de concentração incluem: ! Tempo de deslocamento da onda de cheia; ! Declividade da superfície do solo e/ou superfície da água; ! Rugosidade da superfície; ! Tipo, forma e materiais componentes do canal. Minimização da Impermeabilidade - A seguir serão apresentados métodos para reduzir o volume de escoamento total de áreas impermeáveis no lote: a. Telhados. Tipo de casa, forma e tamanho podem afetar a impermeabilidade do telhado. Casas rurais normalmente requerem maior cobertura por se espalhar em um nível. Portanto, construções verticais são favorecidas em relação às horizontais por reduzir a área de telhado. b. Garagens e vias privadas (ligam a rua à residência). Algumas técnicas utilizáveis são as seguintes: ! Compartilhamento, especialmente em áreas sensíveis; ! Limitação de larguras; ! Minimização de recuos para reduzir o comprimento; ! Utilização de materiais que reduzam o escoamento superficial e aumentem o tempo de deslocamento da onda de cheia, incluindo áreas de estacionamento, como pavimentos porosos ou pedregulhos. Aumento dos caminhos de fluxo - A seguir serão descritas as técnicas que podem afetar e controlar o Tc: ! Maximizar o fluxo raso de superfície; ! Aumentar e alargar caminhos de fluxo; ! Alongar e achatar declividades locais e do lote; ! Maximizar o uso de sistemas de canais naturais abertos (valos de infiltração); ! Aumentar e melhorar vegetação do local e do lote. Fluxo Raso de Superfície. O local deveria ser nivelado para maximizar a distância do fluxo e minimizar distúrbios florestais ao longo do caminho do Tc de pós-desenvolvimento, diminuindo, conseqüentemente, o pico de descarga. Velocidade de fluxo, em áreas niveladas, deve ser mantida a mais baixa possível, evitando erosão do solo. Um espalhador de fluxo pode ser utilizado ao longo da borda superior do caminho de proteção da drenagem natural, como também pode ser criado um gramado plano na parte superior da proteção, onde o escoamento possa se espalhar. Talvez seja desnecessário dispor de terra adicional para criar esta área. Caminho de Fluxo. Uma das metas de LID é providenciar o máximo de fluxo raso permitido por jurisdição local, para aumentar o tempo de escoamento de telhado e vias privadas a sistemas de canais abertos de drenagem (valos). O projetista pode direcionar estas águas a bio-retenções, trincheiras de infiltração, poços de infiltração ou cisternas localizadas estrategicamente para capturar o escoamento antes que este alcance o gramado. Nivelamento estratégico do gramado pode ser utilizado para aumentar tanto a rugosidade como o tempo de deslocamento do escoamento superficial. Declividades do lote e do local. Construção de ruas através de áreas com declividades íngremes aumenta desnecessariamente o distúrbio no solo local, sendo boas construções as que seguem as linhas de cume e nivelamentos. Declividades íngremes normalmente requerem maiores cortes e aterros, caso as ruas sigam layout convencional. Técnicas de LID de nivelamento para locais com pouco relevo apresentam declividades de um mínimo de 1% para aumentar infiltração e tempo de deslocamento. A área construída não necessita receber aplicação de práticas de LID, contanto que fora desta os impactos sejam regulados. O projetista é responsável por assegurar que a declividade do lote não cause inundações durante um evento de 100 anos de Tr, com a área construída apresentando um nivelamento de 4%. Canais abertos. Para suavizar problemas de inundação e reduzir a necessidade de sistemas de drenagem convencionais, sistemas de drenagem abertos compostos por pedregulhos ou vegetação devem ser providenciados. Nivelamento, controles de infiltração e terraços podem ser utilizados para reduzir a quantidade do escoamento. Vegetação local e do lote. Replantio de áreas niveladas, plantio, ou preservação de vegetação existente podem reduzir a taxa do pico de descarga pela criação de rugosidade adicional, bem como, por providenciar retenção adicional, reduzindo o volume de escoamento superficial, e aumentando o tempo de deslocamento. Engenheiros e empreendedores deveriam conectar áreas de proteção vegetadas com áreas florestais ou vegetadas existentes para ganhar créditos por retenção/detenção pela redução de volume e pico. Esta técnica tem o benefício adicional de providenciar habitat além de melhorar esteticamente a comunidade. Planejamento hidrológico do lote O planejamento do lote consiste na melhoria do potencial de escoamento (Figura 8), que pode ser avaliado pelo Curve Number (CN), manutenção do Tempo de Concentração (Figura 9) e microgestão através de práticas integradas locais (Figura 10) (Department of Environmental Resources, 1999b). Figura 8. Hidrograma da melhoria do CN por técnicas de LID (Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 19) Figura 9. Hidrograma da manutenção do Tc por técnicas de LID (Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 21) Figura 10. Armazenamento requerido para manutenção da descarga de pico. (Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 23) Como previamente mencionado, a utilização de práticas convencionais pode servir para complementar o controle do pico de vazão (Figura 11). Hidrograma 1 se refere ao hidrograma natural. Hidrograma 7, à resposta da condição de pósdesenvolvimento que incorpore práticas de LID de retenção. Hidrograma 8 ilustra o efeito de detenções adicionais para reduzir a descarga de pico às condições de pré-desenvolvimento. Figura 11. Efeito de detenção adicional em práticas de retenção de LID. (Fonte: Department of Environmental Resources, 1999b, p. 24) CONSIDERAÇÕES FINAIS LID aparece como alternativa sustentável para o controle da drenagem, uma vez que aproxima a resposta hidrológica da área desenvolvida com a resposta da área para condições naturais, além de não provocar novos impactos, caso mais edificações sejam instaladas à montante da área em análise, o que não acontece para práticas convencionais (Figura 12). Figura 12. Comparação entre hidrograma natural, pós BMP e pós LID. (Fonte: Department of Natural Resources, 1999b, p. 9) Estudos, como os efetuados por Souza (2004), para averiguar a aplicabilidade no país das estratégias de LID, tanto de cunho financeiro quanto hidrológico, necessitam ser realizados para que, caso os resultados sejam satisfatórios, possa ser estimulada a implantação de projetos com base nestas. A necessidade de estudos hidrológicos diz respeito à relação que a variação no comportamento de hidrogramas tem com a degradação dos ecossistemas, como ressalta Richter et al. (1997). Já o estudo de viabilidade financeira se explica por não poder ser concebido um estímulo a uma prática que seja mais onerosa que a prática habitual. Além disso, caso estas provem ser mais econômicas, como as aplicações nos Estados Unidos demonstram, o estímulo à aplicação se torna facilitado. Assim, o grande desafio reside em como se deve estimular em larga escala a aplicação destas estratégias. 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