REQUALIFICAÇÃO FLUVIAL INTEGRADA AO MANEJO DE ÁGUAS URBANAS PARA CIDADES MAIS RESILIENTES Aline Pires Veról Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil, COPPE, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, como parte dos requisitos necessários à obtenção do título de Doutora em Engenharia Civil. Orientador(es): Marcelo Gomes Miguez Ana Lúcia Nogueira de Paiva Britto Rio de Janeiro Dezembro de 2013 Veról, Aline Pires Requalificação Fluvial Integrada ao Manejo de Águas Urbanas para Cidades mais Resilientes / Aline Pires Veról. – Rio de Janeiro: UFRJ/COPPE, 2013. XXII, 345 p.: il.; 29,7 cm. Orientadores: Marcelo Gomes Miguez Ana Lúcia Nogueira de Paiva Britto Tese (doutorado) – UFRJ/ COPPE/ Programa de Engenharia Civil, 2013. Referências Bibliográficas: p. 309-330. 1. Requalificação Fluvial. 2. Águas Urbanas. 3. Resiliência. I. Miguez, Marcelo Gomes. et al.. II. Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE, Programa de Engenharia Civil. III. Título. iii Para mamãe Suely, Marcelo e Duda, com todo o meu amor. iv Agradecimentos Agradeço, primeiramente, a Deus, pela vida, pela saúde e pela oportunidade de aprender, sempre. A Nossa Senhora, que ouviu minhas inúmeras preces, pela calma e tranquilidade que me proporcionou ao longo dos 3 anos de doutorado e, sobretudo, na etapa final deste trabalho. Aos Professores Marcelo Miguez e Ana Lúcia Britto, pela dedicação e grandiosa orientação. Sem vocês, a realização deste trabalho não seria possível. Deixo, aqui, meus sinceros agradecimentos e minha eterna gratidão. Aos membros da banca avaliadora, os Professores José Paulo Azevedo, Paulo Canedo, Nilo Nascimento, Jaime Cabral, Rosa Formiga e Luciene Pimentel. Obrigada, sinceramente, pela disponibilidade e pelas contribuições ao meu trabalho. À Prefeitura Municipal de Mesquita, por ter me recebido e fornecido informações importantes para o desenvolvimento desta pesquisa. À Baixada Fluminense, em especial aos municípios de Mesquita e, particularmente, Nova Iguaçu, pelas lembranças de uma infância tão feliz. O bairro do K-11, onde cresci, é um dos principais acessos para o Parque Municipal de Nova Iguaçu, próximo à nascente do Rio Dona Eugênia. Desenvolver este caso de estudo me deixou profundamente feliz. Ao grupo de pesquisadores envolvido no projeto SERELAREFA, que “abriu as portas” para o tema que estudei, me proporcionou conhecer muitos casos de estudo interessantes, deu sugestões de grande valia para este trabalho e compartilhou momentos agradáveis em nossas várias viagens de intercâmbio. Também agradeço ao CIRF e à UPM, pelas portas abertas para que eu pudesse me profundar no tema. Aos alunos que passaram pelo LHC/COPPE/UFRJ ao longo dos meus anos de doutorado, e que contribuíram em minhas pesquisas, em especial, Bruna Battemarco, Bruna Amaral, Léa Bianchini, Ianic Bigate, Bianca Bellas e Laurent Feu Grancer. Ao grupo de pesquisa orientado pela Prof.ª Ana Lúcia Britto, no PROURB/UFRJ, pela contribuição com informações do trabalho realizado com o Rio Dona Eugênia e pelas saudáveis discussões sobre a requalificação fluvial. Aos parceiros de longa data, Osvaldo Rezende e Matheus Martins, muito obrigada pelas vezes em que me acompanharam nas visitas de campo, pelas ajudas com o modelo do Dona Eugênia, pelas discussões sobre o tema, por tudo que aprendi com vocês e, principalmente, pela amizade. v Ao aluno de Arquitetura e Urbanismo, Leandro Giles, pela elaboração de algumas figuras deste trabalho. Ao Prof. Virgílio Noronha, pelas indicações de livros pertinentes ao tema, pelo apoio, por acreditar em mim e sempre me lembrar quem eu sou e do que sou capaz. Ao Prof. Cesar Augusto Pompêo, que compartilhou comigo seu material pesquisado, contribuindo para o enriquecimento da pesquisa bibliográfica. À Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da UFRJ, que me recebeu de braços abertos. Aos meus colegas professores e, principalmente, aos meus tão queridos alunos, com quem aprendi muito, e por quem me apaixonei completamente, tendo a maior certeza da carreira que pretendo seguir. A todos os meus queridos amigos que, longe ou perto, estão sempre torcendo por mim, em especial àqueles que foram meus grandes parceiros na graduação e no mestrado e que, de certo modo, participaram da minha construção como profissional, dividindo as angústias e também a alegria das conquistas: Ian Vieira, Renata Mentzingen, Igor Raupp, Mariana Tavares, Cecília Couri e Vívian Amaral. A toda a minha família, que foi a base para que eu me tornasse quem sou hoje. Amo todos vocês! À minha mãe, quem sempre me ensinou, sabiamente, como fazer as melhores escolhas, não tenho palavras para agradecer a dedicação de toda uma vida para proporcionar a educação valiosa que tive. Cada sacrifício que passamos valeu a pena para que eu valorizasse as oportunidades e persistisse em busca de meus mais altos sonhos. Parabéns, mãe, você também, por mais uma conquista! Ao meu marido Marcelo, sempre tão inteligente, obrigada pela paciência, pela parceria, pela compreensão em meus momentos de desespero, pela calma, tranquilidade, paz e pelo amor que nos faz seguirmos adiante, tão felizes com a vida. É uma alegria imensa caminhar ao seu lado, escalando as mais altas montanhas, sempre de mãos dadas. Sem o seu apoio e suas palavras encorajadoras, eu não teria tido tanta força. À minha filha, Maria Eduarda, com quem aprendo cada vez mais, perdoe-me todos esses anos em que não pude dedicar-lhe mais tempo. Obrigada pela paciência, por compreender tudo isso e, principalmente, por me apoiar e me encorajar a cada vez que eu fraquejava. Seu carinho me motivou a seguir em frente e a concluir este trabalho. À COPPE/UFRJ, que me recebeu como aluna, pela oportunidade, pela formação, obrigada sinceramente. Ao CNPq, pelo suporte financeiro para a realização desta pesquisa. vi Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutora em Ciências (D.Sc.) REQUALIFICAÇÃO FLUVIAL INTEGRADA AO MANEJO DE ÁGUAS URBANAS PARA CIDADES MAIS RESILIENTES Aline Pires Veról Dezembro/2013 Orientadores: Marcelo Gomes Miguez Ana Lúcia Nogueira de Paiva Britto Programa: Engenharia Civil O desafio de requalificar rios urbanos traz uma discussão complexa, que precisa focar a bacia como um todo e definir os limites desta requalificação, equilibrando ambiente natural e construído de forma aceitável e harmônica. A requalificação de rios urbanos, porém, deve focar no conceito de requalificação da própria bacia hidrográfica. Os conceitos de drenagem urbana sustentável e de requalificação fluvial podem ter um papel complementar, tratando bacia e faixa fluvial com resultados potencializados para áreas urbanas. Este trabalho apresenta uma proposta metodológica para abordagem do problema de cheias urbanas integrada com as necessidades dos ambientes natural e construído, lançando mão de ferramentas de modelagem matemática, que respondem por um modelo hidrodinâmico pseudobidimensional, o MODCEL, a adaptação e utilização de um índice de risco de cheias, o IRC, e a construção de um novo índice, o REFLU, para avaliar a melhoria obtida para ambiente fluvial urbano. Um estudo de caso na Baixada Fluminense, área metropolitana do Rio de Janeiro, é utilizado na construção deste quadro conceitual, que permite definir ações de controle de cheias urbanas, considerando as necessidades da cidade e do rio, propriamente ditas, e a revitalização e valorização do espaço urbano. vii Abstract of Thesis presented to COPPE/UFRJ as a partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Science (D.Sc.) RIVER RESTORATION INTEGRATED WITH URBAN WATERS MANAGEMENT FOR RESILIENT CITIES Aline Pires Veról December/2013 Advisors: Marcelo Gomes Miguez Ana Lúcia Nogueira de Paiva Britto Department: Civil Engineering The challenge of river restoration presents a complex discussion that needs to focus on the basin as a whole and to define the limits of this restoration, balancing natural and built environments in an acceptable and harmonious manner. Urban rivers restoration, however, should focus on the concept of river basin restoration. The concepts of sustainable urban drainage and river restoration can play a complementary role, treating the river basin and the fluvial corridor with potentiated results for urban areas. This work presents a methodology to approach the problem of urban flooding integrated with the needs of the natural and built environments, with the aid of mathematical modeling tools such as the pseudobidimensional hydrodynamic model, MODCEL, the adaptation and use of a flood risk index, FRI, and the construction of a new index, REFLU, to evaluate the urban fluvial environment improvement. A case study in the region of Baixada Fluminense, metropolitan area of Rio de Janeiro, is used in the construction of this conceptual framework, which allows to define urban flooding control actions, considering the needs of the city and the river, and the revitalisation and enhancement of urban space. viii ÍNDICE 1. 2. Introdução ............................................................................................................... 1 1.1. Contexto ............................................................................................................. 1 1.2. Base Teórica ....................................................................................................... 3 1.2.1. Requalificação Fluvial................................................................................. 3 1.2.2. Drenagem Urbana Sustentável .................................................................... 5 1.2.3. Uso de Ferramentas Matemáticas Como Apoio à Discussão ...................... 7 1.3. Motivação ........................................................................................................... 8 1.4. Formulação da Hipótese de Trabalho ............................................................... 10 1.5. Objetivos .......................................................................................................... 11 1.5.1. Objetivo Geral ........................................................................................... 11 1.5.2. Objetivos Específicos ................................................................................ 11 1.6. Caso de Estudo: Rio Dona Eugênia – Mesquita (RJ)....................................... 12 1.7. Contribuição da Pesquisa ................................................................................. 13 1.8. Metodologia Resumida..................................................................................... 14 A Água e as Cidades ............................................................................................. 16 2.1. Aspectos Históricos .......................................................................................... 16 2.2. O Ciclo Hidrológico Urbano ............................................................................ 24 2.3. Desenvolvimento de Soluções de Drenagem – Das Práticas Tradicionais à Drenagem Urbana Sustentável ...................................................................................... 28 3. Requalificação Fluvial .......................................................................................... 37 3.1. Conceitos Básicos............................................................................................. 37 3.2. Requalificação Fluvial Urbana ......................................................................... 50 3.3. Breve Panorama da Requalificação Fluvial no Mundo .................................... 56 3.3.1. Brasil ......................................................................................................... 56 3.3.2. Austrália .................................................................................................... 57 3.3.3. Espanha ..................................................................................................... 57 3.3.4. Itália ........................................................................................................... 58 3.3.1. Inglaterra ................................................................................................... 58 3.3.2. Ásia............................................................................................................ 58 3.4. Casos de Exemplo ............................................................................................ 59 3.4.1. Casos Nacionais ........................................................................................ 60 3.4.2. Casos Internacionais .................................................................................. 69 ix 4. Resiliência das Cidades ......................................................................................... 83 4.1. Integração das Soluções de Engenharia Com Aspectos Urbanísticos e Paisagísticos e as Cidades sensíveis à Água........................................................................................... 87 4.1.1. Reorganização das Águas de Cheia – Medidas no Lote Urbano .............. 95 4.1.2. Reorganização das Águas de Cheia – Medidas na Paisagem Urbana ............. 101 4.1.3. Ações de Convívio com as Águas de Cheia ............................................ 105 5. Metodologia ........................................................................................................ 109 6. Ferramentas Metodológicas ................................................................................ 114 6.1. 6.1.1. Modelação Através da Representação por Células de Escoamento .............. 116 6.1.2. O Modelo Hidrológico ............................................................................ 119 6.1.3. O Modelo Matemático ............................................................................ 120 6.2. 7. 8. MODCEL ....................................................................................................... 114 Índice de Risco de Cheias (IRC) .................................................................... 122 6.2.1. Subíndice Propriedades de Inundação (PI) ............................................. 125 6.2.2. Subíndice Consequências (C).................................................................. 127 6.3. Escala de Resiliência ...................................................................................... 132 6.4. Índice de Requalificação Fluvial Urbana (REFLU) ....................................... 133 6.4.1. Subíndice Estado Geral da Bacia (EGB)................................................. 136 6.4.2. Subíndice Conectividades (C) ................................................................. 142 6.4.3. Subíndice Situação das Margens (SM) ................................................... 149 6.4.4. Subíndice Mitigação de Cheia (MC) ....................................................... 152 Estudo de Caso – Rio Dona Eugênia .................................................................. 156 7.1. Antecedentes de Projeto da Baixada Fluminense........................................... 157 7.2. Descrição da Região ....................................................................................... 163 7.2.1. Bacia do Rio Dona Eugênia .................................................................... 163 7.2.2. Município de Mesquita............................................................................ 171 7.3. Histórico de Ocupação do Município de Mesquita ........................................ 176 7.4. Problemas Identificados ................................................................................. 180 7.4.1. Avaliação Técnica ................................................................................... 180 7.4.2. Percepção da População Local ................................................................ 181 7.5. Potencialidades ............................................................................................... 186 7.6. Plano Diretor Participativo de Mesquita ........................................................ 187 Proposição de Projetos ........................................................................................ 191 8.1. Modelagem Hidrológica ................................................................................. 191 x 8.2. Modelagem Hidrodinâmica ............................................................................ 200 8.2.1. Situação Atual – CENÁRIO 0 ................................................................ 200 8.2.2. Passado (1970) – CENÁRIO 1................................................................ 203 8.2.3. Desenvolvimento Sustentável – CENÁRIO 2 ........................................ 209 8.2.4. Barragem – CENÁRIO 3 ........................................................................ 210 8.2.5. Drenagem Urbana Sustentável – CENÁRIO 4 ....................................... 213 8.2.6. Requalificação Fluvial – CENÁRIO 5 .................................................... 222 8.2.7. Requalificação Fluvial + Barragem – CENÁRIO 6 ................................ 241 8.2.8. Requalificação Fluvial + Drenagem Sustentável – CENÁRIO 7 ........... 241 Resultados ........................................................................................................... 242 9. 9.1. Avaliação das manchas de alagamento .......................................................... 242 9.1.1. Situação Atual – CENÁRIO 0 ................................................................ 242 9.1.2. Cenário histórico e evolução sustentável hipotética – CENÁRIOS 1 e 2 250 9.1.3. Cenários de Projeto – CENÁRIOS 3 a 7................................................. 257 9.1.4. Comparação de resultados ....................................................................... 272 9.2. Aplicação do IRC ........................................................................................... 276 9.3. Aplicação da Escala de Resiliência ................................................................ 288 9.4. Aplicação do REFLU ..................................................................................... 292 10. Conclusão ............................................................................................................ 296 10.1. Considerações gerais: ..................................................................................... 296 10.2. Considerações específicas: ............................................................................. 301 10.3. Contribuições.................................................................................................. 306 10.4. Recomendações .............................................................................................. 306 Referências Bibliográficas ............................................................................................ 309 ANEXO ........................................................................................................................ 331 xi ÍNDICE DE FIGURAS Figura 2.1. As águas do Rio Nilo, no antigo Egito, favoreciam a agricultura, eram utilizadas para beber, pescar e como meio de transporte (Festival do Nilo – obra de Fréderic Louis Norden em Voyage d'Egypte et de Nubie, 1755). .................................. 17 Figura 2.2. (a) Aqueduto em Segóvia, Espanha; (b) Aqueduto em Spoleto, Itália. ....... 17 Figura 2.3. Ruínas das termas de Caracala em Roma. ................................................... 18 Figura 2.4. Travessia de pedestres em Pompeia. ............................................................ 19 Figura 2.5. Hidrograma antes e depois da retificação da calha principal de uma bacia esquemática. ................................................................................................................... 22 Figura 2.6. Diques ao longo dos rios podem aumentar risco de cheias a jusante. ......... 22 Figura 2.7. Esquema das alterações no balanço hídrico, decorrentes da urbanização. .. 25 Figura 2.8. Variação dos hidrogramas para uma mesma chuva, em função das modificações ocorridas no uso do solo. .......................................................................... 26 Figura 2.9. Habitações sem condições de infraestrutura adequada ao longo do Rio Dona Eugênia, Mesquita/RJ. .................................................................................................... 28 Figura 2.10. Princípios da “Cidade do futuro”. .............................................................. 30 Figura 2.11. Ciclo hidrológico: (a) natural; (b) urbano; (c) WSUD. .............................. 34 Figura 2.12. WSUD deve ser aplicado de forma integrada – Esquema. ........................ 36 Figura 3.1: Proposta da requalificação fluvial. ............................................................... 46 Figura 3.2. Proposta da requalificação fluvial. ............................................................... 47 Figura 3.3: Diferenças entre termos – definição da requalificação fluvial. .................... 48 Figura 3.4: Página Principal do RiverWiki. .................................................................... 59 Figura 3.5: Localização da bacia hidrográfica dos Rios Iguaçu-Sarapuí (RJ) ............... 61 Figura 3.6: Rio Botas – Vista do Parque Elizabeth em Nova Iguaçu. ............................ 63 Figura 3.7: Bacia do Rio das Velhas e áreas de intervenção do DRENURBS. ............. 64 Figura 3.8: Bacia hidrográfica do Córrego 1º de Maio: (a) Parque do Córrego 1º de Maio, Bairro de Minaslândia; (b) Bacia de detenção e pista de caminhada. .................. 65 Figura 3.9: Bacia do Rio das Velhas e área de intervenção do Programa Manuelzão. .. 66 Figura 3.10: Localização da bacia do Tijuco Preto. ....................................................... 68 xii Figura 3.11: Histórico da região do Rio Tijuco Preto. Imagem do trecho entre as ruas Monteiro Lobato e Totó Leite, nos anos de 1962, 1972, 1998, 2004 e 2013. ................ 69 Figura 3.12: Rio Isar: (a) Antes das intervenções; (b) Depois das intervenções. ........... 70 Figura 3.13: (a) Rio Besòs, Barcelona; (b) Bacia Hidrográfica do Rio Besòs. .............. 71 Figura 3.14: Figura 3: Rio Besòs na década de 1990. .................................................... 72 Figura 3.15: (a) Trecho de montante, mais sinuoso, com wetlands já implantadas. (b) Aspecto geral da foz do Rio Besòs, com vegetação ribeirinha recuperada e retorno dos peixes ao ecossistema; (c) Área do Parque – Trecho de jusante do Rio Besòs. ............. 73 Figura 3.16: (a) Bacia do Rio Brenta; (b) Rio Brenta em 1999, antes das intervenções. 74 Figura 3.17: Etapas do projeto de requalificação do Rio Brenta. ................................... 75 Figura 3.18: Projeto de requalificação do Rio Brenta se preocupou com a recuperação dos meandros e das espécies nativas ao longo do mesmo. ............................................. 76 Figura 3.19: Rio Cheonggyecheon antes e depois das intervenções. ............................. 77 Figura 3.20: Seção – Rio Cheonggyecheon depois das intervenções............................. 78 Figura 4.1: Gestão de águas urbanas ao longo do tempo. .............................................. 89 Figura 4.2: Comportamento da bacia natural, com processos de interceptação vegetal, infiltração e retenções superficiais desempenhando um importante papel na geração de escoamentos superficiais. ............................................................................................... 90 Figura 4.3: Urbanização tradicional, sem a valorização da água como elemento da paisagem. O excesso de impermeabilização e artificialização dos cursos d’água principais marcam a cidade, escondendo os rios e subtraindo valor do ambiente construído, enquanto agravando a geração de escoamento. ........................................... 90 Figura 4.4: Urbanização mais sustentável, com práticas preservacionistas e valorizando a presença da água. Melhor integração entre ambiente natural e construído. ................ 91 Figura 4.5: Conceito WSUD aplicado a uma casa. ........................................................ 91 Figura 4.6: Conceito WSUD aplicado a uma quadra/edifício. ....................................... 92 Figura 4.7: Conceito WSUD aplicado a um loteamento. ............................................... 92 Figura 4.8: Exemplo de telhado verde em Gênova, Itália. ............................................. 98 Figura 4.9: Torre Guinigis em Lucca. ............................................................................ 99 Figura 4.10: Reservatório de detenção para águas captadas do telhado: (a) telhado verde, com desconexão da drenagem; (b) barril de chuva. ..................................................... 100 Figura 4.11: Representação do rebaixamento da parcela permeável dos lotes. ........... 101 xiii Figura 4.12: Bacia de detenção em Viena, Áustria. ..................................................... 102 Figura 4.13: Praça Afonso Pena, na cidade do Rio de Janeiro (RJ) em dia de chuva intensa, funcionando como reservatório de detenção. .................................................. 103 Figura 4.14: Representação do projeto de uma praça, funcionando como paisagem multifuncional, agregando reservatórios de detenção para controle de cheias dentre suas funções. ......................................................................................................................... 104 Figura 4.15: Exemplos de medidas de construção à prova de inundação. ................... 107 Figura 6.1: Escalonamento de níveis na superfície de uma célula urbanizada............. 117 Figura 6.2: Representação esquemática de uma região dividida em células, mostrando interfaces dos escoamentos superficiais. ...................................................................... 118 Figura 6.3: Representação de uma célula: modelo hidrológico e troca entre células. .. 119 Figura 6.4: Função de normalização. ........................................................................... 128 Figura 6.5: Curva de normalização da renda. ............................................................... 129 Figura 6.6: Influência da redução da retenção superficial em uma bacia hidrográfica. 137 Figura 6.7:Trechos do Rio Dona Eugênia mais permeável (primeira imagem) e menos permeável (segunda imagem). ...................................................................................... 138 Figura 6.8: Problemas de saneamento na bacia do Rio Dona Eugênia – lançamento de esgoto in natura e de lixo no curso d’água e em suas margens.................................... 140 Figura 6.9: Muros construídos pelos moradores, como forma de “proteção” contra as cheias funcionam como diques longitudinais ao longo do Rio Dona Eugênia. ........... 144 Figura 6.10: Barragem Epaminondas Ramos, localizada no Rio Dona Eugênia – barreira física que interrompe os escoamentos naturais. ........................................................... 146 Figura 6.11: Dois trechos distintos do Rio Dona Eugênia: o primeiro, com fundo em concreto, impedindo a conectividade vertical; o segundo, com fundo natural, permitindo a conectividade vertical. ............................................................................................... 147 Figura 6.12: Rio Dona Eugênia, na área do Parque Municipal de Nova Iguaçu, com vegetação marginal. ...................................................................................................... 150 Figura 6.13: Construções às margens do Rio Dona Eugênia (Mesquita/RJ) impedem a chegada do escoamento superficial ao rio. ................................................................... 151 Figura 6.14: Enchente no Município de Mesquita. ...................................................... 153 Figura 7.1. Hidrograma afluente e efluente a barragem de amortecimento do Rio Dona Eugênia, resultante do processo de modelagem para uma chuva com TR de 20 anos. 160 Figura 7.2. Diretrizes para recuperação ambiental do rio............................................. 162 xiv Figura 7.3. (a) Brasil; (b) Rio de Janeiro; (c) Bacia do Rio Dona Eugênia é sub-bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí. .............................................................................................. 164 Figura 7.4. Bacia do Rio Dona Eugênia. ...................................................................... 165 Figura 7.5. Pontos ao longo do Rio Dona Eugênia. ..................................................... 165 Figura 7.6. Parque Municipal de Nova Iguaçu e Represa Epaminondas Ramos. ........ 166 Figura 7.7. Rio Dona Eugênia na altura do bairro da Coreia. ...................................... 166 Figura 7.8. Obras no Rio Dona Eugênia, na altura do bairro da Coreia. ...................... 167 Figura 7.9. Rio Dona Eugênia, atrás da Prefeitura – Av. Brasil. .................................. 168 Figura 7.10. Rio Dona Eugênia, na região da Prefeitura – Av. Brasil. ........................ 168 Figura 7.11. Prefeitura Municipal de Mesquita. ........................................................... 169 Figura 7.12. Rio Dona Eugênia confinado em galeria de concreto, por baixo da Rua Arthur de Oliveira Vecchi (a) vista de montante (b) vista de jusante. ......................... 169 Figura 7.13. Rio Dona Eugênia, próximo à linha ferroviária – Av. Brasil................... 170 Figura 7.14. Rio Dona Eugênia, próximo à Via Light – Av. Brasil. ............................ 170 Figura 7.15. Rio Dona Eugênia, próximo à foz no Rio Sarapuí. .................................. 171 Figura 7.16. Rio Dona Eugênia, na foz com o Rio Sarapuí. ........................................ 171 Figura 7.17. Divisão da ocupação rural e urbana do município de Mesquita. ............. 172 Figura 7.18. Hidrografia e relevo do Município de Mesquita. ..................................... 173 Figura 7.19. Tipologia socioespacial do Município de Mesquita. ............................... 174 Figura 7.20. Urbanização do município de Mesquita. .................................................. 174 Figura 7.21. Pavimentação no município de Mesquita. ............................................... 175 Figura 7.22. Rede de Esgoto no Município de Mesquita. ............................................ 176 Figura 7.23. Coleta de Lixo no Município de Mesquita. .............................................. 176 Figura 7.24. Ponte sobre o Rio Dona Eugênia, antigo rio da Cachoeira. ..................... 177 Figura 7.25. Vista de Mesquita – Forte, 1932. ............................................................. 178 Figura 7.26. Imagens de Mesquita no passado. ............................................................ 179 Figura 7.27. Características da Bacia do Rio Dona Eugênia. ....................................... 181 Figura 7.28. Área de Preservação Ambiental Gericinó/Mendanha. ............................. 186 xv Figura 8.1. Localização dos postos na bacia dos rios Iguaçu-Sarapuí. ........................ 193 Figura 8.2: Interpolação para obtenção da precipitação máxima – TR 25 anos........... 197 Figura 8.3: Chuva de projeto – TR 25 anos.................................................................. 198 Figura 8.4. Esquema de modelagem adotado para a Bacia do Rio Dona Eugênia. ...... 199 Figura 8.5: Bacia do Rio Dona Eugênia marcada sobre imagem de satélite e divisão das células para modelagem matemática. ........................................................................... 200 Figura 8.6: Esquema topológico de modelagem da Bacia do Rio Dona Eugênia. ....... 202 Figura 8.7: Mapa municipal censitário 1970 – Nova Iguaçu (RJ)................................ 203 Figura 8.8: Mesquita em 1970 – Início da expansão urbana no centro da cidade. ....... 204 Figura 8.9. Nova Iguaçu em 1958 – detalhe: Rio Dona Eugênia cruzando Mesquita.. 204 Figura 8.10. Mesquita na década de 1970. ................................................................... 205 Figura 8.11: Divisão em Células da Bacia do Rio Dona Eugênia com urbanização em 1970 demarcada. ........................................................................................................... 206 Figura 8.12: Áreas urbanizadas em 1970 e 2010 na Bacia do Rio Dona Eugênia. ...... 207 Figura 8.13. Casas “canalizam” o rio no trecho do centro de Mesquita....................... 209 Figura 8.14. Divisão da bacia em células; região central demarcada. .......................... 209 Figura 8.15. Divisão em Células da Bacia do Rio Dona Eugênia com áreas de intervenção demarcadas. ............................................................................................... 210 Figura 8.16. Localização da barragem proposta. .......................................................... 211 Figura 8.17. Localização da barragem proposta. .......................................................... 212 Figura 8.18. Seção longitudinal da barragem proposta. ............................................... 212 Figura 8.19. Seção transversal da barragem proposta. ................................................. 213 Figura 8.20. Células analisadas. ................................................................................... 214 Figura 8.21: Corte representativo de sistema de naturação completo. ......................... 215 Figura 8.22. Experimento realizado com plantio de alface em escolar municipal – antes e depois da semeadura. ................................................................................................. 215 Figura 8.23. Pavimento permeável – configuração típica. ........................................... 217 Figura 8.24. Simulação da aplicação de pavimento permeável em rua de Mesquita. .. 217 xvi Figura 8.25. (a) Vista superior do reservatório e da área de entorno, onde a água retida poderá ser utilizada como rega de jardim; (b) reservatório de lote implantado. .......... 220 Figura 8.26. Representação dos reservatórios implantados nos lotes........................... 221 Figura 8.27. Áreas afetadas pelas propostas de Requalificação Fluvial. ...................... 223 Figura 8.28. Parque de Transição. ................................................................................ 224 Figura 8.29. Células alteradas para corresponder à implantação do corredor verde no modelo matemático....................................................................................................... 225 Figura 8.30. Parque de Borda. ...................................................................................... 225 Figura 8.31. Espaços Livres Urbanos: (a) Campo de Futebol; (b) Praça Brasil; (c) Complexo da Prefeitura. ............................................................................................... 226 Figura 8.32. Proposta para o Campo de Futebol. ......................................................... 227 Figura 8.33. Células alteradas para corresponder à implantação do campo de futebol rebaixado no modelo matemático. ................................................................................ 228 Figura 8.34. Proposta para a Praça Brasil. .................................................................... 228 Figura 8.35. Esquema da Praça Brasil em patamares. .................................................. 229 Figura 8.36. Esquema da Praça Brasil em patamares. .................................................. 230 Figura 8.37. Esquema da Praça Brasil em patamares. .................................................. 231 Figura 8.38. Praça da Prefeitura. .................................................................................. 232 Figura 8.39. Rio em perfil. ........................................................................................... 232 Figura 8.40. Praça da Prefeitura. .................................................................................. 233 Figura 8.41. Trecho crítico do Rio Dona Eugênia em que casas funcionam como diques longitudinais, canalizando o rio. ................................................................................... 233 Figura 8.42. Área marginal crítica ................................................................................ 234 Figura 8.43: Área marginal crítica (a) atualmente; (b) após a abertura do Rio e realocação de pessoas para a mesma área. ................................................................... 235 Figura 8.44. Proposta de abertura do rio no trecho crítico. .......................................... 235 Figura 8.45: Indicação das cotas de rebaixamento da área marginal crítica para a criação do parque linear. ........................................................................................................... 236 Figura 8.46. Área marginal crítica (a) atualmente; (b) após a abertura do Rio e realocação de pessoas para a mesma área. ................................................................... 237 xvii Figura 8.47: Remoção de habitações irregulares e proteção das margens do rio com vegetação. ..................................................................................................................... 237 Figura 8.48. Parque Zona Úmida.................................................................................. 238 Figura 8.49. Indicação das cotas de rebaixamento do Parque Zona Úmida. ................ 239 Figura 8.50. Parque Zona Úmida.................................................................................. 240 Figura 8.51. Células afetadas pelas propostas de Cenário de Requalificação Fluvial.. 240 Figura 9.1. Pontos de alagamento mapeados pela equipe do PROURB/UFRJ, em entrevistas com a população. ........................................................................................ 243 Figura 9.2. Ponto de alagamento na Rua Virtude, Mesquita. ....................................... 244 Figura 9.3. Ponto de alagamento na Av. Pres. Costa e Silva, Mesquita. ...................... 245 Figura 9.4. Pontos de controle considerados nos perfis do Rio Dona Eugênia. ........... 246 Figura 9.5. Perfil Rio Dona Eugênia, Situação Atual (TR 25 anos)............................. 247 Figura 9.6. Mancha de alagamento, Situação Atual (TR 25 anos). .............................. 247 Figura 9.7. Mancha de alagamento, Situação Atual (TR 100 anos). ............................ 248 Figura 9.8. Vazões na Linha Férrea, Situação Atual (TR 25 e 100 anos). ................... 249 Figura 9.9. Vazões na foz, Situação Atual (TR 25 e 100 anos).................................... 250 Figura 9.10. Perfil Rio Dona Eugênia, Passado (1970) (TR 25 anos). ......................... 251 Figura 9.11. Mancha de alagamento, Passado (1970) (TR 25 anos). ........................... 251 Figura 9.12. Mancha de alagamento, Passado (1970) (TR 100 anos). ......................... 252 Figura 9.13. Vazões na Linha Férrea, Passado (1970) (TR 25 e 100 anos). ................ 252 Figura 9.14. Vazões na foz, Passado (1970) (TR 25 e 100 anos). ................................ 253 Figura 9.15. Perfil Rio Dona Eugênia, Desenvolvimento Sustentável (TR 25 anos). . 254 Figura 9.16. Mancha de alagamento, Desenvolvimento Sustentável (TR 25 anos). .... 254 Figura 9.17. Mancha de alagamento, Desenvolvimento Sustentável (TR 100 anos). .. 255 Figura 9.18. Vazões na Linha Férrea, Des. Sustentável (TR 25 e 100 anos). .............. 256 Figura 9.19. Vazões na foz, Des. Sustentável (TR 25 e 100 anos)............................... 256 Figura 9.20. Perfil Rio Dona Eugênia, Barragem (TR 25 anos). ................................. 257 Figura 9.21. Mancha de alagamento, Barragem (TR 25 anos). .................................... 258 xviii Figura 9.22. Mancha de alagamento, Barragem (TR 100 anos). .................................. 258 Figura 9.23. Vazões na Linha Férrea, Barragem (TR 25 e 100 anos). ......................... 259 Figura 9.24. Vazões na foz, Barragem (TR 25 e 100 anos). ........................................ 259 Figura 9.25. Perfil Rio Dona Eugênia, Drenagem Sustentável (TR 25 anos). ............. 261 Figura 9.26. Mancha de alagamento, Drenagem Urbana Sustentável (TR 25 anos). ... 261 Figura 9.27. Mancha de alagamento, Drenagem Sustentável (TR 100 anos). ............. 262 Figura 9.28. Vazões na Linha Férrea, Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). ..... 262 Figura 9.29. Vazões na foz, Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). .................... 263 Figura 9.30. Perfil Rio Dona Eugênia, Requalificação Fluvial (TR 25 anos). ............. 263 Figura 9.31. Mancha de alagamento, Requalificação Fluvial (TR 25 anos). ............... 264 Figura 9.32. Mancha de alagamento, Requalificação Fluvial (TR 100 anos). ............. 264 Figura 9.33. Vazões na Linha Férrea, Requalificação Fluvial (TR 25 e 100 anos). .... 265 Figura 9.34. Vazões na foz, Requalificação Fluvial (TR 25 e 100 anos). .................... 265 Figura 9.35. Perfil Rio Dona Eugênia, RF + Barragem (TR 25 anos). ........................ 266 Figura 9.36. Mancha de alagamento, RF + Barragem (TR 25 anos)............................ 267 Figura 9.37. Mancha de alagamento, RF + Barragem (TR 100 anos). ......................... 267 Figura 9.38. Vazões na Linha Férrea, RF + Barragem (TR 25 e 100 anos). ................ 268 Figura 9.39. Vazões na foz, RF + Barragem (TR 25 e 100 anos). ............................... 268 Figura 9.40. Perfil Rio Dona Eugênia, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 anos). .... 269 Figura 9.41. Mancha de alagamento, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 anos). ...... 270 Figura 9.42. Mancha de alagamento, RF + Drenagem Sustentável (TR 100 anos). .... 270 Figura 9.43. Vazões Linha Férrea, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). 271 Figura 9.44. Vazões na foz, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). ........... 271 Figura 9.45: Manchas de alagamento para Cenários avaliados (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados......................................................................................... 273 Figura 9.46: Manchas de alagamento para Cenários avaliados (TR 100 anos) – Consolidação dos resultados......................................................................................... 274 xix Figura 9.47: Manchas de alagamento para Cenários avaliados (TR 25 e 100 anos) – Consolidação dos resultados......................................................................................... 275 Figura 9.48: Centro de Mesquita. ................................................................................. 276 Figura 9.49: Mapa de risco, Situação Atual (TR 25 anos). .......................................... 278 Figura 9.50: Mapa de risco, Barragem (TR 25 anos). .................................................. 278 Figura 9.51: Mapa de risco, Drenagem Sustentável (TR 25 anos). .............................. 279 Figura 9.52: Mapa de risco, Requalificação Fluvial (TR 25 anos)............................... 279 Figura 9.53: Mapa de risco, RF + Barragem (TR 25 anos). ......................................... 280 Figura 9.54: Mapa de risco, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 anos). ..................... 280 Figura 9.55: Mapa de risco, Situação Atual (TR 100 anos). ........................................ 281 Figura 9.56: Mapa de risco, Barragem (TR 100 anos). ................................................ 281 Figura 9.57: Mapa de risco, Drenagem Sustentável (TR 100 anos). ............................ 282 Figura 9.58: Mapa de risco, Requalificação Fluvial (TR 100 anos)............................. 282 Figura 9.59: Mapa de risco, RF + Barragem (TR 100 anos). ....................................... 283 Figura 9.60: Mapa de risco, RF + Drenagem Sustentável (TR 100 anos). ................... 283 Figura 9.61: Mapa de risco para todos os Cenários avaliados (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados......................................................................................... 284 Figura 9.62: Mapa de risco para todos os Cenários avaliados (TR 100 anos) – Consolidação dos resultados......................................................................................... 285 Figura 9.63: Manchas de alagamento para Cenários avaliados, Saturação Urbanística (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados. .............................................................. 289 Figura 9.64: Mapa de risco para todos os Cenários avaliados, Saturação Urbanística (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados. ...................................................................... 290 xx ÍNDICE DE TABELAS Tabela 2.1. Impactos da urbanização sobre as cheias..................................................... 27 Tabela 3.1: Definições pesquisadas no contexto da requalificação fluvial .................... 41 Tabela 3.2: Ações para atuação na Requalificação Fluvial. ........................................... 49 Tabela 3.3: Ações estruturais e não-estruturais – Projeto Iguaçu................................... 63 Tabela 3.4: Ações estruturais e não estruturais – Projeto Manuelzão. ........................... 67 Tabela 3.5: Atuações na Requalificação Fluvial (RF) .................................................... 80 Tabela 3.6: Estudos de casos de Requalificação Fluvial – Brasil .................................. 81 Tabela 3.7: Estudos de casos de Requalificação Fluvial – Internacionais ..................... 82 Tabela 4.1: Classificação das consequências de alagamentos. ....................................... 85 Tabela 6.1: Limites de normalização da lâmina de alagamento. .................................. 125 Tabela 6.2: Critério brasileiro para classificação econômica. ...................................... 129 Tabela 6.3: Resumo das modificações introduzidas no IRC. ....................................... 131 Tabela 6.4: Estrutura conceitual do FLEA. .................................................................. 134 Tabela 7.1: Respostas ao questionário (indicado número perguntas selecionadas). .... 183 Tabela 7.2: Respostas ao questionário (indicado número perguntas selecionadas). .... 184 Tabela 7.3: Respostas ao questionário (indicado número perguntas selecionadas). .... 185 Tabela 8.1: Cenários de simulação – Bacia do Rio Dona Eugênia .............................. 191 Tabela 8.2. Posto pluviométrico Bangu – Precipitações máximas. .............................. 194 Tabela 8.3. Posto pluviométrico São Bento – Precipitações máximas......................... 194 Tabela 8.4: Posto pluviográfico Nova Iguaçu – Eq. Chuvas Intensas. ......................... 195 Tabela 8.5: Posto pluviográfico Xerém – Eq. Chuvas Intensas. .................................. 195 Tabela 8.6: Peso dos postos e características físicas por sub-bacia.............................. 196 Tabela 8.7: Dados para obtenção da precipitação – TR 25 anos. ................................. 197 Tabela 8.8: Coeficiente de runoff conforme tipo e ocupação do solo. ......................... 198 Tabela 8.9: Vazão máxima para cada condição de contorno – TR 25 anos ................. 199 xxi Tabela 8.10: Evolução da população residente em Mesquita. ...................................... 207 Tabela 8.11: Cálculo do coeficiente de escoamento para o ano de 1970. .................... 208 Tabela 8.12: Relação cota x área - reservatório de amortecimento. ............................. 212 Tabela 8.13: Informações coletadas e cálculo dos novos coeficientes de escoamento. 219 Tabela 8.14: Dados de entrada dos reservatórios de lote. ............................................ 221 Tabela 8.15: Curva cota x área x volume – Campo de Futebol.................................... 227 Tabela 8.16: Curva cota x área x volume – Praça Brasil .............................................. 231 Tabela 8.17: Curva cota x área x volume – Praça da Prefeitura ................................... 232 Tabela 8.18: Curva cota x área x volume – Reservatório na foz .................................. 239 Tabela 9.1: Vazões em pontos de controle na Bacia do Rio Dona Eugênia................. 243 Tabela 9.2: Pesos associados a cada subíndice e a cada indicador considerado. ......... 277 Tabela 9.3: Resultados do IRC para a Bacia do Rio Dona Eugênia e para o Centro de Mesquita, considerando TR 25 e 100 anos. .................................................................. 288 Tabela 9.4: Resultados – Escala de Resiliência. ........................................................... 291 Tabela 9.5: Resultados do REFLU para a Bacia do Rio Dona Eugênia. ...................... 292 Tabela 9.6: Resultados para o REFLU considerando os Cenários avaliados. .............. 293 Tabela 9.7: Resultados para o REFLU considerando Cenários sem a barragem. ........ 294 Tabela 10.1: Resultados do IRC para a Bacia do Rio Dona Eugênia e para o Centro de Mesquita, considerando TR 25 e 100 anos. .................................................................. 303 Tabela 10.2: Resultados do REFLU para a Bacia do Rio Dona Eugênia. .................... 304 Tabela 10.3: Resultados – Escala de Resiliência. ......................................................... 305 xxii 1. Introdução 1.1. Contexto As atividades humanas tendem a introduzir alterações no padrão de uso e ocupação do solo, que, por sua vez, acabam por colocar em movimento uma série de processos que modificam a qualidade do ambiente, tanto natural quanto construído. Ao longo da história da humanidade, essas alterações de qualidade têm-se mostrado, na maioria das vezes, com um viés negativo, resultando em um vetor de degradação do espaço. Este trabalho que aqui se inicia, em particular, se situa no contexto da relação entre uso do solo e sua interação com os sistemas fluviais. De forma a definir contornos mais precisos para esta discussão, o principal objeto de trabalho tratado foca no espaço das cidades e nos rios urbanos, considerando seus principais problemas, com destaque para as cheias urbanas, a degradação do rio e do próprio espaço urbano. Entretanto, não é possível construir esta discussão em bases locais. O recorte de trabalho precisa considerar a bacia hidrográfica, portanto, em escala global, com todas as interrelações pertinentes. Nesse contexto, então, os espaços naturais, rurais e urbanos compartilham a discussão e precisam se integrar na busca de soluções para um ambiente melhor. Rios podem ser considerados como a síntese dos territórios a ele conectados (CIRF, 2006), ou seja, as ações realizadas na bacia se refletem no corredor fluvial. Dessa forma, pode-se dizer que rios em condições realmente naturais são minoria, especialmente em área urbanas (HOUGH, 2004; RILEY, 1998). Ações de desmatamento para extração de madeira ou para implantação de agricultura, por exemplo, levam a uma maior produção de escoamentos superficiais e de sedimentos na bacia (VIEIRA DA SILVA e WILSON JR., 2005), que acabam por alterar o regime fluvial. Problemas de erosão/sedimentação do vale e do próprio rio, bem como problemas de inundação, tendem a gerar a necessidade de intervenções para a defesa do território. Na Europa, por exemplo, são muitos os casos de rios com margens fixadas, canais retificados e planícies de inundação protegidas por diques e desconectadas dos processos fluviais. A canalização artificializa o sistema fluvial, transfere as cheias para jusante e promove, em geral, a incisão do leito, quando as margens revestidas deixam de ser uma opção como fonte de sedimentos para os 1 escoamentos (VIEIRA DA SILVA e WILSON JR., 2005). São inúmeros os casos de estudo e relatos que mostram uma espiral de ações de construção e intervenção na calha, em um ciclo crescente que sempre demanda mais obras ao longo do tempo. No Brasil, a canalização de rios em condições rurais é menos frequente, mas a construção de barragens é um aspecto presente e tende a gerar, também, a jusante delas, um efeito de incisão do leito, pela mudança na relação de transporte de sedimentos vale abaixo. Já o desmatamento de bacias, uma ação frequentemente repetida, disponibiliza uma quantidade significativa de sedimentos para os fundos de vale, gerando desequilíbrios. A perda de naturalidade tende a fragilizar o sistema, aumentar riscos e prejuízos e degradar o ambiente. Nas cidades, por sua vez, o processo de ocupação do solo, ainda mais intenso, tende a agravar a relação destas com a degradação dos recursos naturais. Há, porém, um paradoxo na relação entre água e cidade. A água é um insumo fundamental à vida e assume diversos papeis na origem das cidades. Grandes civilizações se desenvolveram junto a rios, utilizando suas águas como fonte de abastecimento, veículo para a condução de dejetos, irrigação para incremento da produção de alimentos, meio de transporte, barreira natural como defesa do sítio da cidade contra invasões inimigas, entre outros. Pode-se dizer que, na origem das cidades, os rios eram a base para a constituição destas. Porém, o processo de urbanização altera fortemente o ciclo hidrológico urbano e as respostas dos sistemas fluviais no ambiente construído. A remoção da vegetação, a consequente impermeabilização, a regularização de superfícies e a introdução de sistemas artificiais de drenagem modificam significativamente o padrão de escoamentos, produzindo maiores e mais rápidas respostas dos escoamentos superficiais e menores oportunidades de infiltração, o que resulta em incremento de vazões de pico, redução de vazões de base, redução do tempo de concentração da bacia e perda de ecossistemas fluviais. Um resultado frequente observado nas cidades é o agravamento do problema de cheias. Este problema das cheias urbanas se articula fortemente com as questões de uso do solo e fatores tipicamente urbanos, como o déficit habitacional, por exemplo, e acabam surgindo como agentes agravantes do problema, com a ocupação irregular de faixas marginais, que deveriam ser espaço do rio. As cheias, por sua vez, são responsáveis pela degradação do ambiente construído, interferindo sobre vários outros sistemas urbanos. Elas geram danos a edificações e a equipamentos urbanos, desvalorizam áreas sujeitas a alagamento, geram perdas associadas à paralisação de 2 negócios e serviços, interrompem a circulação de pedestres e de sistemas de transportes, são potenciais veículos de difusão de doenças, afetam e são afetadas pela coleta e disposição de esgotos e resíduos sólidos urbanos, dentre outros. Novamente aqui, como no caso rural, e ainda de forma potencializada, o sistema se fragiliza, os riscos e os prejuízos crescem, aumenta a degradação. Dado este contexto, este trabalho procurará caminhar sobre duas vertentes técnicas que, tradicionalmente, são apresentadas de forma separada: a drenagem urbana, discutida sob o ponto de vista de ações sustentáveis para o controle de alagamentos; e a requalificação fluvial, conceito que será discutido mais detalhadamente ao longo do texto, como técnica efetiva de ação para controle de cheias. Destes caminhos, buscar-seá integrar um quadro conceitual, utilizando a drenagem urbana sustentável e a requalificação fluvial como pilares de atuação em bacias urbanas, para controle de cheias, com melhores resultados para o ambiente natural e construído, considerando a bacia hidrográfica como unidade de referência e o controle de uso do solo urbano como pano de fundo. A mensuração dessas propostas será realizada através de ferramentas de modelagem matemática e a construção de dois índices para a bacia de estudo: um que avalia o risco de cheias em termos mais amplos (ZONENSEIN, 2007), e outro que avalia o efeito das medidas de requalificação fluvial, em busca de uma melhora na qualidade dos ambientes natural e construído. 1.2. Base Teórica 1.2.1. Requalificação Fluvial A condição ambiental dos corpos d’água é um elemento chave para prover a base necessária para o desenvolvimento sustentável. Nesse contexto, preservar e propriamente gerir corpos d’água, especialmente rios e o seu território associado, é uma das principais linhas de pesquisa e de questões em estudo nos dias de hoje. Em muitos casos, entretanto, preservar é apenas parte do problema: restaurar ou requalificar os corpos d’água é uma necessidade devido a uma história de ações que degradaram esses ecossistemas. Uma razão para avançar nessa discussão baseia-se estritamente em conceitos ambientais, tais como a valorização da natureza e da biodiversidade. Outra razão baseia-se na busca de uma melhor qualidade de vida, em geral, conectada à 3 recreação, com melhoria dos aspectos estéticos e naturais, por exemplo, e de dimensões socioculturais, considerando a relação entre homem, água e herança cultural. Por fim, mas não com menor importância, a dimensão socioeconômica aponta para outras razões, uma vez que quando os ecossistemas estão funcionando bem, eles são aptos para prover uma base fundamental para atividades econômicas produtivas como pesca, ecoturismo, água de boa qualidade, com menor necessidade de tratamento, entre outras possibilidades. Rios em bom estado, próximos do natural, tendem ainda a minimizar ou evitar custos de manutenção. A definição de um bom estado ecológico para um rio passa por uma série de fatores articulados, em que se destacam a hidrologia e a avaliação do comportamento hidráulico do canal, a morfologia, a qualidade da água e a presença de ecossistemas fluviais saudáveis, sendo estes últimos, uma consequência dos outros itens. Preservar e/ou restaurar rios vem sendo considerado um caminho consistente para enfrentar o crescente risco de cheias e de desequilíbrios morfológicos (BINDER, 1998; CIRF, 2006; GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007; RILEY, 1998; SELLES et al., 2001). A abordagem clássica que atribui aos rios características de canais estáveis e fixos, com várias obras de defesa contra as cheias (diques, proteção das margens, etc.), na maioria dos casos provou não ser a melhor solução, ao longo do tempo. De fato, os prejuízos estão aumentando e enormes quantidades de dinheiro são gastos a cada ano para reparar estes danos e para realizar novas obras hidráulicas, numa espiral interminável de custos crescentes. A abordagem da requalificação fluvial, por outro lado, inclui a procura por um balanço mais compatível entre as necessidades do homem e a dinâmica da natureza, oferecendo oportunidades efetivas e mais sustentáveis para enfrentar o problema do risco hidráulico (CIRF, 2006). Em áreas urbanizadas, é difícil discutir a possibilidade de requalificação fluvial no contexto de um corredor fluvial. Este é parte do problema, mas as bacias urbanizadas carregam a marca de alterações significativas, que modificam os padrões de escoamento, tanto em termos de vazões líquidas como sólidas. Em áreas rurais ou mais naturais, muitas vezes a degradação fluvial se refere à remoção de vegetação ripária, erosão da bacia, promovida por cultivos de agricultura ou obras de canalização dos rios. Com os cuidados apropriados, o corredor fluvial pode ser restaurado. Em áreas urbanas, a artificialização da bacia é muito intensa e esta não conseguiria mais sustentar o corredor fluvial, mesmo que este fosse restaurado. O ambiente construído muda as 4 respostas naturais e afeta fortemente o regime hidrológico que, por sua vez, muda as vazões geradoras das formas do rio. Neste contexto, esta Tese propõe que a bacia hidrográfica, considerada como o elemento básico e central de planejamento e projeto, deve receber ações de compensação dos efeitos que a urbanização causa no ciclo hidrológico, de forma que possam sustentar as propostas de requalificação fluvial. Assim, o conceito de requalificação de rios urbanos precisa se expandir e migrar para um conceito de requalificação da bacia hidrográfica, para ser mais efetivo. Isso aponta para a necessidade de uma abordagem sistêmica onde, não somente os rios urbanos, mas, toda a bacia hidrográfica deve ser considerada de forma integrada no processo de requalificação das águas urbanas. Dentro dessa lógica, são enfatizados os conceitos do Projeto Urbano Sensível à Água (ARGUE, 2004; COOMBES et al. 1999; MELBOURNE WATER, 2005; WONG, 2006), onde a premissa está no tratamento sustentável do ciclo hidrológico e do meio ambiente no processo de desenvolvimento urbano e, mais importante, no processo de remodelação urbana. A proposta de desenvolvimento de soluções de drenagem sustentável deve integrar-se em arranjos articulados com a paisagem urbana, em uma abordagem que estabeleça relações sistêmicas e multidisciplinares, visando integrar a engenharia, o urbanismo e o paisagismo. Assim, destaca-se a possibilidade da requalificação fluvial, em um sentido mais amplo, como instrumento para auxiliar no controle de cheias e garantir ambientes mais naturais e saudáveis, bem como soluções efetivas, econômicas, menos dependentes de manutenção e mais sustentáveis. 1.2.2. Drenagem Urbana Sustentável Em drenagem urbana, sustentabilidade implica que as inundações urbanas não podem ser transferidas no espaço ou no tempo. Sistemas de drenagem urbana têm que ser planejados de forma integrada com o crescimento urbano e as soluções de drenagem devem ser integradas com a paisagem urbana (MIGUEZ et al., 2007a). Neste contexto, tanto o processo de urbanização quanto o controle do uso do solo urbano devem ser pensados de forma a minimizar os impactos sobre o ciclo hidrológico natural. Esse conceito surgiu como alternativa às soluções de canalização, que não conseguiam mais responder por todas as demandas de drenagem e passaram a ser responsáveis pela transferência de problemas de cheia para jusante, mostrando a 5 necessidade de rever a concepção de drenagem urbana tradicional. A infraestrutura existente estava sobrecarregada e o foco deveria sair da rede de canais, onde aportava a consequência do processo de urbanização, ou seja, o aumento da geração do escoamento. O controle na fonte, atuando nas causas das cheias e focando em medidas de reservação e infiltração, surgiu como uma nova opção no final dos anos de 1970 (ANDOH e IWUGO, 2002). Dessa forma, o projeto de sistemas de drenagem passou a se integrar com o desenvolvimento da cidade, buscando reduzir impactos sobre o ciclo hidrológico, atuando nos processos de infiltração (BAHIENSE, 2013) e permitindo a detenção em reservatórios urbanos artificiais (AUGUSTO e MIGUEZ, 2011; VERÓL, 2006), juntando as preocupações, restrições e sinergias da Engenharia e do Urbanismo, agregando valor à própria cidade. BATISTA et al. (2005), no Brasil, consolidou os conceitos de Técnicas Compensatórias em projetos de drenagem urbana, com a proposta de introdução de diferentes medidas, focando na capacidade de infiltração e armazenamento, com o objetivo de compensar os impactos da urbanização no ciclo hidrológico. O conceito formal de drenagem urbana sustentável, ou, do inglês, Sustainable Urban Drainage System, que resulta na conhecida sigla SUDS (ELLIOTT e TROWSDALE, 2007; WOODS-BALLARD et al., 2007) propõe tanto a redução dos problemas de qualidade e quantidade, quanto à maximização das oportunidades de revitalização do espaço urbano e incremento da biodiversidade. Essa última preocupação já introduz a possibilidade de articulação com a questão da requalificação fluvial. A evolução dos conceitos de drenagem levou a outra abordagem, com bases similares, mas com particularidades importantes para a discussão desta Tese: o conceito do Projeto Urbano Sensível à Água, cujo termo em inglês é Water Sensitive Urban Design, ou, simplesmente, WSUD (ARGUE, 2004; COOMBES et al. 1999; MELBOURNE WATER, 2005; WONG, 2006), inicialmente desenvolvido na Austrália. WONG (2006) afirma que o WSUD tenta integrar as ciências sociais e físicas em uma proposição de gerenciamento holístico para águas urbanas, considerando conjuntamente a oferta de água potável, os esgotos e a drenagem das águas pluviais, desde a escala do lote até a escala da bacia, envolvendo o desenho de edificações e da própria paisagem, alinhando medidas estruturais e não estruturais. A introdução da participação social amplia aqui o quadro de requisitos para a solução integrada do problema e torna mais densa a discussão sobre soluções sustentáveis para a drenagem urbana. 6 1.2.3. Uso de Ferramentas Matemáticas Como Apoio à Discussão Ambientes urbanos podem ser responsáveis por uma gama muito variável de possibilidades de escoamentos superficiais quando o sistema de drenagem falha utilizando suas próprias estruturas de forma improvisada. É muito comum que grandes áreas inundadas e estruturas urbanas passem a interagir com o sistema de drenagem, criando uma rede de escoamentos não planejada que inclui superfícies planas e ruas, ao mesmo tempo em que vários reservatórios indesejados são adicionados ao sistema, com parques, praças públicas e edifícios temporariamente retendo água. Esta situação é difícil de ser avaliada sem o apoio de um modelo matemático. Entretanto, modelos de drenagem urbana, relativos à simulação da rede de drenagem ramificada, podem conduzir a uma representação insuficiente da realidade física, pois os escoamentos superficiais podem desempenhar um papel importante no processo. Por outro lado, modelos bidimensionais estão se tornando mais populares, devido a facilidades computacionais recentes. Entretanto, mais uma vez a representação física pode não ser a mais adequada. É muito difícil ter uma situação de cheia urbana que represente uma superfície de escoamento superficial realmente bidimensional. A presença de barreiras e a diversidade do ambiente construído muitas vezes dão padrões locais aos escoamentos, que nem sempre se conectam em diferentes partes da bacia. Além disso, as técnicas mais recentes de controle de cheias envolvem controle de escoamento na fonte e outras medidas distribuídas sobre a bacia, demandam o reconhecimento de um sistema integrado que englobe até mesmo espaços abertos, não diretamente conectados à rede coletora de águas pluviais. Esta situação também segue na direção de se considerar a bacia como um todo, ao tratar o controle de enchentes urbanas e as necessidades exigidas pelo processo de requalificação fluvial urbano. Esta Tese propõe o uso de MODCEL (MASCARENHAS e MIGUEZ, 2002; MASCARENHAS et al., 2005; MIGUEZ, 2001; MIGUEZ et al. 2011), que é um modelo hidrodinâmico, quasi-bidimensional, que também realiza funções hidrológicas simples, de forma distribuída e integra os escoamentos superficiais, a rede de drenagem aberta e fechada e os rios da bacia modelada. A possibilidade de estudar condições e tendências, comparar lugares, situações ou alternativas, proporcionar antecedência ao advertir sobre algum efeito ou impacto de uma ação e prever futuras condições e tendências (TUNSTALL, 1992 e 1994) são alguns dos benefícios proporcionados pelo uso de índices, que traduzem, em um só 7 valor, informações relacionadas com indicadores de distintas naturezas. Nesse sentido, o uso de índices como ferramenta de suporte à decisão é de grande valia. Esta Tese propõe o uso de dois índices: o Índice de Risco de Cheias (IRC), elaborado por ZONENSEIN (2007), e o Índice de Requalificação Fluvial Urbana (REFLU), desenvolvido pela própria autora, durante as pesquisas para esta Tese. O principal objetivo de utilização do IRC nesta Tese é para demonstrar, através de um caso de estudo específico, que os riscos de inundações podem ser efetivamente reduzidos quando aspectos de requalificação fluvial são considerados. Assim, o IRC é utilizado como uma ferramenta de suporte para a comparação quantitativa das soluções de projeto apresentadas nos diferentes cenários, em termos de redução de risco. Destaca-se aqui que o risco inclui a avaliação também de aspectos socioeconômicos. Já o índice de Requalificação Fluvial Urbana (REFLU) tem como objetivo medir os efeitos das ações de requalificação fluvial em uma bacia urbana, sendo composto por quatro subíndices: Estado Geral da Bacia, Conectividades, Situação das Margens e Mitigação de Cheia. 1.3. Motivação A degradação de rios no Brasil, especialmente em áreas urbanas, é um grave problema. O planejamento urbano é um processo nem sempre presente, a pobreza ocupa um papel de destaque e as cidades informais (conformando áreas favelizadas) são, algumas vezes, quase tão significantes como as áreas de cidade formal (MIGUEZ et al., 2013a; VERÓL et al., 2011). A remoção de vegetação, a ocupação de áreas ripárias, o lançamento de esgoto e lixo diretamente nos rios são alguns dos problemas que as grandes cidades brasileiras enfrentam, sendo este um quadro comum em países em desenvolvimento. Os problemas relacionados às cheias urbanas estão se tornando cada vez mais frequentes e mais sérios. A comunidade acadêmica e parte da comunidade técnica já propõem abordagens mais sustentáveis, tentando recuperar, tanto quanto possível, os aspectos originais do ciclo hidrológico nos ambientes urbanos (BATISTA et al., 2005; DUARTE, 2003; MAGALHÃES et al., 2003; MIGUEZ et al., 2007a; MIGUEZ et al., 2012a, 2012b, 2012c; NASCIMENTO e BATISTA, 2009; PIMENTEL DA SILVA et al., 2008). Esta situação contrasta com os projetos tradicionais, que são ainda muito comuns na prática e focam, principalmente, em ações de canalização. Entretanto, 8 mesmo nos projetos mais sustentáveis, muitas vezes o foco usualmente recai na preocupação com o controle de inundações, relacionado com uma possível revitalização urbana, buscando resgatar o contato rio-cidade ao longo do caminho definido pela linha d’água, em uma abordagem chamada, muitas vezes, de Waterfront Design (GUSMAROLI et al., 2011). Outras vezes, há a preocupação com a qualidade da água, que aparece relacionada com melhores condições de saneamento. Estes aspectos fazem parte da discussão sobre requalificação de rios, mas este tema não é usualmente visto em sua forma completa e integrada. Na verdade, nota-se que a requalificação fluvial, como conceito, pouco aparece nestas discussões. É sobre esse ponto que a motivação para o desenvolvimento desta pesquisa surge com maior força. A visão de requalificação fluvial, considerando aspectos sistêmicos e um melhor resultado ecológico, sob o ponto de vista do rio, pode ser um importante aspecto de integração para os projetos de drenagem sustentável e de desenho das cidades. O conceito de requalificação fluvial busca integrar o tratamento da hidrologia e da morfologia fluvial, os riscos hidráulicos associados ao controle de cheias, a qualidade das águas e o estado ecológico do rio em um sentido amplo, compondo uma abordagem sistêmica. Sem dúvida, essas são tarefas muito complexas na atuação em ambientes urbanos, devido a diversas restrições acumuladas ao longo do tempo, resultantes de modificações extensivas na bacia. A canalização de rios, a desconexão de planícies de inundação, a ausência de espaços livres, o lançamento descontrolado esgotos nas redes pluviais ou diretamente nos rios, como acontece frequentemente nos países em desenvolvimento, as pressões sociais, entre outras questões, aparecem como dificuldades no caminho da requalificação fluvial. Uma possível decisão neste contexto recai na definição de uma visão desejada para o rio e como integrá-la ao ambiente construído e, a partir daí, avaliar as melhores alternativas para caminhar nessa direção, ainda que o ponto de chegada, no exercício do possível, seja uma situação intermediária, ao longo deste caminho. GUSMAROLI et al. (2011) propôs a adoção de uma abordagem ecossistêmica com o objetivo de suplementar ou substituir o conceito de Waterfront Design. Essa possibilidade traz a oportunidade de propor o conceito de requalificação fluvial, sob o ponto de vista de uma efetiva melhoria ambiental, olhando para a cidade como um organismo em constante transformação e, por isso, capaz de modelar-se e adaptar-se (ainda que apenas parcialmente) às demandas de uma recuperação mais natural dos cursos d’água. A perspectiva de incorporar conceitos de sustentabilidade ambiental no 9 processo de repensar o crescimento da cidade abre um diversificado conjunto de oportunidades a serem explorados como soluções integradas em um contexto multidisciplinar. Adicionalmente, como fator motivador, um projeto de cooperação técnica e de pesquisa com a Comunidade Europeia, intitulado Semillas REd Latina Recuperación Ecosistemas Fluviales y Acuáticos (Sementes de uma Rede Latino-Americana para a Recuperação de Ecossistemas Fluviais e Aquáticos) – SERELAREFA, abriu a oportunidade de inúmeras visitas de campo para conhecer a realidade de Itália e Espanha, com a participação em eventos específicos (Curso na Universidade Politécnica de Madri Management & Restoration of Fluvial Ecosystems – Madri/Espanha, 2011; 4° Convegno Nazionale di Idraulica Urbana/Acqua e Città – Veneza/Itália, 2011; 2ª Missão SERELAREFA – Madri/Espanha, 2011; 2º Convegno Italiano sulla Riqualificazione Fluviale – Bolzano/Itália, 2012; 5th European River Restoration Conference – Viena/Áustria, 2013), a interação com pesquisadores da área e a oportunidade de desenvolvimento de trabalhos conjuntos. O Projeto SERELAREFA é financiado pelo programa europeu UE FP7PEOPLE IRSES 2009 e tem como objetivo melhorar a forma com que os cursos d’água são geridos, a fim de obter benefícios tanto para meio ambiente quanto para as atividades socioeconômicas. Este projeto estimula a adoção do conceito de Requalificação de Rios. Missões de intercâmbio, viagens de estudo, acúmulo de experiências, criação de estudos de casos e publicações são as principais atividades. O projeto começou em setembro de 2010, tem duração de quatro anos e tem como parceiros: • Itália – Centro Italiano per la Riqualificazione Fluviale – CIRF (coordenador) • Espanha – Universidad Politécnica de Madrid – UPM • Brasil – Universidade Federal do Rio de Janeiro – UFRJ • México – Universidad de Guadalajara – UDG • Chile – Dirección de Obras Hidráulicas – DOH • Chile – Universidad de Concepción – UDEC 1.4. Formulação da Hipótese de Trabalho É possível integrar técnicas de engenharia, mais especificamente as técnicas compensatórias em drenagem urbana, com o projeto urbano, em composições 10 paisagísticas que respeitem as vocações históricas e culturais de uma bacia, de forma a produzir um desenvolvimento urbano de baixo impacto hidrológico, com participação e aceitação das comunidades citadinas, capaz de gerar condições apropriadas para a sustentação de medidas de requalificação de rios, associadas a um corredor fluvial, que, por sua vez, aparece como alternativa de resgate da relação rio-cidade e solução prática e efetiva de problemas críticos de cheias urbanas. 1.5. Objetivos 1.5.1. Objetivo Geral O presente trabalho visa conjugar duas vertentes atuais, relacionadas a problemas de cheias: uma relativa ao conceito de drenagem sustentável e outra relativa ao de requalificação fluvial, ambas as tratadas e desenvolvidas, em geral, separadamente, embora com interrelações diversas cabíveis. Dessa forma, introduz-se a possibilidade de incorporar conceitos de requalificação fluvial como alternativa chave em projetos sustentáveis de drenagem urbana, que, reciprocamente, por sua vez, são elementos de suporte aos próprios objetivos da requalificação fluvial, ao permitirem uma atuação distribuída na bacia, que reordena a hidrologia urbana, uma das bases para o bom funcionamento dos rios. Nesse aspecto, introduz-se a necessidade do conceito de requalificação fluvial migrar da escala de corredor fluvial para a escala da bacia. Assim, pretende-se construir um quadro conceitual que permita definir ações de controle de cheias urbanas, considerando as necessidades da cidade propriamente ditas e a revitalização e valorização do espaço urbano, bem como a utilização de conceitos de requalificação fluvial, garantindo ganhos de qualidade para o ambiente do rio. Essa articulação denota a proposta de atuar de forma integrada e transdisciplinar em bacias urbanas, com foco no controle de enchentes, que é o motivador principal desta discussão, mas abordando também as questões de urbanismo, uso e ocupação do solo, saneamento, habitação e recuperação fluvial, na construção de um projeto de recuperação urbana que tenha o rio como elemento de partida. 1.5.2. Objetivos Específicos Os objetivos específicos desta Tese são detalhados a seguir: • Elaborar um diagnóstico de cheias para a bacia em estudo. 11 • Elaborar o mapeamento de cheias em uma data passada, anterior à intensificação da urbanização. • Avaliar o efeito da urbanização no agravamento das enchentes. • Interagir ativamente com profissionais da Arquitetura, Urbanismo e Paisagismo na discussão de alternativas integradas para equacionamento da relação “Água e Cidade”. • Propor diferentes concepções de medidas para o controle de cheias: desde a construção de uma barragem até a adoção de técnicas de requalificação fluvial urbana e de drenagem urbana sustentável, bem como a combinação destas concepções. • Para os cenários propostos, avaliar a eficiência da solução em termos de redução do risco de cheias e melhoria do ambiente fluvial urbano. • Avaliar a solução proposta em termos de resiliência. • Propor um conjunto de procedimentos gerais como sugestão para a abordagem do problema em outras bacias. 1.6. Caso de Estudo: Rio Dona Eugênia – Mesquita (RJ) O caso de estudo aqui proposto tem como objetivo apresentar e discutir a situação do Rio Dona Eugênia, localizado na área metropolitana da cidade do Rio de Janeiro. A bacia do Rio Dona Eugênia, com cerca de 18km², é densamente urbanizada e sofre com inundações. Apesar de ter sua nascente no município de Nova Iguaçu, o Rio Dona Eugênia tem seu maior trecho, e aquele que mais apresenta problemas, inserido totalmente dentro do município de Mesquita. O fato de ser uma bacia pequena torna o caso de estudo interessante, pois é possível propor soluções, olhando para a bacia como um todo e tendo-a inteira como uma espécie de “piloto de testes”. Outro fator que merece destaque para justificar a escolha pela mesma é que alguns estudos anteriores já foram desenvolvidos na região, tanto pela COPPE/UFRJ (CARNEIRO, 2008; COPPETEC, 2009; LABHID, 1996; MELLO, 2011) quanto pelo PROURB/UFRJ (BRITTO et al., 2011; COSTA et al., 2011; OLIVEIRA e SILVA, 2011; ROYSE, 2009), pela equipe coordenada pela Professora Ana Lúcia Britto. A perspectiva de agregar estas informações nesta Tese, buscando realizar um trabalho interdisciplinar é um fator positivo. 12 O caso proposto nesta Tese abre a possibilidade de discutir alternativas para rios melhores em cidades melhores. A proposição de abordagens mais sustentáveis, ilustradas pela análise quantitativa apoiada em modelos matemáticos, pode ser uma oportunidade para abrir uma porta para diferentes ações de engenharia, consideradas conjuntamente ou em substituição às medidas tradicionais, considerando seu papel na possibilidade de integração em um processo de requalificação fluvial. 1.7. Contribuição da Pesquisa Esta pesquisa tem seu principal mérito no caráter integrador de conceitos e disciplinas que têm andado separadas, mas que, segundo a hipótese de trabalho lançada, têm potencial para o uso integrado, com resultados complementares que buscam dar efetiva sustentabilidade ao desenho urbano da cidade e aos sistemas fluviais urbanos. Pretende-se lançar uma proposição importante, que inverte a lógica presente em inúmeros trabalhos que consideram o rio como parte da cidade, ou, mais precisamente, como um de seus equipamentos urbanos e, muitas vezes, apenas como uma peça de macrodrenagem. Na verdade, com a discussão aqui desenvolvida, propõe-se o conceito que considera a cidade como parte do rio (DUFOUR e PIÉGAY, 2009), ou seja, o homem faz parte da natureza e o seu habitat, que seria a cidade, deve igualmente “pertencer” à natureza, ou seja, em termos práticos, deve estar integrada a esta. Desta forma, a cidade, presente na bacia de um rio, deve estar articulada a esta, de forma harmoniosa. Essa lógica, de fato, não pode ser considerada inovadora, mas a sua explicitação não é usual e o objetivo é fazer uma reflexão sobre esta relação. Em termos práticos, essa proposta se materializa pela adoção da bacia hidrográfica como referência para o planejamento urbano, impondo limites a este, em lugar da simples consideração de limites geopolíticos municipais. Assim, a cidade pertence à bacia, e não o inverso. Outra discussão muito presente nos dias atuais, a questão da segurança contra enchentes, pode ser vista de uma forma alternativa. É comum ver projetos de controle de cheias em que medidas estruturais são propostas como uma correção necessária para problemas já presentes na bacia, e medidas não estruturais, propostas como complementares, visando dar sustentabilidade de longo prazo ao projeto. Porém, as medidas não estruturais ainda são adotadas em menor escala, refletindo, de certa forma, a própria criticidade do problema de cheias urbanas, cuja dimensão e urgência tornam fundamentais as medidas estruturais. Entretanto, uma questão importante proposta neste 13 estudo considera outra possível inversão de foco: em vez de se procurar colocar todo o território em condições seguras contra falhas do sistema de drenagem, pode-se procurar criar condições de aumentar a resiliência do sistema, adaptando parte do desenho urbano para um melhor convívio com as cheias e aceitando falhas do sistema sob condições seguras (ou seja, preparando a cidade para possíveis falhas). Novamente destaca-se a importância do planejamento urbano na racionalização do uso do solo, reconhecendo os limites físicos impostos pela bacia hidrográfica. Por fim, como produto principal de contribuição desta Tese, pretende-se chegar a uma proposta de atuação que reflita esta discussão, com a definição de alguns procedimentos metodológicos de ordem geral, para orientações de planejamento e projeto que considerem de forma integrada: o desenvolvimento da cidade; as relações de uso do solo; as condições da bacia hidrográfica em que a cidade se insere; o uso de técnicas compensatórias em drenagem urbana para resgatar componentes do ciclo hidrológico natural; a lógica da requalificação fluvial como alternativa para controle de cheias, enquanto as próprias medidas sobre a drenagem urbana criam condições favoráveis para manutenção do corredor fluvial associado à requalificação. Essa proposta, como contribuição científica, então, integra ações de Engenharias Civil e Ambiental, Arquitetura, Urbanismo e Paisagismo, com vistas à construção de um quadro conceitual que permita a definição de procedimentos metodológicos no contexto do manejo de águas pluviais, com objetivo de nortear caminhos para cidades mais sustentáveis e resilientes e integradas a sistemas fluviais mais saudáveis, com maior qualidade ambiental. 1.8. Metodologia Resumida a) Revisão bibliográfica abrangendo: Drenagem urbana sustentável Requalificação fluvial Resiliência b) Proposta de integração de conceitos de requalificação fluvial e de drenagem urbana sustentável como alternativa para tratamento de cheias em bacias urbanas, aliando ambiente natural e construído, articulando uma construção multidisciplinar, também com a participação de profissionais da Arquitetura e Urbanismo e do Paisagismo. 14 c) Definição de um conjunto de medidas capazes de sustentar o passo anterior. d) Construção de um índice que avalia o risco de cheias e outro para avaliação da efetividade das medidas propostas. e) Aplicação do conjunto de procedimentos ao estudo de caso proposto, localizado em Mesquita, na Baixada Fluminense, área metropolitana do Rio de Janeiro. f) Diagnóstico da situação atual. g) Definição de cenário passado de referência. h) Aplicação dos índices para o cenário da situação atual. i) Simulação de cenários para aplicação das medidas propostas agregando aspectos de urbanismo e de valorização do ambiente urbano nas soluções apoiadas na requalificação. j) Avaliação da efetividade das soluções quanto ao controle de cheias. k) Reaplicação dos índices nos cenários de projeto simulados. l) Avaliação da melhoria obtida em termos de qualidade do sistema fluvial. m) Avaliação da solução proposta em termos de resiliência. 15 2. A Água e as Cidades “A forma como nós gerimos as águas urbanas influenciam quase todos os aspectos de nosso ambiente urbano e da qualidade de vida.” (WONG et al., 2011). A relação das cidades com as águas remonta à própria formação das cidades. As cidades sempre necessitaram das águas como fator de fixação e desenvolvimento. De forma geral, as águas são essenciais à vida e sua presença, como fonte de abastecimento das cidades, é fundamental. A água, porém, também desempenhou papel fundamental na fertilização de planícies, pós-cheias, garantindo a produção de excedentes agrícolas, foi elemento de defesa contra povos inimigos, via de transporte para o comércio e veículo condutor de águas residuais, contribuindo para a salubridade das cidades. A relação das cidades com os rios foi sempre muito próxima. Porém, as cidades também são um dos principais vetores de alteração da paisagem natural e este processo, intensificado ao longo do tempo, especialmente após a Revolução Industrial, quebrou um equilíbrio histórico e produziu um paradoxo: as águas de enchentes, com alagamentos sobre a superfície impermeabilizada de bacias urbanas, com rios descaracterizados e degradados, passam a assolar cidades, que, muitas vezes, voltam suas costas para os rios (CARNEIRO e MIGUEZ, 2011). Esse capítulo busca discutir essa relação entre água e cidade, avaliando a sua evolução histórica, buscando compreender o processo de degradação de rios e cidades, reciprocamente. As alterações no ciclo hidrológico urbano, a conceituação da drenagem como elemento de saneamento das cidades, a visão higienista com suas soluções estruturais de canalização, a compreensão da insustentabilidade da dicotomia entre água e cidade e a necessidade de reintegrar a bacia e seus rios à paisagem e ao convívio urbano, buscando cidades mais sensíveis à água, todos estes elementos, procuram ser resgatados na discussão do texto a seguir. 2.1. Aspectos Históricos A água é um fator fundamental para o crescimento das cidades e, desde a Antiguidade, grandes civilizações floresceram junto a rios ou nas proximidades do mar. Alguns exemplos de cidades marcantes deste período são: Babilônia (posteriormente Bagdá, banhada pelos rios Tigres e Eufrates), Mênfis (posteriormente Cairo, banhada 16 pelo Rio Nilo - Figura 2.1), Harapa (na bacia do Rio Indu) e Roma (nascida junto ao Rio Tibre, em meio às colinas da região do Lazio, em uma região de charco). Figura 2.1. As águas do Rio Nilo, no antigo Egito, favoreciam a agricultura, eram utilizadas para beber, pescar e como meio de transporte (Festival do Nilo – obra de Fréderic Louis Norden em Voyage d'Egypte et de Nubie, 1755). A engenharia romana possui destaque tanto no quesito edificações e monumentos, quanto na questão básica do provimento de infraestrutura. As estradas e os aquedutos romanos (Figura 2.2) foram pilares de seu crescimento e muitos se encontram operacionais ainda hoje. Segundo MASCARÓ e YOSHINAGA (2005), na época do apogeu romano, existiam mais de 50km de aquedutos e 350 km de canalizações na cidade de Roma. O sistema de abastecimento de água era complexo, envolvendo o uso de chafarizes, castelos d’água, canalizações, etc., que levavam a água até os palácios, fontes públicas e residências. Figura 2.2. (a) Aqueduto em Segóvia, Espanha; (b) Aqueduto em Spoleto, Itália. (Fotos da autora, anos: 2011 e 2009). 17 A água esteve presente em abundância em todas as cidades do Império Romano, muitas vezes trazida de grandes distâncias, para os mais diversos fins: cozinhar, fins higiênicos, e até mesmo para o lazer. As termas de Caracala (Figura 2.3), em Roma, são uma prova disto. Figura 2.3. Ruínas das termas de Caracala em Roma. (Fotos da autora, ano: 2009) O interesse na mitigação das cheias urbanas e drenagem de áreas baixas foram muito importantes para a cidade de Roma. Para atender às necessidades da drenagem urbana, uma complexa rede de escoamentos em canais abertos e tubulações subterrâneas foi construída. Este sistema também foi utilizado para transportar os esgotos das áreas de moradia das pessoas (BURIAN e EDWARDS, 2002). Outro marco da drenagem romana é visível na cidade de Pompeia, que foi destruída após a erupção do vulcão Vesúvio em 79 d.C. e redescoberta, posteriormente, em 1748, por arqueólogos. Em cada passagem de pedestres existem blocos de pedras, separados entre si a uma distância que tornava possível a passagem das carroças locais (Figura 2.4). Com os blocos, os pedestres tinham um caminho seguro para cruzar as ruas, que funcionavam também como canais para escoar a água das chuvas (CARNEIRO e MIGUEZ, 2011). Durante a Idade Média, os centros urbanos sofreram uma grande decadência e as pessoas tenderam a viver em comunidades esparsamente estabelecidas em áreas rurais, próximas a rios, com menores preocupações com a drenagem urbana. Práticas de saneamento deterioraram após o declínio do Império Romano e drenos superficiais e ruas foram usadas indiscriminadamente como a única forma de disposição e transporte de todos os efluentes (CHOCAT et al., 2001). Mesmo o esgoto, proveniente dos “penicos”, era lançado nas ruas. Formavam-se pilhas grandes de resíduos e o cheiro invadia as ruas e as casas. A sujeira era removida quando se tornava insuportável a 18 convivência, com a utilização de veículos de tração animal. As ruas, ainda não pavimentadas, passam a ser condutores de esgotos e águas pluviais. A pavimentação se popularizou nas cidades europeias somente a partir do século XIV. Figura 2.4. Travessia de pedestres em Pompeia. Fonte: CARNEIRO e MIGUEZ (2011). Com carência de infraestrutura de saneamento, eclodiu em toda a Europa, no ano de 1348, a peste negra, dizimando um terço da população. A recuperação foi lenta e gradual. Ações de saneamento, após essa época, eram restritas à pavimentação das ruas. No Renascimento, a Arquitetura começa a se preocupar com os espaços abertos, valorizando praças e jardins. A cidade começa a recuperar importância. Com a ascensão da burguesia, essa tendência se afirma (CARNEIRO e MIGUEZ, 2011). No século XVIII, Paris, já completamente pavimentada, deu início a um sistema de esgoto cloacal, incluindo a instalação de fossas sépticas nos domicílios. Em Lisboa, na metade do século, foram instaladas tubulações cloacais, ligadas aos domicílios (MASCARÓ e YOSHINAGA, 2005). Em suma, é possível dizer que a situação sanitária da Europa neste período era comparável com a do Império Romano, contando com melhores condições de abastecimento de água e de esgotamento sanitário. A partir do século XIX, as cidades de todo o mundo foram fortemente alteradas por conta da Revolução Industrial. Com o rápido crescimento populacional, o núcleo original das cidades não comportou a necessidade de aumento de moradias, as ruas eram demasiado estreitas, a malha urbana cresceu de forma desordenada, carente de infraestrutura e mais uma vez a questão do saneamento voltou a ser crítica (ibid.). A consequência se refletiu em graves problemas de saúde pública e epidemias. A partir de 1830, começaram os primeiros surtos de cólera, o que colocava em dúvida a viabilidade 19 do desenvolvimento pelo qual as cidades estavam passando naquele momento. Novos surtos ocorreram nos anos seguintes, 1831 e 1832, evidenciando a ligação entre falta de higiene e as doenças, independente de classe social. Com isso, os ingleses despertaram para a preocupação com as questões e saneamento, estabelecendo algumas regras, tais como a obrigatoriedade de instalações sanitárias em cada residência, por exemplo. Assim, uma série de leis surgiu, nos anos subsequentes, relacionadas à fixação de requisitos higiênicos. Na França, surtos de cólera ocorreram em 1849 e a primeira lei relacionada com as questões de saneamento foi lançada no ano seguinte, 1850. A solução encontrada naquela época, para minimizar este problema, recaiu na captação, condução e descarga rápida dos esgotos e águas pluviais e no afastamento destes em relação à população. Surgiu, assim, o conceito higienista associado à drenagem urbana. Os efluentes domésticos e industriais passaram a ser canalizados e lançados nas galerias de águas pluviais, então construídas enterradas. Surgiu o conceito de “sistema unitário de esgotos”. Assim, todo o esgoto e a água das chuvas eram reunidos em uma só canalização e lançados nos corpos d’água receptores. Nos dias atuais, no contexto do sistema unitário, em dias secos, o esgoto percorre as galerias e é encaminhado às estações de tratamento. Em dias chuvosos, é lançado, diluído pelas águas pluviais, diretamente nos corpos d’água receptores, uma vez que as estações de tratamento não suportariam um grande aumento do volume afluente a ser tratado. No Brasil, os primeiros registros de saneamento são da época do período colonial, com o surgimento das cidades brasileiras. Inicialmente, com serviços muito precários, o saneamento se resumia na instalação de chafarizes, como fontes, e na drenagem de algumas áreas. A vinda da Corte Portuguesa para o Rio de Janeiro, em 1808, foi um grande transformador da região. A população cresceu bastante, mesmo sem as condições mínimas de higiene. O abastecimento de água era precário, dependendo do transporte de vasos pelos escravos. De acordo com BRITTO (2008), entre 1808 e 1824 o Rio de Janeiro passou por diversos períodos de seca, revelando que o reforço no abastecimento obtido através da captação de novos mananciais estava longe de resolver os problemas da cidade. O esgoto sanitário, por sua vez, também dependia do transporte dos escravos, para serem lançados em pontos específicos, ou até mesmo no mar. Entre 1830 e 1851, cerca de 20 epidemias causadas por doenças de veiculação hídrica ocorreram. 20 A partir do início do século XX, houve o surgimento de projetos que propunham a retirada dos esgotos por meio de redes de tubulações subterrâneas. Estudos e projetos do Engenheiro Saturnino de Brito contribuíram para que grandes avanços fossem realizados nesse período, em relação ao saneamento das cidades. Surgiu, assim, no Brasil, o ‘sistema separador absoluto’, que previa o descarte de esgoto sanitário em tubulações distintas daquelas que carreavam as águas pluviais. O emprego desse sistema passou a ser obrigatório nos projetos de urbanização do Brasil a partir de 1912. Assim, o efluente da rede de esgotos é tratado antes de ser lançado nos corpos hídricos, mas a rede de drenagem não precisa de tratamento. O Rio de Janeiro foi, assim, uma das primeiras cidades da América Latina a possuir o sistema separador de esgotos (BRITTO, 2008). Foi a partir da década de 1950 que a urbanização no Brasil ganhou intensidade. Este período foi marcado por inúmeras alterações sociais e econômicas, numa política de modernização do país. Uma das consequências foi a grande migração de pessoas das áreas rurais para os centros urbanos da Região Sudeste. Assim, os serviços de infraestrutura já não eram mais suficientes e a demanda por saneamento nas cidades cresceu. Com vistas à melhoria das condições de salubridade das cidades e seguindo o conceito de captação, condução e descarga rápida dos efluentes, muitos rios foram canalizados, potencializando o extravasamento dos mesmos em pontos mais a jusante na bacia, onde a capacidade de escoamento se torna insuficiente para suportar a vazão máxima e os volumes gerados a montante. Com isso, as enchentes passaram a ser uma grande ameaça para as zonas urbanas a jusante do trecho retificado. Dependendo da conformação da calha de jusante, da resistência oferecida ao escoamento e da influência de novas contribuições laterais, pode haver um agravamento ainda maior da situação. A Figura 2.5 apresenta um esquema de uma bacia hidrográfica antes e depois da retificação de um trecho de rio e os hidrograma gerados. É notório o aumento do pico da vazão e a diminuição do tempo de concentração da bacia. Outra obra muito difundida nesta mesma época foi a construção de diques marginais. Com a presença dos diques, o extravasamento passa a ocorrer nas regiões de jusante, transferindo o problema rio abaixo (Figura 2.6). Além disso, considerando um ponto de vista sistêmico, quando diques são construídos ao longo de grandes trechos de rios, pode haver uma elevação do nível d’água no curso d’água principal (VERÓL et al., 2011) e todas as proteções podem se tornar sujeitas a um maior risco de falha 21 quando comparado às condições de projeto, devido às mudanças nos padrões de escoamento. Uma série de diques construídos em sequência funciona da mesma forma que uma obra de canalização, limitando a conectividade com as planícies de alagamento e eliminando o efeito de laminação. Figura 2.5. Hidrograma antes e depois da retificação da calha principal de uma bacia esquemática. Fonte: COSTA e TEUBER (2001) Figura 2.6. Diques ao longo dos rios podem aumentar risco de cheias a jusante. Fonte: BACA ARCHITECTS apud JHA et al. (2012) A bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí, na Baixada Fluminense, região metropolitana do Rio de Janeiro, recebeu uma série de obras hidráulicas tradicionais a partir do início 22 do século XX, como canalizações, barragens e diques marginais para a regulação de cheias, conformando polders nas áreas ribeirinhas, o que favorecia a ocupação de zonas mais baixas. No entanto, a aplicação de intervenções, de forma indiscriminada, sem uma abordagem integrada, levou ao aumento do nível dos rios (SOUSA et al., 2009b). De acordo com MIGUEZ e MAGALHÃES (2010), considerando o rápido crescimento urbano dos dois últimos séculos, e o fato de que o perfil da população estava mudando de rural para urbano, tornou-se difícil simplesmente olhar para os rios urbanos e propor correções de canais, retificações e outras intervenções similares. A canalização não conseguia mais responder por todas as demanda de drenagem e, de fato, essa ação isolada passou a ser responsável por transferir problemas de cheia mais do que solucioná-los, mostrando a necessidade de rever a concepção de drenagem urbana tradicional. O aumento dos problemas relacionados às cheias mostrou a insustentabilidade da concepção tradicional de drenagem urbana e engenheiros da área de drenagem tornaram-se conscientes de que a infraestrutura existente estava ultrapassada (CARNEIRO e MIGUEZ, 2011). O foco nas consequências do processo de urbanização, ou seja, no aumento da geração de escoamento, que se concentra nas galerias de drenagem, precisava mudar. Começava, a partir de então, o desafio de se encontrar uma abordagem sustentável para os sistemas de drenagem urbana. Historicamente, os investimentos associados à água se destinavam aos setores de recursos hídricos e de saneamento. No caso particular de saneamento, o governo priorizava itens primordiais à sobrevivência da população, como a disponibilidade de água tratada (como maior preocupação) e a coleta de esgotos sanitários, uma vez que sua ausência poderia causar sérios danos à saúde pública. Como as águas pluviais eram secundárias no setor de saneamento e, tradicionalmente não podiam ser classificadas como recurso hídrico (dado que a água descartada não era aproveitada, não constituindo recurso), os investimentos nesta área sempre foram poucos e insuficientes. Além disso, a ausência de uma legislação específica que regulasse o setor de saneamento era apontada pelas empresas prestadoras, tanto públicas quanto privadas, como um dos entraves à ampliação de investimentos. Dada a situação institucional e física dos serviços de saneamento básico no Brasil e a complexidade inerente ao setor, era evidente a necessidade e urgência do estabelecimento de um marco regulatório único para todo o país, que estabelecesse diretrizes gerais, sem desconsiderar as múltiplas singularidades das heterogêneas regiões brasileiras. Assim, em 05 de janeiro de 2007, entrou oficialmente em vigor a Lei 23 nº 11.445/2007 (BRASIL, 2007), que estabelece diretrizes nacionais para o Saneamento Básico no Brasil. Após longos períodos de debates, a lei veio regular um setor que, apesar da indiscutível relevância, permanecia sem regulação específica. Para os efeitos desta lei, considera-se saneamento básico como o conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de: a) abastecimento de água potável…; b) esgotamento sanitário…; c) limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos…; d) drenagem e manejo das águas pluviais urbanas: conjunto de atividades, infraestruturas e instalações operacionais de drenagem urbana de águas pluviais, de transporte, detenção ou retenção para o amortecimento de vazões de cheias, tratamento e disposição final das águas pluviais drenadas nas áreas urbanas. Desde então, a drenagem passou a ser reconhecia como importante no contexto do saneamento básico, observando-se as interações que existem entre os sistemas. Considerando essas relações, pode-se observar que as cheias são elementos de degradação do ambiente construído e que a presença de lixo e esgoto no sistema de drenagem, em função da inadequação do saneamento, de uma forma geral, é um fator de agravamento do problema, com reflexo na saúde pública. Por outro lado, o aproveitamento de água de chuva pode ser um fator importante para a redução da demanda formal de abastecimento de água, elevando, portanto, a drenagem à categoria de recurso aproveitável. O projeto de um sistema de drenagem urbana, integrado com o desenvolvimento da cidade, buscando reduzir os impactos no ciclo hidrológico, atuando em processos de infiltração e permitindo a detenção em reservatórios urbanos artificiais, unindo os interesses, as restrições e as sinergias da Engenharia Hidráulica, das disciplinas ambientais e do Urbanismo, aparecem como uma opção fundamental para tratar as cheias urbanas. 2.2. O Ciclo Hidrológico Urbano Até a Revolução Industrial, durante séculos, as cidades tinham menor importância (BENEVOLO, 2001). Com a mudança do perfil de distribuição da população das áreas rurais para áreas urbanas, vários problemas de ocupação do solo urbano surgiram. Mais de 50% da população mundial vive atualmente em cidades e é 24 esperado que a exposição dessas cidades às cheias cresça (WARD et al., 2013). Tendo em vista essas considerações, crescem também as preocupações com a modificação do ambiente natural, característica marcante da urbanização. Uma bacia hidrográfica natural tem usualmente uma configuração equilibrada e harmônica, com bosques protegendo o escoamento em encostas, vegetação ciliar protegendo as margens dos rios, infiltração recarregando lençóis e garantindo a vazão de base. A qualidade do curso d’água está intimamente relacionada com a qualidade da sua bacia hidrográfica. A ocupação urbana começa, normalmente, pelo desmatamento de parte da bacia, para instalação das comunidades e de alguma atividade produtiva, como a agricultura, por exemplo, num primeiro momento, e, depois, atividades industriais e comerciais. As primeiras áreas a serem ocupadas são as planas próximas ao rio, por conta do fácil acesso e da facilidade de construção de habitações. A urbanização, então, se desenvolve a partir daí em direção às encostas (MIGUEZ e MAGALHÃES, 2010). Quando ocorre a chuva, uma porção da precipitação total é interceptada pela cobertura vegetal ou retida nas superfícies das depressões, outra parte infiltra e a restante escoa superficialmente sobre o terreno, convergindo para canais e áreas baixas. O processo de urbanização altera significativamente as parcelas do ciclo hidrológico, geralmente acarretando na diminuição da retenção superficial e da infiltração e no aumento dos escoamentos superficiais. Dentre essas modificações, aquela principal, introduzida pelo processo de urbanização no ciclo hidrológico, em decorrência do aumento de áreas impermeáveis, se refere a um aumento na produção de escoamento superficial (runoff), como ilustrado na Figura 2.7, podendo corresponder a cerca de 6 vezes (LEOPOLD, 1968) o valor do escoamento natural. Figura 2.7. Esquema das alterações no balanço hídrico, decorrentes da urbanização. Fonte: BACA apud JHA et al.( 2012). 25 De forma geral, em áreas urbanas, o pico da cheia tende a ser maior e a acontecer mais rápido, quando comparado à situação da bacia natural, uma vez que uma maior quantidade de água fica disponível para escoar, e mais rapidamente, pela diminuição das retenções superficiais (LINSLEY et al., 1982). A Figura 2.8 apresenta uma relação entre a modificação do uso do solo, para uma dada bacia hidrográfica, e as consequências, em termos dos hidrogramas correspondentes. Quanto maior a parcela de solo impermeável, maior e mais rápido é o pico da vazão de cheia. MIGUEZ e MAGALHÃES (2010) afirmam que, com o crescimento da ocupação, a própria calha secundária do rio acaba recebendo obras de urbanização, com ruas e até quadras inteiras tomando o seu espaço, o que agrava ainda mais o processo de cheias. Uma vez eliminado o espaço que deveria ser deixado livre para acomodação das grandes enchentes, as águas acabam procurando outros caminhos, se espalhando e atingindo regiões antes não alagáveis naturalmente. Rural Tempo Semiurbano Tempo Cidade Tempo Figura 2.8. Variação dos hidrogramas para uma mesma chuva, em função das modificações ocorridas no uso do solo. Fonte: BUTLER e DAVIES (2000). 26 A Tabela 2.1 resume os diferentes impactos da urbanização sobre uma bacia hidrográfica. Tabela 2.1. Impactos da urbanização sobre as cheias. CAUSAS EFEITOS Remoção de vegetação natural Maiores volumes de escoamento superficial e aumento da vazão de pico; maiores velocidades de escoamento; aumento da erosão do solo e consequente sedimentação nos canais e galerias. Aumento das taxas de impermeabilização Maiores volumes de escoamento superficial e aumento da vazão de pico; menores detenções em depressões e maiores velocidades de escoamento. Construção de uma rede de drenagem artificial Aumento significativo nas velocidades de escoamento; redução do tempo de pico. Ocupação das margens e planícies de alagamento População diretamente exposta a inundações periódicas em áreas naturalmente inundadas; aumento da extensão de áreas inundadas, considerando que há menos espaço para extravasamento e armazenamento nas planícies. Lançamento de resíduos Degradação da qualidade da água; doenças; sólidos e esgoto na rede de obstrução da rede de drenagem; sedimentação drenagem do canal. Fonte: Adaptado de MIGUEZ e MAGALHÃES (2010) O desenvolvimento da cidade por si só provoca alterações nos padrões de escoamento superficial e no estado dos sistemas ecológicos, impactando, além dela própria, todo o sistema fluvial que se encontra a jusante. Muitas vezes, este processo é também associado à degradação ambiental. Alterações na ocupação do uso do solo, relacionadas com a remoção de vegetação e a alta impermeabilização, faz com que maiores volumes de escoamento superficial escoem mais rápido. A ocupação de áreas ribeirinhas, as modificações no rio, pela retificação de seus cursos ou proteção de suas margens, aliados com condições sanitárias inadequadas, que permite a presença de resíduos sólidos e despejos de águas residuárias nos rios, são fatores comuns que pioram a situação. A abordagem tradicional para este problema foca na rede de drenagem, arranjando canais e tubulações em um sistema artificial de escoamento, com o objetivo de transportar rapidamente toda a água excedente para longe dos pontos de interesse. Inicialmente, a canalização está apta para lidar com as inundações naquela área, transferindo as águas para jusante. Conforme o tempo passa, a urbanização cresce e 27 mais áreas da bacia se tornam impermeáveis. O desenvolvimento de montante estressa o sistema como um todo e a rede de drenagem falha. Neste momento, torna-se difícil depender exclusivamente do aumento da capacidade de transporte dos canais para tentar ajustar o comportamento do sistema. Na maioria das vezes, esta situação é agravada por problemas de ordem socioeconômica. As populações mais pobres e carentes acabam se instalando em condições de subhabitação, em áreas de pouca ou nenhuma infraestrutura urbana, configurando situações de risco. Em alguns trechos do Rio Dona Eugênia, em Mesquita (RJ), existem habitações nessas condições (Figura 2.9). Figura 2.9. Habitações sem condições de infraestrutura adequada ao longo do Rio Dona Eugênia, Mesquita/RJ. (Fotos da autora, ano: 2011) Associados a esse problema, a coleta e o tratamento de esgotos nem sempre são feitos de forma adequada, sendo estes despejos, com frequência, lançados nos corpos d’água, sem nenhum tratamento. A questão dos resíduos sólidos e do lixo urbano também contribui para a degradação ambiental dos sistemas hídricos. 2.3. Desenvolvimento de Soluções de Drenagem – Das Práticas Tradicionais à Drenagem Urbana Sustentável Comunidades urbanas bem sucedidas são sistemas complexos que estão totalmente integrados e constantemente em evolução. A harmonia dos ambientes construídos, sociais e naturais com a cidade é resultado de interações complexas entre a qualidade do ambiente natural e construído, do capital social e institucional, e dos recursos naturais que apoiam a mesma. A forma de gestão das águas urbanas, particularmente as águas pluviais, influencia quase qualquer aspecto do ambiente urbano e da qualidade de vida. A água é 28 um elemento essencial tanto para manter/aumentar os valores ambientais de cursos d’água, quanto para as funções de amenidades e das conexões culturais do local. Apesar dessas considerações, nem sempre a urbanização é acompanhada pelo planejamento adequado e pela provisão de infraestrutura necessária para o crescimento da cidade. Outras vezes, ainda que o processo de planejamento esteja implementado, o crescimento não é adequadamente controlado. Por outro lado, embora a água seja um elemento chave para a vitalidade da cidade, o problema de cheias e o risco hidráulico associado acabam alavancando o mecanismo da degradação fluvial, porque as abordagens tradicionais tendem a limitar a mobilidade dos rios, cortando sua conexão com as planícies de inundação e empobrecendo os ecossistemas fluviais. Assim, existe um paradoxo na relação entre a água e as cidades que precisa ser bem administrado. A conexão entre a gestão sustentável de águas urbanas e a vitalidade e prosperidade dos ambientes urbanos é um tema relativamente novo, que, segundo WONG et al. (2011), deve incluir: acesso seguro ao abastecimento de água de boa qualidade; ambiente de águas limpas; proteção contra as inundações; estratégias de projeto urbano; mitigação de calor urbano; criação de paisagens produtivas; e qualidade dos espaços públicos. BINNEY et al. (2010) apresentou uma visão para as “Cidades do Futuro”, compreendendo doze princípios organizados segundo 4 temas (Figura 2.10). Muitos desses princípios se aplicariam à forma como as águas pluviais urbanas são geridas atualmente, passando a considera-las como uma componente do ciclo hidrológico urbano total. O sistema de drenagem urbana deve ser considerado de uma maneira integrada, no contexto do desenvolvimento urbano sustentável, compreendendo as relações cruzadas entre o crescimento urbano e os problemas de cheias. Os aspectos envolvidos variam desde a conservação ambiental, o controle de uso do solo, o desenvolvimento de baixo impacto, até uma vida urbana mais saudável. Para atingir esses objetivos, entretanto, é necessário construir uma estrutura que integre aspectos legais, 29 institucionais, sociais, técnicos e econômicos. Neste contexto, é importante identificar claramente a legislação aplicada, em termos de zoneamento urbano e controle de uso do solo, as políticas e as práticas de gestão de recursos hídricos, as oportunidades e dificuldades do saneamento ambiental integrado, os padrões e limitações das construções, o papel dos agentes institucionais e a participação da comunidade. Figura 2.10. Princípios da “Cidade do futuro”. Traduzido pela autora a partir do estudo de BINNEY et al. (2010), organizado por WONG et al. (2011) As áreas a serem protegidas do crescimento urbano precisam ser delimitadas, assim como, algumas vezes, será importante recuperar áreas com ocupações já consolidadas. Esta não é uma questão simples, devido às pressões sociais contra possíveis procedimentos de realocação da população. Em países em desenvolvimento, por exemplo, é comum ver “cidades informais”, compondo favelas que crescem ao longo das margens de rios, em planícies de inundação, ou então em montanhas aclivosas. Alterações da paisagem, assim como nas características originais dos rios, devem ser minimizadas. Neste contexto, prevenir que áreas urbanas se tornem altamente impermeáveis é um dos maiores objetivos da drenagem urbana sustentável. O desenvolvimento urbano deve respeitar os aspectos naturais do ciclo hidrológico ou fornecer medidas compensatórias pelas mudanças sofridas com a urbanização. A bacia como um sistema complexo e integrado deve ser considerada como um todo, não só em 30 termos físicos – deve ser a unidade de planejamento e projeto. A água, no contexto urbano, deve ser considerada de uma forma integrada e soluções sustentáveis para sistemas de drenagem devem contar para a revitalização urbana e requalificação fluvial, melhor qualidade de vida para a comunidade, processos participatórios e arranjos institucionais para permitir a aceitação, suporte e continuidade dessas soluções propostas. Várias concepções diferentes, relativas ao projeto de um sistema de drenagem integrado com o desenvolvimento da cidade, têm sido propostas nas últimas décadas, principalmente na América do Norte e na Europa, a partir de 1970, com algumas pequenas diferenças entre elas. Todas, entretanto, visam à diminuição dos efeitos da urbanização, tentando resgatar características do ciclo hidrológico natural, enquanto agregando valor à própria cidade. COFFMAN et al. (1998) propôs um conceito de projeto que tem como princípio básico captar, conduzir e, antes de descarregar, infiltrar e armazenar as águas fluviais. O novo conceito foi denominado como Low Impact Development (LID), ou Desenvolvimento de Baixo Impacto, em português. O LID adota um conjunto de procedimentos que tenta compreender e reproduzir o comportamento hidrológico anterior à urbanização. Neste contexto, o uso de paisagens multifuncionais aparece como elemento útil na malha urbana, de modo a permitir a recuperação das características de infiltração e detenção da bacia natural, procurando imitar suas funções hidrológicas, envolvendo volume, vazão, recarga e tempos de concentração. As águas passam a ser vistas como recurso em potencial e não mais como resíduo a ser descartado. A partir dos princípios e práticas sugeridos pelo LID, a água passa ser gerenciada de forma que reduza o impacto das áreas edificadas e que seja promovido o seu movimento natural na bacia hidrográfica. No Manual para Apresentação de Propostas de Drenagem Urbana Sustentável, publicado pelo Ministério das Cidades em 2006 (BRASIL, 2006), o conceito de desenvolvimento de baixo impacto já é mencionado como orientação à apresentação das propostas técnicas. O conceito passa, assim, a ser fundamento dos princípios do manejo sustentável das águas pluviais urbanas no Brasil. Para que se possam requerer recursos da União para a realização das melhorias no sistema, o município deve apresentar um Plano de Manejo de Águas Pluviais para o seu território, assegurando que as ações pretendidas foram previamente planejadas dentro de um contexto mais amplo (BRASIL, 2006). Os princípios desta abordagem podem ser destacados: 31 minimizar o escoamento superficial, atuando na redução de taxas de impermeabilização e mantendo áreas verdes; preservar os tempos de concentração da situação de pré-desenvolvimento, pelo aumento dos percursos de escoamento e rugosidade das superfícies; uso de reservatórios de retenção para controle do pico de cheia e melhoria da qualidade da água; uso de reservatórios de detenção adicionais para prevenir enchentes, se necessário. As práticas adotadas atuam tanto na redução do volume do escoamento superficial quanto na filtragem dos poluentes. Alguns exemplos são: bioretenção, valas de infiltração, telhados verdes, pavimentos permeáveis, dentre outras. De uma forma similar, outra tendência na evolução dos projetos de sistemas de drenagem envolveu o uso das Best Management Practices (BMP) ou, em português, Melhores Práticas de Gestão das Águas Pluviais. De acordo com AMEC (2001), as BMPs compõem um conjunto de ações planejadas e/ou implementadas em uma bacia hidrográfica com o objetivo de atenuar os impactos da urbanização, considerando não só os aspectos relacionados à quantidade de água, mas também aqueles associados à qualidade da água que escoa sobre a bacia. Assim, sua origem está relacionada com o controle da poluição na área de efluentes industriais, nos Estados Unidos, mas logo sua utilização foi associada ao gerenciamento de águas pluviais, de forma distribuída na bacia, integrando o controle da quantidade e da qualidade de água (US EPA, 2004). As BMPs estruturais operam capturando e detendo o escoamento superficial, minimizando o impacto hidrológico da redução da capacidade de armazenamento natural da bacia hidrográfica e também atuando na remoção dos constituintes poluidores indesejáveis. Já as BMPs não estruturais são, tipicamente, sistemas de controle de fontes poluentes, projetadas para minimizar a acumulação de poluentes e reduzir suas concentrações iniciais no escoamento superficial de águas pluviais, sendo, geralmente, usadas em conjunto com controles estruturais para criar um sistema de tratamento mais eficiente. As técnicas LID e BMP são, frequentemente, usadas em conjunto e uma pode complementar a outra. 32 No Brasil, o conceito de Técnicas Compensatórias (BATISTA et al., 2005) tem como objetivo compensar os impactos da urbanização no ciclo hidrológico através da introdução de diferentes medidas, focando na capacidade de infiltração e armazenamento. De acordo com NASCIMENTO e BATISTA (2009), essas técnicas, de forma geral, focam em processos de armazenamento e de infiltração de águas pluviais, embora soluções que promovem a interceptação e a evapotranspiração sejam também adotadas. Ainda, segundo os mesmos autores, enfoques complementares podem ser adotados, no sentido de valorizar a desconexão (ou a não conexão) de áreas impermeáveis ao sistema de drenagem, dirigindo, sempre que possível, o escoamento superficial para áreas verdes que tenham capacidade de infiltração adequada. Trabalhos publicados recentemente e que abordam o tema podem ser citados como fonte de referência de casos de estudo: CAPUTO et al. (2013), MELO et al. (2013), RICO et al. (2013) e SOUZA et al. (2013). Outra abordagem para as soluções de drenagem urbana está relacionada ao conceito de Sistema de Drenagem Urbana Sustentável, cujo termo em inglês é Sustainable Urban Drainage System, ou, simplesmente, SUDS (ELLIOT e TROWSDALE, 2007; WOODS-BALLARD et al., 2007). Neste caso, os ideais de desenvolvimento sustentável são incluídos no processo de concepção do sistema de drenagem, ou seja, os impactos das soluções de drenagem não devem ser transferidos no espaço ou no tempo. Além de contribuir para o desenvolvimento sustentável, os sistemas de drenagem podem ser desenvolvidos para melhorar o desenho urbano, gerenciando os riscos ambientais e melhorando o ambiente construído. O SUDS visa tanto a redução dos problemas de qualidade e quantidade, quanto a maximização das oportunidades de revitalização do espaço urbano e incremento da biodiversidade (WOODS-BALLARD et al., 2007). Todos eles devem ser gerenciados coletivamente e a solução desejada aparece na interface desses três objetivos (WOODS-BALLARD et al., 2007). A filosofia do SUDS, similar à do LID, é também replicar, tanto quanto possível, as condições de pré-desenvolvimento locais. A evolução contínua de todos esses conceitos e a procura por novas soluções para os sistemas de drenagem urbana levaram também ao conceito cujo termo em inglês é Water Sensitive Urban Design, ou, simplesmente, WSUD, inicialmente desenvolvido na Austrália (Projeto Urbano Sensível à Água). LANGENBACH et al. (2008) definem WSUD como uma “cooperação interdisciplinar de gestão das águas, desenho urbano e arquitetura paisagística, que considera todas as partes do ciclo hidrológico urbano, 33 combina a função de gestão da água e abordagens do desenho urbano e facilita as sinergias para a sustentabilidade ecológica, econômica, social e cultural”. De acordo com WONG (2006) “WSUD traz ‘sensibilidade à água’ dentro do desenho urbano. A expressão ‘sensível à água’ define um novo paradigma na gestão integrada do ciclo hidrológico urbano, que combina as várias disciplinas da engenharia e das ciências ambientais, associadas com a provisão dos serviços de água, incluindo a proteção dos ambientes aquáticos em áreas urbanas. Os valores da comunidade e as aspirações das áreas urbanas necessariamente governam as decisões de projeto urbano e, consequentemente, as práticas de gestão das águas”. A integração dos usos das águas urbanas em diferentes escalas espaciais, com o envolvimento de diferentes áreas do conhecimento, englobando engenharia hidráulica, urbanismo, arquitetura, ciências sociais e ambientais e economia, tentando preservar a natureza e agregando valor ao ambiente construído, em uma estrutura participativa em que as comunidades desempenham um papel importante, parece ser o ponto principal para caracterizar o conceito de WSUD. Os arranjos institucionais são elementos-chave, com o objetivo de gerenciar este processo. As três imagens apresentadas na Figura 2.11 ilustram como o ciclo hidrológico funciona em área naturais e urbanizadas, bem como apresenta, na imagem da direita, os benefícios potenciais do WSUD para obtenção de um regime hidrológico mais natural. Figura 2.11. Ciclo hidrológico: (a) natural; (b) urbano; (c) WSUD. Fonte: HEALTHY WATERWAYS (2013) Os princípios básicos do WSUD, a partir de uma perspectiva de gestão e planejamento das águas pluviais são (CSIRO, 1999): 34 Proteção dos sistemas naturais considerando o desenvolvimento urbano; Proteção da qualidade da água água urbana; Integração do tratamento das águas pluviais à paisagem pela incorporação de usos múltiplos que proverão múltiplos benefícios, como o tratamento da qualidade da água, espaço público aberto, lazer para a comunidade; Redução de runoff e picos de vazão através do uso de medidas de armazenamento temporário na fonte (com potencial para reuso) e minimização das áreas impermeáveis. Dessa forma, agrega-se valor enquanto se minimizam os custos de desenvolvimento da infraestrutura de drenagem; Redução da demanda por água potável a partir do uso de águas pluviais como recurso para fins não potáveis (ex. uso em descargas sanitárias, irrigação de jardins, lavagem de carros, etc.). Três princípios fundamentais adaptados de WONG e BROWN (2008) fixam as bases para uma “Cidade Sensível a Água”: Cidades como provedoras de abastecimento/fornecimento de água: acesso à água através de uma diversidade de fontes em uma diversidade de escalas de fornecimento; Cidades provedoras de serviços ambientais: as funções do ambiente construído complementam e apoiam a função do ambiente natural; e Cidades que compreendem comunidades sensíveis a água: o capital sóciopolítico para a sustentabilidade existe e tanto o comportamento quanto o envolvimento com a tomada de decisão, por parte dos cidadãos, são sensíveis a água. O Projeto Urbano Sensível à Água é o processo e as cidades sensíveis à água são o resultado. Em uma cidade sensível à água, o escoamento de águas pluviais flui por uma rede de corredores azuis e verdes em espaços abertos e paisagens produtivas que também detêm a água para proteção das comunidades de jusante. Para a obtenção efetiva desses resultados, é fundamental que a infraestrutura verde seja distribuída em toda a área urbana. As soluções concentradas com foco na canalização têm impacto apenas local (WONG et al., 2011). 35 O WSUD é uma oportunidade de criar lugares bonitos, bem sucedidos e resilientes (CIRIA, 2013). É inegável que a relação entre a água e as áreas urbanas precisa ser tratada com prioridade para fornecer soluções integradas de gestão do risco de cheias, fornecimento e uso sustentável da água e a melhoria da qualidade da água nos cursos d’água. Essa prioridade precisa ser aplicada de forma integrada pelas pessoas e parceiros que planejam o ambiente construído (Figura 2.12). Conexão com o ciclo hidrológico Transdisciplinaridade Criação de boas soluções para lugares bons Figura 2.12. WSUD deve ser aplicado de forma integrada – Esquema. Fonte: CIRIA (2013) Alguns exemplos de aplicação do WSUD em diferentes espaços urbanos, como ruas e estacionamentos podem ser citados: sistemas de bioretenção, jardins de chuva, pavimentos permeáveis, dentre outros. Adicionalmente a essas abordagens, ações de requalificação de rios urbanos também surgem como uma nova possibilidade. A canalização dos rios, a desconexão das planícies de inundação, a falta de espaços livres, os sistemas combinados (ou até mesmo o lançamento descontrolado de esgoto, como acontece frequentemente nos países em desenvolvimento), pressões sociais e outras questões aparecem como dificuldades no caminho de uma requalificação fluvial. Neste sentido, é um desafio encontrar formas de recuperar os rios de maneira mais natural e repensar o crescimento da cidade como consequência. No entanto, a combinação de medidas com foco na bacia, regorganizando escoamentos, evitando lançamento de lixo e esgoto nas áreas de drenagem, valorizando a água no meio urbano, pode criar condições de sustentação para um processo de requalificação fluvial, que resgata o rio e as áreas ribeirinhas associadas, auxilia no controle de cheias e completa o ciclo, integrando o rio de volta à paisagem urbana e à própria sociedade. 36 3. Requalificação Fluvial 3.1. Conceitos Básicos Rios em condições naturais sofrem variações de vazão, que levam à renovação de sua morfologia típica e das áreas inundáveis. Assim, o ecossistema fluvial é determinado por uma grande variedade de núcleos biológicos, estruturas e condições específicas, que se interrelacionam. A variabilidade no curso d’água natural é, portanto, normal. Nos cursos d’água urbanos, ela tenderia a ocorrer. No entanto, na “configuração urbanizada”, muitas vezes o rio se encontra confinado e, assim, as variações naturais são limitadas. No passado, a retificação dos rios era muito empregada, com o objetivo de aproveitamento de áreas para agricultura, urbanizações, construção de rodovias e ferrovias e a minimização do efeito local das cheias. Os efeitos decorrentes desse tipo de intervenção logo apareciam. De acordo com VIEIRA DA SILVA e WILSON JR (2005), a retificação do leito de um rio implica em que, para uma mesma energia potencial, o rio tenha um menor percurso a percorrer. Assim, muitos efeitos são percebidos, com destaque para: diminuição da frequência de extravasamento de cheias pequenas e médias; aumento das vazões das áreas de jusante; diminuição da biota aquática e terrestre, gerando empobrecimento do ecossistema; erosão das áreas de jusante; redução do perfil com encurtamento do rio e aprofundamento do leito; interrupção da conexão entre margens. Com isso, o ecossistema fluvial como um todo sofre e o rio vai, aos poucos, se degradando. Historicamente, atividades como a dragagem dos rios ou, em casos extremos, o seu capeamento, foram utilizadas numa tentativa de solucionar parte dos problemas dos rios em estado degradado. A dragagem, em particular, é uma solução de engenharia convencional, que consiste na escavação do leito do rio ou de suas margens e é usada em obras que exigem respostas de curto prazo. É uma opção cara, pois exige equipamentos específicos, transporte do material retirado, estudo e licença para o bota37 fora e muito movimento de terra, além de ter caráter cíclico. As soluções de engenharia mais comuns se traduzem em obras que, na maioria das vezes, buscam resolver o problema localmente e em curto prazo, sem levar em consideração os aspectos relacionados à sustentabilidade e os problemas que estas mesmas soluções poderão gerar em longo prazo. Também devem ser mencionados os custos associados à manutenção das obras. Tendo em vista as questões mencionadas, percebeu-se a necessidade da proposição de soluções que resgatassem a dinâmica do ecossistema fluvial, favorecendo a contínua renovação da morfologia e dos biótipos. Nesse sentido, o foco deve recair na capacidade natural de auto-sustentabilidade do rio. As condições mais naturais dos ecossistemas fluviais estão fortemente associadas com um alto grau de saúde ecológica (DUFOUR e PIÉGAY, 2009). É nesse contexto que está o conceito de requalificação fluvial. Já há alguns anos o conceito de recuperação de rios vem ganhando força, principalmente em países europeus. De acordo com GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007), pode-se dizer que os primeiros trabalhos nessa área datam da década de 1960, com as políticas de melhora da qualidade das águas. Nas décadas seguintes, de 1970 e 1980, houve uma melhor compreensão sobre os efeitos negativos do desenvolvimento sobre os ecossistemas (GREGORY, 2006). Assim, o foco recaiu em estudos sobre os efeitos das vazões e das canalizações e da importância de recuperar o regime de vazões, a conectividade do rio com suas margens e o intercâmbio entre as águas superficiais e subterrâneas para manter a produtividade e a diversidade dos corredores fluviais (WARD, 1989). Nos anos seguintes, inúmeros trabalhos que buscavam a recuperação dos rios se iniciaram, como o de LARSEN (1994) na Alemanha e em outros países europeus, como Reino Unido e Holanda (BOON et al., 1992). A partir da década de 1990 se generaliza o reconhecimento da necessidade de aproveitamento dos recursos naturais de forma sustentável e a proteção da biodiversidade, e se estende o interesse da restauração e conservação de rios de forma mais notável em âmbito científico e tecnológico. Na Europa, uma Diretiva publicada no ano 2000, a Diretiva Marco da Água, determinava que os rios europeus deveriam apresentar melhoria de suas condições ecológicas até o ano 2015. Com isso, uma diversidade de estudos e projetos foi desenvolvida, desde então, ganhando ainda mais força nos últimos anos. 38 Nos Estados Unidos, Canadá e Austrália, o interesse pela restauração de rios seguiu uma trajetória similar. Em 1992 o National Research Council – NRC, dos Estados Unidos, publicou um tratado sobre restauração de ecossistemas aquáticos que inclui numerosos exemplos práticos e é uma referência internacional sobre muitos conceitos de restauração (NRC, 1992). Na Austrália, têm destaque os programas de avaliação das funções ripárias e seu estado ecológico, de integração de usos agrícolas, de técnicas de restauração e de reabilitação, cujos princípios e muitas de suas metodologias são aplicáveis a outros âmbitos geográficos GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007). No Brasil, o tema ainda é relativamente novo, embora já existissem publicações na área desde o final dos anos 90. A principal referência sobre o tema de requalificação de rios é o manual publicado e distribuído pelo governo do Estado do Rio de Janeiro, fruto do Projeto Planágua – Semads/GTZ de Cooperação Técnica Brasil – Alemanha (BINDER, 1998). Com o título “Rios e Córregos: Preservar – Conservar – Renaturalizar”, este documento teve sua 1ª Edição datada de 1998 e a 4ª Edição (e última), de 2002. Mesmo tendo sido lançado em uma época em que o assunto ainda não estava tão em voga como nos dias atuais, o manual aborda adequadamente o tema e mantém a sua atualidade. Posteriormente, em 2001, foi publicado um novo manual, fruto do mesmo acordo técnico que o anterior, de título “Revitalização de Rios: Orientação Técnica” (SELLES et al., 2001), dando continuidade aos trabalhos. Resultado dos novos conhecimentos assimilados, este trabalho apresentava orientações sobre procedimentos para conservação e revitalização de rios e córregos fluminenses, indicando caminhos que, sob uma nova abordagem, possibilitassem a adoção de novas técnicas de engenharia ambiental que contribuíssem para a preservação e o desenvolvimento da biodiversidade e para que se obtivesse uma integração mais saudável das atividades humanas com o rio. Ambos os documentos, escritos entre o final da década de 1990 e início dos anos 2000, já traziam conceitos e visões que continuam atuais nos dias de hoje. Quando se fala de recuperação de rios, é comum que se imagine projetos de restauração, reparação, renaturalização e tantas outras definições mais. De forma comum a todas essas definições está o reconhecimento da degradação dos rios e que é necessária e conveniente a melhora de seu funcionamento, tratando de recuperar um estado mais natural, conforme tiveram em tempos passados. A recente atenção à melhoria dos rios, com uma notável gama de abordagens e aplicações, produziu uma 39 variedade de neologismos. Somente no Brasil, foram encontrados termos como revitalização, renaturalização, recuperação e restauração, por exemplo. Em outros países, mais outros termos foram encontrados. Em 1998, a publicação desenvolvida no âmbito do Projeto Planágua-SEMADS/GTZ (BINDER, 1998) apresentava o termo “renaturalização”. A publicação posterior, da mesma coleção (SELLES et al., 2001) já defendia o termo “revitalização”. A seguir, a publicação de COSTA e TEUBER (2001), também da mesma série, mas que tratava especificamente a questão de cheias no estado do Rio de Janeiro, admitia que a engenharia de recursos hídricos ainda não havia estabelecido um termo técnico que pudesse ser adotado para caracterizar esse tipo de intervenção, embora “revitalização” fosse a palavra mais empregada. Atualmente, muitas vezes se vê o conceito de “revitalização” associado a projetos de valorização urbana. É relativamente comum associar o termo “revitalização fluvial” ao uso dos rios como elementos de referência para a revitalização urbana, através de parques, áreas de lazer e pistas de caminhada, não englobando, necessariamente, aumento do valor ambiental do próprio rio. Entretanto, no Brasil, o termo “revitalização” foi utilizado como sinônimo de “renaturalização”. Uma pesquisa realizada pela autora, e apresentada na Tabela 3.1 apresenta, para a melhor compreensão do leitor, a variedade de termos pesquisados durante a confecção desta Tese e suas definições correspondentes, compiladas das mais diversas referências, desde manuais práticos até artigos científicos. 40 Restauração / Renaturalização (Restoration) Termo Definição Tabela 3.1: Definições pesquisadas no contexto da requalificação fluvial Fonte Tem como objetivo recuperar os rios e córregos de modo a regenerar o mais próximo possível a biota natural, através de manejo regular ou de programas de renaturalização, preservar as áreas naturais de inundação e impedir quaisquer usos que inviabilizem tal função. BINDER (1998) Consiste no retorno do rio às condições originais a partir do alcance de cinco objetivos pré-definidos: o restabelecimento do nível natural da qualidade da água; o restabelecimento da dinâmica sedimentar e do regime de fluxo natural; o restabelecimento da geometria natural do canal e da sua estabilidade; o restabelecimento da comunidade de plantas ribeirinhas naturais e o restabelecimento das plantas e animais aquáticos nativos (se não houver colonização/repovoamento espontâneos). RUTHERFURD et al. (2000) Consiste no restabelecimento das funções aquáticas e das características físicas, químicas e biológicas próximas às existentes antes do distúrbio; é um processo holístico que não é alcançado através da manipulação de elementos individuais. Frequentemente, a restauração requer um ou mais dos seguintes processos: reconstrução das condições físicas, hidrológicas e morfológicas antecedentes; ajuste químico do solo e da água; manipulação biológica, incluindo revegetação e reintrodução de espécies nativas ausentes ou daquelas que se tornaram inviáveis pelos distúrbios ecológicos. Nesta forma de manejo, os danos ecológicos aos recursos são reparados, a estrutura e as funções do ecossistema são recriadas, constituindo-se no ato de retornar o ecossistema a uma condição mais próxima daquela anterior ao distúrbio. NRC (1992) Retorno, a partir de uma condição disturbada ou totalmente alterada, para uma condição natural ou modificada por alguma ação humana previamente existente; ou seja, a restauração refere-se ao retorno a uma condição pré-existente, não havendo a necessidade de ter completo conhecimento de como esta condição era, nem de que o sistema retorne a um perfeito estado. Por exemplo: quando uma zona úmida alterada e posteriormente danificada retornar à sua anterior condição de alteração, é considerada uma restauração. LEWIS e ROY (1989) Consiste no completo retorno do rio ao estado estrutural e funcional existente antes do distúrbio (Restauração Total). BROOKES et al. (1996) O retorno completo da estrutura e funcionamento do rio ao estado prévio a sua perturbação. CAIRNS (1991) Tem a finalidade de recuperar o funcionamento ecológico do rio e suas margens, alcançando uma estrutura mais natural. Directiva 2000/60/CE Promover a recuperação, estabelecendo o retorno do ecossistema a um estado que se assemelha aos sistemas adjacentes não perturbados. GORE (1985) O processo de reparação do dano causado pelo homem a diversidade e dinâmica dos ecossistemas primitivos. JORDAN et al. (1987) Pretende-se alcançar um estado do rio próximo ao natural e que entendemos como um bom estado ecológico, onde só se admitem baixos níveis de distorção por atividades humanas, dando ênfase no resultado final que se conhece ou se define baseado em referências concretas. Objetivos particulares: Recuperar os processos fluviais para que o rio possa reconstruir sua dinâmica e um funcionamento mais próximo do natural ou de referencia; Fazer com que o rio aumente sua resiliência diante das perturbações naturais e antrópicas; Criar uma estrutura sustentável e compatível com os usos do território e dos recursos fluviais; Recuperar a beleza dos rios e suas margens, assim como a relação afetiva do homem com seu território e paisagem natural; Cumprir com os requisitos da Diretiva Marco da Agua. GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007) O processo de assistência a recuperação de um ecossistema que foi degradado ou destruído. SER (2002) 41 Remediação (Remediation) Revitalização (Revitalization) Reabilitação (Rehabilitation) Termo Definição Fonte Consiste em melhorar os aspectos mais importantes do ambiente do rio, tomando como referência as condições degradadas. Trata-se de uma ação para retornar, artificialmente, as características dos elementos fundamentais do corpo hídrico original, por intervenção direta ou acelerando-se o processo de recuperação. RUTHERFURD et al. (2000) É empregado primariamente no sentido de devolver boas condições ou o funcionamento de um corpo hídrico; na sua aplicação mais elementar, destina-se à obtenção de melhorias de natureza visual de um recurso natural. NRC (1992) É o retorno parcial do rio à estrutura ou função anterior ao distúrbio. BROOKES et al. (1996) Retorno a uma condição saudável ou a uma condição melhor. Pode ser: por método passivo - nele o distúrbio é reduzido ou removido e opta-se por não fazer nada, ou seja, deixa-se o curso de água auto curar-se; por método ativo - se dá através da aplicação de procedimentos específicos de reparo, sendo separados em duas categorias: modificações no canal e modificações estruturais dentro do canal, as quais visam restaurar a diversidade do habitat físico no curso de água que tenha sido modificado ou degradado. GORDON et al. (1992) Implica na recuperação de um funcionamento mais natural do rio, com a tendência de conseguir que o rio reabilitado vá ficando cada vez mais similar ao rio que era antes de sua degradação, reconhecendo nele certas limitações impostas pelas pressões existentes. GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007) Recuperação, melhoria dos atributos estruturais ou funcionais eventualmente não presentes no sistema natural. CIRF (2006) Consiste em melhorar a situação ecológica do rio com um conjunto de medidas envolvendo: o desenvolvimento de um curso mais natural para o rio; a recuperação de uma morfologia mais natural; o manejo da mata ciliar; a eliminação dos impactos ao ambiente fluvial; educação ambiental; saneamento básico; valorização e aproveitamento da paisagem fluvial. SELLES et al. (2001) É o tratamento nos casos em que mudanças irreparáveis no fluxo de água tornam impossível a sua reabilitação, e sendo o estado original não mais um objetivo apropriado. Esta forma de manejo visa melhorar as condições ecológicas do fluxo de água, mas ao final esta melhora não se assemelhará necessariamente ao estado original do rio. A aplicação desta forma de manejo reconhece que o rio mudou tanto que a condição original não é mais relevante, mesmo assim ela visa uma condição inteiramente nova. RUTHERFURD et al. (2000) Remediação significa a aplicação de um "remédio" para a melhora da situação atual (de um rio muito doente) e que se emprega com maior frequência em casos em que se parte de um nível de degradação muito intenso, quando se reconhece que se inicia o processo de recuperação com poucas possibilidades de ganhos em curto prazo, dando uma maior importância ao processo em si (ou seja ao fato de se desejar caminhar em direção a uma recuperação), mais que aos resultados que se vão alcançando paulatinamente, que são incertos e não permitem prever o estado futuro, que é desconhecido. GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007) 42 NRC (1992) Conceitua como o manejo de um rio ou do ecossistema fluvial que implica no retorno deste às condições anteriores ao distúrbio, consistindo na estabilização do desenvolvimento de habitat e colonização a uma taxa mais rápida que a dos processos naturais físicos e biológicos. A recuperação considera aspectos hidrológico e ecológico, qualidade da água, estética, além de uma visão integradora do projeto sustentável de recuperação. CUNHA (2003) É a manutenção de um ecossistema aquático, envolvendo mais do que a prevenção de alterações explícitas. Também implica em gerenciamento do ecossistema aquático para manter suas funções e características naturais. NRC (1992) A primeira regra da reabilitação é para evitar o dano. É fácil, rápido e barato danificar rios naturais. Porém, é difícil, lento e caro devolvêlos ao seu original estado. Por esta razão, a mais alta prioridade para os reabilitadores é evitar mais danos aos córregos, especialmente córregos que permanecem em boas condições. RUTHERFURD et al. (2000) O condicionamento dos rios implica em um enfoque destinado a potenciar um determinado uso do rio, sendo muito frequente neste sentido a adequação recreativa das margens ou o condicionamento do canal para melhorar seu acesso aos diferentes usos, entre eles o banho, a pesca, a canoagem, a prática de esportes, etc. GONZÁLEZ DEL TÁNAGO E GARCÍA DE JALÓN (2007) Refere-se à criação de um ecossistema que não existia previamente no local. NRC (1992) Conversão ou mudança de uma condição para outra diferente, aplicada, no caso desde estudo, a conversão de uma área alagada não permanente em uma área alagada permanente, através de alguma atividade humana. LEWIS e ROY (1989) Compreende o desenvolvimento de um recurso que não existia previamente no local. BROOKES et al. (1996) Criação (Creation) Recuperação Processo destinado a adaptar um recurso "selvagem" ou "natural" para servir a propósito utilitário humano, dispondo um recurso natural para um novo uso ou um uso modificado. Frequentemente, é empregado para referir-se a processos que destroem ecossistemas nativos e os convertem para uso urbano ou agrícola. Preservação Fonte Prevenção Definição Adequação Termo 43 Mitigação Melhoria / Melhora Termo Definição Fonte Aumento em um ou mais valores relativos a alguma característica ambiental de toda ou de parte de uma área alagada existente, em decorrência das atividades humanas. A alteração intencional de uma área alagada existente para prover condições que previamente não existiam, ao aumentar um ou mais valores destas características (variáveis) é considerada melhora. LEWIS e ROY (1989) É definido como sendo qualquer melhora na qualidade ambiental do rio. BROOKES et al. (1996) Significa um aumento do valor do rio, não necessariamente de acordo com a recuperação de seu funcionamento ecológico, mas sim focado na melhora de seu aspecto estético, no aumento de sua estrutura ou diversidade física, sem que os elementos melhorados desta estrutura sejam uma consequência do funcionamento do próprio rio. GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007) Ações tomadas para evitar, reduzir ou compensar os efeitos dos danos ambientais. Entre as ações possíveis, são aquelas que restauram, melhoram, criam ou substituem ecossistemas danificados. NRC (1992) Realiza-se no âmbito da restauração ecológica e representa a moderação ou diminuição da intensidade dos efeitos que se consideram nocivos para os ecossistemas e que são causados por determinadas ações humanas. A mitigação de tais efeitos implica muitas vezes na substituição de um ecossistema por outro, o que significa a criação ou promoção de um ecossistema equivalente, mas distinto, que substitui o primitivo aceitando que este último já não poderá se manter ou alcançar com as atividades humanas existentes. GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007) 44 A partir da Tabela 3.1, é possível perceber que muitos dos termos não possuem um significado unívoco, outros possuem pontos em comum e, por vezes, se confundem. Apesar desta variedade, há uma mesma ideia base que, em maior ou menor escala, permeia esses conceitos. A requalificação fluvial é outro termo que aparece nesta discussão e que corresponde a uma interpretação realizada pelo CIRF (2006). Ela aborda uma multiplicidade de aspectos, focando, basicamente, na busca de uma melhoria ambiental para os rios. A adoção desta referência italiana nesta Tese se dá pela concordância da autora em relação à abrangência do termo em questão, conforme será explicado, em linhas gerais, no texto que segue. A preocupação com o conceito de requalificação fluvial, de um modo geral, e coletivamente para as suas variações possíveis, tem sua origem, como discutido na abertura deste capítulo, na percepção de que praticamente todos os rios sofreram algum tipo de antropização, sendo quase impossível encontrar rios em condições naturais (HOUGH, 2004; RILEY, 1998), e que esse processo veio acompanhado da verificação de que rios que tiveram diminuição de diversidade ecossistêmica apresentam algum tipo de degradação ou desequilíbrio, afetam o ambiente construído e as atividades econômicas que se desenvolvem em seu entorno e demandam obras de proteção, quase sempre em volumes crescentes. A perda de naturalidade e a redução da qualidade do ambiente fluvial parecem vir acompanhadas, quase sempre, de maiores custos de manutenção e de maiores prejuízos, especialmente com as cheias. Nesse contexto, a requalificação surge como uma proposta de, tanto quanto possível, recuperar a qualidade ambiental dos ecossistemas fluviais, buscando resgatar valores naturais, articulando esse processo com as comunidades que vivem em torno do rio e com as atividades econômicas ali desenvolvidas, de uma forma harmônica e sistêmica. Essa definição, intrinsecamente, propõe a ideia de que rios melhores ecologicamente irão satisfazer melhor também outros objetivos. Requalificar, então, caracteriza-se como um objetivo ambiental, no senso de que um melhor estado geral dos corpos d'água é desejável, pois pode proporcionar benefícios para uso recreativo ou lazer, aspectos que agregam valor para a sociedade, e permite a preservação da natureza e da biodiversidade. A requalificação pretende que rios mais naturais demandem menos intervenções e sejam também economicamente mais viáveis, além de proverem soluções mais sustentáveis, ao longo do tempo, para importantes problemas das bacias hidrográficas, como o controle de cheias e a redução do risco hidráulico. 45 Nesse sentido, estabelece-se que a requalificação fluvial está articulada com a hidrologia e a avaliação do comportamento hidráulico do canal, a morfologia, a qualidade da água e a presença de ecossistemas fluviais saudáveis, sendo estes últimos, uma consequência dos outros itens. Com isso, podem ser fixados quatro pilares fundamentais que sustentam sua lógica, os quais se apresentam na Figura 3.1. Figura 3.1: Proposta da requalificação fluvial. Diagrama elaborado pela autora a partir de CIRF (2006) O objetivo global da requalificação é obter um curso d’água que seja melhor. Isto implica, naturalmente, antes de tudo, evitar o agravamento do estado atual e, em seguida, tentar melhorá-lo, tanto quanto possível. Em síntese, deve estar claro que a requalificação não deve ser a restauração das condições naturais, mas sim um movimento no sentido de se atingir condições desejáveis, possivelmente mais próximas àquelas pré-existentes. A visão da requalificação começa, portanto, com a lógica de inverter a tendência de degradação, não piorando, mas melhorando o rio, dentro do possível, até um estado mais natural, obtendo um melhor compromisso socioeconômico e ambiental, principalmente nos casos de contexto antrópico. A Figura 3.2 apresenta de modo esquemático essa perspectiva. 46 Ontem Hoje Amanhã Figura 3.2. Proposta da requalificação fluvial. Fonte: NARDINI (2012) É preciso ter cuidado para que não se confunda a proposta de requalificação fluvial apenas com o emprego de técnicas de baixo impacto ambiental e de bioengenharia isoladamente. A requalificação fluvial é um objetivo ambiental, um processo verdadeiro e próprio. A bioengenharia, entretanto, corresponde a uma classe de técnicas que podem vir a ser úteis também para a requalificação fluvial, mas que são, por vezes, dispensáveis. Muitas vezes o objetivo de requalificar, quando se tem o tempo necessário, pode adir exclusivamente da ação de recuperação natural, sem obras, depois de tratado e finalizado o processo que dispara a degradação. Também é importante mencionar que a requalificação pode, por vezes, coincidir com o “projeto da paisagem”, no sentido da arquitetura paisagística, mas não se limita a isso e não é o seu sentido mais geral e intrínseco. Essa interação é desejável, mas não basta, isoladamente, para definir o conceito de requalificação. A requalificação fluvial, em seu significado "maior", pode exigir uma grande revisão na organização do território em termos de assentamentos, infraestrutura e gestão. Ainda, muitas vezes, o desequilíbrio dos rios vem “de fora”, a partir de intervenções sofridas pela bacia hidrográfica (poluição difusa, desmatamento, impermeabilização do solo). Assim, pode ser inútil intervir no curso d’água sem primeiro atuar na escala de bacia. 47 Em linhas gerais, a requalificação fluvial trata de uma abordagem, não uma técnica, embora abarque um conjunto destas, e é caracterizada por uma forte transdisciplinaridade. O uso do termo requalificação é proposto nesta Tese porque expressa a ideia de passar de uma situação degradada para uma melhor, o que é definitivamente pertinente em nosso contexto, frequentemente degradado. Além disso, ela não propõe que se tente a todo custo a volta ao estado original (que é a ideia da renaturalização), embora, certamente, sempre considere as condições naturais potenciais, determinadas pela localização geográfica do curso d’água, clima, topografia, características geológicas e geomorfológica e sua história natural passada. Com base nas discussões apresentadas, o esquema apresentado na Figura 3.3 foi elaborado pelo grupo de pesquisa do Laboratório de Hidráulica Computacional da COPPE/UFRJ, do qual a autora desta Tese faz parte, a partir da proposta de RUTHERFURD et al. (2000), que sintetiza as definições de reabilitação, restauração e remediação, ampliando-a para englobar os conceitos de melhoria, revitalização, remediação e, também, introduzir o conceito de requalificação fluvial. Percebe-se, a partir da figura, que o conceito de requalificação é amplo, sendo o mais apropriado para emprego em áreas urbanas. Criação Requalificação Fluvial Remediação Revitalização Rio Degradado Melhoria Reabilitação Renaturalização Degradação Figura 3.3: Diferenças entre termos – definição da requalificação fluvial. Adaptado pela autora a partir de RUTHERFURD et al. (2000) 48 A definição proposta para a requalificação fluvial, traduzida pela autora, a partir do original em italiano publicado por CIRF (2006) é: “Conjunto integrado e sinérgico de ações e técnicas, de tipo muito variado (do jurídico-administrativo-financeiro, até o estrutural), que permite que tanto o curso d’água quanto o seu território mais estreitamente conectado (‘sistema fluvial’), volte a possuir um estado mais natural possível, capaz de desempenhar suas características funcionais ecossistêmicas (geomorfológicas, físico-químicas e biológicas), dotado de maior valor ambiental, procurando satisfazer até mesmo os objetivos socioeconômicos.” Para que os projetos de requalificação fluvial possam ser colocados em prática, é preciso ter em mente quais ações podem ser realizadas. Basicamente, é possível dividilas em dois grupos: ações estruturais e ações não estruturais. Tal classificação guarda semelhança com a lógica da drenagem sustentável, A seguir, com base em NARDINI (2011) e SELLES et al. (2001), são apresentados possibilidades de ação em cada uma dessas tipologias na Tabela 3.2. Tabela 3.2: Ações para atuação na Requalificação Fluvial. Ações estruturais Ações não estruturais Remoção de elementos de risco Desenvolvimento de cultura fluvial (conhecimento, sensibilidade, consciência, valores, know-how) Restauração da vegetação Melhora do regime hídrico Melhora da qualidade da água Suspender a extração de areia para deter o aprofundamento do leito do rio Facilitar o acesso da população à água e às margens para efeito de lazer e recreação Buscar a morfologia mais natural dos rios. Educação ambiental participativa Planejamento e processos decisionais compartilhados Normas/Regulamentação Incentivos/Desincentivos Informação/Monitoramento Restabelecer a continuidade dos cursos d’água para a fauna migratória Restabelecer locais para a desova e biótipos aquáticos Fonte: Adaptado de NARDINI (2011) e SELLES et al. (2001) As estratégias traçadas para a obtenção de um bom estado ecológico para o rio devem estar baseadas em princípios científicos e devem levar em conta, também, critérios socioeconômicos, considerando a região ou país, e a bagagem histórica e cultural. O conceito de sustentabilidade deve estar presente em todas as atuações 49 relacionadas à restauração e conservação de rios (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007). 3.2. Requalificação Fluvial Urbana Sabe-se que os sistemas fluviais autossustentáveis fornecem importantes bens ecológicos e sociais e serviços para a vida humana (POSTEL e RICHTER, 2003 apud PALMER et al., 2005). A requalificação fluvial é uma questão que vem como uma necessidade para enfrentar a progressiva deterioração dos ecossistemas de rios em todo o mundo, como discutido no item anterior. Os resultados podem aumentar a quantidade e a qualidade dos recursos fluviais e seu uso potencial para a população ribeirinha (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007). Em áreas urbanas, a requalificação fluvial é mais complexa, por conta das grandes modificações sofridas pelas áreas ribeirinhas e pela própria bacia, com a construção de edificações e ruas, que tornam mais difícil obter o espaço necessário para recuperar os processos naturais do leito do rio e de suas margens (ibid.). Assim, o processo de requalificação fluvial precisa ser discutido em uma forma particular para áreas urbanas e uma solução de consenso entre a paisagem natural e o ambiente construído precisa ser encontrada. Entretanto, ainda que as áreas ripárias de rios urbanos pudessem ser restauradas à sua condição natural original, as modificações pesadas que a bacia sofreu ao longo do tempo, provavelmente, contribuiriam para que as cheias continuassem acontecendo. Ou seja, o espaço necessário para recuperar as funções curso do rio, hoje, seria maior do que na situação natural, exatamente pelas modificações introduzidas na bacia. Por isso, é preciso que ações na bacia sejam consideradas, com o objetivo de diminuir a impermeabilidade e prover retenções superficiais, com o uso de reservatórios. Essa demanda caminha no sentido de encontrar com as medidas de controle de escoamento na fonte, distribuídas pela bacia. LOERNTHAL (1964) apud DUFOUR e PIÉGAY (2009) defende que o homem é parte da natureza e não há razão para preferir o estado natural em detrimento do atual. De fato, o homem é parte da evolução do ecossistema fluvial e em muitos contextos retornar ao passado é impossível ou, no mínimo, difícil, além de ser, eventualmente, indesejável. Entretanto, a capacidade para manter e recuperar os processos hidrológicos, 50 morfológicos e ecológicos deve ser levada em consideração, para garantir um ambiente mais saudável, mesmo que não igual ao natural. DUFOUR e PIÉGAY (2009), por sua vez, defendem que condições passadas não devam ser usadas como referência porque nenhum estado histórico anterior pode ser justificado em detrimento de outro, uma vez que a maioria dos sistemas já foi influenciada pelo homem em todos os estados anteriormente conhecidos. Os mesmos autores também defendem que cada um de nós está integrado em nossa própria cultura, o que, inevitavelmente, influencia a forma como percebemos o papel da natureza e da sociedade. A Requalificação Fluvial Urbana (RFU) é um desafio para gestores, pesquisadores, especialistas e cidadãos. Para tornar a requalificação algo viável, é preciso integrá-la nos processos de planejamento urbanístico, permitindo a participação ativa de todos os interessados, incluindo aí desde entes políticos e privados até a população residente na área em questão. A recuperação da memória do rio entre os cidadãos e sua adoção pela comunidade é um pré-requisito importante para o sucesso de um projeto de RFU. Para desenvolver uma verdadeira estratégia de RFU, é preciso considerá-la em conjunto com o contexto local que abriga a cidade, observando aspectos tanto históricos quanto socioeconômicos. A valorização e a reintegração do rio como parte da paisagem urbana é fundamental neste processo. É preciso identificar um conjunto de medidas de requalificação ambiental aplicável ao limitado contexto de ação sobre rios urbanos, capazes de integrar, ou pelo menos permitir o convívio, dos múltiplos interesses da cidade, como a exigência de segurança hidráulica, a recuperação de áreas degradas, a necessidade de espaços para o lazer, dentre outros. Em ambientes urbanos, com todas as dificuldades impostas, o foco principal pode recair na restauração da conectividade lateral com as margens do rio e seus afluentes, aumento dos graus de liberdade do rio, na restauração do seu regime de escoamento natural, no reequilíbrio das dinâmicas geomorfológicas, na redução da poluição da água e a descontaminação dos solos e na reativação das áreas pertencentes ao rio. A combinação de conceitos de gestão de riscos de inundações com medidas de requalificação do rio pode ser uma solução de aplicabilidade eficiente em rios urbanos, em comparação com as soluções tradicionais e localizadas de drenagem (JORMOLA, 2008). Nesse contexto, uma abordagem sustentável para o sistema de drenagem pode também considerar a requalificação fluvial 51 como uma das ferramentas alinhadas com o objetivo maior de gestão sustentável das águas urbanas. Assim, o que é esperado, em geral, como resultado mais provável de uma requalificação fluvial urbana, é a criação de um sistema fluvial autossustentável, não necessariamente similar ao natural, de forma a agregar valor ambiental ao rio e suas áreas circunvizinhas, além de manter a função de controle de cheias, após a restauração dos padrões de escoamento. No entanto, é importante notar que, mesmo quando as medidas adotadas configurarem apenas uma requalificação parcial, elas são importantes. Além de reduzir o pico das cheias, elas ajudam na divulgação deste tipo de técnicas e proporcionam uma nova percepção sobre a existência do rio para a comunidade envolvida. FINDLAY e TAYLOR (2006) destacam que mesmo que um rio não possa retornar para uma situação anterior, na maioria das vezes, surgem boas oportunidades para melhorar o funcionamento ecológico de uma rede fluvial urbana. Cabe salientar que o novo equilíbrio atingido por um curso d’água urbano não provê um modelo para projetos de requalificação porque o desenvolvimento urbano está em constante transformação (RILEY, 1998) e a situação muda de uma cidade para outra. O grau de melhoria ambiental que pode ser alcançado depende das várias condições do entorno, muitas vezes restritivas no sentido de uma abordagem ecossistêmica para o curso de água. No entanto, é conveniente que, na tomada de decisão, sejam desenvolvidas análises econômicas apropriadas para considerar alternativas viáveis. A requalificação fluvial em uma área densamente urbanizada não é uma tarefa impossível. A grande chave para esta questão é encontrar o ponto de equilíbrio para a coexistência da cidade com o rio em um estado de qualidade ecológica melhor. DUFOUR e PIÉGAY (2009) acreditam que os objetivos de determinado projeto de RFU devem resultar de uma combinação do estado desejado (o que se quer) com o potencial de funcionamento (o que é possível ter). Em relação a áreas em fase inicial de urbanização, é importante cuidar para que as faixas fluviais sejam protegidas, garantindo a integridade dos recursos e das opções para o futuro da paisagem. Os esforços devem se concentrar na proteção das planícies de alagamento como corredores verdes, mantendo a urbanização distante dos cursos d’água, e integrando o trecho como um recurso valorizado na paisagem, com trilhas, 52 parques e acessos. Medidas para gerir a erosão, a produção de sedimentos e água de chuva devem ser postas em prática (RILEY, 1998) conjuntamente. BINDER (1998) já se destacava no início das discussões sobre o tema de requalificação fluvial de áreas urbanas no Brasil, por fazer menção específica a este ambiente, colocando como requisitos: acesso à água; ampliação do leito do rio; recuperação da continuidade do curso d’água; aplicação de técnicas de bioengenharia; recuperação das faixas marginais de proteção e da mata ciliar; reconstituição das estruturas morfológicas; promoção de biotas especiais; propiciação de elementos favoráveis ao lazer. É importante expandir a visão e passar a considerar, em projetos de RFU, também o fator humano, discussão pouco desenvolvida até o momento. Ao minimizar os desejos da sociedade, provavelmente são superestimados os valores de algumas propriedades do rio e subestimados valores culturais e a complexidade da trajetória do corredor fluvial (DUFOUR e PIÉGAY, 2009). Existem várias razões válidas e tangíveis para que se decida pela requalificação fluvial de um curso d’água. Alguns desses fatores incluem , por exemplo, a qualidade da água, enquanto outros mais difíceis de especificar, se referem a benefícios econômicos e ao valor ambiental. É a combinação desses fatores que, segundo FINDLAY e TAYLOR (2006) determinam quando um curso d’água urbano deve ser ou não submetido à requalificação fluvial, o grau de profundidade do projeto e os objetivos ambientais que são fixados. GUSMAROLI et al. (2011) afirma que a motivação para a RFU não é somente ligada ao valor do rio em si, mas pode constituir uma oportunidade para a cidade, em termos de valorização imobiliária dos quarteirões ribeirinhos, de revitalização econômica de bairros depreciados por enchentes ou pela proximidade com um rio degradado, de melhoramento da qualidade da vida dos habitantes e de redução do risco hidráulico (geralmente presente). 53 Por fim, cabe destacar alguns pontos importantes, sinalizados por BINDER (1998), em relação a projetos de RFU: os custos para manter a evolução natural do rio são baixos quando comparados às obras tradicionais; o processo de recuperação das feições naturais do rio pode levar anos ou décadas; exige acompanhamento de pessoal técnico qualificado; depende da possibilidade de evitar prejuízo para a população, oferecendo compensações para determinado uso; possui restrições econômica, financeira e social, como deslocamento de população ribeirinha e remanejamento de áreas agrícolas. Trabalhos recentes têm focado em projetos de requalificação em áreas urbanas. Para conhecimento do leitor, alguns são citados a seguir. Em CIRF (2006); GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN (2007); RILEY (1998); SELLES et al. (2001), são apresentadas diversas formas de atuação em rios urbanos, no âmbito da RFU, como por exemplo: melhoria da qualidade e da distribuição da quantidade de água, reordenação do espaço fluvial, melhoria da continuidade fluvial, diminuição do revestimento dos leitos, introdução de vegetação, dentre outras medidas. Também são apresentados, nessas referências, exemplos de casos bem-sucedidos para cada uma das intervenções realizadas. Outros trabalhos recentes abordam a RFU; alguns destes são mencionados a seguir. FINDLAY e TAYLOR (2006) discutem a questão de o porquê reabilitar rios urbanos, considerando o contexto australiano. O trabalho analisa os fatores econômicos, sociais e ambientais que influenciam a tomada de decisões com respeito à reabilitação e gestão de rios urbanos e considera sua importância e valores relativos. KIBEL (2007) discute os esforços para projetos de restauração fluvial nos Estados Unidos, compilando uma série de estudos de caso em Los Angeles, Washington D.C., Portland, Oregon, Chicago, Salt Lake City e San Jose. Também analisa o papel do governo federal (em particular, do U. S. Army Corps of Engineers) e a atuação da população nas questões políticas referentes a rios urbanos. 54 VIEIRA et al. (2008) sugerem metodologia para a realização de estudos necessários à definição de projeto de requalificação na cidade de Guimarães, Portugal. A Ribeira da Costa/Couras é o curso d’água escolhido como caso de estudo. COSTA (2008) avaliou a degradação ambiental no Córrego Grande, curso d’água em meio urbano no estado de Santa Catarina, visando a definição de medidas de revitalização em situação consolidada de ocupação urbana na zona de proteção legal daquele curso d’água, empregando metodologia de avaliação de impactos ambientais como checklist e matriz de interação. CASTRO et al. (2009) apresentaram metodologia consolidada para a avaliação dos efeitos da urbanização na quantidade, qualidade e regime dos corpos de água. Sua metodologia era fundada no uso de indicadores e métodos de análise multicritério, objetivando proporcionar a análise global do desenvolvimento urbano. KENNEY et al. (2012) utilizaram métodos econômicos padronizados para comprovar que projetos com foco em qualidade da água e proteção e melhora de infraestrutura poderiam ser quantificados e avaliados em termos de custos. Assim, o trabalho pretendia avaliar o custo x benefício de projetos de requalificação fluvial. GORSKI (2010) pesquisou um conjunto de planos e projetos paisagísticos de recuperação de cursos d’água urbanos, desenvolvidos e/ou implementados entre 1990 e 2006, tratando de investigar as especificidades por eles estabelecidas, de acordo com o sítio, aspectos socioculturais e aspectos políticos e de gestão e, então, extraiu referências de projeto passíveis de orientar a abordagem técnica e sociopolítica de planos de recuperação de rios urbanos. MACEDO et al. (2011) avaliaram o emprego de projetos de restauração de cursos d’água em áreas urbanizadas, apresentando um panorama sobre a restauração de rios urbanos no mundo e, através de um estudo de caso em Belo Horizonte (MG), apontou a viabilidade técnica e ambiental do emprego desta abordagem nas grandes cidades brasileiras. CARDOSO (2012) propôs uma sistemática voltada para a orientação de processos de intervenção em cursos d’água urbanos – considerando etapas de concepção, análise, comparação e seleção de alternativas – tendo por base o estado de degradação dos sistemas fluviais e as condições urbanas da sua área de inserção, assim como aspectos relacionados ao desempenho, impacto e custos das soluções. RICO et al. (2013) apresentaram um caso de estudo na cidade de Bogotá, utilizando metodologia de auxílio à decisão baseada em análise multicritério para 55 priorização de intervenções em cursos de água fundamentada em uma avaliação que considerava os impactos sofridos pelo curso de água e a pressão por ocupação antrópica que este sofria. Assim, visavam auxiliar os decisores quanto à priorização de intervenções em trechos de cursos d’água. Nos itens seguintes são apresentados, de forma breve, alguns dos manuais de requalificação fluvial existentes e que foram pesquisados pela autora no decorrer deste trabalho. Também serão apresentados alguns exemplos de casos de estudo de requalificação fluvial, tanto no Brasil quanto em outros países. 3.3. Breve Panorama da Requalificação Fluvial no Mundo 3.3.1. Brasil No Brasil, conforme já mencionado anteriormente, a publicação de BINDER (1998) é uma referência pioneira sobre o tema. Seu objetivo era apresentar alternativas de recomposição de rios impactados por obras realizadas em seu leito utilizando referências de casos europeus. Com isso, o manual propunha regenerar o máximo possível a biota natural, através de manejo regular ou de programas de renaturalização. Assim, visava o desenvolvimento sustentável do rio e da paisagem, de acordo com as necessidades. Também muito apropriadamente, o manual destaca que, com base no diagnóstico e na avaliação das necessidades, é preciso definir: o mapeamento da morfologia fluvial, o regime de vazões e a qualidade da água. Em relação à atuação em áreas urbanas, ele já se destacava por fazer menção a este ambiente. A publicação seguinte, de SELLES et al (2001), era resultado dos novos conhecimentos assimilados. Assim, apresentava procedimentos para conservação e revitalização de rios e córregos fluminenses, indicando caminhos que, sob uma nova abordagem, possibilitassem a adoção de técnicas de bioengenharia que contribuíssem para a preservação e o desenvolvimento da biodiversidade e para que se obtivesse uma integração mais saudável das atividades humanas com o rio. É importante ressaltar que algumas das técnicas propostas, apesar de serem evoluídas em relação aos conceitos tradicionais de engenharia, eles não se encaixariam, hoje, como sendo técnicas de requalificação, podendo se classificar como bioengenharia ou engenharia naturalística. Um exemplo é a sugestão da proteção de margens com enrocamento, o que pode ser mais facilmente integrado ao ambiente natural e é, 56 seguramente, melhor do que paredes de concreto, mas que fixa o rio e impede a sua mobilidade natural. Hoje, a ideia de “dar espaço ao rio” e recuperar a sua vegetação original, se encaixa melhor com a ideia da requalificação fluvial. A recuperação da mata ciliar, por sua vez, é uma medida proposta nos manuais e que, portanto, continua atual. 3.3.2. Austrália Outro manual de referência é o publicado pelo governo australiano no ano 2000, intitulado A Rehabilitation Manual for Australian Streams (RUTHERFURD et al., 2000). O manual tem como objetivos: equipar gestores com algumas ferramentas, ideias e habilidades para melhorar as condições físicas e biológicas dos rios; encorajar a reabilitação de flora e fauna nativas, funcionando como um ecossistema sustentável; encorajar a proteção de rios saudáveis e propiciar o retorno, tanto quanto possível, dos valores originais dos rios danificados. 3.3.3. Espanha Na Espanha, o documento de referência publicado pelo Ministério do Meio Ambiente em 2007 (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007), intitulado Restauración de ríos – Guía metodológica para la elaboración de proyectos, vem sendo utilizado como guia de projetos de restauração fluvial para atender à legislação europeia. São objetivos principais deste guia: disponibilizar um documento com base científica que ajude a gestão e restauração de rios; oferecer princípios e metodologias para caracterização e avaliação das condições hidromorfológicas dos rios; unificar critérios de atuação e estabelecer pautas metodológicas para a gestão dos projetos, considerando a participação dos cidadãos; difundir o interesse pelo estudo e conservação dos rios e contribuir para o aproveitamento sustentável dos recursos naturais que eles oferecem. 57 3.3.4. Itália Na Itália, o Centro Italiano de Requalificação Fluvial (CIRF) publicou o manual La Riqualificazione Fluviale in Italia: Linee Guida, strumenti ed esperienze per gestire i corsi d’acqua e il território, cujos principais objetivos são (CIRF, 2006): apresentar uma posição inovadora em relação não só às técnicas, mas também às estratégias adotadas para a requalificação de um rio; apresentar diretrizes operacionais, destinadas especialmente àqueles que têm o poder de decisão, para que abordem uma ação técnica integrada. 3.3.1. Inglaterra Na Inglaterra, o manual Manual of River Restoration Techniques (THE RIVER RESTORATION CENTRE, 2002) apresenta técnicas para a requalificação de rios, divididas em 11 partes. Publicação recente, o manual Rivers by Design (RESTORE, 2013) explica o contexto da requalificação fluvial e oferece orientações sobre o planejamento de projetos para garantir que o desenvolvimento sustentável seja alcançado. Uma série de estudos de caso demonstra exemplos de como o desenvolvimento bem planejado pode aumentar a qualidade ecológica, reduzir o risco de cheias e criar benefícios econômicos e sociais, tais como a melhoria das instalações de lazer e dos espaços públicos. Os principais objetivos deste manual são: mostrar aos projetistas, arquitetos e gestores o papel crucial que eles podem desenvolver na requalificação fluvial; oferecer recomendações práticas e informações destinadas a maximizar os benefícios ecológicos, sociais e econômicos de desenvolvimento, integrando a gestão da água no planejamento e projeto de desenvolvimento em todas as escalas. 3.3.2. Ásia O manual Reference Guideline for Restoration by Eco-Compatible Approach in River Basin of Asia (ARRN, 2012), referência para os países asiáticos, tem como principais objetivos: 58 apresentar ideias básicas e políticas indispensáveis para a restauração de ambientes fluviais na Ásia; aumentar o interesse dos leitores em um rio próximo; criar oportunidades para novos projetos de requalificação fluvial; e apoiar projetos de requalificação de rios atuais. 3.4. Casos de Exemplo Existe, na Europa, um projeto chamado Restore (RESTORE, 2013), cuja proposta inclui a divulgação das melhores práticas em requalificação de rios na Europa. Com um total de 408 casos de estudo cadastrados até o momento, em 27 países, o site é uma fonte de informações interativas na área em questão. A página de casos do projeto (Figura 3.4) conta também com auxílio do Google Maps para apresentar e localizar os casos. O banco de dados conta com informações sobre: mitigação, adaptação e técnicas de compensação; informações sobre valores e serviços ecossistêmicos; e participação de stakeholders. Figura 3.4: Página Principal do RiverWiki. Fonte: RESTORE (2013) 59 Essa ideia será implantada na América Latina, por meio do projeto SERELAREFA. Os integrantes do projeto, com a participação especial de alguns alunos da COPPE/UFRJ, coletaram informações sobre casos brasileiros para ajudar a compor o banco de dados latino-americano. Os primeiros quatro casos coletados já estão disponíveis no site do projeto para consulta e são apresentados de forma resumida a seguir. Além desses, também foram selecionados alguns estudos de casos a nível internacional para apresentação. Na sequência, uma compilação maior, na forma de tabela, apresenta todos os casos pesquisados nesta Tese. 3.4.1. Casos Nacionais Durante o desenvolvimento desta tese, foram pesquisados diversos casos nacionais que pudessem ser enquadrados como sendo de Requalificação Fluvial. Ao final da pesquisa, foram selecionados dez casos, os quais são listados na Tabela 3.6. Desse total, foram elaboradas, no âmbito do projeto SERELAREFA, e contando com o auxílio dos alunos inscritos na disciplina “Requalificação Fluvial Urbana”, ministrada em 2012, na COPPE/UFRJ, fichas descritivas de oito projetos. Dessas, quatro já tiveram sua divulgação autorizada por membros da equipe idealizadora do projeto e são apresentadas, na íntegra, no site do projeto (www.serelarefa.com). Tais casos, pela sua aderência ao caso de estudo proposto por este trabalho, são apresentados a seguir, de forma resumida. São eles: Projeto Iguaçu (RJ), Projeto DRENURBS (MG), Projeto Manuelzão (MG) e Projeto PROTIJUCO (SP). Rios Iguaçu-Sarapuí (Projeto Iguaçu) As informações apresentadas a seguir foram obtidas em CARNEIRO (2008); COPPETEC (2009); LABHID (1996). A bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí é caracterizada, principalmente, por duas unidades de relevo: a Serra do Mar e a Baixada Fluminense, com um forte desnível de cerca de 1600 metros do ponto mais alto da serra (pico do Tinguá) até a planície. O Rio Sarapuí passou a pertencer à bacia do Rio Iguaçu no início do século passado, por ocasião das primeiras grandes obras de saneamento na Baixada Fluminense, quando seu curso médio e inferior foi retificado e sua foz desviada para o curso inferior do Rio Iguaçu; por isso a bacia hoje é chamada de bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí (Figura 3.5). 60 Figura 3.5: Localização da bacia hidrográfica dos Rios Iguaçu-Sarapuí (RJ) Fonte: COPPETEC (2009) Os órgãos do governo estudam e investem há muito tempo nessa área, visando mitigar os problemas oriundos das inundações. Alguns exemplos de projetos realizados são destacados a seguir. Na década de 1930, o Departamento Nacional de Obras de Saneamento (DNOS) foi criado para executar obras de saneamento na Baixada Fluminense, tornando áreas alagadiças disponíveis ao cultivo. No entanto, como tais obras não foram acompanhadas de um eficiente programa de ocupação, incentivo e apoio técnico, a maior parte das áreas de intervenção ficou subutilizada ou abandonada. Em 1988, o projeto “Reconstrução-Rio” foi iniciado, motivado pelas enchentes que atingiram a Baixada Fluminense. A maior parte das obras era do setor de drenagem e prevenção de enchentes. Devido à falta de manutenção, algumas obras foram perdidas. No ano de 1994, com o apoio do Banco Mundial (BIRD) e do Programa das Nações Unidas (PNUD), foi montada uma equipe técnica para elaborar o “Plano Diretor de Recursos Hídricos, Controle de Inundações e Recuperação Ambiental da Bacia do Rio Iguaçu/Sarapuí”, conhecido como “Projeto Iguaçu”. As atividades envolviam além de obras, o planejamento do uso do solo e a montagem de uma nova estrutura institucional. Decorrida mais de uma década da sua elaboração, com poucos investimentos na Baixada Fluminense, houve o agravamento do quadro, com a ocorrência de inundações frequentes e o aumento do assoreamento dos cursos d'água da região. Em 2007, todo o “Projeto Iguaçu” foi revisado, com o objetivo de atualizar os projetos estruturais e, também, de conceber novas estratégias de planejamento do uso do solo em bases sustentáveis, que permitissem o controle de inundações num 61 horizonte de longo prazo. Relançado pelo Instituto Estadual do Ambiente (INEA) com o título “Projeto de Recuperação Ambiental dos Rios Iguaçu-Sarapuí e Botas na Baixada Fluminense, Região Metropolitana do Rio de Janeiro, RJ, Brasil”, o “Projeto Iguaçu” é um importante instrumento para a gestão dos recursos hídricos na região. A bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí apresenta algumas características motivadoras para a execução deste projeto, dentre as quais podem ser citadas: localizada na região metropolitana do Rio de Janeiro; apresenta áreas de grande desenvolvimento urbano e industrial; apresenta ampla zona rural em processo de urbanização; seus mananciais desembocam na Baía de Guanabara, corpo hídrico de grande importância para o Estado do Rio de Janeiro; região que frequentemente sofria com grandes inundações na época do verão, trazendo risco de vida a população, proliferação de doenças e perdas humanas e materiais; possui mananciais importantes para o abastecimento de água da Baixada Fluminense; apresenta áreas onde a ocupação do solo conflita com as condições de habitabilidade, em especial zonas mal drenadas; exibe características de alguns ecossistemas importantes do Estado, tais como Mata Atlântica e manguezais da Baía de Guanabara. Foram determinados como objetivos para a revisão do “Plano Iguaçu” aqueles destacados a seguir: evitar a reincidência de enchentes na época de fortes chuvas causadas pelo acúmulo de resíduos o que prejudica os escoamentos; contribuir para a despoluição da bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí e Botas; recuperação ambiental; controle do uso do solo, através de criação de APAs (Áreas de Preservação Ambiental) e áreas com restrição de alguns tipos de ocupação; e criação de parques com paisagens multifuncionais (esporte, contemplação e interação). 62 As ações definidas para a execução do plano foram classificadas em estruturais e não estruturais e estão apresentadas na Tabela 3.3. A Figura 3.6 apresenta uma das intervenções do “Projeto Iguaçu”: o Parque Elizabeth, localizado em Nova Iguaçu, às margens do Rio Botas, com o objetivo de delimitar as áreas habitáveis e as inundáveis. Tabela 3.3: Ações estruturais e não-estruturais – Projeto Iguaçu. Ações estruturais Ações não estruturais Dragagem de trechos assoreados Formação de um Consórcio Público Intermunicipal para a gestão do uso do solo no espaço Metropolitano Recomposição da vegetação nas margens dos rios Criação da APA do Alto Iguaçu Remoção de moradias em áreas de risco e reassentamento da população Ampliação da APA Gericinó/Mendanha Remoção de singularidades nos canais (pontes, aterros) Criação da APA da Foz do Iguaçu Implantação de Parques Fluviais Adequação dos Planos Diretores de Desenvolvimento Urbano Fonte: COPPETEC (2009) Figura 3.6: Rio Botas – Vista do Parque Elizabeth em Nova Iguaçu. (Fotos da autora, ano: 2011) Rio das Velhas (Projeto DRENURBS) As informações apresentadas a seguir foram obtidas em AROEIRA (2010) e no site da Prefeitura Municipal de Belo Horizonte (PROGRAMA DRENURBS, 2011). O “Programa de Recuperação Ambiental de Belo Horizonte – DRENURBS” foi criado pela Prefeitura Municipal de Belo Horizonte com o objetivo de implementar 63 ações para o melhoramento ambiental, priorizando a recuperação e conservação de cerca de 200km de cursos d’água, ainda em leito natural, no município de Belo Horizonte (MG). A área de intervenção do projeto está apresentada na Figura 3.7. O projeto foi concebido em 2001 e encontra-se em execução até o momento. Figura 3.7: Bacia do Rio das Velhas e áreas de intervenção do DRENURBS. Fonte: PROGRAMA DRENURBS (2011) Tendo como principais objetivos a despoluição dos cursos d’água, a redução dos riscos de inundações e o controle do fluxo de sedimentos, as ações propostas pelo projeto foram: ampliação da coleta de esgotos sanitários (redes coletoras e interceptores); tratamento de esgotos sanitários, quando for o caso; ampliação da cobertura da coleta de resíduos sólidos; ampliação da rede de drenagem pluvial; implantação de equipamentos de controle de inundações; controle do fluxo de sedimentos (combate às erosões e ao assoreamento de corpos d’água); ampliação da mobilidade e da acessibilidade urbana; ampliação dos espaços comunitários de lazer e culturais; implantação de programas sociais através da mobilização comunitária; implementação de ações educacionais conservacionistas do ambiente urbano; e implantação do monitoramento das condições hidrológicas, objetivando o conhecimento real dos fenômenos meteorológicos relacionados com as cheias urbanas. 64 Até o presente momento, já foram desenvolvidas, no âmbito do Programa DRENURBS, as atividades descritas a seguir: implantação do Sistema de Monitoramento Hidrológico e Alerta contra Inundações do Município de Belo Horizonte; modelagem Matemática Hidrológica e Hidráulica do Sistema de Macrodrenagem das Bacias dos Ribeirões Arrudas e Onça; elaboração da Carta de Inundações de Belo Horizonte; expansão do Sistema de Informação Geográfica- SIG de Drenagem e Implantação do SIG Ambiental; atualização Tecnológica para a Drenagem Urbana e Meio Ambiente; e formulação de Modelo de Gestão Integrada das Águas Urbanas. A imagem apresentada a seguir (Figura 3.8) é representativa de um trecho das obras realizadas e foi obtida em PROGRAMA DRENURBS (2011). Figura 3.8: Bacia hidrográfica do Córrego 1º de Maio: (a) Parque do Córrego 1º de Maio, Bairro de Minaslândia; (b) Bacia de detenção e pista de caminhada. Rio das Velhas (Projeto Manuelzão) As informações apresentadas a seguir foram obtidas em LISBOA (2010) e POLIGNANO (2010). Além do DRENURBS, apresentado anteriormente, outro projeto nesta temática também teve como foco o Rio das Velhas, em MG: o “Manuelzão”, que tinha como proposta a revitalização da bacia hidrográfica do Rio das Velhas, com foco na volta do peixe e conquista da balneabilidade como estratégia de transformação da mentalidade social e das concepções políticas. Apesar de serem atuações no mesmo rio, o Manuelzão trabalhou em uma sub-bacia diferente daquela trabalhada pelo DRENURBS (Figura 65 3.9). O projeto teve início em janeiro de 1997 e encontra-se em execução até o presente momento. Ele foi idealizado por professores da Faculdade de Medicina da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), a partir de premissas relacionadas ao conceito de saúde. Figura 3.9: Bacia do Rio das Velhas e área de intervenção do Programa Manuelzão. As ações, tanto estruturais quanto não estruturais, realizadas no âmbito do “Projeto Manuelzão”, estão apresentadas na Tabela 3.4. Cabe ressaltar que o projeto não tinha recursos próprios para a realização das intervenções propostas. No entanto, através da construção de parcerias políticas e da forte mobilização social, o estado se convenceu a realizá-las. 66 Tabela 3.4: Ações estruturais e não estruturais – Projeto Manuelzão. Ações estruturais Ações não estruturais Obras de saneamento básico para a eliminação de lançamentos de esgotos em redes pluviais e corpos hídricos Construção de parcerias entre sociedade civil, entes federados (municípios compreendidos na bacia e governo do estado), universidades e setores da economia (industrial e rural) Implantação, ampliação e qualificação das Estações de Tratamento de Esgoto Construção de núcleo multidisciplinar para o desenvolvimento de atividades de pesquisa Recuperação da vegetação natural e matas ciliares Mobilização social de toda a população da bacia com foco na volta do peixe e na balneabilidade dos cursos d’água Proposição do aterro sanitário residual mínimo Cobrança da aplicação da Deliberação Normativa COPAM nº 95/2006, que restringe as possibilidades de canalização de cursos d´agua em Minas Gerais Incentivo à coleta binária ou ternária do resíduo sólido, associada à reciclagem, compostagem ou aterro residual mínimo Inibir a construção de barragens na calha do Rio das Velhas e na bacia do Rio Cipó Monitoramento da qualidade da água através da ictiofauna do Rio das Velhas, como indicador de qualidade ambiental “Expedição Manuelzão desce o Rio das Velhas” para conhecimento da bacia No âmbito do projeto foram realizadas diversas expedições ao longo do rio, propiciando o contato da população com o mesmo. Também foi criado um Festival chamado “Festivelhas”, editado em vários anos. Além disso, uma parceria com o curso de Comunicação Social da UFMG resultou na publicação periódica da “Revista Manuelzão” desde 1997. Rio Tijuco Preto (Projeto Pró-Tijuco) As informações relacionadas com este estudo de caso, incluindo as imagens, foram obtidas em BARBOSA et al. (2005); LEAL e MENDIONDO (2004); MENDIONDO et al. (2004); MENDIONDO (2008); PERES e MENDIONDO (2004). O Rio Tijuco Preto está localizado na parte urbana do município de São Carlos (SP), sendo um dos afluentes do Rio do Monjolinho, que nasce no mesmo município 67 (Figura 3.10). O Tijuco Preto se encontra próximo à Escola de Engenharia de São Carlos (EESC), o que motivou o interesse dos pesquisadores por essa bacia. O sistema está inserido totalmente na área urbana e possui uma área de 3,87km², com cerca de 115m extensão e largura entre 0,5 e 9,0m. É um rio perene, com vazão no trecho de foz entre 0,03 e 0,06m³/s, podendo, em eventos de chuvas torrenciais, chegar a 10m³/s. A bacia vem sofrendo, ao longo dos anos, crescente processo de degradação ambiental em torno do córrego Tijuco Preto, com destaque para nascentes e corpo d’água poluídos e assoreados, supressão de vegetação nativa, ocupação das APP, risco de alagamento, depósito de lixo e entulho, lançamento de esgoto e ausência de espaços de lazer. O “Projeto PróTijuco – Projeto de Recuperação Ambiental das Várzeas do Alto Tijuco Preto”, elaborado pela Universidade de São Paulo, Departamento de Hidráulica e Saneamento, através de uma equipe multidisciplinar coordenada pelo Núcleo Integrado de Bacias Hidrográficas (NIBH), buscava, em linhas gerais, a implementação de medidas estruturais e não estruturais de recuperação ambiental de córregos, área de várzea e bacia de drenagem ambientalmente degradadas pela ocupação urbana desordenada, especialmente em áreas de APPs, ocupadas por mananciais e nascentes, visando um Plano Diretor para o manejo integrado na escala de bacia hidrográfica. Figura 3.10: Localização da bacia do Tijuco Preto. Fonte: LEAL e MENDIONDO (2004) Até o momento, já foi concluída a primeira etapa do projeto, englobando as seguintes atividades: implementação do Parque Linear do Tijuco Preto, entre as ruas Monteiro Lobato e Totó Leite – nesse trecho, o córrego, que no passado havia sido canalizado com tubos de concreto, foi destamponado e recuperado com a aplicação de uma 68 biomanta composta por serragem e sisal, implantada às margens do córrego, para reter sementes e proporcionar a recuperação da vegetação ciliar; recuperação de quatro nascentes soterradas, a partir de uma ligação que permite que a água escoe para o córrego; e construção de um coletor tronco para captar os efluentes domésticos, que antes eram lançados no córrego. A Figura 3.11 apresenta o histórico de desenvolvimento da área próxima ao Rio Tijuco Preto, onde é possível observar o grande crescimento urbano, acarretando na impermeabilização de cerca de 95% da área. Ainda nesta mesma Figura, é possível perceber a abertura do córrego e a criação do Parque do Rio Tijuco nos anos 2004 e 2013. Figura 3.11: Histórico da região do Rio Tijuco Preto. Imagem do trecho entre as ruas Monteiro Lobato e Totó Leite, nos anos de 1962, 1972, 1998, 2004 e 2013. Fonte: LEAL e MENDIONDO (2004) 3.4.2. Casos Internacionais Rio Isar - Alemanha As informações sobre este caso de estudo foram obtidas em BINDER (2004) e HARALD LEUMMENS (2008). O Rio Isar, com 295km de extensão, se localiza no estado da Baviera, Alemanha. Nascendo na fronteira com a Áustria, próximo aos Alpes, flui na direção norte passando por Munique e depois a noroeste, onde se encontra, enfim, com o Rio 69 Danúbio. A bacia de drenagem do Rio Isar possui cerca de 9.000km², com cerca de 2,5 milhões de habitantes, sendo mais de 1,5 milhões na cidade de Munique. A água drenada por ele vem dos Alpes e da parte nordeste das montanhas Karwendel. O período de cheias acontece entre a primavera e o outono europeu. A partir do início do século XIX, o rio foi canalizado, com o objetivo de reduzir as inundações e proporcionar o uso do solo. As primeiras alterações foram realizadas nas proximidades de Munique e Landshut. Cerca de um século mais tarde, a canalização do rio foi completada, até o seu deságue no Rio Danúbio. Também foram construídos diques para proteção de áreas rurais e urbanas contras as cheias do rio. Entre os anos de 1954 e 1959 foi construída a barragem de Sylvenstein, com o objetivo de ser um reservatório de contenção de cheias. No início do século XX, houve a instalação de hidrelétricas. O leito do rio permanecia seco a maior parte do ano, carreando água apenas nos períodos de cheia. O projeto de requalificação do Rio Isar teve início em 1995; as obras iniciaram em 2000 e duraram 8 anos, com um custo de 28 milhões de euros (cerca de 90 milhões de reais, em valores de novembro de 2013). Os principais objetivos do projeto eram garantir a maior integridade ecológica e o menor risco hidráulico para a bacia do Rio Isar, através da: redução da descontinuidade longitudinal e lateral; aumento do espaço para a mobilidade lateral e para a recuperação da dinâmica geomorfológica; e reconstituição do habitat. A Figura 3.12 apresenta imagens do Rio Isar antes e depois das intervenções, num trecho em que ele cruza Munique. Figura 3.12: Rio Isar: (a) Antes das intervenções; (b) Depois das intervenções. Fonte: GUSMAROLI (2010) 70 Muitas das intervenções tinham como objetivo, além dos listados anteriormente, devolver o rio à população, tornando-o uma opção de lazer. Rio Besòs O Rio Besòs está localizado na região da Catalunha, na Espanha (Figura 3.13) e é formado pela confluência dos rios Mogent e Congost, terminando em um delta, no Mediterrâneo, após percorrer um total de 17,7km. Sua bacia hidrográfica completa possui 1039km². Em Barcelona, o rio cruza sua área urbana, no limite norte da cidade. A maior parte das informações sobre o projeto realizado foi retirada de MARTÍN-VIDE (2001). Rio Besòs Figura 3.13: (a) Rio Besòs, Barcelona; (b) Bacia Hidrográfica do Rio Besòs. Figuras obtidas em Wikipédia A ocupação do leito, a canalização (com a redução da largura do rio de 300m para 130m), a descarga de resíduos, a extração de areias, a eliminação da vegetação ribeirinha, a contaminação das águas, o esgotamento dos recursos hídricos e, por último, a degradação e a marginalidade, assim como a degradação urbana e fraca integração com o rio, foram os problemas principais deste rio, rotulado por alguns meios de comunicação como "esgoto a céu aberto" (Figura 3.14). A situação de degradação ambiental e seus efeitos negativos para a população ribeirinha determinaram um acordo institucional firmado entre os governos dos municípios cortados pelo rio. O projeto foi chamado de “recuperação ambiental” e tinha como objetivo recuperar mais recursos naturais para o rio, com melhor qualidade da água, dentro do estreito corredor disponível. Foi definido um trecho de 6km de rio para ser objeto do projeto de restauração 71 Figura 3.14: Figura 3: Rio Besòs na década de 1990. Fonte: MARTÍN-VIDE (2001) Com base em pesquisa realizada junto à população local, a Regional de Barcelona (agência responsável pelo projeto de restauração) propôs usar os 130 metros restantes do rio para construir um sistema de wetlands (charcos ou pântanos), para tratamento de esgotos. O efluente da estação de tratamento mais próxima seria bombeado para um número de células das wetlands nos quais a água escoaria através de um substrato poroso, feito de material aluvial natural (cascalho). Já na região de jusante, foi proposto o alargamento do canal, com utilização de grama nas planícies de inundação que permitissem o uso público da região em forma de um parque urbano. A Figura 3.15 apresenta imagens do rio após o projeto. Em Fevereiro de 2000, a Regional de Barcelona decidiu ampliar o projeto, estendendo as obras para o restante do Rio Besòs. O projeto de restauração do Rio Besòs traz vários pontos positivos a serem destacados, a saber: Iniciativa; recuperação da qualidade da água; oferta de área de recreação para a população; reintegração do rio à cidade; consciência da importância do sistema por parte da população. A iniciativa de um projeto como esse é importante, pois, considerando o seu sucesso, poderá servir como exemplo para projetos similares. Cabe ressaltar que o fato de o projeto ter sido realizado na década de 1990 também é um fator importante a considerar, pois pouco se discutia sobre restauração fluvial e, principalmente, suas técnicas, nessa época. 72 A recuperação da qualidade da água de um ambiente tão degradado como estava o Rio Besòs é outro ponto bastante importante a destacar. Além de ser uma melhora para o ecossistema, este era um dos objetivos do projeto, que foi cumprido por meio da instalação de dispositivos do tipo wetlands. Além do tratamento da água, as wetlands, que têm como base para o seu funcionamento a utilização de vegetação capaz de extrair nutrientes do esgoto, também proporcionaram o replantio de vegetação ribeirinha, típica de regiões mediterrâneas. Essa vegetação também ajudou a fixar as margens do rio, evitando erosões acentuadas. O outro objetivo que se tinha quando do início do projeto, da oferta de área de recreação para a população, também foi atingido, com a instalação do parque urbano em Santa Coloma. Com o alargamento do canal naquela região, seguido de plantação de grama nas planícies de inundação, a população passou a poder utilizar essas áreas para prática de esportes, piqueniques e períodos de lazer com a família, amigos, etc. Pode-se dizer que, com a recuperação da qualidade da água e a oferta de área de lazer para a população, o Rio Besòs, com um aspecto geral completamente diferente daquele que possuía na década de 1990, voltou a se integrar à cidade. Antes, era considerado até mesmo como “esgoto a céu aberto”, o que causa a repulsa de quem quer que seja. Após a restauração, a cidade, que antes “virava as costas” para o mesmo, se voltou para ele. Para que o rio continuasse mantendo as boas características, recuperadas com o projeto de restauração, é importante não só a manutenção das estruturas e do conjunto como um todo por parte dos governos locais, mas também da consciência da importância do sistema por parte da população, que ajudaria a conservar todo o sistema. Considerando o sucesso do projeto e sua conservação até os dias de hoje, pode-se, então, dizer que essa consciência foi despertada. Figura 3.15: (a) Trecho de montante, mais sinuoso, com wetlands já implantadas. (b) Aspecto geral da foz do Rio Besòs, com vegetação ribeirinha recuperada e retorno dos peixes ao ecossistema; (c) Área do Parque – Trecho de jusante do Rio Besòs. Fonte: MARTÍN-VIDE (2001) 73 Rio Brenta As informações do projeto foram obtidas em ENVIRONMENT AGENCY (2006). O Rio Brenta é um dos principais rios que corre através da cidade de Londres. Inglaterra. O rio nasce no ponto de fusão de vários cursos d’água, como a Dollis Brook e a Silk Stream, seguindo através de Neasden até chegar ao Aqueduto do canal Grand Union. Após a 2ª Guerra Mundial (anos 1950), o rio foi canalizado em forma de “U”, com fundo em concreto, e sem nenhuma conexão com suas planícies de inundação (Figura 3.16). O rio, então, deixou de ter vida, estava propenso a inundações e inacessível ao público. Figura 3.16: (a) Bacia do Rio Brenta; (b) Rio Brenta em 1999, antes das intervenções. Fonte: ENVIRONMENT AGENCY (2006) Na década de 1990, o rio, bastante degradado, sofreu intervenções de requalificação. Dentre os principais objetivos do projeto, estavam: Melhoramento do estado ecológico do curso d’água e reconstituição de uma rede ecológica também em âmbito urbano. Incremento da capacidade de amortecimento e redução do risco hidráulico. Restituição de áreas naturais utilizáveis pelos cidadãos ao longo do corredor fluvial. Incentivo às atividades ao ar livre e à uma vida mais saudável. Educação ambiental da comunidade. Desenvolvimento de atividades econômicas, em escala local, ligadas ao afluxo de visitantes nas áreas requalificadas. Aumento de valor da propriedade imobiliária. 74 O projeto de requalificação deste rio foi dividido em duas fases (Figura 3.17), abrangendo 2km de seu percurso. A fase 1 do projeto iniciou em 1999 e terminou em 2003, com um custo de 1,5 milhões de libras esterlinas (aproximadamente 4,52 milhões de reais em valores de novembro de 2013). A fase 2 ainda está aguardando financiamento. Figura 3.17: Etapas do projeto de requalificação do Rio Brenta. Fonte: ENVIRONMENT AGENCY (2006) De acordo com ENVIRONMENT AGENCY (2006), a Fase 1 restaurou duas seções deste rio por meio da “re-meandrização” do canal, antes retificado, ao longo de seu percurso original, naturalizando as suas margens. A Fase 2 irá articular-se com o trabalho de requalificação anterior, para melhorar todo o parque. Dentre os principais benefícios, podem ser destacados: O canal foi restaurado, juntamente com suas características originais, como a existência de lagos e pequenos degraus ao longo de seu curso, o que proporcionou a criação de habitats sustentáveis. A recuperação da estrutura fluvial proporcionou o retorno de espécies de animais e plantas diversificadas. A proteção contra as inundações foi aperfeiçoada, em função de se ter passado a trabalhar com os processos naturais do rio. A criação de um corredor fluvial proporcionou o contato com áreas verdes, a instalação de áreas de lazer para as crianças, e também permitiu a reconexão entre ambas as margens do rio. O projeto contou com o envolvimento de uma equipe multidisciplinar com geomorfólogos, ecologistas, hidrólogos, arquitetos paisagistas e engenheiros. Uma 75 contínua avaliação pós-projeto possibilita monitorar o seu sucesso. A Figura 3.18 apresenta imagens do rio após o projeto. Figura 3.18: Projeto de requalificação do Rio Brenta se preocupou com a recuperação dos meandros e das espécies nativas ao longo do mesmo. Fonte: ENVIRONMENT AGENCY (2006) Rio Cheonggyecheon O Rio Cheonggyecheon, em Seul, Coreia do Sul, que sofria de graves problemas de poluição, acabou sendo ocultado por uma avenida larga na década de 1960. Um elevado de 6km tornava o cenário ainda mais árido. A ruptura entre cidade e rio estava decretada. A partir da década de 1990, começaram discussões sobre a possível demolição de toda a via, com a restauração do rio como um córrego aberto, uma via de recreação e uma oportunidade de melhoria do ambiente, além de conservação histórica e engrenagem para a revitalização econômica da região. Segundo ROWE (2013), o projeto foi concebido pelo governo metropolitano de Seul, com equipe multidisciplinar, que incluía engenheiros, arquitetos e urbanistas, paisagistas, dentre outros. Em 2005, após 3 anos de obras (Figura 3.19), o contato com o rio voltou a ser possível e a população passou a contar com a possibilidade de usufruilo para lazer e contemplação. Foram demolidas as vias elevadas e, também, os leitos carroçáveis que encobriam o rio. Foram abertos cerca de 20% a mais de espaço em largura para o córrego, considerando tempo de recorrência de 200 anos (Figura 3.20). Dentre as intervenções paisagísticas, destaca-se a construção de 22 pontes para conectar as margens do rio e a criação de corredores verdes e caminhos para pedestres ao longo do rio. Houve um aumento geral na biodiversidade, com incremento significativo das espécies de: plantas (de 62 para 308), peixes (de 4 para 25), pássaros (de 6 para 36), invertebrados aquáticos (de 5 para 53), insetos (de 15 para 192), mamíferos (de 2 para 4) e anfíbios (de 4 para 8). Também, dentre os efeitos percebidos, 76 verificou-se: redução na ilha de calor (de 3,3ºC a 5,9ºC, com aumento de 2,2% a 7,8% da velocidade do vento ao longo do corredor verde); diminuição de pequenas partículas de poluição em 35%; aumento de 30% a 50% do preço do terreno em propriedades e menos de 50 metros do projeto (dobro da taxa em outras áreas da cidade). A obra total foi avaliada em 380 milhões de dólares – aproximadamente 870 milhões de reais em valores de novembro de 2013 (ROWE, 2013). Figura 3.19: Rio Cheonggyecheon antes e depois das intervenções. Fonte: CHUNG (2013) Antes confinado e projetado em separado da cidade, o rio marcava uma forte divisão entre dois lados, interrompendo a continuidade urbana. Após o projeto de restauração urbana, o rio foi completamente transformado para se tornar parte integrante da cidade, possibilitando novos usos, como recreação, lazer e paisagismo, além de tornar mais contínua a cidade. Ainda que o rio não tenha sido resgatado para seu estado original, a melhoria obtida com as intervenções foi enorme, proporcionando qualidade de vida muito melhor do que o que se tinha antes. 77 Figura 3.20: Seção – Rio Cheonggyecheon depois das intervenções. Fonte: CHUNG (2013) As tabelas que seguem (Tabela 3.5, Tabela 3.6 e Tabela 3.7) apresentam, de forma resumida, os casos de requalificação fluvial pesquisados neste trabalho, tanto a nível nacional quanto internacional. A Tabela 3.5 sintetiza as dimensões da Requalificação Fluvial e as respectivas atuações empregadas nos diversos casos. A Tabela 3.6 e a Tabela 3.7 apresentam os casos em si, a nível nacional e a nível internacional, respectivamente, com a descrição do nome do projeto vinculado, sua localização, quais dimensões da Requalificação Fluvial estão envolvidas em cada um, bem como quais atuações na Requalificação Fluvial foram empregadas. O leitor irá perceber que, em alguns casos, são utilizadas técnicas mais tradicionais de engenharia, o que demonstra, em alguns casos, uma fase preliminar de desenvolvimento do conceito de requalificação fluvial ou mostra que este ainda não é bem compreendido por parte dos gestores. Com base nos dados observados, é possível perceber que a maioria dos casos brasileiros tende a ter um foco maior no controle de cheias, em vez de uma visão mais abrangente, como as bases do conceito de requalificação fluvial indicam. Os projetos internacionais pesquisados, por possuírem uma visão mais ampla, se preocupam mais 78 com a melhoria do estado ecológico do rio como um todo, tornando-o uma opção de lazer à população. Além disso, no Brasil, as medidas aplicadas buscam soluções mais imediatistas, provavelmente por conta da criticidade de alguns rios e suas bacias, em termos de degradação. Além disso, percebe-se que no Brasil, o processo de requalificação dos rios brasileiros deve andar em paralelo com a conscientização ambiental da população e com projetos primários, como criar e ampliar a rede de esgoto e de drenagem pluvial. 79 Tabela 3.5: Atuações na Requalificação Fluvial (RF) (d) Melhoria dos ecossistemas fluviais (c) Diminuição do risco hidráulico (b) Recuperação geomorfológica (a) Melhoria da qualidade da água Dimensões da RF Atuações na RF (1) Medidas relacionadas ao tratamento da água do rio (2) Medidas relacionadas ao tratamento e coleta de esgoto (3) Reciclagem e industrialização dos resíduos sólidos (4) Controle da poluição (5) Criação de reservatórios (6) Monitoramento da qualidade da água (7) Remoção de singularidades (8) Estabilização das margens e do fundo (9) Restauração da vegetação ribeirinha (10) Uso de biomantas (11) Uso de geotêxteis (12) Escavação do curso natural e/ou recriação de meandros (13) Implantação de parque fluvial (14) Medidas que melhorem o manejo de águas pluviais (15) Implantação de parques urbanos (16) Controle da ocupação humana (17) Criação de bacias de detenção e retenção (18) Áreas de retenção de sedimentos (19) Criação e ampliação de áreas de proteção ambiental (20) Monitoramento dos níveis de água (21) Recuperação de diques de contenção de marés (22) Elevação das margens para evitar extravasamento (23) Instalação de rip-raps enterrados (24) Recomposição da vegetação (25) Criação e ampliação de áreas que protejam os habitats existentes (26) Interligação de áreas verdes às áreas de lazer (27) Estudo de variáveis para possível recriação de habitats (28) Implantação de parque fluvial (29) Recriação de deltas e meandros (30) Habilitação de barragens para passagem de peixes 80 Tabela 3.6: Estudos de casos de Requalificação Fluvial – Brasil Rio Projeto Localização Dimensões da RF Atuações na Requalificação Fluvial Piracicaba Projeto Beira-Rio Piracicaba (SP) (a), (b), (c), (d) (2), (3), (15), (24) Córrego do Bananal Plano da Bacia do rio Cabuçu de Baixo São Paulo (SP) (a), (b), (c), (d) (2), (4), (8), (9), (14), (17), (18), (26) Guamá Parque Mangal das Garças Belém (PA) (d) (24) Iguaçu-Sarapuí Projeto Iguaçu Baixada Fluminense (RJ) (a), (b), (c), (d) (1), (7), (9), (13), (14), (15), (16), (19), (25), (28) Das Velhas Projeto Manuelzão MG (a), (b), (d) (2), (8), (9), (25), (27) Das Velhas Programa DRENURBS MG (a), (b), (c), (d) (2), (8), (9), (14), (17), (25) Tijuco Preto Projeto Pró-Tijuco SP (a), (b), (c), (d) (2), (10), (14), (24) Barnabé Parque Ecológico de Indaiatuba SP (a), (b), (c), (d) (2), (8), (14), (24) João Mendes Projeto de Renaturalização do rio João Mendes RJ (c) (15) 81 Tabela 3.7: Estudos de casos de Requalificação Fluvial – Internacionais Rio Los Angeles Anacostia Don Isar Besòs Manzanares Brenta Projeto Plano de Revitalização do Rio Los Angeles Plano de Recuperação da Orla do Rio Anacostia Plano de Recuperação do Rio Don Plano do Isar Projeto de Restauração Fluvial do Rio Besòs Projeto Madri Rio Projeto do Parque do Rio Brenta (Parque Tokyngton) Orge - Aurino - Tagliamento - Skjern Cheonggyecheon Projeto de Restauração do Rio Skjern Projeto de Restauração do Rio Cheonggyecheon Localização Dimensões da RF Atuações na Requalificação Fluvial Califórnia (EUA) (a), (b), (c), (d) (2), (7), (14), (24), (7) Washington D.C. (EUA) (a), (b), (c), (d) (1), (2), (12), (14), (21), (24) Toronto (Canadá) (a), (b), (c), (d) (1), (5), (12), (14), (24), (29) Munique (Alemanha) (a), (b), (c), (d) (2), (7), (8), (14), (27) Região da Catalunha (Espanha) (a), (b), (c), (d) (2), (8), (9), (22), (23), (24), (29) Madri (Espanha) (a), (c), (d) (2), (5), (14), (17), (24), (30) Londres (Inglaterra) (b), (c), (d) (8), (12), (14), (27) (a), (b), (c), (d) (2), (6), (8), (9), (12), (16), (17), (21), (24) (b), (c), (d) (8), (12), (14), (24) (a), (b), (c), (d) (2), (15), (17), (30) Jutlândia (Dinamarca) (b), (d) (7), (9), (12), (24), (27) Seul (Coreia do Sul) (b), (c), (d) (13), (14), (15), (24) Yvelines e Essone (França) Tirol do Sul (Itália) Região de Friuli-Venezia Giulia (Itália) 82 4. Resiliência das Cidades Tradicionalmente, o problema das cheias, de forma geral, e o das cheias urbanas, em particular, sempre foi tratado com foco nos alagamentos resultantes dos eventos de chuva. Mais recentemente, o conceito de mitigação de risco vem crescendo e substituindo a lógica simples da redução de alagamentos. O conceito de risco possui significado variável, de acordo com o contexto em que está inserido, seja ele social, econômico ou ambiental. É comum que os termos risco e perigo (do inglês, risk e hazard, respectivamente) sejam confundidos na linguagem cotidiana. Ainda que estes conceitos estejam de fato relacionados, eles não devem ser utilizados como sinônimos na terminologia técnica. Neste contexto, perigo refere-se à situação que tem potencial para causar danos e ameaça à existência ou aos interesses de pessoas, propriedades ou meio ambiente (CETESB, 2003). Sendo assim, destaca-se que o perigo é um evento inerente a determinada situação e não pode, portanto, ser controlado ou reduzido. O risco, por sua vez, é passível de ser gerenciado, alterando-se sua chance de ocorrência ou suas consequências. No campo da engenharia, o risco está relacionado tanto à probabilidade de ocorrência de um evento, quanto à expectativa de perdas causada por ele. Essa expectativa de perdas pode ainda ser subdividida, pois depende tanto da vulnerabilidade dos sistemas afetados, quanto de sua capacidade de reação e retorno ao estado de referência, estando essa parcela usualmente associada ao conceito de resiliência (ANDERSSON, 2006; GODSCHALK, 2003; JHA, 2012; PRASAD et al., 2009; VALE e CAMPANELLA, 2005). Assim, o risco, de fato, está condicionado à existência de um perigo, que é o evento fonte da origem deste risco. No caso em questão, o perigo é representado pelos próprios eventos de chuva intensa, geradores dos eventos de cheia, tomados como referência e associados a certo tempo de recorrência, ou seja, a certa frequência que, por sua vez, se traduz em uma possibilidade de ocorrência. No entanto, a simples ocorrência deste evento não determina a presença de risco, que também dependerá da avaliação de como esse perigo acessa e afeta o sistema considerado. No contexto aqui discutido, o sistema afetado é a própria cidade. Vale destacar que não há risco associado a uma cheia se a ocorrência desta cheia não gera dano. Ou seja, em uma área natural, sem elementos de valor expostos a possíveis danos, não se configura risco quando da passagem de uma cheia. Esta cheia, provavelmente, mesmo que de grande 83 porte, presta serviços ecológicos importantes para a dinâmica natural da calha fluvial e suas planícies de inundação, configurando um evento positivo. Considerando essa definição, o risco estaria, portanto, dividido em três componentes básicos: um que se refere à probabilidade de ocorrência de um evento; outro, relativo ao processamento das consequências que, por sua vez, depende do nível de exposição do sistema e sua susceptibilidade a danos; outro, ainda, associado a sua capacidade de reação ou recuperação. Ou seja, especificamente, tem-se risco como função do perigo, da vulnerabilidade e da resiliência. De forma um pouco mais simples, pode-se definir o risco como o produto da ocorrência de uma cheia de referência e as consequências que ela é capaz de causar (AERTS et al., 2009). As consequências de alagamentos referem-se a todo tipo de dano com efeitos prejudiciais a pessoas, saúde, propriedades, infraestrutura, sistemas ecológicos, produção industrial e economia (MACHADO et al., 2005; MESSNER et al., 2006). É possível classificar essas consequências de acordo com a facilidade em valorá-las em termos monetários, em tangíveis, e intangíveis, e em relação ao contato com a água do alagamento, em diretos e indiretos (Tabela 4.1). Danos tangíveis são aqueles cujo valor econômico associado é bem definido, tal como danos físicos a construções (sua estrutura e conteúdo). Já danos à saúde, fatalidades e impactos ambientais podem ser classificados como intangíveis, devido à sua difícil estimação monetária. Danos diretos são os resultantes do contato direto com a água do alagamento e referem-se basicamente à deterioração física de bens e pessoas. Os principais danos indiretos, por sua vez, decorrem de perturbações físicas e econômicas do sistema produtivo, além de custos emergenciais por causa do alagamento e que podem afetar áreas significativamente maiores do que aquela diretamente afetada pelo alagamento. Incluem custos de limpeza e de serviços de emergência, lucro cessante, transtornos ao tráfego de veículos, interrupção de serviços de telecomunicação e perda de valor da propriedade. 84 Setor Tabela 4.1: Classificação das consequências de alagamentos. Danos tangíveis Danos intangíveis Diretos Indiretos Diretos Indiretos Habitacional Danos físicos à construção, estrutura e seu conteúdo Custos de limpeza, alojamento, medicamentos Fatalidades Estado psicológico de estresse e ansiedade; danos em longo prazo à saúde Comércio e Serviços Danos físicos à construção, estrutura e seu conteúdo Perdas e danos ao estoque Custos de limpeza Lucro cessante Desemprego Perda de banco de dados Fatalidades Estado psicológico de estresse e ansiedade; danos em longo prazo à saúde Industrial Danos físicos à construção, estrutura e seu conteúdo Perdas e danos ao estoque Custos de limpeza Lucro cessante Desemprego Perda de banco de dados Fatalidades Estado psicológico de estresse e ansiedade; danos em longo prazo à saúde Serviços públicos e infraestrutura Danos físicos à construção, estrutura e seu conteúdo Danos físicos ao patrimônio Custos de limpeza e de interrupção de serviços Custos de serviços de emergência Fatalidades Estado psicológico de estresse; danos em longo prazo à saúde Inconvenientes de interrupção de serviços Patrimônio histórico cultural Danos físicos ao patrimônio Custos de limpeza e de Fatalidades interrupção de serviços Fonte: MACHADO et al. (2005) Inconvenientes de interrupção de serviços 85 Assim, o aumento da resiliência da cidade, como sistema, implica na redução das possíveis consequências que podem advir das inundações. É a partir desta conceituação que se busca focar no aumento da resiliência das cidades como uma medida de ação para diminuição das perdas associadas às cheias urbanas. Cabe ressaltar que, embora seja um conceito não usado explicitamente até meados do século XX, a ideia de cidades como sistemas existe há muito tempo (ALLAN e BRYANT, 2011). GEDDES (1885) já se referia às cidades dessa forma desde o final do século XIX. Segundo CIRIA (2010), resiliência, no contexto de infraestrutura, pode ser definida como a habilidade de um bem ou conjunto de bens urbanos de continuar a cumprir serviços essenciais, mesmo quando ameaçados por eventos incomuns (como, por exemplo, inundações extremas), bem como a sua velocidade de recuperação e sua habilidade para retornar ao funcionamento normal quando já não há mais a ameaça. Como a natureza das ameaças pode mudar com o passar do tempo, a resiliência está intimamente relacionada com a “capacidade de adaptação” do sistema, que é a sua capacidade de se adaptar a um ambiente em mudança e continuar a fornecer os serviços essenciais para o qual foi originalmente projetado. Uma infraestrutura resiliente pode ser definida como: “sistemas de bens urbanos que serão capazes de sobreviver e ter um bom desempenho em um futuro cada vez mais incerto”. Por bem urbano, de forma mais ampla, pode-se entender o conjunto formado não só pelas redes de infraestrutura da cidade, como também pelas edificações, de forma geral, e pelo mobiliário urbano. O aumento da resiliência das cidades pode ser obtido a partir de dois caminhos, que serão objeto de discussão nas próximas seções: afastando a cidade do contato com a água das cheias, ou melhor, preparando-a para um melhor convívio com as cheias, o que pode ser feito com um zoneamento de inundações, evitando a construção em áreas passíveis de alagamento e garantindo espaço para a passagem e amortecimento das cheias, ou pelo aumento da resistência das edificações, utilizando o conceito de construção “a prova de inundação”; ou diminuindo a geração de escoamentos provocados pela transformação da chuva em vazão e reorganizando os padrões de escoamento das vazões resultantes. Esse caminho de ação utiliza medidas de infiltração e armazenamento, com a incorporação de medidas de controle de escoamento na fonte, nos próprios lotes, pela implantação de medidas de armazenamento e infiltração nos espaços públicos, como paisagens multifuncionais e infraestruturas verdes, em nível de 86 loteamento, e por ações de requalificação fluvial, na escala da bacia, entre outras possibilidades. 4.1. Integração das Soluções de Engenharia Com Aspectos Urbanísticos e Paisagísticos e as Cidades sensíveis à Água As cidades vêm presenciando um importante processo de revisão de conceitos de drenagem, que levam esse assunto a convergir para ações integradas de planejamento de uso do solo, de desenho urbano e de valorização da paisagem. Conforme discutido anteriormente (Capítulo 2), a principal preocupação associada ao projeto de drenagem, na origem, era servir à cidade de forma sanitária – conduzir para longe do contato da população as águas sujas (de chuva e servidas) que poderiam causar doenças. Essa fase é conhecida como fase higienista. A partir deste contexto de partida, SILVEIRA (1998), em uma em uma classificação bastante difundida, destaca as seguintes fases evolutivas da drenagem: fase higienista, fase de racionalização e normatização de cálculos hidrológicos, e, mais recentemente, a fase de abordagem de cunho científico, com novas tecnologias sustentáveis. Segundo esta classificação, na fase higienista, o foco era a saúde pública. Da mesma forma, na fase da racionalização e normatização de cálculos hidrológicos, o primeiro conceito é mantido, porém, acrescenta-se o tratamento do esgoto doméstico e industrial e, ainda, instrumentos de cálculos de obras hidráulicas e a racionalização do seu uso é procurada. A fase atual estabelece a consciência ecológica e o desenvolvimento de novas tecnologias, aplicadas em sistemas mais adaptáveis e integrados (WARD et al., 2013), visando o desenvolvimento sustentável. Nesta fase, a conservação ambiental, a redução das inundações e a melhoria da qualidade de vida das populações encontram destaque. Essas fases não foram estanques, ou seja, de fato, elas não se sucederam rigorosamente. Muitas vezes elas acontecem simultaneamente, em partes diferentes da mesma cidade, que tem sistemas antigos convivendo com áreas revitalizadas e novos desenvolvimentos. Outras vezes, cidades pequenas, com limitações técnicas e de recursos, não promovem a evolução desejada dos conceitos. Porém, a classificação é importante para que se possa compreender melhor o processo de evolução das soluções para o saneamento ambiental e a forma como estas soluções se relacionam com a própria cidade. 87 Também no Capítulo 2 foi abordado o processo de evolução da drenagem, apresentando os conceitos atrelados a essa evolução e difundidos mundialmente: Best Management Practices, que seriam as Melhores Práticas de Gestão de Águas de Pluviais; Low Impact Development, ou Desenvolvimento de Baixo Impacto; as Técnicas Compensatórias (conceito definido no Brasil); o Sustainable Urban Drainage System, ou Sistemas de Drenagem Urbana Sustentável; e o Water Sensitive Urban Design, ou Projeto Urbano Sensível à Água. Com base no que foi discutido anteriormente, naquele Capítulo, pode-se interpretar a evolução da drenagem como uma construção sucessiva, a partir de um conceito básico: a substituição de medidas concentradas na condução de água por medidas que buscam recuperar alterações introduzidas pela urbanização. Assim, primeiro surge a necessidade de introduzir medidas de armazenamento e infiltração. Depois, estas medidas são integradas em uma mímica da hidrologia natural. Mais adiante, se expande o conceito para além da própria drenagem, procurando integrar as várias áreas do saneamento e a água como recurso, valorizando também a sua interação com a cidade, agregando valor a esta e gerando oportunidades de incremento de biodiversidade. Por fim, ainda com problemas de cheia permeando as cidades, o conceito sai do contexto exclusivamente técnico para uma esfera em que se busca um arcabouço maior, com desdobramentos sociais, econômicos, legais e institucionais. Neste contexto, tanto o processo de urbanização quanto o controle do uso do solo urbano devem ser pensados de forma a minimizar os impactos sobre o ciclo hidrológico natural. A partir destas considerações, o conceito de Cidades Sensíveis à Água será discutido em sequência, bem como o processo que gera essa cidade, ou seja, o Projeto Urbano Sensível à Água, ou, como destacado no Capítulo 2, WSUD (Water Sensitive Urban Design). Através de uma pesquisa histórica até os dias atuais e fazendo uma prospecção de futuro, BROWN et al. (2008), a partir da análise de cidades australianas, propuseram um quadro que apresenta uma tipologia de seis cidades representando as transições ocorridas ao longo do tempo, no que se refere à relação entre água e cidade. Essa tipologia inclui: a “Cidade do Abastecimento de Água”, a “Cidade do Esgotamento Sanitário”, a “Cidade Drenada”, a “Cidade dos Cursos d’Água”, a “Cidade do Ciclo Hidrológico” e a “Cidade Sensível à Água”. Este quadro, mostrado na Figura 4.1, reconhece o movimento das cidades em direção a uma gestão sustentável das águas urbanas. 88 Figura 4.1: Gestão de águas urbanas ao longo do tempo. Traduzido pela autora a partir de BROWN et al. (2008) Outra questão fundamental é destacada em CIRIA (2013), que afirma que a presença da água é frequentemente central para a identidade de um local. No entanto, a relação entre os lugares em que vivemos e os recursos hídricos dos quais dependemos, muitas vezes, não é priorizado no projeto e na evolução desses lugares. Pode-se dizer que a água define um local: ela é um elemento vital no crescimento da população, provê suporte para a produção de alimentos, se associa a uma paisagem desejável e traz oportunidades de recreação e lazer e, muitas vezes, é um elemento chave de identidade de uma paisagem, com a presença de rios, lagoas, ou linhas de costa. A mesma publicação (CIRIA, 2013) define o Projeto Urbano Sensível à Água como o processo de integração da gestão do ciclo da água com o ambiente construído através de planejamento e desenho urbano, tendo por base dois princípios fundamentais: Todos os elementos do ciclo hidrológico e suas interconexões devem ser considerados concomitantemente para alcançar um resultado que sustente um ambiente natural saudável e atenda às necessidades humanas. Isto inclui a gestão de: demanda por abastecimento de água; águas residuais e poluição, precipitação e escoamento superficial, cursos de água e inundações. Análise do ciclo hidrológico deve estar presente desde o início e ao longo dos processos de planejamento e projeto. Assim, as soluções de gestão de recursos hídricos buscam atender às expectativas para o projeto de cidades que respeitem 89 as características locais, o meio ambiente e a comunidade, otimizando as relações custo-benefício da infraestrutura e da forma construída, melhorando a qualidade de vida da população e proporcionando segurança de oferta dos recursos e uma maior resiliência no futuro. A sequência de figuras apresentada a seguir (Figura 4.2, Figura 4.3, Figura 4.4) mostra esquematicamente e, respectivamente, o comportamento de uma bacia natural, uma bacia urbanizada, considerando a abordagem tradicional para o sistema de drenagem urbana, com foco no que se costuma chamar de infraestrutura cinza, e uma bacia urbanizada com uma abordagem de desenvolvimento sustentável. Figura 4.2: Comportamento da bacia natural, com processos de interceptação vegetal, infiltração e retenções superficiais desempenhando um importante papel na geração de escoamentos superficiais. (Figura elaborada por Leandro Oliveira Giles) Figura 4.3: Urbanização tradicional, sem a valorização da água como elemento da paisagem. O excesso de impermeabilização e artificialização dos cursos d’água principais marcam a cidade, escondendo os rios e subtraindo valor do ambiente construído, enquanto agravando a geração de escoamento. (Figura elaborada por Leandro Oliveira Giles) 90 Figura 4.4: Urbanização mais sustentável, com práticas preservacionistas e valorizando a presença da água. Melhor integração entre ambiente natural e construído. (Figura elaborada por Leandro Oliveira Giles) Para ilustrar a forma como poderia se definir um lote, uma quadra e um novo desenvolvimento, na ótica do projeto urbano sensível à presença da água, são apresentadas as figuras a seguir (Figura 4.5, Figura 4.6 e Figura 4.7). Figura 4.5: Conceito WSUD aplicado a uma casa. Adaptado de CIRIA (2013) por Leandro Oliveira Giles 91 Figura 4.6: Conceito WSUD aplicado a uma quadra/edifício. Adaptado de CIRIA (2013) por Leandro Oliveira Giles Figura 4.7: Conceito WSUD aplicado a um loteamento. Adaptado de CIRIA (2013) por Leandro Oliveira Giles 92 Conforme pode ser observado, podem ser introduzidas medidas distribuídas sobre a paisagem urbana, em diferentes escalas, a fim de reduzir ou retardar os picos de cheias, permitir a recarga das águas subterrâneas e procurar restaurar as condições do escoamento natural aproximadamente aos padrões existentes antes da urbanização. Diferentes concepções de reservatórios de armazenamento e dispositivos de infiltração são as medidas adequadas disponíveis para chegar a uma abordagem de drenagem mais sustentável. No entanto, a combinação destas medidas com a paisagem urbana ganha destaque no conceito de cidades sensíveis à agua, assumindo características de paisagens multifuncionais e integrando corredores verdes. Lagoas de detenção associadas a praças públicas, parques ou outras áreas de lazer, jardins ornamentais, capazes de maximizar a infiltração, são alguns exemplos interessantes destas possibilidades. SOUZA et al. (2005), discutiu e propôs uma série de procedimentos para aplicar ao projeto de um loteamento urbano sustentável. Resumidamente, e de forma adaptada, essa metodologia baseia-se nos seguintes passos: identificar claramente a regulamentação aplicada em termos de zoneamento urbano, usos do solo permitidos, parcelas reservadas a preservação e máxima impermeabilização permitida, dentre outros requisitos urbanísticos mínimos a serem observados; definir claramente as áreas naturais a serem protegidas e as condições desejadas para a nova urbanização, que deverão orientar os futuros desenvolvimentos; minimizar movimentos de terra e a descaracterização das superfícies naturais; fazer uso das características naturais locais, das chamadas "impressões digitais" naturais, ou seja, usar os caminhos naturais de drenagem , em vez de propor redes de drenagem artificial, minimizar a supressão de vegetação, desconectar do sistema de drenagem o maior número possível de áreas impermeáveis projetadas, favorecendo todas as oportunidades de infiltração e garantir oportunidades de retenção, controlando os escoamentos na fonte; minimizar a impermeabilização de superfícies, fazendo uso de pavimentos permeáveis, calçadas verdes, telhados verdes, jardins de chuva; considerar o comportamento hidrológico como elemento básico de subsídio aos processos de planejamento e projeto urbano, utilizando o reconhecimento deste comportamento para preservação do funcionamento natural da bacia, da forma 93 mais próxima possível, controlando o excesso de geração de escoamentos superficiais e definindo locais propícios para medidas de controle de alagamentos, como bacias de detenção e retenção e medidas de infiltração, integradas aos demais elementos de drenagem; aumentar os caminhos artificiais de drenagem a fim de manter o tempo de concentração da bacia natural, buscando manter, também, este padrão de préurbanização; comparar as condições pré e pós-desenvolvimento, avaliar as alterações hidrológicas inevitáveis e quantificar o nível de controle e as medidas necessárias para lidar com o novo desenvolvimento, na escala urbana, considerando os objetivos de gestão e minimização de riscos de alagamento; complementar o processo de planejamento de desenvolvimento de baixo impacto com medidas adicionais, em um processo de projeto interativo, preferencialmente com participação da comunidade. ANDOH e DECLERCK (1999) fizeram algumas considerações interessantes sobre os projetos de controle de cheias. Medidas de controle distribuído precisam de manutenção e, algumas vezes, de operação, o que pode tornar este conjunto de intervenções menos atraentes em um contexto de ampla aplicação sobre a bacia, devido a sua quantidade. Medidas distribuídas tendem a ser numerosas e de pequeno porte, controlando a geração de escoamentos em sua origem. No entanto, as estruturas menores espalhadas pela bacia, embora possam ser mais trabalhosas para manter e operar, no contexto da gestão municipal, podem ser menos sensíveis a falhas. Isto se deve ao fato de que, em termos de desempenho global, a falha de uma ou de poucas medidas, individualmente, pode ser parcialmente absorvida pelas estruturas restantes, que devido a sua cobertura distribuída e farta, acabam recebendo uma contribuição adicional residual. Por outro lado, as intervenções de maior porte e mais concentradas podem ter consequências muito negativas, se eventualmente falharem. Por serem poucas e envolverem grandes volumes, é difícil que outras medidas, em numero reduzido, absorvam as vazões previstas para o dispositivo que falhou. Outra questão interessante trazida por esses autores é que as medidas de controle distribuído ou na fonte apresentam custos menores quando comparados com soluções de canalização. Esta redução de custo varia de 25% a 80% e é mais significativa em bacias mais planas. Portanto, o controle distribuído de escoamentos gerados pelo processo de urbanização 94 mostra uma possibilidade atraente de combinar medidas de controle de enchentes com intervenções que agreguem valor à paisagem urbana. Além disso, medidas de controle na fonte exigem a utilização de um grande número de estruturas pequenas, que podem ser construídas com menores custos e menores consequências advindas da possibilidade de falhas, contribuindo para uma maior resiliência do sistema. 4.1.1. Reorganização das Águas de Cheia – Medidas no Lote Urbano A atuação de controle sobre a geração de escoamentos pode começar dentro do próprio lote urbano. A urbanização, conforme discutido no Capítulo 2, modifica a hidrologia urbana, alterando as parcelas do ciclo hidrológico. É muito frequente a redução da superfície vegetal e a impermeabilização do solo como resultados da urbanização. Desta forma, a ação no lote, que é a unidade básica do tecido urbano, pode auxiliar na redução destes efeitos típicos, mantendo áreas verdes mínimas, reduzindo a impermeabilização, favorecendo a infiltração e a retenção das águas e, até mesmo, permitindo desconectar do sistema de drenagem partes das superfícies impermeabilizadas do lote, ou seja, fazendo com que o lote trate, ele próprio, pelo menos uma parte dos escoamentos gerados. Dentre as possibilidades de atuação nesse contexto, podem ser citados: o uso de reservatórios de lote, que aparecem já com alguma frequência em legislações municipais, como uma compensação para o controle de vazões geradas; os telhados verdes, que permitem também ganhos de eficiência energética, com redução de temperaturas internas na edificação, e introduzem uma possibilidade interessante de composição paisagística; os jardins de chuva, com objetivo de favorecer a infiltração; a desconexão das áreas de telhados do sistema de drenagem, dirigindo suas águas para áreas rebaixadas e permeáveis do próprio lote, onde ocorrerá a infiltração, entre outras possibilidades. Muitas cidades europeias têm trabalhado para minimizar a presença de superfícies de concreto. A cidade de Saarbrücken, na Alemanha, por exemplo, desenvolveu um programa de subsídios para projetos que permitam a conservação da água e a redução dos escoamentos superficiais. Algumas ações destacadas referem-se a 95 projetos para a coleta e uso da água da chuva, projetos de substituição de pavimentos impermeáveis por vegetação ou pavimentos permeáveis e projetos para a instalação de telhados verdes (BEATLEY, 2000). a) Reservatórios de Lote Os reservatórios de lote apresentam-se como medidas de controle de cheias urbanas introduzidas na fonte de geração de escoamentos, de forma distribuída na bacia hidrográfica, dentro dos próprios lotes. Essa possibilidade de atuação atenua a produção de escoamentos superficiais, procurando resgatar parte da capacidade de retenção da bacia, evitando sobrecarregar as redes de drenagem e garantindo uma capacidade de armazenagem que tende a aumentar a resiliência do sistema. Assim, esses reservatórios consistem em “pequenas” unidades de detenção, que, em conjunto, buscam restaurar a capacidade de armazenar parte da chuva e retardar o escoamento que a bacia tinha antes de seu desenvolvimento, ou seja, resgatando condições aproximadas de pré-urbanização. O grifo em “pequenos” é proposital. Os critérios adotados para o projeto destes reservatórios podem levar desde volumes realmente pequenos, até volumes consideráveis, dentro da escala do lote, embora sob a ótica da bacia, estes reservatórios sejam, de fato, sempre pequenos. Essa discussão depende dos critérios de projeto adotados, em função da chuva crítica utilizada como condição de dimensionamento. Quando se olha para a escala do lote e a sua relação com a rede de microdrenagem, associada à coleta de águas na origem, relativa às áreas de contribuição de telhados, passeios e vias, as bacias são pequenas e a chuva crítica é intensa e curta. Na escala da bacia maior, pensando em benefícios para a escala da macrodrenagem, as chuvas são menos intensas e mais longas, tendo, portanto, maiores volumes, o que tende a ser um fator que faz crescer o tamanho dos reservatórios. Um reservatório dimensionado para tratar o problema crítico em nível do lote, provavelmente não ajudará a controlar os problemas de alagamento na escala da bacia, pois eles acabarão tendo sua capacidade esgotada precocemente. Assim, utilizando uma chuva crítica na escala da bacia, pode se chegar a volumes consideráveis de armazenamento, como mostrado no trabalho de DUARTE et al. (2003), que chegou a encontrar um volume de 12 m3 para um lote de 360m2, totalmente impermeabilizado, de modo a resgatar a vazão de pré-urbanização, tomando o tempo de 6h de duração da chuva crítica, para a bacia do rio Joana, na cidade do Rio de Janeiro, com 10 anos de tempo de recorrência. 96 Uma característica interessante deste tipo de medida é a difusão do conceito de responsabilidade compartilhada entre poder público e proprietários urbanos para o de controle de inundações, uma vez que a impermeabilização trazida pelas construções tende a agravar o problema de cheias. Porém, para uma maior efetividade desta medida, seria interessante uma ação integrada de planejamento para a bacia urbanizada, adotando os limites impostos pela própria bacia como referência para o planejamento, de forma a indicar um zoneamento mais eficaz para a implantação destes reservatórios. Deste modo, considerando a vocação de alagamento de algumas áreas, que tendem a acumular águas em partes mais baixas da bacia, estas não seriam áreas adequadas para a implantação de reservatórios em lote, pois estes tenderiam a ser alagados, de fora para dentro, ou seja, as águas das ruas, sem controle, tenderiam a invadir os lotes e eliminar a capacidade de amortecimento destes reservatórios. Inversamente, áreas mais altas ou mais afastadas, produtoras de escoamento e que fazem estes escoamentos chegarem mais rapidamente para estressar as redes de drenagem e se acumular nas áreas baixas da bacia, podem ser muito úteis na armazenagem e retardo dos escoamentos, a partir da introdução dos reservatórios de lotes. Assim, seria importante se definir zonas prioritárias de implantação, que pudessem trazer resultados mais efetivos. Este zoneamento poderia ser formalizado no plano diretor da cidade e poderia ser importante oferecer algum tipo de incentivo para a implantação destes reservatórios, inclusive nas construções já existentes, garantindo não apenas a adoção desta medida como possível solução, mas a efetiva apropriação desta medida pela população. Na discussão sobre a adoção de reservatórios de lote, TSUCHIYA (1978), SCHILLING (1982) e O’LOUGHLIN et al. (1995) analisaram as vantagens e desvantagens desta proposta. As vantagens enumeradas por estes estudos são: não transfere para jusante o impacto da urbanização; o sistema é equitativo, colocando a responsabilidade do controle para quem implementa a urbanização e se beneficia dela; os problemas são resolvidos na origem; possibilidade de controle da qualidade da água. As desvantagens, por sua vez, são listadas como: sob algumas condições hidrológicas, armazenamentos localizados nas partes mais baixas das bacias podem aumentar os picos de vazão a jusante devido à possibilidade do efeito de retardo do escoamento, nestas áreas mais baixas, 97 poder combinar-se com tempos de escoamento mais longos, de contribuições que vêm de partes mais distantes da bacia, somando hidrogramas; a manutenção é o maior problema, criando obrigações pesadas aos proprietários, com dificuldades de fiscalização pelo poder público, o que demanda, de fato, uma grande conscientização da população e a apropriação deste tipo de solução como algo representativo do bem coletivo. Esses reservatórios despontam ainda como uma oportunidade para o proprietário do lote utilizar as águas da chuva para consumo próprio, de forma não potável, tornando-se um empreendimento economicamente atraente, e aumentando a oferta global de água no sistema de abastecimento (MAGALHÃES et al., 2003). A efetividade desta medida está relacionada com a sua adoção em larga escala, com grande cobertura espacial, dada a característica de intervenção na fonte. De modo geral, essa observação se repete para as demais intervenções em nível de lote, que serão discutidas em sequência. b) Telhados Verdes O escoamento produzido pelos telhados convencionais das casas e edifícios pode ser tratado, alternativamente, com a utilização dos chamados telhados verdes. Esse tipo de telhado basicamente corresponde a uma técnica de engenharia e arquitetura, que consiste na aplicação e uso de vegetação sobre solo ou substrato, instalado sobre a cobertura de edificações, conforme mostra a Figura 4.8. Figura 4.8: Exemplo de telhado verde em Gênova, Itália. (Foto da autora, ano: 2011) 98 Na Itália existe outro exemplo de telhado verde, que remonta ao século XIV: a torre de Guinigis (1384), na cidade de Lucca, na região da Toscana. A torre apresenta, ainda hoje, um jardim suspenso a uma altura de 36m do nível da cidade (Figura 4.9). Figura 4.9: Torre Guinigis em Lucca. (Fotos da autora, ano: 2012) As principais vantagens dos telhados verdes se associam ao controle de escoamentos, ao isolamento acústico e térmico, podem agregar valor estético e ambiental à edificação. No caso específico de controle da geração de escoamentos, auxiliando nas soluções de drenagem, estes telhados podem gerar maior interceptação de água pela vegetação, armazenagem na cama de suporte da vegetação do telhado e aumento no tempo de escoamento das águas que passam pelo sistema. Essa é uma técnica que pode fornecer bons resultados em áreas densamente ocupadas e pode ser considerada como uma variante do reservatório de lote, porém com captação particular em “jardins” elevados. O excedente das águas drenadas pelo telhado verde pode ainda ser direcionado para algum dispositivo auxiliar de infiltração (como um jardim de chuva), ou para um reservatório de lote convencional, enterrado; ou pode ainda ir diretamente para um barril de chuva, cuja associação, geralmente, se dá diretamente com a drenagem do telhado (Figura 4.10). Os barris de chuvas são reservatórios para as águas captadas em níveis superiores das estruturas existentes e colocados sobre a superfície do terreno, 99 sempre drenado por gravidade e podendo ter um torneira para aproveitamento direto ou descarga. Figura 4.10:(i)Reservatório de detenção para águas captadas do telhado: roofroof toptop garden, (ii) (ii) rainrain barrel, (i) garden, barrel, (a) telhado verde, disconnected from drainage net . co com desconexão da drenagem; (b) barril de chuva. llecting roof toprunoff. runoff. disconnected from drainage net. collecting roof Fonte: CARNEIRO e MIGUEZ (2011) O armazenamento em telhados, entretanto, apresenta algumas dificuldades inerentes à estrutura, que passa a necessitar de um reforço para suportar sobrecargas, em alguns dos casos. Nesse contexto, nem sempre é fácil pensar na adaptação de estruturas existentes, sendo mais fácil a sua implementação em novos desenvolvimentos. c) Desconexão da Drenagem e Jardins de Chuva Uma concepção interessante, no que diz respeito à infiltração, é a possibilidade de desconexão de áreas impermeáveis, evitando sua ligação com a rede de drenagem. A drenagem tradicional de um lote pressupõe o encaminhamento das águas da cobertura da edificação e de suas áreas impermeáveis para a rede, através da conexão com as caixas-ralo. Alternativamente, as áreas impermeáveis do lote podem ser destinadas para a infiltração. Para este fim, pode-se lançar mão de estruturas como poços de infiltração ou trincheiras de infiltração. Porém, uma opção mais simples e adaptável a um lote residencial pode ser a utilização da lógica de desconexão, associada ao conceito dos jardins de chuva, que são áreas de jardins, com finalidade também paisagística, mas com sua superfície rebaixada em relação às áreas de entorno e uma preparação do solo com materiais mais permeáveis, como areia. Assim, um pequeno rebaixo da área permeável do lote, preparando esta área para receber jardins de chuva, pode ser uma medida de fácil difusão e que resulta na diminuição dos volumes escoados pelas redes de drenagem. Esta medida retém a água pluvial acumulada nos reservatórios formados 100 pela parte rebaixada do lote, favorecendo a infiltração. Ao atingir a capacidade de armazenamento destes reservatórios, o volume excedente verteria para a rede, seguindo o caminho tradicional. O desenho esquemático representando esta medida é apresentado na Figura 4.11. excedente Only Volume exceeding waters go vertido para as ruas to the drainage system Figura 4.11: Representação do rebaixamento da parcela permeável dos lotes. Fonte: MIGUEZ et al.(2012b) 4.1.2. Reorganização das Águas de Cheia – Medidas na Paisagem Urbana As áreas públicas e livres de uma cidade podem ser importantes recursos no processo de controle de cheias. De uma forma geral, o processo de crescimento urbano se fez de forma dissociada dos limites impostos pelas bacias hidrográficas e, muitas vezes, se viu uma dicotomia entre ambiente natural e ambiente construído. A arquitetura e o urbanismo, por um lado, e a engenharia, por outro, colocados na encruzilhada criada pelo crescimento urbano sem preocupação com a preservação do ciclo hidrológico, vêm buscando soluções para revitalizar a cidade e integrá-la à paisagem natural. A combinação de estruturas da paisagem urbana com funções hidráulicas permite uma composição capaz de auxiliar a equacionar o problema de enchentes urbanas de forma harmônica e sustentável. Nesse contexto, o conceito que integra funções diversas, reunindo paisagismo, lazer, valorização ambiental e controle de cheias é o da paisagem multifuncional. Apesar de este conceito ser ainda hoje, em geral, pouco utilizado no planejamento urbano, ele é bastante antigo. Pode-se citar o exemplo das antigas fontes, que atendiam tanto ao abastecimento público quanto ao embelezamento das cidades. 101 No caso da aplicação deste conceito ao controle de cheias, além dos objetivos urbanos originais, estruturas como praças e parques, com lagos temporários ou permanentes, passam a ter também a função adicional de promover o controle da quantidade e/ou da qualidade dos escoamentos gerados no meio urbano. Medidas de infiltração, como pavimentos permeáveis, jardins de chuva, trincheiras de infiltração, valas de infiltração, entre outras, medidas de armazenagem, como reservatórios temporários de acumulação, além de ações de reflorestamento e de preservação de áreas verdes, podem ser boas soluções para a consecução destes objetivos multifuncionais. HALL e PORTERFIELD (2001), buscando encontrar soluções para resgatar o desenho harmônico de comunidades, acomodando o seu crescimento de uma forma sustentável, enquanto preservando o caráter paisagístico, destacam a importância do tratamento da questão das águas superficiais. Estes autores assinalam que bacias de detenção ou de retenção, usadas para o controle de cheias, podem ser usadas como amenidades, quando projetadas com imaginação, ajudando a criar ambientes saudáveis e funcionais, favorecendo o desenvolvimento de uma diversidade de espécies vegetais e animais, bem como agregando aspectos estéticos que valorizam o ambiente construído. A Figura 4.12 apresenta exemplo de bacia de detenção em Viena, capital da Áustria, compondo com o jardim de um dos palácios locais. Figura 4.12: Bacia de detenção em Viena, Áustria. (Foto da autora, ano: 2013) 102 A Figura 4.13 apresenta duas imagens de uma praça localizada no Rio de Janeiro, usada para a recreação e espaço de lazer, em dia de chuva intensa em abril de 2007. Rebaixada em relação às ruas do se entorno, a praça funciona como reservatório de detenção, armazenando parte do volume precipitado. Figura 4.13: Praça Afonso Pena, na cidade do Rio de Janeiro (RJ) em dia de chuva intensa, funcionando como reservatório de detenção. (Fotos da autora, ano: 2007) A integração de soluções de drenagem com a revitalização e valorização do espaço urbano pode ser um caminho importante para a solução do problema de cheias, seja pela possibilidade de projetar atuações distribuídas sobre toda a bacia urbanizada, fugindo do foco tradicional que direciona esforços para a adequação da rede de drenagem, seja pela possibilidade de financiamento, pelo poder público, de obras com múltiplas finalidades, seja pela melhor aceitação destas obras pela população, que têm nesta concepção a possibilidade de melhoria do ambiente em que ela se insere. A Figura 4.14 mostra uma medida de controle de enchentes proposta em uma simulação acadêmica, para a Praça Edmundo Rego, no Bairro do Grajaú, integrante da bacia do Rio Joana, na Cidade do Rio de Janeiro. Nesta praça, foi previsto o rebaixo de duas áreas, uma contendo um anfiteatro, outra contendo uma área de ginástica e um playground, para atuarem como reservatórios temporários, somando quase 3000m3. Nesta configuração, a praça foi capaz de amortecer em 50% a vazão de projeto lançada na rede de jusante. 103 Reservatório R1 Reservatórios R2 Figura 4.14: Representação do projeto de uma praça, funcionando como paisagem multifuncional, agregando reservatórios de detenção para controle de cheias dentre suas funções. Fonte: MIGUEZ e MAGALHÃES (2010) 104 4.1.3. Ações de Convívio com as Águas de Cheia Ao contrário de obras estruturais, que atuam fisicamente sobre os fenômenos de formação dos alagamentos, o objetivo das medidas não estruturais é reduzir a exposição da sociedade e dos sistemas econômicos às inundações. Um vasto conjunto de ações possíveis pode ser desenvolvido com o intuito de permitir uma melhor convivência com as cheias, que vão desde o zoneamento de inundações e o planejamento urbano até ações individuais de construção de edificações à prova de inundações. Nesse contexto, talvez a mais básica e mais importante de todas as medidas não estruturais esteja relacionada com a ação preventiva de evitar ou restringir a ocupação de várzeas naturalmente inundáveis. A inundação periódica de áreas ribeirinhas é um processo cíclico e natural de grande relevância ambiental. Nas áreas urbanas, muitas vezes ocorre a ocupação de planícies de inundação, por falta de uma definição clara destas áreas, o que acaba por constituir um problema grave. Parte da população, muitas vezes sem alternativas adequadas de habitação, exerce pressão para a ocupação destas faixas de terra, especialmente nos casos em que não há registro de inundações recentes ou onde o controle do uso do solo é ineficaz, uma situação comum observada em países em desenvolvimento. Legalmente, conforme define a Lei Federal 6.766 de 1979 (BRASIL, 1979), que rege o parcelamento e uso do solo urbano, não é possível o loteamento de áreas sujeitas à inundação, a menos que sejam tomadas as providências para sanar esta situação. Dessa forma, a regulação de ocupação das várzeas deve ser baseada no mapeamento de inundações, para diversas probabilidades de ocorrência, de forma a identificar os riscos inerentes a cada faixa e a estabelecer critérios para esta ocupação. Assim, áreas mais frequentemente inundáveis deveriam ser mantidas da forma mais natural possível, configurando corredores verdes; áreas inundáveis com uma recorrência mediana poderiam ser destinadas a parques e áreas de lazer; áreas menos sujeitas a inundação poderiam receber restrições de ocupação, com a definição de cotas de segurança ou a adoção de medidas de proteção individual das edificações; e áreas mais seguras poderiam ser liberadas para a construção de forma mais irrestrita. Este tipo de zoneamento deve, portanto, ser integrado com atividades de planejamento urbano. Os Planos Diretores de Manejo de Águas Pluviais, como frequentemente chamados hoje, ou Planos Diretores de Drenagem Urbana, como originalmente conhecidos, consistem em um conjunto de estratégias, medidas e políticas organizadas 105 com fim de gerenciar os riscos de alagamento e orientar o desenvolvimento de sistemas de drenagem, de forma integrada com os demais componentes do sistema de saneamento básico e com o crescimento da cidade. Assim, o próprio Plano Diretor Urbano deve estar associado ao mapeamento de cheias e precisa focar no controle do uso do solo, para não conflitar com as áreas alagáveis, bem como deve procurar manter as condições de ocupação da bacia com a menor interferência possível sobre o ciclo hidrológico, controlando, principalmente, as condições de impermeabilização da bacia, que são um efeito típico do próprio processo de desenvolvimento urbano. A gestão adaptativa do risco de cheias requer mudanças no regime, nos processos e nas instituições de manejo das águas (HUITEMA et al., 2009). Uma forma de classificação das zonas de inundação está relacionada com: a consideração de uma zona de inundação mais frequente, que pode ser vista como a região de passagem das cheias (do inglês, floodway), com efeitos dinâmicos importantes; a definição de uma zona de planícies de inundação (floodplain), que pode ser inundada em eventos de maior porte, mas tem efeito, principalmente, de armazenamento temporário das águas. Em geral, os limites destas zonas são definidos com o intuito de planejamento da ocupação. Cada um desses limites é estabelecido de acordo com as inundações de um determinado período de retorno. Muitas vezes, a zona de passagem da cheia está relacionada com o período de retorno de 20 anos, enquanto a planície de inundação está associada com eventos mais raros, por exemplo, de 100 anos de período de retorno da inundação. A prevenção da ocupação da zona de passagem da cheia é extremamente importante; por isso a construção nesta área está proibida em muitos países. Estas áreas são mais adequadas para o desenvolvimento de parques públicos, que podem agir como paisagens multifuncionais, ou zonas de conservação ambiental, e podem ser gerenciados de forma a tornar-se áreas verdes na paisagem da cidade. Em geral, a ocupação da planície de inundação é permitida, embora com restrições usualmente associadas, como a exigência do nível do piso da edificação estar acima da inundação de base (para o período de retorno de 100 anos, por exemplo) ou desenvolver o projeto e construção, de acordo com códigos de construção específicos, adaptados a uma condição chamada “à prova de inundação”. Medidas à prova de inundação estão associadas ao uso de técnicas permanentes, eventuais ou de emergência, para evitar que a água atinja as edificações e seus conteúdos, bem como infraestruturas diversas, ou para minimizar os danos causados 106 pelas inundações (ANDJELKOVIC, 2001). Basicamente, o projeto de construções à prova de inundação deve considerar as forças devido à profundidade de alagamento, à velocidade do escoamento e a potenciais impactos provocados por detritos trazidos pela inundação. Existem vários tipos de técnicas de construção à prova de inundação, tal como mostrado na Figura 4.15. Alguns dos ajustes que se fazem necessários para garantir uma construção à prova de inundação são: a ancoragem da construção para resistir à flutuação, movimentos laterais e colapso; instalação de vedações para portas e janelas; reforço de paredes; instalação de válvulas de retenção para evitar a entrada de águas pluviais ou de esgoto através de aparelhos sanitários e ralos; localização de equipamentos elétricos, mecânicos e outros deterioráveis acima do nível de inundação esperado; instalação de pequenos diques, bermas ou outros tipos de barreiras, entre muitas outras ações possíveis (FEMA, 1993). Figura 4.15: Exemplos de medidas de construção à prova de inundação. Adaptado de UNESCO, 1995 por MIGUEZ e MAGALHÃES (2010) 107 Outras medidas de convívio com as cheias podem incluir a adoção de sistemas de alarme de cheias e seguros contra inundação, por exemplo. Importante citar, também, a própria conscientização da população e campanhas de educação ambiental. COAFFEE et al. (2008) defendem que a resiliência é mais efetiva quando envolve uma rede mútua e responsável de instituições e agências cívicas em conjunto com os cidadãos para trabalhar em parceria, em busca de objetivos comuns e dentro de uma estratégia comum. 108 5. Metodologia Como ponto de partida para o desenvolvimento desta Tese, foi realizada ampla revisão bibliográfica, abrangendo os seguintes temas: drenagem urbana sustentável; requalificação fluvial; resiliência. A partir desta revisão, foi possível propor a integração de conceitos de requalificação fluvial e de drenagem urbana sustentável como alternativa para tratamento de cheias em bacias urbanas, aliando ambiente natural e construído, bem como definir um conjunto de medidas capazes de sustentar esse passo, como apresentado a seguir. O conjunto de procedimentos proposto foi aplicado à bacia do Rio Dona Eugênia, na Baixada Fluminense, área metropolitana do Rio de Janeiro. O desenvolvimento do caso de estudo proposto seguirá as etapas descritas ao longo deste capítulo. Inicialmente, foi realizado diagnóstico da situação presente de alagamentos na bacia, para uma dada chuva de projeto. A coleta de informações históricas, visitas de campo, relatos de moradores, registros de jornal, eventos efetivamente medidos e a utilização de ferramentas de modelagem matemática são importantes aportes para a confecção de um diagnóstico consistente e representativo. Nesta Tese, em particular, preconiza-se o uso do modelo matemático de células de escoamento, MODCEL (MASCARENHAS e MIGUEZ, 2002; MASCARENHAS et al., 2005; MIGUEZ, 2001; MIGUEZ et al. 2011), como ferramenta de suporte ao diagnóstico. Na sequência, foi definido um horizonte passado, de referência, quando a urbanização encontrava-se ainda em fase inicial e as inundações não desenvolviam um papel crítico. A recomposição deste cenário permitiu trazer à tona um conhecimento sobre como sua evolução ao longo do tempo introduziu modificações no comportamento hidrológico, resultando no quadro presente de cheias. A modelação deste cenário serve como ponto de partida para a avaliação dos efeitos do crescimento urbano sobre o ciclo hidrológico e sobre as feições fluviais. 109 A partir da observação destes dois cenários, foi possível avaliar os efeitos do agravamento do alagamento, sob o ponto de vista da comparação direta de lâminas de alagamento. Entretanto, dentro de uma ótica de risco, que agrega à informação de alagamento os danos que a cidade pode sofrer, os cenários presentes foram avaliados, também, sob a ótica da caracterização do sistema posto em condições de risco. Nesse contexto, resgata-se e adapta-se a metodologia proposta por ZONENSEIN (2007) para o cálculo do risco de cheias. Essa proposta refere-se a uma abordagem multicritério, que identifica características do evento de cheia, conjugando níveis de alagamento, velocidades de escoamento e tempos de permanência, com indicadores socioeconômicos, relacionados a edificações afetadas, perdas materiais, degradação das condições ambientais e de saúde pública e restrições ao tráfego. Durante o desenvolvimento do estudo de caso proposto, este índice de risco será detalhado e utilizado para a comparação entre diferentes cenários de projeto para mitigação dos efeitos adversos das cheias urbanas. Com este arcabouço estabelecido, ou seja, tendo uma situação passada de referência (pré-urbanização), conhecendo a situação atual de alagamentos e degradação fluvial, compreendendo as interrelações entre uso do solo e geração de escoamentos e mapeando a relação estabelecida entre água e cidade, postula-se a consideração da abordagem de requalificação fluvial como alternativa para resolver o problema de cheias e proporcionar uma cidade mais sustentável, com rios mais saudáveis, integrando ambiente natural e construído e gerando oportunidades de revitalização da paisagem urbana. Nesse contexto, a requalificação fluvial, originalmente associada a paisagens mais naturais, precisa ser adaptada ao contexto urbano, com algumas concessões necessárias à sua articulação com a cidade, mas mantendo o foco na busca por uma solução mais próxima do funcionamento natural do sistema, que, por premissa, tende a ser mais resiliente, mais econômica e mais fácil de manter. Uma proposta de requalificação fluvial urbana deve procurar agir sobre os pilares fundamentais que sustentam esse conceito: redução do risco hidráulico, resgate de características hidrológicas e morfológicas, melhoria da qualidade da água e melhoria do ecossistema fluvial. Considerando que os três primeiros (redução do risco hidráulico, resgate de características hidrológicas e morfológicas, melhoria da qualidade da água) podem ser considerados como os elementos básicos que dão suporte ao último (melhoria do ecossistema fluvial), estes três elementos, que são típicos da esfera de 110 atuação da Engenharia, foram tratados, em maior ou menor escala, na proposta desta Tese. Em particular, o foco recaiu no controle da geração de escoamentos e na sua reorganização espacial, na recuperação das áreas marginais ao rio e reconexão com suas planícies de inundação, na valorização da manutenção de áreas permeáveis e na composição de caminhos verdes ao longo do rio, compondo, sempre que possível, um mosaico com a paisagem natural remanescente. A questão da qualidade da água não foi particularmente tratada, exceto pela consideração da remoção de lançamentos diretos de esgotos nos cursos d’água urbanos. Para controle da geração e reorganização dos escoamentos, os conceitos de requalificação fluvial serão complementados pelo uso de técnicas compensatórias em drenagem urbana, para resgate de características de infiltração e retenção natural da bacia hidrográfica, que foram perdidas com o processo de urbanização. A composição de um cenário integrado de Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável deverá ser capaz de equacionar os problemas da bacia, para o cenário da chuva de projeto. Além disso, este deve ser um cenário capaz de minimizar riscos de uma forma eficaz, enquanto cria oportunidades de valorização do solo urbano. Adicionalmente, como parte da metodologia proposta, além da efetividade na redução do risco de cheias, deve ser introduzida uma forma de avaliar a efetividade das medidas propostas em relação à melhora do estado do rio, cumprindo também o papel de requalificação fluvial. Assim, propõe-se o desenvolvimento de um índice de requalificação fluvial, para proporcionar uma medida quantitativa (e passível de comparação entre possíveis intervenções) de quanto melhora a qualidade do sistema fluvial, como sistema mais próximo do natural e, portanto, mais equilibrado. A proposta desse índice será detalhada no Capítulo 6. Para validação da proposta como um todo, duas atividades adicionais foram desenvolvidas: A proposta e modelagem de um conjunto tradicional de medidas, com canalização e barragem, que deverá manter o rio em condições de escoamento em calha, sem extravasamento. Para esta condição, o índice de risco e o índice de requalificação serão também aplicados para efeito de comparação com a alternativa de requalificação fluvial + drenagem urbana sustentável. Entretanto, o índice de requalificação fluvial, em particular, para esse conjunto de intervenções, não deverá trazer qualquer mudança significativa. 111 Todos os cenários propostos serão também verificados para um evento de chuva maior que o de projeto, simulando uma situação hidrológica extrema, de modo a avaliar o comportamento das diferentes soluções (tradicionais/sustentáveis) nesse cenário de falha. A comparação do índice de risco na situação de projeto e na situação de eventual perda de eficiência, quando da ocorrência de evento extremo, superior ao de projeto, será utilizado como indicador do grau de resiliência da solução proposta. Resgatando a lógica desenvolvida desde a formulação da hipótese básica deste trabalho e sumarizando os procedimentos acima descritos, pode-se dizer que se espera, ao final do estudo de caso postulado, chegar a conclusão que a requalificação fluvial pode ser uma importante ferramenta para o controle de enchentes, enquanto resgatando qualidade para o sistema fluvial e gerando oportunidades de revitalização urbana. Essa alternativa deve ser conjugada com técnicas compensatórias de drenagem urbana para suporte na recuperação de características do ciclo hidrológico natural. O resultado final desta composição de projeto vem minimizar riscos e aumentar a resiliência da cidade. Os cenários básicos a serem desenvolvidos no estudo de caso são listados a seguir: Situação atual (referência para o problema de alagamento); Situação do passado, antes da urbanização mais intensa da bacia (referência para a melhoria de comportamento procurada); Proposta de requalificação fluvial; Proposta de drenagem urbana sustentável, utilizando técnicas compensatórias para controle de escoamentos na fonte; Combinação da requalificação fluvial com a drenagem sustentável; Proposta de barragem a montante; Avaliação de uma situação atual alternativa, se a partir da situação passada tivesse havido um controle de crescimento da cidade que já se preocupasse com um desenvolvimento sustentável desde o inicio do processo de intensificação da urbanização; Combinação das medidas de requalificação, drenagem sustentável e introdução da barragem, para avaliar complementaridades; 112 Assim, resumidamente, o procedimento proposto nesta Tese, que, se confirmado, poderá ser replicado para controle de cheias em outras bacias urbanas, contém os seguintes passos básicos: Definição de cenário passado de referência; Diagnóstico da situação atual; Cálculo do índice de risco de cheia atual, como medida de quantificação de danos gerados pelos alagamentos na situação atual, tomada como referência para a avaliação das propostas de intervenções; Cálculo do estado atual do rio pela aplicação do índice de requalificação fluvial, também como referência de partida; Avaliação do diagnóstico da situação atual, de forma multidisciplinar, por profissionais de engenharia, arquitetura e paisagismo, para integração de ações de controle de cheias, valorização urbana e composição da paisagem – nessa composição é importante reorganizar escoamentos, valorizar ações de infiltração e armazenagem, criar áreas de recreação e lazer, integrar essas áreas com oportunidades de valorização das paisagens naturais, reorganizar a ocupação de áreas de risco, criando alternativas de habitação viáveis e sustentáveis; Geração de alternativas de controle de cheia, a partir da avaliação anterior, introduzindo o cenário de requalificação fluvial combinado com ações de drenagem sustentável distribuídas na bacia, mas sempre articulando essas propostas com aspectos de arquitetura, urbanismo e paisagismo; Recálculo do índice de risco de cheia para avaliação da eficácia dos controles propostos; Recálculo do índice de requalificação fluvial para avaliação da melhora no estado de conservação do rio; Consideração de uma situação adversa, de saturação urbanística, sem controle de impermeabilização do solo, para avaliação do desempenho das alternativas propostas no contexto de uma escala de resiliência. Ajustar variáveis de projeto até obter valores satisfatórios para alagamentos, riscos de cheias e requalificação fluvial, em um processo interativo. 113 6. Ferramentas Metodológicas São apresentadas, neste capítulo, as ferramentas que serão utilizadas no estudo de caso proposto nesta Tese: o MODCEL (MASCARENHAS e MIGUEZ, 2002; MASCARENHAS et al., 2005; MIGUEZ, 2001; MIGUEZ et al. 2011), modelo matemático hidrodinâmico que atuará como ferramenta de suporte ao diagnóstico da situação presente de alagamentos na bacia, para uma dada chuva de projeto, e também para a prospecção de cenários futuros; o IRC – Índice de Risco de Cheias (ZONENSEIN, 2007), índice com uma abordagem multicritério, que identifica características do evento de cheia, conjugando níveis de alagamento, velocidades de escoamento e tempos de permanência, com indicadores socioeconômicos, relacionados a edificações afetadas, perdas materiais, degradação das condições ambientais e de saúde pública e restrições ao tráfego; e o REFLU – Índice de Requalificação Fluvial Urbana, índice desenvolvido nesta Tese, que proporcionará uma medida quantitativa (e passível de comparação entre possíveis intervenções) de quanto melhora a qualidade do sistema fluvial, como sistema natural. 6.1. MODCEL Em MIGUEZ (2003), é apresentado um detalhado histórico do Modelo de Células, considerando um período a partir de 1960, quando foi proposto e construído o primeiro modelo matemático bidimensional relevante, por ZANOBETTI e LORGERÉ (1968), até os dias atuais. A seguir, é feita uma compilação do texto extraído deste trabalho, focando apenas nos estudos de relevância para esta Tese. A modelação matemática de grandes planícies de inundação através do esquema de células de escoamento teve como aplicação pioneira no Brasil o trabalho realizado por MIGUEZ (1994), com aplicação ao Pantanal Mato-Grossense, uma grande planície rural alagável. O conceito de células de escoamento permite dividir uma bacia em compartimentos homogêneos, que representam a superfície de forma integrada, compondo a sua rede de escoamentos. Em MIGUEZ (2001), este trabalho foi resgatado, desenvolvido e estendido, com adaptações dos conceitos envolvidos na modelação por células, para aplicação a uma bacia urbana. Neste novo estudo, o método numérico não foi modificado; todas as 114 alterações foram realizadas sobre o modelo matemático já desenvolvido anteriormente, trabalhando sobre conceitos físicos, para aumentar o grau de representatividade do modelo em relação às enchentes urbanas, a partir da definição de novos tipos de células e novos tipos de ligação entre células. Esta nova versão do Modelo de Células foi aplicada para um estudo de enchentes na bacia do Canal do Mangue, na cidade do Rio de Janeiro/RJ. A partir de então, o Modelo de Células desenvolvido por Miguez, também conhecido como MODCEL, passou a ser utilizado em inúmeros estudos de enchentes urbanas, em âmbito acadêmico, dentre os quais se destacam: BAHIENSE (2013), MASCARENHAS e MIGUEZ (2002), MIGUEZ et al. (2007a, 2007b, 2009a, 2009b, 2012a, 2012b, 2012c, 2013a), REZENDE et al. (2013, 2008), SOUSA et al. (2009a), ZONENSEIN et al. (2008). As hipóteses do Modelo de Células para o caso de cheias urbanas são brevemente descritas a seguir (MIGUEZ, 2001). a) A natureza pode ser representada por compartimentos homogêneos, interligados, chamados células de escoamento. Os rios, seus afluentes, planícies de inundação e bacias de contribuição são subdivididos em células, formando uma rede de escoamento bidimensional, com possibilidade de escoamento em várias direções nas zonas de inundação, a partir de relações unidimensionais de troca. b) Na célula, a área da superfície livre líquida depende da elevação do nível d’água no interior desta e o volume de água contido em cada célula está diretamente relacionado com o nível d’água no centro da mesma, ou seja: Vi V( Z i ) Equação 6.1 Vi Asi x ( Zi - Z0i ) Equação 6.2 Onde: Z0i é a cota do fundo da célula; Asi é a área superficial da célula. c) O modelo proposto articula as células em loop (modelo anelado), com possibilidade de escoamento em várias direções na bacia modelada. d) Cada célula comunica-se hidraulicamente com células de sua vizinhança próxima. 115 e) Cada célula recebe a contribuição de precipitações e realiza processos hidrológicos internos para transformação de chuva em vazão. f) Às vazões trocadas com as células vizinhas somam-se as vazões resultantes da transformação da chuva. g) O escoamento entre células pode ser calculado através de leis hidráulicas conhecidas, como, por exemplo, a equação dinâmica de Saint-Venant, completa ou simplificada, a equação de escoamento sobre vertedouros, livres ou afogados, a equação de orifício, diversas combinações construídas para representar estruturas hidráulicas, como bocas-de-lobo, galerias, comportas flap, entre outros. h) A vazão entre duas células adjacentes, em qualquer tempo, é apenas função dos níveis d’água no centro dessas células, ou seja: Qi , k QZi , Z k Equação 6.3 i) As seções transversais de escoamento são tomadas como seções retangulares equivalentes, simples ou compostas. j) Aplica-se o princípio da conservação de massa a cada célula. k) As células são arranjadas em um esquema topológico, constituído por grupos formais, onde uma célula de um dado grupo só pode se comunicar com células deste mesmo grupo, ou dos grupos imediatamente posterior ou anterior, caracterizando as relações de vizinhança e permitindo a solução numérica pelo método da dupla varredura. 6.1.1. Modelação Através da Representação por Células de Escoamento As células podem representar a natureza isoladamente ou em conjuntos, formando estruturas mais complexas. Um conjunto resumido de tipos de células pode, eventualmente, já fornecer grande capacidade de representação, ao se pensar em suas possíveis associações. Porém, a possibilidade de definição de um conjunto de diferentes tipos de ligação, que são representativas de leis hidráulicas que traduzem determinados escoamentos, pode fazer grande diferença na tentativa de reproduzir a multiplicidade dos padrões de escoamento em um vale e suas áreas de planície passíveis de sofrerem inundações. 116 A atividade de modelação topográfica e hidráulica deve então contar com um conjunto pré-definido de tipos de célula e de tipos possíveis de ligações entre elas. A seguir, são descritos os tipos de células pré-definidos com os quais o modelo trabalha. de rio ou canal, por onde se desenvolve o escoamento principal da drenagem a céu aberto, podendo ser a seção simples ou composta; de galeria, subterrânea, complementando a rede de drenagem principal, representando trechos de rios capeados ou grandes galerias de macrodrenagem; de planície urbanizada, para a representação de escoamentos à superfície livre em planícies alagáveis, bem como áreas de armazenamento, ligadas umas às outras por ruas, podendo também representar áreas de encosta, para recepção e transporte da água aí precipitada para dentro do modelo, áreas de vertimento de água de um rio para ruas vizinhas e vice-versa, considerando um dado padrão de urbanização pré-definido, como mostrado na Figura 6.1; de planície natural, não urbanizada, análoga ao tipo anterior, porém prismática, sem considerar nenhum tipo de urbanização; de reservatório, simulando o armazenamento d’água em um reservatório temporário, dispondo de uma curva cota x área superficial, a partir da qual, conhecendo-se a variação de profundidades, pode-se também conhecer a variação do volume armazenado. A célula tipo-reservatório cumpre o papel de amortecimento de uma vazão afluente. Nível da edificação Nível da calçada Nível da rua Figura 6.1: Escalonamento de níveis na superfície de uma célula urbanizada. (Figura elaborada por Osvaldo Moura Rezende) 117 A Figura 6.2 mostra, esquematicamente, a modelação do espaço urbano através de células de escoamento. Figura 6.2: Representação esquemática de uma região dividida em células, mostrando interfaces dos escoamentos superficiais. Fonte: MIGUEZ (2001) É interessante ressaltar que as células funcionam efetivamente como unidades básicas, como se fossem tijolos de construções maiores, que se vão agregando para montar a paisagem geral da bacia. Desse modo, uma célula pode representar um lago, por exemplo, e um conjunto de células pode formar uma estrutura como a de um longo canal, ou uma confluência entre rios. A soma de estruturas simples com estruturas elaboradas forma, por sua vez, paisagens mais complexas, como, por exemplo, a representação do escoamento integrado em extensas superfícies alagadas, em rios e canais e na rede de microdrenagem. A representação dos rios e canais principais pode ser feita pela composição com as células de canal, margeadas por células de planície com função de vertedouro, que recebem o extravasamento do rio na cheia, sendo estas células, por sua vez, ladeadas por outras células de planície, para onde fluem as águas que saíram dos rios, podendo, a partir daí, seguir seu próprio caminho através destas células que representam a paisagem urbana. A própria calha pode, por exemplo, ser dividida em calha principal e secundária, com células justapostas. 118 6.1.2. O Modelo Hidrológico A separação do escoamento superficial foi originalmente representada no MODCEL através do coeficiente de runoff, definido conforme características de cada célula. Assim, num dado passo de tempo, a lâmina de chuva efetiva, numa célula qualquer, pode ser obtida através do produto do seu coeficiente de runoff pela precipitação referente ao mesmo período. Adicionalmente, para uma representação mais detalhada dos fenômenos hidrológicos envolvidos na geração de cheias em áreas urbanas, o MODCEL também apresenta a alternativa de um modelo hidrológico simples (Figura 6.3), representando a infiltração, a interceptação vegetal e a retenção em depressões, sendo estes dois últimos considerados de modo combinado em uma parcela de abstração. A abstração se manifesta enquanto se enche um reservatório que modela a sua capacidade, enquanto a infiltração pode ocorrer paralelamente enquanto houver uma lâmina d’água sobre a superfície da célula modelada. Num passo de tempo qualquer, os cálculos referentes às rotinas hidrológicas são realizados em primeiro lugar, e, em seguida, a propagação dos escoamentos é feita através das rotinas hidrodinâmicas. Modelo hidrológico Áreas de armazenagem Interação entre galerias e escoamentos nas ruas Figura 6.3: Representação de uma célula: modelo hidrológico e troca entre células. (Figura elaborada por Osvaldo Moura Rezende) 119 6.1.3. O Modelo Matemático A variação do volume d'água em uma célula i, em um intervalo de tempo t, é dada pelo balanço de massa nesta célula. Assim, em termos diferenciais, tem-se a equação da continuidade representada a seguir (Equação 6.4): Asi dZi Pi Qi,k dt k Equação 6.4 onde, Qi ,k vazão entre as células i e k, vizinhas entre si; Zi cota do nível d’água no centro da célula i; ASi área superficial do espelho d’água na célula i; Pi vazão relativa à parcela de chuva ocorrida sobre a célula i e disponível para escoamento; variável independente relativa ao tempo. t As ligações típicas de escoamento entre células, que podem ser escritas em função de leis hidráulicas, são listadas a seguir: ligação tipo rio – para escoamento à superfície livre, considerando a equação dinâmica de Saint Venant, incluindo seus termos de inércia; ligação tipo planície – para escoamento à superfície livre, considerando a equação dinâmica de Saint Venant, sem os termos de inércia; ligação tipo vertedouro de soleira espessa – considerando a equação clássica, para escoamento livre ou afogado; ligação tipo orifício – também clássica; ligação tipo entrada de galeria – com contração do escoamento, podendo ser livre ou afogado; ligação tipo saída de galeria – com expansão do escoamento, podendo ser livre ou afogado; 120 ligação tipo galeria – com escoamento à superfície livre ou sob pressão, podendo representar trechos de microdrenagem, entre poços de visita, ou canais capeados, de macrodrenagem; ligação tipo curva cota x descarga – estruturas especiais calibradas em laboratório físico (modelos reduzidos); ligação tipo descarga de galeria em rio – funcionando como vertedouro, livre ou afogado, ou orifício, dependendo da relação entre os níveis d’água calculados, sendo utilizados para galerias que chegam a um rio em cota superior ao fundo deste, por uma das margens; ligação tipo microdrenagem – como interface das células superficiais com as células de galeria, são utilizadas na captação dos escoamentos superficiais; ligação tipo bombeamento – representando uma descarga constante de uma célula para outra a partir de uma cota de acionamento da bomba; ligação tipo comporta flap – funcionando como comporta de sentido único de escoamento. A modelação hidráulica e topográfica de uma bacia hidrográfica refere-se à forma como esta bacia é representada no modelo. Portanto, faz parte desta modelação: a identificação de áreas alagáveis e das direções principais de escoamento, o que por sua vez definirá o mapa geral do padrão do escoamento; a definição das características hidráulicas e geométricas das seções de escoamento em trechos de rio; a definição geométrica de áreas homogêneas de armazenamento; e a definição das interações que ocorrem entre os diversos elementos topográficos ou estruturas hidráulicas identificados. 121 6.2. Índice de Risco de Cheias (IRC) Índices são instrumentos de apoio à gestão, de caráter integrador, elaborados com o objetivo de traduzir, em um só valor, informações relacionadas com indicadores de distintas naturezas. Assim, tornam possível realizar comparações no tempo e no espaço, pois refletem o efeito conjunto de um determinado grupo de indicadores (ZONENSEIN, 2007). Um indicador é algo que aponta um nível ou estado e é capaz de estimar quantitativamente sua condição (social, econômica, física), de forma a representar o sistema completo (PRATT et al., 2004). A escolha dos indicadores é fortemente influenciada e condicionada pelas propriedades do índice (domínio, formulação e escala). Como cada um dos indicadores pode ter naturezas e unidades distintas, é necessário que eles sejam normalizados, convertidos a uma escala comum, para que possam ser operados, segundo a sua formulação. Alguns exemplos de índices desenvolvidos para a avaliação de distintos aspectos podem ser citados como exemplo: Índice de Vulnerabilidade Ambiental (IVA), desenvolvido pela Comissão de Geociências Aplicada do Pacífico Sul (SOPAC) e pelo Programa das Nações Unidas para o Meio Ambiente (PNUMA) para fornecer um panorama geral sobre os processos que influenciam negativamente no desenvolvimento sustentável dos países; Índice de Desenvolvimento Humano (IDH), utilizado pelo Programa das Nações Unidas para o Desenvolvimento (PNUD) para classificar os países pelo seu grau de desenvolvimento humano, permitindo a comparação entre eles; Índice de Qualidade da Água (IQA), criado pela National Sanitation Foundation, Estados Unidos, e usado com pequenas modificações, pela Companhia Ambiental do Estado de São Paulo (CETESB), para avaliar a qualidade da água destinada ao abastecimento público; Índice de Risco de Cheia (IRC), desenvolvido por ZONENSEIN (2007) em sua dissertação de mestrado para discutir os riscos de alagamento relacionados a um ambiente urbano e as consequências das escolhas relacionadas com as tentativas de atenuar o problema. Este índice será adaptado ao caso de estudo particular e utilizado nesta Tese. 122 O conceito de risco (SAMUELS, 2006) combina a probabilidade de um evento perigoso com os danos que são infligidos ao sistema submetido a este perigo. O IRC foi desenvolvido considerando este contexto. Tradicionalmente, as avaliações de risco de cheias enfrentam algumas dificuldades em função da natureza subjetiva da avaliação, do grande número de fatores que interferem com o risco e da inexistência de uma metodologia padronizada. O IRC é um índice quantitativo multicritério, que varia de 0 a 100, e é capaz de conjugar subíndices referentes tanto às características de alagamento, quanto às características de vulnerabilidade local e de exposição. A aplicação do IRC requer a discretização da região de interesse, ou seja, uma bacia urbana, em pequenas áreas em que o valor de cada indicador possa ser considerado homogêneo. Este índice constitui uma ferramenta de apoio à decisão, que permite a determinação e a comparação das zonas críticas e a avaliação da eficiência de diferentes medidas de controle de enchentes, entre outros usos potenciais. Sua formulação está apresentada nas equações a seguir (Equação 6.5, Equação 6.6, Equação 6.7, Equação 6.8). O IRC combina o produtório de propriedades da inundação, agrupadas em um somatório, pelas suas consequências, agrupadas em outro somatório. É importante observar que, se qualquer um dos subíndices for nulo, o IRC será igual a zero. Porém, um subíndice se anula apenas se todos os seus componentes forem zero. n IRC I iPI piPI i 1 q PI m I Cj p Cj j 1 P qC Equação 6.5 C 0 piPI , p Cj 1 n p i 1 n PI i p i 1 C j 1 1 Equação 6.6 Equação 6.7 Equação 6.8 Onde: IRC: Índice de Risco de Cheia variável entre 0 (menor risco) e 100 (maior risco); PI: subíndice “Propriedades da Inundação” variável entre 0 e 100, relativo às propriedades da inundação para uma chuva de tempo de recorrência determinado; 123 C: subíndice “Consequências” relativo às consequências da cheia, variável entre 0 e 100; I iPI : i-ésimo indicador, previamente normalizado, que compõe o subíndice PI, variável entre 0 e 100; I Cj : j-ésimo indicador, previamente normalizado, que compõe o subíndice C, variável entre 0 e 100; n: número total de indicadores que compõe o subíndice PI; m: número total de indicadores que compõe o subíndice C; piPI : peso associado ao i-ésimo indicador do subíndice PI, atribuído em função de sua importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.6 e Equação 6.7. p Cj : peso associado ao j-ésimo indicador do subíndice C, atribuído em função de sua importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.7. e Equação 6.8. Os indicadores do IRC estão divididos em dois grupos, de acordo com o subíndice ao qual pertencem: Propriedades de Inundação (PI) ou Consequências (C). O subíndice PI relaciona indicadores relativos às características do alagamento, em geral, relacionados às causas dos danos mencionados e à sua probabilidade de ocorrência: Lâmina de Alagamento (LA); Fator de Velocidade (FV), resultante do produto máximo entre o nível de água e a velocidade do escoamento; e Fator de Permanência (FP), relacionado com a permanência do nível de água acima de certo nível. Já o subíndice C relaciona indicadores que afetam a vulnerabilidade e a exposição, aumentando a gravidade ou propensão aos danos: Densidade de Domicílios (DD); Renda (R); Tráfego (T); e Saneamento Inadequado (SI). Cada um destes elementos deve ter seus valores convertidos para uma escala de 0 a 100, de acordo com a normalização de funções específicas. Deve-se ressaltar que a escolha dos indicadores não é necessariamente inflexível e poderia variar de acordo com as características locais ou com a disponibilidade/precisão de dados. Por outro lado, a formulação proposta é aplicável independentemente de tais particularidades. Por fim, cabe mencionar que alguns dos dados utilizados na composição dos indicadores foram obtidos na base de dados do IBGE, que é constituída por 520 variáveis, cujo domínio é o setor censitário correspondente. A região da bacia do rio Dona Eugênia, delimitada pelas 584 células do MODCEL, intercepta 163 setores 124 censitários no município de Mesquita, que serão considerados para o cálculo de alguns dos indicadores sociais que compõem tanto o IRC, como o REFLU, a ser apresentado no item seguinte. 6.2.1. Subíndice Propriedades de Inundação (PI) a) Lâmina de Alagamento (LA) Este indicador é representativo dos danos causados pelo contato direto com a enchente. A lâmina d’água determina se as enchentes vão alagar as ruas, atingir a calçada ou invadir o interior das casas ou outras áreas. A Tabela 6.1 apresenta a normalização para este indicador, associando os valores de lâmina d’água normalizados para a escala de 0 a 100, conforme a sua gravidade. Entre os limites estabelecidos, a interpolação linear pode ser aplicada. Ressalta-se que as faixas foram estabelecidas com base na realidade do município de Mesquita (RJ), caso de estudo desta Tese, já se configurando como a primeira adaptação do índice originalmente proposto. Tabela 6.1: Limites de normalização da lâmina de alagamento. Nível d’água (cm) Efeito 0 O meio-fio costuma ter aproximadamente entre 10 e 15cm de altura, de maneira que a lâmina de 10cm de água está limitada às ruas. 10<h≤25 0-50 Com 25 cm, o alagamento atinge as ruas, além de parques, calçadas, canteiros, quintais e estacionamentos. Pode interromper tráfego de veículos e principalmente de pessoas, podendo invadir casas mais simples, com soleiras próximas ao nível das calçadas. 25<h≤50 50-75 A 50cm a água muito provavelmente já invadiu o interior de casas, causando danos à sua estrutura e conteúdo. 50<h≤75 75-90 Nesta altura d’água, a rede elétrica estará comprometida e os prejuízos já são significativos. 75<h≤125 90-100 A esta altura, a água atinge praticamente todos os bens no interior das casas. h>125 100 Esta profundidade atinge não só bens, mas também é suficiente para causar afogamentos. ≤10 Fonte: Adaptado de ZONENSEIN (2007) 125 b) Fator de Permanência (FP) A duração do evento de cheia é um parâmetro importante para ser levado em consideração, porque as áreas que permanecem inundadas por longos períodos podem criar restrições no trânsito de pedestres e veículos, danificar estruturas, bem como aumentar a chance de propagação de doenças transmissíveis pela água e forçar famílias a evacuarem suas casas. O potencial de dano da permanência da cheia pode variar em função da ótica sob a qual ele é avaliado, sendo os mais afetados os pedestres, os veículos (incluindo os ocupantes) e as residências (incluindo os habitantes). O fator de permanência (FP) visa representar o impacto da duração da enchente a partir das três perspectivas citadas anteriormente (pedestres, veículos e residências), tratando-os de maneira diferente, de acordo com a gravidade dos danos associados. Foi considerado que t10, t25 e t50 correspondem aos tempos (em minutos) durante os quais uma área permanece inundada com mais de 10, 25 e 50 cm, respectivamente, e que esses intervalos (e suas profundidades associadas) são representativos dos efeitos de longo prazo sobre os pedestres, veículos e residências, nesta ordem. Para representar o impacto diferenciado sobre cada parte, t10, t25 e t50 foram normalizados separadamente, de acordo com escalas específicas, resultando em T10, T25 e T50. Por fim, a Equação 6.9 apresenta o Fator de Permanência como resultado da ponderação destes valores. Os pesos adotados aqui foram os mesmos originalmente propostos por ZONENSEIN (2007). PI I FP FP 0,10 T10 0,22 T25 0,68 T50 Equação 6.9 Onde: PI ou FP : fator de permanência, adimensional, variável entre 0 e 100 I FP T10 , T25 , T50 : correspondem a normalização (variável entre 0 e 100) dos tempos durante os quais o alagamento permanece acima de 10cm, 25cm e 50 cm, respectivamente. A normalização adotada considerou que o maior risco, associado à maior criticidade da situação, seria 100% após 3h, para a lâmina de 10cm, após 1h, para a lâmina de 25cm e após 0,5h para a lâmina de 50cm. Essas relações foram consideradas lineares, entre 0 e 100. A justificativa para estas escolhas, diversas daquelas postuladas por ZONENSEIN (2007), é detalhada a seguir: 126 para 10cm: considerou-se que, com 3h de permanência, esta lâmina afetaria praticamente todos os pedestres, atingindo entrada ou saída das escolas, entrada do trabalho, saída e volta do almoço e saída do trabalho. para 25cm: considerou-se que com uma permanência de 1h, o trânsito interrompido ficaria caótico, afetando pesadamente grandes áreas da cidade. para 50cm: com a água entrando nas residências, considerou-se que uma permanência de 0,5h já seria capaz de causar grandes estragos, danificando móveis, pisos e revestimentos, além de aumentar o risco de propagação de doenças de veiculação hídrica. 6.2.2. Subíndice Consequências (C) C a) Densidade de Domicílios ( I DD ) Este indicador pretende ser uma estimativa da quantidade de pessoas e bens afetados pela enchente. Nesse sentido, foram utilizados dados relativos ao número total de domicílios e a área dos setores censitários (em km²). Essa relação (densidade de domicílios ou, simplesmente, DD), em domicílios por km², é apresentada na Equação 6.10. DD N º domicílios Área Equação 6.10 O uso da densidade, em oposição ao valor absoluto de habitações, impede discrepâncias ao comparar regiões com diferentes áreas (como é o caso das células de escoamento modeladas). Para normalizar o indicador, considerou-se que 0 residências /km² é o valor com o menor potencial de sofrer danos decorrentes dos alagamentos. Já o potencial máximo desses danos está associado à densidade de domicílios correspondente a 75% da distribuição desta variável no município de Mesquita, igual a 5.000 domicílios/km2. Foi aplicada interpolação linear (Figura 6.4) entre estes dois extremos, levando à Equação 6.11. Essa escolha, associada ao terceiro quartil, repete a proposta original de ZONSENSEIN (2007), porém adaptada às condições de Mesquita. C I DD DD 50 Equação 6.11 127 120 5000 100 IDD = 100 IDD 80 60 40 20 0 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 Densidade de domicílios (domicílios/km²) Figura 6.4: Função de normalização. b) Renda (R) Este indicador utiliza a renda per capita como uma indicação do valor total das propriedades afetadas e seus conteúdos. É importante destacar que a renda per capita é utilizada para indicar o valor econômico absoluto – e não relativo – das perdas devido a danos de estrutura e de seu conteúdo. MACHADO et al. (2005) realizou estudo construindo curvas profundidade-dano para diferentes classes sociais. A partir dos resultados obtidos neste estudo, pode-se inferir que, no Brasil, os danos sofridos pelas classes A e B (classes mais ricas) são cerca de duas vezes mais altos que os sofridos pelas classes C e D, para a mesma cota de alagamento. Assim, pode ser inferido que o potencial de prejuízos totais associado a classes mais altas é duas vezes maior que em classes mais baixas. Com base no estudo de MACHADO et al. (2005) e na renda per capita associada a cada classe econômica no Brasil (ABEP, 2012), estabeleceu-se uma escala de normalização para a renda per capita, considerando que a classe B2 sofre perdas duas vezes mais importantes que as classes C e DE. O valor da renda referente a cada uma das classes está apresentando na Tabela 6.2 e a curva de normalização da renda está apresentada na Figura 6.5. 128 Tabela 6.2: Critério brasileiro para classificação econômica. Classes Renda média bruta familiar no mês em R$ Classe A 9263,00 Classe B1 5241,00 Classe B2 2654,00 Classe C1 1685,00 Classe C2 1147,00 Classe DE 776,00 Fonte: ABEP (2012) 120 3254.25 100 IR = 100 80 IR IR = 100/2169,5R - 50 60 2169.5 40 IR = 50/2169,5R 20 0 0 R$ 0.00 R$ 1,000.00 R$ 2,000.00 R$ 3,000.00 R$ 4,000.00 R$ 5,000.00 Renda Mensal per Capita (R$) Figura 6.5: Curva de normalização da renda. c) Saneamento Inadequado (SI) Entende-se, neste trabalho, por saneamento inadequado, de acordo com categorias estabelecidas pelo IBGE, os domicílios que não estão ligados à rede de abastecimento de água com canalização interna, não estão ligados à rede de esgotamento sanitário ou não são atendidos pelo sistema de coleta de lixo domiciliar. Nas regiões em que as comunidades sofrem com saneamento inadequado, há uma maior chance de propagação de doenças transmissíveis pela água, uma vez que a falta de sistemas adequados de tratamento de lixo e esgoto podem aumentar ainda mais 129 o problema das enchentes. Assim, o SI pode ser considerado um bom indicador deste tipo de consequência, especialmente no Brasil e, particularmente, no Estado do Rio de Janeiro, onde, de acordo com o Censo (IBGE, 2010), mais de 40% dos municípios não dispõem de um sistema de tratamento de esgoto. A normalização deste indicador é linear e considera que 0% dos domicílios com saneamento inadequado é o valor mais favorável deste parâmetro, enquanto que 100% de saneamento inadequado é o valor menos favorável. Para a aplicação do índice IRC nesta Tese, foram considerados apenas os indicadores mencionados anteriormente. Os indicadores Fator de Velocidade (FV) e Tráfego (T) não foram considerados. O Fator de Velocidade é utilizado, em diversos estudos experimentais (DEFRA/EA, 2003; KELMAN, 2002; RESCDAM, 2000), como resultante do produto da cota de alagamento pela velocidade, para determinar níveis de risco, em função dos prejuízos e danos causados. O parâmetro velocidade individualmente não permite avaliar a potencialidade de ocorrência de danos, uma vez que é a sua associação com a cota que gera situações de risco. Assim, locais onde se verificam alagamentos com baixas velocidades, mas grandes profundidades, não oferecem perigo considerável de arraste. Nesse sentido, em relação a este indicador, considerou-se que o mesmo influenciaria muito pouco no resultado final do IRC, porque a região adotada como caso de estudo é bastante plana e, com isso, seu peso, na formulação aqui aplicada, será tomado como igual a zero. Já em relação ao indicador Tráfego, apesar de, no campo das atividades rotineiras de uma cidade, sua interrupção temporária ser uma das consequências imediatas dos alagamentos e responsável pelo desencadeamento de uma série de deseconomias relacionadas ao sistema de transportes, aos veículos propriamente ditos e aos motoristas, principalmente quando os alagamentos ocorrem em pontos chave do trânsito das cidades, este não foi considerado na formulação do IRC para esta Tese. Justifica-se essa escolha a partir do estudo de NAGEM (2008) que, ao elaborar um modelo para estimativa de prejuízos causados pelas cheias, em termos monetários, concluiu que os danos ao sistema de tráfego são relativamente baixos se comparados com os demais danos, podendo ser desconsiderados em estudos que não possuam vias arteriais primárias e/ou vias estruturais. 130 A Tabela 6.3 apresenta, de forma resumida, as modificações introduzidas pela autora na composição original do IRC para sua utilização nesta Tese. Tabela 6.3: Resumo das modificações introduzidas no IRC. Subíndice Indicador Modificações introduzidas Lâmina de Alagamento Limites de normalização do nível d’água adaptados para a realidade do município de Mesquita. Não foi considerado. Fator de Velocidade Fator de Permanência Propriedades da Inundação (PI) Densidade de Domicílios Renda Consequências (C) Tráfego Saneamento Inadequado Intervalos de tempo e profundidades associadas durante os quais uma área permanece inundada foram reformuladas. Distribuição da densidade de domicílios adaptada para a realidade do município de Mesquita. Curva de normalização de renda adaptada para valores atualizados em 2013. Não foi considerado. Zonensein considerou descarte do esgoto em fossa (séptica ou rudimentar) como adequado. Nesta Tese, essas formas foram adotadas como inadequadas, em uma interpretação particular para ajuste do indicador à situação de saneamento do município de Mesquita. A formulação final do IRC para este trabalho, conforme indicadores escolhidos, tem a estrutura apresentada na Equação 6.12. PI PI IRC I LA pLA qPI C C C I DD pDD I SIC pSI PI qc Equação 6.12 C A importância relativa dos indicadores e subíndices é expressa por pesos associados a cada um deles. ZONENSEIN (2007) defende que a atribuição de pesos deve ser realizada pelo gestor ou instituição que usará o índice como ferramenta de suporte à decisão quanto à gestão de risco de cheia. Neste trabalho, porém, os pesos serão definidos pela autora, em primeira aproximação, podendo ser revistos a posteriori, conforme necessidade. O principal objetivo de utilização do IRC nesta Tese é demonstrar, através de um caso de estudo específico, que os riscos de inundações podem ser efetivamente 131 reduzidos quando aspectos de requalificação fluvial são considerados. Assim, o IRC é utilizado como uma ferramenta de suporte para a comparação quantitativa da redução de risco associada às soluções de projeto apresentadas nos diferentes cenários. 6.3. Escala de Resiliência Como forma de avaliar a resiliência de projeto, uma situação adversa, diferente daquela projetada, deve ser introduzida, de forma a se mapear a resposta das propostas de projeto para essa nova situação imprevista. No contexto desta Tese, foi considerada uma situação hipotética de saturação urbanística na área urbana da bacia do Rio Dona Eugênia, na qual o grau de impermeabilização cresce significativamente. A situação de saturação urbanística foi simulada apenas para o TR 25 anos. Para a comparação entre os resultados obtidos nos cenários de projeto, que consideram as intervenções propostas e aqueles que simulam uma saturação urbanística, foi elaborada uma escala denominada “Escala de Resiliência”, que é composta por duas parcelas, multiplicadas entre si (Equação 6.13). Escala _ Re siliencia Parcela _ 1 Parcela _ 2 Equação 6.13 A primeira parcela (Parcela_1) mede a perda de eficiência da solução em uma situação adversa e é calculada conforme Equação 6.14. Ela considera o valor de 1 (que seria o valor de 100% de eficiência mantida) subtraído da parcela do IRC na situação futura (hipotética) de saturação urbanística menos o IRC na situação presente, dividido pelo IRC na situação presente. Parcela _ 1 _ Sat.Urban_ TR 25 esente _ TR 25 1 ( IRC PrFuturo IRC PrProjeto ) ojeto esente _ TR 25 IRC PrProjeto Equação 6.14 A segunda parcela (Parcela_2) mede a eficiência da solução na situação adversa, dada pela redução do IRC e é representada pela Equação 6.15, ou seja, IRC na situação futura (hipotética) de saturação urbanística para determinado Cenário, menos o IRC na situação futura (hipotética) de saturação urbanística para o Cenário Atual, dividido pelo IRC na situação futura (hipotética) de saturação urbanística para o Cenário Atual. 132 Parcela _ 2 Futuro_ Sat.Urban_ TR 25 Futuro_ Sat.Urban_ TR 25 IRC Cenário _ Atual( sem _ projeto) IRC Pr ojeto Futuro_ Sat.Urban_ TR 25 IRC Cenário _ Atual( sem _ projeto) Equação 6.15 O valor obtido é um número entre 0 e 1 e será tanto melhor quanto maior for, o que equivale a dizer que há menor perda de eficiência com melhores resultados absolutos. 6.4. Índice de Requalificação Fluvial Urbana (REFLU) Como parte da metodologia proposta, além da efetividade na redução do risco de cheias, como apresentado no item anterior, deve ser introduzida uma forma de avaliar a efetividade das medidas propostas, em relação à melhora do estado do rio, cumprindo também o papel de requalificação fluvial, assumindo que, nesta condição, as soluções propostas seriam mais sustentáveis, em longo prazo, por reproduzirem condições fluviais mais próximas das naturais. CIRF (2006) desenvolveu a proposta de um índice, batizado inicialmente de Fluvial Ecosystem Assessment (FLEA) ou, em português, Avaliação dos Ecossistemas Fluviais (AEF), com o objetivo de caracterizar o estado dos cursos d’água segundo os critérios estabelecidos pela Diretiva Marco da Água (2000). O índice ainda não foi estruturado; seus idealizadores deixaram-no em forma de esquema conceitual, “aberto” a contribuições de pesquisadores. Dentre os pontos levados em conta para o FLEA, estão os atributos apresentados na Tabela 6.4. O propósito do FLEA é construir um método utilizável em âmbito decisional e administrativo, que permita medir a distância do estado atual do rio em relação a seu “estado de referência”, com base nos atributos propostos, que envolvem todos os parâmetros considerados pela Diretiva Marco da Água. A pesquisa realizada pela autora desta Tese não encontrou na bibliografia índices voltados especificamente para ambientes urbanos. Os índices encontrados são voltados para áreas rurais e alguns são citados a seguir: LIM – Livello Inquinamento Macrodescrittori (CIRF, 2006); SECA – Stato Ecologico dei Corsi d’Acqua (CIRF, 2006); SACA – Stato Ambientale dei Corsi d’Acqua (CIRF, 2006); 133 RCE – Riparian Channel and Environmental Inventory (PETERSEN, 1992); SERCON – System for Evaluating Rivers for Conservation (BOON et al., 1997, 1998); RESA – Riparian Evaluation and Site Assessment (FRY et al., 1994); RHS – River Habitat Survey (RAVEN et al., 2000). Tabela 6.4: Estrutura conceitual do FLEA. Atributos principais Descrição Qualidade da água (qualidade da água) Condições gerais Poluentes Macroinvertebrados Qualidade biológica do ambiente fluvial (vida aquática e terrestre) Fauna ítica Macrófitas e fitobentos Vegetação terrestre Regime hidrológico (vazões mínimas e variações temporais de vazão) Continuidade fluvial (longitudinal, vertical e lateral) Qualidade hidromorfológica (quantidade de água e estrutura) Mobilidade lateral (espaço disponível) Equilíbrio geomorfológico (vertical e lateral) Condições morfológicas (tipo morfológico, amplitude de álveo, perfil altimétrico, sinuosidade, estrutura e substrato) Fonte: CIRF (2006) Tomando como base algumas ideias sugeridas pelo CIRF, para a construção do FLEA, esta Tese propõe o desenvolvimento do Índice de Requalificação Fluvial Urbana (REFLU), para proporcionar uma medida quantitativa, e passível de comparação entre possíveis intervenções, de quanto melhora a qualidade do sistema fluvial como sistema natural, em bacias urbanas. Procurou-se desenvolver um índice que fosse facilmente aplicado e compreendido na realidade brasileira e que fosse particularizado para o ambiente urbano. Para a concepção do REFLU, foi utilizado um somatório ponderado, pois está sendo considerada a soma de efeitos e não se pretende permitir que a ausência de um dos indicadores anulasse este índice. Assim, ainda que um dos fatores da soma seja 134 nulo, o resultado pode ser medido. O uso de produtórios é indicado quando a ausência de um dos indicadores deve implicar em valor final nulo para o índice. Assim, temos como formulação geral para o REFLU a Equação 6.16. n REFLU I i . pi Equação 6.16 i 1 Onde: n: número total de indicadores que compõem o índice REFLU : i-ésimo indicador, previamente normalizado, que compõe o índice REFLU, variável entre 0 e 1. : peso associado ao i-ésimo indicador do índice REFLU, atribuído em função de sua importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.17 e da Equação 6.18. 0 ≤ pi ≤1 n p i 1 i Equação 6.17 1 Equação 6.18 O índice REFLU varia entre 0 e 1, sendo os valores mais próximos a zero os piores e, os mais próximos à unidade, os melhores. Sob o ponto de vista prático, se desejado, para mantê-lo com a mesma faixa de variação do IRC, basta multiplicá-lo por 100. A formulação do REFLU não é complexa nem exige conhecimentos avançados, permitindo, assim, sua utilização irrestrita por pessoas não especializadas. Ele é composto por quatro subíndices: Estado Geral da Bacia (EGB), Conectividades (C), Situação das Margens (SM) e Mitigação de Cheia (MC). O subíndice EGB relaciona indicadores relativos às condições de impermeabilização e saneamento da bacia: Permeabilidade (P); Condições de Saneamento (S). O subíndice C relaciona indicadores que indicam o nível de conectividade do curso principal da bacia hidrográfica nos três sentidos: Conectividade Transversal (Ct); Conectividade Longitudinal (Cl); Conectividade Vertical (Cv). O subíndice SM relaciona os indicadores que traduzem a qualidade das margens dos rios: Margens Vegetadas (MV) e Margens Não Ocupadas por Casas (MNOC). O subíndice MC não foi desdobrado em indicadores por ser, ele, coincidente com o indicador. Cada 135 um destes elementos deve ter seus valores convertidos para uma escala de 0 a 1, de acordo com a normalização de funções específicas. Todos os subíndices são justificados e detalhados a seguir. 6.4.1. Subíndice Estado Geral da Bacia (EGB) O estado ecológico dos rios depende não só do grau de ocupação dos espaços fluviais, afetando os princípios de continuidade e conectividade fluvial, como também das atividades que se realizam em sua bacia hidrográfica, relacionados com o uso do solo e a gestão dos recursos hídricos. Nesse sentido, este subíndice reflete as condições de impermeabilização e saneamento da bacia urbana, como macro referência de avaliação. Mais especificamente, o que se pretende medir é o nível de alteração da geração de escoamentos superficiais em relação à situação original e a qualidade da água afetada por condições de saneamento inadequadas. Assim, é composto por dois indicadores, conforme descrição a seguir. a) Permeabilidade ( I PEGB ) A urbanização de uma dada bacia hidrográfica altera drasticamente seus padrões de drenagem natural, gerando consequências nas enchentes locais. Considerando a necessidade humana de ocupar mais espaço, seja para fins econômicos, seja para estabelecer domicílios, a urbanização traz consigo a modificação do uso natural do solo, criando áreas impermeáveis, destruindo matas, aterrando áreas alagadiças, retificando rios, etc. Essas ações contribuem para o aumento do risco de extravasamento das calhas dos rios, à medida que a diminuição da retenção natural fornece mais água para o escoamento superficial que, por sua vez, aumenta o pico e o volume dos hidrogramas de enchentes. Quanto maior a transformação e a modificação da superfície dos terrenos, tornando-os menos permeáveis à infiltração das águas e diminuindo a capacidade de retenção natural, maior será a parcela contribuinte para os escoamentos superficiais e maior será a probabilidade de inundações. A Figura 6.6 apresenta um exemplo de como a redução da retenção superficial modifica o ciclo hidrológico em bacias urbanizadas. O desmatamento e a impermeabilização do solo da bacia hidrográfica corta o ciclo de reabastecimento da camada superficial do solo (composta pelo húmus e ocupada pelas ramificações das 136 raízes), potencializa os processos erosivos, diminui a capacidade de infiltração e aumenta o volume dos escoamentos superficiais, que atuarão diretamente no formato dos hidrogramas de enchente. É explícito, na figura, o aumento do volume local do escoamento superficial quando a bacia está urbanizada. Com a ocupação da bacia pelo homem acontecendo de forma desordenada, aumenta o risco de extravasamentos e alagamentos para as mesmas chuvas intensas que, no passado, se moldavam às condições naturais das calhas dos cursos de água, fluindo sem problemas. Com isso, tem-se um hidrograma com um pico muito maior do que na condição natural, e um tempo de base bem menor. Figura 6.6: Influência da redução da retenção superficial em uma bacia hidrográfica. Fonte: COSTA e TEUBER (2001) O índice REFLU leva em conta os efeitos da impermeabilização do solo em uma bacia hidrográfica, considerando a relação entre a área permeável da bacia e sua área total (Equação 6.19). Será considerado fator positivo a maior área permeável possível. Quanto mais impermeável a bacia hidrográfica, menos será possível infiltrar e, com isso, há um aumento na parcela correspondente ao escoamento superficial. Nesse caso, o indicador será pior. I PEGB AP Atotal Equação 6.19 Onde: I PEGB : indicador de permeabilidade AP: área permeável da bacia Atotal: área total da bacia 137 A Figura 6.7 apresenta dois trechos distintos do Rio Dona Eugênia: o primeiro, próximo à Via Light, onde a bacia é mais permeável; o segundo trecho, no centro do município, onde há uma grande praça bastante impermeável. Figura 6.7:Trechos do Rio Dona Eugênia mais permeável (primeira imagem) e menos permeável (segunda imagem). (Fotos da autora, ano: 2012) b) Condições de Saneamento ( I SEGB ) O crescimento acelerado do processo de urbanização aliado à falta de controle e planejamento adequado do uso do solo urbano resulta em uma baixa eficiência da infraestrutura urbana e, consequentemente, degrada os ambientes natural e construído, resultando em graves problemas de saneamento para as cidades. Uma das maiores consequências do crescimento descontrolado das cidades, sem padrões adequados e pré-definidos, é o aumento dos danos causados pelas cheias. Os sistemas de drenagem existentes perdem suas capacidades de projeto ao longo do tempo. A vazão excedente gerada pela remoção da vegetação e pelo aumento das áreas impermeáveis tende a agravar o problema das enchentes, alagando grandes áreas urbanas. Nos países em desenvolvimento, as condições mais severas associadas a este processo afetam, principalmente, a população de baixa renda, estabelecida em áreas degradadas e de risco, muitas vezes, em favelas. Estas áreas carecem de saneamento básico, entre outros serviços de infraestrutura, devido à sua situação irregular e acessibilidade precária (MAKSIMOVIĆ e TEJADA-GUIBERT, 2001; PATERSON et al., 2007). Num projeto de requalificação fluvial, a qualidade do curso d’água, por ser um dos seus quatro pilares básicos, é fator importante a se considerar. Esse ponto é traduzido pelas condições de saneamento da bacia hidrográfica. Entre as questões de 138 saneamento ambiental, o problema do lixo e dos esgotos sanitários são aqueles mais críticos. O lixo descartado diretamente sobre as margens ou no leito dos rios gera poluição, mau cheiro, disseminação de doenças de veiculação hídrica, é fator acelerador da proliferação de vetores e diminui a capacidade de condução da vazão dos dispositivos de drenagem, por tenderem a gerar obstruções das suas seções de escoamento. Tais obstruções podem acarretar na elevação do nível d’água à montante, configurando gradativo remanso, com possível extravasamento para as áreas marginais, podendo atingir as residências dos próprios responsáveis pelo lançamento inadvertido de lixo no rio, e o surgimento de novos caminhos de drenagem não previstos (e não projetados). A situação se agrava nas regiões de baixada, onde as declividades menores causam a redução das velocidades do escoamento, a consequente sedimentação do material sólido em suspensão e a deposição do lixo lançado ao longo dos trechos de montante. Além disso, o lixo, principalmente o flutuante, pode prender-se na vegetação, ameaçando a fauna e a flora, modificando significativamente a paisagem e a qualidade das águas. A presença de lixo nos cursos de água pode ser considerada um indicador da distorção de hábitos entre os habitantes de uma bacia hidrográfica. O problema é agravado pela carência de infraestrutura de coleta pública de resíduos sólidos urbanos, em áreas de difícil acesso, junto aos corpos hídricos e encostas. Além da presença de lixo, o lançamento de esgoto in natura nos corpos d’água também é um agravante da qualidade da água. A diminuição do oxigênio dissolvido compromete a existência de fauna aquática. Apesar de ser considerado um destino inadequado, existem muitos rios recebendo lançamento de esgoto diretamente. No próprio Rio Dona Eugênia, muitas ligações clandestinas de esgoto sanitário são visíveis, ao longo de todo o seu curso. Do mesmo modo que acontece para o lançamento de lixo em locais inapropriados, conforme mencionado anteriormente, tais ligações, na maioria das vezes, são fruto da falta de infraestrutura adequada, com a insuficiência de redes formais de esgotamento sanitário na área urbana. A Figura 6.8 apresenta algumas imagens, da bacia do Rio Dona Eugênia, que ilustram a situação de degradação da qualidade de suas águas por lixo e esgoto. 139 Figura 6.8: Problemas de saneamento na bacia do Rio Dona Eugênia – lançamento de esgoto in natura e de lixo no curso d’água e em suas margens. (Fotos da autora, ano: 2012) O IBGE disponibiliza as informações quanto ao número de domicílios, em um setor, segundo as diferentes formas de abastecimento de água, esgotamento sanitário e destino do lixo. Como são apresentadas em separado, não é possível saber a interseção entre elas. Assim, para esse estudo, optou-se por considerar como representativo de condições adequadas de saneamento o percentual de domicílios, em cada setor, com esgotamento sanitário adequado e lixo coletado. Correspondiam a domicílios com esgotamento sanitário adequado aqueles ligados à rede geral de esgoto ou à rede pluvial. Foram consideradas inadequadas todas as demais formas de descarte de esgoto, a saber: descarte em fossa séptica, fossa rudimentar, vala, rio, lago ou mar, outros escoadouros. Vale destacar que, de fato, não pode ser aceitável considerar adequado o lançamento de esgoto em rede pluvial, em um sistema separador absoluto. Entretanto, da forma como a informação está agrupada no IBGE, não foi possível distinguir essa situação, que infelizmente se verifica na bacia. O descarte em fossa séptica foi considerado inadequado, diferentemente do que se poderia esperar, dado que é uma forma de tratamento possível, uma vez que têm manutenção privada, não necessariamente adequada, e os resultados não podem ser facilmente aferidos pelo município. Além disso, o quadro de saneamento obtido pela interpretação dos dados do IBGE mostra uma situação positiva, que não se observa na prática, conforme pode ser confirmado em visitas de campo. Dessa forma, essa decisão também 140 foi um modo de penalizar o indicador S. Essas considerações são coerentes com aquelas já adotadas no IRC, mantendo a coerência entre os dois índices, no que diz respeito à avaliação do saneamento adequado. Nesse sentido, foi calculado o total de domicílios cujo esgotamento era adequado (Equação 6.20). N EA N rede _ geral _ esgoto, pluvial Equação 6.20 Onde: NEA: número de domicílios com esgotamento adequado Nrede_geral_esgoto,pluvial: número de domicílios com banheiro de uso exclusivo dos moradores ou sanitário e esgotamento sanitário via rede geral de esgoto ou pluvial Em relação ao lixo, correspondiam a domicílios com coleta adequada aqueles com lixo coletado por serviço de limpeza e em caçamba de serviço de limpeza. Foram consideradas inadequadas todas as demais formas de destinação do lixo, a saber: lixo queimado na propriedade, lixo enterrado na propriedade, lixo jogado em terreno baldio ou logradouro, lixo jogado em rio, lago ou mar, outro destino do lixo. O total de domicílios cuja coleta de lixo se dava de forma adequada é obtido a partir dos dados do IBGE (Equação 6.21). N Coleta_ Lixo N serviço _ lim peza N caçamba_ serviço _ lim peza Equação 6.21 Onde: NColeta_lixo: número de domicílios com coleta de lixo adequada Nserviço_limpeza: número de domicílios com lixo coletado por serviço de limpeza Ncaçamba_serviço_limpeza: número de domicílios com lixo coletado em caçamba de serviço de limpeza Calculou-se, a seguir, a relação entre número de domicílios com esgotamento ou coleta de lixo adequados (considerando sempre a pior situação, por célula, para evitar duplicação de resultados onde ambas as condições forem inadequadas) e o total de domicílios. Essa relação deve ser aplicada à área correspondente a cada célula, para estimar a área correspondente a serviços de saneamento inadequados. A área que possui serviço de saneamento adequado é obtida a partir desse valor. Para determinar o valor do indicador das condições de saneamento, foi calculada a razão entre a área da bacia com esgotamento ou coleta de lixo adequada e sua a área total (Equação 6.22). 141 I SEGB AS Atotal Equação 6.22 Onde: S: indicador de condições de saneamento AS: área da bacia com esgotamento/coleta de lixo adequados Atotal: área total da bacia Da mesma forma que considerado para o IRC, a normalização deste indicador é linear. No entanto, o REFLU considera que 100% dos domicílios com saneamento adequado é o valor mais favorável deste parâmetro, enquanto que 0% de saneamento adequado é o valor menos favorável. A formulação final para o subíndice EGB é aquela apresenta na Equação 6.23. EGB I PEGB . pPEGB I SEGB . pSEGB Equação 6.23 Onde: EGB : Estado Geral da Bacia I PEGB : indicador de permeabilidade, previamente normalizado, variável entre 0 e 1. I SEGB : indicador de condições de saneamento, previamente normalizado, variável entre 0 e 1. p PEGB : peso associado ao indicador de permeabilidade, atribuído em função de sua importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.17 e Equação 6.18. pSEGB : peso associado ao indicador de saneamento, atribuído em função de sua importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.17 e Equação 6.18. 6.4.2. Subíndice Conectividades (C) Rios em condições naturais, apesar de apresentarem formas e estruturas bastante distintas, segundo as peculiaridades biogeográficas e hidromorfológicas de sua bacia hidrográfica, têm um funcionamento que responde aos mesmos princípios de continuidade dos escoamentos e conectividade dos habitats em suas três dimensões espaciais: longitudinal, transversal e vertical. Nesse sentido, para analisar as condições 142 de bom estado ecológico dos sistemas fluviais é importante considerar as conectividades do curso principal da bacia hidrográfica segundo suas três dimensões espaciais. Assim, esse índice é composto por três indicadores, conforme descrição a seguir. C a) Conectividade Transversal ( I CT ) A dimensão transversal do ecossistema fluvial pode ser representada através da seção transversal do vale, onde se diferenciam o canal, as margens e a planície de inundação. A principal característica que configura e mantém a dimensão transversal dos sistemas fluviais é a conectividade do canal com os espaços adjacentes. Através desta conexão lateral, gerada pela inundação se produz um intercâmbio de água, sedimentos, nutrientes e organismos entre o canal e as margens, que é essencial para o funcionamento e integridade dos ecossistemas fluviais (WARD, 1998). Este intercâmbio durante o extravasamento também facilita o fluxo de carbono e nutrientes da planície de inundação até o canal, constituindo uma fonte energética de grande importância para as cadeias tróficas do meio aquático e a produtividade do conjunto do sistema fluvial (THOMS, 2003). Por outro lado, as águas, ao extravasarem, dissipam sua energia cinética na planície de inundação efetuando um trabalho de remodelação dos sedimentos e da vegetação existente nas zonas inundadas. Assim são criadas novas barras de sedimentos, ocorrem erosão e sedimentação, o transporte de sedimentos e vegetação em algumas zonas, o transporte de restos vegetais ou detritos orgânicos, e, com isso, se fomenta a renovação dos habitats, a manutenção da heterogeneidade fluvial e a regeneração natural da vegetação. O grau de funcionalidade da dimensão lateral do rio pode ser estimado através da frequência com que os extravasamentos, que ocupam dimensões diferentes, ocorrem, de acordo com a magnitude das cheias correspondentes. As cheias e os extravasamentos têm importância ecológica, determinando a manutenção da heterogeneidade do substrato da planície de inundação, a conectividade dos habitats ripários, a recarga de umidade do solo e a evolução da vegetação ribeirinha condicionando os espaços e períodos de tempo em que é possível sua regeneração natural (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007). Os rios em bom estado ecológico mantêm intacta a facilidade de extravasamento das cheias, existindo neles um espaço lateral que periodicamente fica em contato com o 143 canal principal, onde se dissipa a energia das cheias, e onde se produzem intercâmbios de matéria e energia, se regenera a vegetação ribeirinha, se refugiam ou reproduzem diferentes espécies de animais, etc. (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007). São inúmeras as intervenções humanas que diminuem a dimensão lateral dos rios: a regulação das vazões diminuindo drasticamente a frequência das cheias ordinárias; a construção de diques longitudinais reduzindo consideravelmente o espaço de inundação; a elevação das margens, as dragagens e canalizações para desconectar o canal de suas margens, etc. A recuperação da funcionalidade desta dimensão transversal deve ser um objetivo prioritário nos projetos de restauração fluvial. Assim, será necessário, em muitos casos, melhorar o regime de vazões circulante, aumentando a frequência e a magnitude das cheias, e eliminar as estruturas longitudinais que limitam o seu extravasamento, requerendo em todos os casos uma gestão mais apropriada das zonas inundáveis, cujas ocupações devem ser compatíveis com a dinâmica fluvial. A Figura 6.9 apresenta dois trechos do Rio Dona Eugênia em que muros foram construídos pelos moradores, como forma de se protegerem contra as inundações, e que acabam funcionando como diques longitudinais, eliminando, nos respectivos trechos, a conectividade transversal do rio com suas margens. Figura 6.9: Muros construídos pelos moradores, como forma de “proteção” contra as cheias funcionam como diques longitudinais ao longo do Rio Dona Eugênia. (Fotos da autora, ano: 2013) A conectividade transversal entre o rio e suas margens se relaciona com a comunicação do rio com suas planícies de inundação. Assim, será medida pela relação entre a extensão das margens que mantêm conexão com as planícies de inundação e a extensão total das margens (Equação 6.24). Cada uma das margens é analisada e 144 contabilizada individualmente. Para manter a coerência da relação, a extensão total contabiliza ambas as margens. Quando maiores as extensões de margens que se conectam com suas planícies de inundação, maior será o REFLU, indicando rios em bom estado ecológico. Quanto menores as extensões de margens conectadas, menor será o valor do REFLU. Margens ocupadas imediatamente por ruas ou áreas construídas são consideradas obstáculos à continuidade transversal, mesmo que sejam inundáveis. C I CT Lconexão Ltotal Equação 6.24 Onde: C : indicador de conectividade transversal I CT Lconexão: extensão de margens com conexão com planície de inundação (não construída) Ltotal: extensão total (de ambas as margens) C b) Conectividade Longitudinal ( I CL ) A dimensão longitudinal representa o eixo central através do qual se mantém a continuidade dos escoamentos, se transfere matéria (água, sedimentos, matéria orgânicas e nutrientes) e energia desde as partes mais altas até as mais baixas, assegurando a existência de um mosaico de habitats fluviais conectados entre si ao longo do corredor fluvial. Dentre as principais variáveis morfológicas e hidráulicas dos rios que apresentam gradiente de variação relacionado com o perfil longitudinal estão a declividade longitudinal, o tamanho médio dos sedimentos do leito e a velocidade das águas, que geralmente diminuem na área mais de jusante. A largura do rio e a sua profundidade aumentam, assim como a magnitude da vazão em função do incremento de área contribuinte. As características que melhor refletem o bom estado ecológico desta dimensão do rio são a continuidade dos fluxos de matéria e energia, a conservação dos gradientes naturais de diminuição da declividade longitudinal e do tamanho dos sedimentos do leito, à medida que se caminha para jusante, o aumento das vazões circulantes e largura do leito com o aumento da superfície drenante, e manutenção das formas do leito relacionadas com a declividade e o traçado do curso d’água, com uma sinuosidade crescente na região de jusante (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007). 145 Estruturas transversais para o armazenamento ou derivação das águas, como diques, açudes, represas, etc., introduzem uma barreira física para a manutenção da continuidade das vazões circulantes e o transporte dos sedimentos, mas também impedem ou dificultam os movimentos migratórios de muitas espécies piscícolas, a dispersão das sementes, a colonização de novos habitats, etc. O impacto produzido por tais barreiras físicas é visto como fator crítico na gestão dos ecossistemas fluviais (ibid.). A recuperação e a manutenção da continuidade fluvial, relacionada com a ausência de barreiras transversais que possam interromper os escoamentos naturais, desde as áreas mais altas até as de desembocadura, devem ser um objetivo prioritário em qualquer projeto de restauração e conservação de rios e suas planícies. A Figura 6.10 apresenta um exemplo de desconexão longitudinal: a barragem Epaminondas Ramos, hoje desativada, localizada no Rio Dona Eugênia. Figura 6.10: Barragem Epaminondas Ramos, localizada no Rio Dona Eugênia – barreira física que interrompe os escoamentos naturais. (Fotos da autora, ano: 2012) A Conectividade Longitudinal (Cl) do rio se dá quando não há presença de soleiras ou barragens ao longo de sua extensão. Assim, este indicador considerará a existência ou não desses dispositivos (Equação 6.25). A presença dessas intervenções faz com que o indicador seja igual a 0, o que acarretará em um valor para o índice REFLU menor (pior situação). Já a ausência dos referidos dispositivos resulta em valor do indicador igual a 1, o que levará a um maior valor para o REFLU. C I CL = 0, com soleira/barragem 1, sem soleira/barragem Equação 6.25 146 C c) Conectividade Vertical ( I CV ) O fluxo subsuperficial e subterrâneo de água, nutrientes e organismos de grande importância para o funcionamento ecológico dos canais e de suas margens é representativo da dimensão vertical dos sistemas fluviais. Através dessa troca ocorre a migração vertical de muitos invertebrados e pequenas espécies de peixes, e é essencial para o desenvolvimento dos ciclos de nutrientes, o processamento da matéria orgânica e a manutenção da diversidade e da produtividade fluvial (WARD, 1998). Os rios em bom estado ecológico mantêm inalterados os escoamentos subsuperficiais entre o canal, as margens e o meio hiporreico, que só são possíveis se, por outro lado, se mantêm inalterados os materiais originais e as condições de infiltração e de drenagem em profundidade dos solos marginais (GONZÁLEZ DEL TÁNAGO e GARCÍA DE JALÓN, 2007). Assim, ao longo de seu comprimento, a função que predomina no eixo longitudinal dos rios é a de transporte de matéria e energia rio abaixo, enquanto que as funções que adquirem maior importância nos eixos transversal e vertical são as de armazenamento de água, retenção de sedimentos e dissipação de energia das cheias. A Figura 6.11 apresenta dois trechos distintos do Rio Dona Eugênia: o primeiro, no bairro Coreia, com margens e fundo em concreto, impedindo a conectividade vertical; o segundo trecho, próximo à foz, no bairro Vila Norma, possui fundo natural, permitindo que haja um fluxo subsuperficial e subterrâneo de água, nutrientes e organismos, característicos de rios com conectividade vertical. Figura 6.11: Dois trechos distintos do Rio Dona Eugênia: o primeiro, com fundo em concreto, impedindo a conectividade vertical; o segundo, com fundo natural, permitindo a conectividade vertical. (Fotos da autora, ano: 2013) 147 C O indicador Conectividade Vertical ( I CV ) mede a extensão de margens e de fundo naturais em relação à extensão total do rio, conforme apresentado pela Equação 6.26. Assim, é possível verificar o quanto dos diferentes trechos do rio ainda mantêm percolação e comunicação com o seu lençol freático. Aqui neste indicador, da mesma forma que nos outros, quanto menor a extensão de margens e de fundo naturais, menor será o valor obtido para o RELFU, indicando pior situação. Maiores extensões de margens e de fundo naturais acarretarão em maiores valores para o REFLU, traduzindo-se em rios com melhor estado ecológico. C I CV Lnat Ltotal Equação 6.26 Onde: Cv: indicador de conectividade vertical Lnat: extensão de margens e de fundo naturais Ltotal: extensão total do rio A formulação final para o subíndice C é aquela apresenta na Equação 6.27. Onde: C C ICLC . pCLC ICVC . pCVC C I CT . pCT Equação 6.27 C : Conectividade C : indicador de conectividade transversal, previamente normalizado, variável entre 0 I CT e 1. C : indicador de conectividade lateral, previamente normalizado, variável entre 0 e 1. I CL C I CV : indicador de conectividade vertical, previamente normalizado, variável entre 0 e 1. C : peso associado ao indicador de conectividade transversal, atribuído em função de pCT sua importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.17 e Equação 6.18. C : peso associado ao indicador de conectividade lateral, atribuído em função de sua pCL importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.17 e Equação 6.18. C : peso associado ao indicador de conectividade lateral, atribuído em função de sua pCV importância relativa. Deve atender às restrições da Equação 6.17 e Equação 6.18. 148 6.4.3. Subíndice Situação das Margens (SM) O subíndice SM considera a situação das margens do curso d’água principal da bacia hidrográfica levando em consideração as extensões de margens que sejam vegetadas e margens não ocupadas por casas. Note-se que este subíndice poderia se confundir com a conectividade transversal, mas seu objetivo é medir uma situação diversa. A presença de vegetação nas margens é um elemento fundamental da qualidade fluvial, permitindo o desenvolvimento de ecossistemas mais naturais, além de funcionarem como filtro para sedimentos e eventuais contribuições indesejadas dos escoamentos superficiais urbanos para o rio. Na avaliação da conectividade transversal, se a margem for não revestida artificialmente, mas não contar com vegetação, e permitir a comunicação com uma área verde, de expansão dos escoamentos, esta é considerada positivamente no cômputo da conectividade. Portanto, a avaliação de margens vegetadas surge com uma função específica. No caso da avaliação das margens não ocupadas por casas, mais uma vez poderse-ia intuir que há superposição com a conectividade transversal, mas explica-se a sua inclusão por outro motivo. A presença de casas na margem funciona como dique e corta a conectividade e isso, certamente, foi computado no indicador específico. Entretanto, uma casa posta na margem, em condições informais, traz 3 elementos específicos, que não se relacionam com a conectividade do rio e que, nesta proposta, foram considerados de fundamental importância para avaliação da situação do rio. A primeira questão refere-se ao lançamento direto de esgotos e lixo no rio, exatamente pela ocupação de caráter informal e sem infraestrutura, que acaba por degradar o rio. Indo na direção contrária da presença da vegetação, que funciona como filtro, a presença de casas nas margens seria uma condição de agravamento direto da qualidade da água. A segunda questão se refere ao funcionamento destas casas como barreira para as águas superficiais, geradas pelo tecido urbano, que não podem mais verter para o rio (é o caso inverso da conectividade transversal, mudando o foco da cidade para o rio) dado que, como “diques” não planejados, a microdrenagem tende a não ser prevista para esta situação. A terceira questão se refere à possibilidade de colapso destas construções, quando submetidas às cheias, o que agrava a situação de risco e pode gerar graves 149 acidentes, inclusive em uma ação em série, pela obstrução ou barramento temporário do rio, que poderia desencadear ondas de ruptura destas pequenas “obras imprevistas” que se formam, mas não resistem ao galgamento subsequente. Neste caso extremo, modificações morfológicas a jusante e destruição de outras casas e elementos da infraestrutura urbana seriam esperadas. Assim, foram definidos dois indicadores para esse subíndice, conforme apresentado a seguir. SM a) Margens Vegetadas ( I MV ) As matas ciliares são importantes para a manutenção da qualidade da água, a estabilidade dos solos das margens (evitando erosão e assoreamento), no desenvolvimento e sustento da fauna silvestre aquática e terrestre ribeirinha e na regularização dos regimes dos rios através dos lençóis freáticos. Adicionalmente, ainda funcionam como espécie de “filtro” do escoamento superficial das chuvas. Assim, para garantir o bom estado ecológico do rio, é imprescindível a existência de matas ciliares. A Figura 6.12 apresenta um trecho do Rio Dona Eugênia, onde ele ainda possui um estado mais natural, em que é possível ver sua vegetação ribeirinha. Figura 6.12: Rio Dona Eugênia, na área do Parque Municipal de Nova Iguaçu, com vegetação marginal. Fonte: PMM (2012) SM O indicador Margens Vegetadas ( I MV ) mede a extensão de margens vegetadas em relação à extensão total das margens (Equação 6.28). Pode-se fazer uma média das extensões de margens vegetadas medidas pela margem esquerda e direita do rio, para então dividir pela extensão total do rio considerada. 150 SM I MV LMV Ltotal Equação 6.28 Onde: SM : indicador de margens vegetadas I MV LMV: extensão de margens vegetadas Ltotal: extensão total das margens Neste trabalho, margens vegetadas serão consideradas, mesmo que a vegetação existente não seja a vegetação ciliar original. Essa é uma concessão feita como forma de adequação à realidade urbana. SM b) Margens Não Ocupadas por Casas ( I MNOC ) As imagens apresentadas na Figura 6.13, ilustram a ocupação das margens de um rio por casas. A imagem da esquerda apresenta uma série de casas construídas ao longo das margens do Rio Dona Eugênia (Mesquita/RJ). A imagem da direita apresenta o detalhe dos fundos de uma das casas, onde é possível ver um muro que de algum modo, protege o imóvel das cheias. Cabe ressaltar que essas casas, uma vez estabelecidas, passam a ser não só uma restrição à capacidade de escoamento da calha, mas, também, fontes de poluição, por conta dos esgotos sanitários e do lixo gerados pelos moradores lançados, em ligações clandestinas nas redes de drenagem pluvial ou, até mesmo, diretamente nos rios. Figura 6.13: Construções às margens do Rio Dona Eugênia (Mesquita/RJ) impedem a chegada do escoamento superficial ao rio. (Fotos da autora, ano: 2012) 151 A existência de construções ao longo das margens dos rios provoca, em ocasião de chuvas, a elevação do nível da água para montante, a diminuição da capacidade de fluxo e o possível extravasamento com consequente alagamento de áreas vizinhas a montante. Ainda, dependendo da velocidade do escoamento, a pressão exercida sobre tais construções pode causar seu colapso, introduzindo novos elementos de risco, pelo carreamento de escombros, ou pela obstrução temporária da seção do rio e a possibilidade de formação de ondas de ruptura destas obstruções para jusante. SM O indicador Margens Não Ocupadas por Casas ( I MNOC ) mede a extensão de margens livres em relação à extensão total das margens (Equação 6.29). SM I MNOC LMNOC Ltotal Equação 6.29 Onde: SM : indicador de margens não ocupadas por casas I MNOC LMNOC: extensão de margens não ocupadas por casas Ltotal: extensão total das margens Assim, para o cálculo desse subíndice (Equação 6.30), foram levadas em consideração as extensões de margens vegetadas e as não ocupadas por casas, sempre em relação à extensão total. SM SM SM SM SM p MV I MV p MNOC I MNOC Equação 6.30 Onde: SM: indicador de situação das margens SM : indicador de margens vegetadas I MV SM : indicador de margens não ocupadas por casas I MNOC 6.4.4. Subíndice Mitigação de Cheia (MC) Pode-se definir Risco como sendo o valor esperado do dano associado a um dado sistema, em um tempo pré-estabelecido. Assim, o conceito de Risco Hidráulico corresponde ao (s) dano (s) causado (s) por uma possível inundação (CIRF, 2006). A ideia é somar o dano esperado (probabilidade do evento pelo dano correspondente) 152 sobre todos os eventos possíveis dentro de um intervalo definido. Um conceito prático está por detrás desta definição: existe risco hidráulico apenas quando acontecer uma inundação que possa causar danos. Se, por exemplo, houvesse uma inundação em uma área deserta, pode-se dizer que o risco é zero ou inexistente, visto que não existe a possibilidade de haver danos. Por outro lado, se houver uma inundação de menor magnitude, porém, em área altamente urbanizada, com presença de inúmeras residências, o risco é bastante alto, pois poderá haver danos. A Figura 6.14 ilustra esse ponto, mostrando evento de chuva no município de Mesquita em região residencial. O aumento do nível d’água pode acarretar em perdas materiais e, em situações mais drásticas, em perdas de vidas. Figura 6.14: Enchente no Município de Mesquita. Fonte: AGÊNCIA NACIONAL DE FAVELAS (2013). O subíndice Mitigação de Cheia (MC) procura refletir esse conceito do risco hidráulico, porém, com a preocupação de não se superpor ao cálculo do IRC, preconizado anteriormente e feito de forma particular, em separado, dada a importância considerada para este fator. Assim, o subíndice MC focará no “perigo”, ou seja, nos próprios alagamentos, sem avaliar diretamente ou de forma particular as consequências, mas focará apenas nos alagamentos nas áreas especificadas de ocupação urbana, considerando que há dano associado. Cabe aqui, para evitar sobreposições, discutir a diferença entre este subíndice e a conectividade transversal. Uma das funções mais importantes associadas à conectividade transversal é o armazenamento temporário das cheias na própria planície de inundação do rio. Desta forma, deve-se esperar que o aumento da conectividade 153 transversal atue na redução das cheias. Entretanto, no contexto desta tese, a requalificação vem como um dos elementos da discussão, mas o foco é deslocado para a bacia hidrográfica e para atuações sobre esta bacia como elemento de reequilíbrio da hidrologia que dará suporte ao próprio processo de requalificação. Assim, como forma de medir de maneira abrangente as ações de controle de cheias e a restauração de padrões hidrológicos mais semelhantes aos naturais, este subíndice abrange a avaliação na redução dos alagamentos sobre a bacia, originados a partir de qualquer fonte (inclusive por falha de microdrenagem e excesso de escoamento superficial). O MC, então, avaliará o grau de alagamento da bacia hidrográfica urbanizada, ao considerar o volume de alagamento no pico da cheia em relação ao volume total precipitado (Equação 6.31). Para ser coerente com todos os outros subíndices, optou-se por calcular a porcentagem da bacia que não sofre com o risco hidráulico. Assim, quanto melhor for o estado ecológico da bacia, em termos de risco hidráulico, maior será o valor de MC, podendo chegar a 1. Valores próximos a 0 indicam bacia com situação de alagamentos crítica. MC 1 VA Vtotal Equação 6.31 Onde: MC: Mitigação de Cheia VA: volume de alagamento, calculado segundo a Equação 6.32. Vtotal: volume total da precipitação, calculado através do total precipitado, da área e do coeficiente de escoamento de cada célula VA Alag máx Aarmaz Equação 6.32 Onde: VA: volume de alagamento total na bacia no momento máximo do pico da cheia. Alagmáx: alagamento máximo (nível d’água no pico da cheia) Aarmaz: área de armazenagem total na bacia Cada um dos fatores considerados possui determinado peso associado, para representar a sua importância relativa. Tal fato é traduzido matematicamente na equação 154 final do índice. Além disso, para que seja possível operacionalizar indicadores de naturezas e unidades distintas, lança-se mão da normalização, convertendo todos os indicadores a uma mesma escala de variação. A formulação final do REFLU, conforme indicadores escolhidos, tem a estrutura apresentada na Equação 6.33. REFLU EGB p EGB C p C SM p SM MC p MC Onde: Equação 6.33 REFLU : índice de REqualificação FLuvial Urbana EGB : subíndice Estado Geral da Bacia C : subíndice Conectividade SM : subíndice Situação das Margens MC : subíndice Mitigação de Cheia p EGB : peso atribuído ao subíndice Estado Geral da Bacia p C : peso atribuído ao subíndice Conectividade p SM : peso atribuído ao subíndice Situação das Margens p MC : peso atribuído ao subíndice Mitigação de Cheia 155 7. Estudo de Caso – Rio Dona Eugênia A industrialização tardia em países de terceiro mundo levou a um processo de urbanização acelerado, observado na segunda metade do século XX. O rápido crescimento da população urbana dificultou o estabelecimento de um planejamento adequado, que criaria uma paisagem urbana projetada e funcional, numa cidade orientada por planos diretores. Muitas áreas cresceram sem planejamento e, principalmente, sem controle, algumas vezes levando à criação de áreas com subhabitações e regiões com muitos problemas e desafios, onde a arquitetura e a engenharia precisavam buscar novas soluções, integradas, para adaptar essas irregularidades urbanas. Em alguns casos, o processo de urbanização progride em direção a um nível em que altas taxas de impermeabilização e densidade populacional são atingidas, com uma ocupação generalizada da bacia inteira, incluindo áreas que são naturalmente sujeitas a enchentes e que deveriam ser preservadas. No Brasil, muitas abordagens convencionais para a drenagem urbana e o controle de cheias podem ser encontradas. A Baixada Fluminense é, sem dúvida, uma região representativa da história do desenvolvimento das medidas de combate às enchentes no estado do Rio de Janeiro. Ela apresenta uma gama de dificuldades e problemas relacionados com o processo de urbanização em regiões metropolitanas, tais como crescimento populacional vertiginoso, ocupação e uso do solo sem planejamento e controle, falta de investimentos em infraestrutura urbana e descontinuidade nas políticas públicas. Neste contexto, projetos de controle de cheias são uma dos principais preocupações e, muitas vezes, uma das causas da degradação fluvial. Este contexto é certamente uma situação muito difícil em termos de requalificação fluvial, mas é preciso ter em mente que o ambiente urbano não pode ser esquecido e que os desafios devem ser enfrentados, a fim de encontrar um melhor equilíbrio entre o meio ambiente natural e o construído, buscando uma oportunidade de recuperar o máximo possível a qualidade ambiental do rio e de sua bacia. Desta forma, novos conceitos de drenagem urbana sustentável, planejamento urbano e ações de desenvolvimento e possibilidades de requalificação fluvial, mesmo que parcialmente, serão integrados em uma discussão onde o desenvolvimento passado e as soluções tradicionais estão sendo 156 complementados ou substituídos por novos conceitos que ainda estão em evolução, para também considerar as necessidades dos ecossistemas fluviais. 7.1. Antecedentes de Projeto da Baixada Fluminense A Baixada Fluminense cobre uma grande área na Baía de Guanabara, limitada pelas serras de Tinguá, Gericinó e do Mar, originalmente apresentando muitas áreas de pântanos ao longo dos rios Iguaçu, Inhomirim, Sarapuí, Meriti e vários de seus tributários. Hoje, a Baixada Fluminense é composta pelos municípios de Magé, Duque de Caxias, São João de Meriti, Belford Roxo, Nilópolis, Mesquita e Nova Iguaçu. Uma das bacias de maior importância da região é a dos Rios Iguaçu-Sarapuí, com uma área de aproximadamente 726 km. Além da importância regional e econômica da área em que se encontra, cabe destacar, como questões importantes para a bacia: a presença de áreas com grande desenvolvimento urbano e industrial; a presença de áreas rurais em processo de urbanização; a existência de mananciais importantes para o abastecimento de água da Baixada Fluminense; e o grande número de habitações em áreas inundáveis. A região da Baixada sempre sofreu com o extravasamento de seus rios e, desde cedo, precisou aprender a lidar com a questão das cheias. “A historia do povoamento da Baixada resume-se num combate permanente contra o pântano. Para explorar a terra, foi preciso, antes, conquista-la ás aguas que a afogavam.” (GÓES, 1939: p15) “As várzeas indundam-se, facilmente, pelas aguas que descem bruscamente da serra, espraiando-se pela planura de declive muito fraco. (...) Os rios da Baixada têm, em sua maioria, secção transversal insuficiente para escoar grandes volumes de agua durante as cheias.” (GÓES, 1939: p16) A partir do final do século XIX, os pântanos existentes foram considerados inimigos da saúde pública e da qualidade de vida dos moradores da Baixada Fluminense e iniciaram-se inúmeros planos e intervenções para promover o dessecamento dessas regiões. “Desde 1891, os governos, federal e estadual, tentam restabelecer a antiga prosperidade da região. (...) Exame minucioso revela as várias causas de insucesso. (...) Os projetos eram elaborados e as obras iniciadas sem que os problemas fossem bem compreendidos e meditados. (...) Não havia uma visão de conjunto. (...) Retificações, ligações de rios, dragagem de barras e de canais, eram efetuadas sem que se avaliassem suas consequências. (...) Em geral, a descrença sobre o saneamento da Baixada Fluminense era completa.” (GÓES, 1939: p19) 157 Dentre as inúmeras obras realizadas desde o final do século XIX, uma delas corresponde à retificação do Rio Sarapuí e seu desvio para o curso inferior do Rio Iguaçu, ocorrida no início do século XX (LABHID, 1996). Em 1933 foi criada a Comissão de Saneamento da Baixada Fluminense, com a missão de estabelecer um programa geral de ação, para tornar agricultável a vasta planície lacustre do Estado do Rio de Janeiro e, secundariamente, erradicar a febre amarela e controlar as inundações (CARNEIRO, 2003). Nessa fase, foi determinado que se levantassem as causas dos insucessos das obras ocorridas no final do século XIX e se estabelecessem novas diretrizes para que não incorressem nos mesmos erros. O Governo aprovou um programa integrado, que cuidava tanto da parte hidráulica quanto dos transportes e colonização das áreas conquistadas. “Os problemas para o saneamento de grande planície fluminense enquadramse em seis categorias: (1) Recuperação de áreas alagadas, periodicamente, pelas marés; (2) Defesa contras as inundações; (3) Dragagem de novos leitos para rios que se perderam em brejais; (4) Ligação permanente das lagôas costeiras com o oceano; (5) Drenagem subterrânea de determinadas áreas; (6) Obras de arte.” (GÓES, 1939: p30) “A escolha do método há de se decidir pelo aumento da capacidade de vazão dos cursos dagua ou pela utilização dos reservatórios compensadores de cheia, pela derivação do excesso das descargas ou pela construção de diques longitudinais de proteção.” (GÓES, 1939: p23) A década de 1950 foi marcada por especulação imobiliária, através da criação de loteamentos sem controle na região da Baixada Fluminense, resultando em intenso crescimento populacional. As estruturas implantadas na década de 1930 tornaram-se obsoletas e a população passou a sofrer constantemente com os efeitos das inundações urbanas. Dentre as intervenções mais recentes, está a criação do Programa Reconstrução Rio, proposto pelo Governo do Estado após a calamitosa enchente de 1988. Implementado no biênio 1994-95, tinha como objetivo enfrentar os problemas acumulados ao longo dos anos (CARNEIRO, 2008). Os investimentos foram direcionados para um grande projeto de infraestrutura dos sistemas de macrodrenagem locais e as principais ações desenvolvidas foram a melhoria da capacidade de escoamento dos rios e canais; a construção de duas barragens de controle de cheias, localizadas em um campo de provas militar em Gericinó; a remoção de singularidades de drenagem – obstáculos localizados no caminho das inundações, principalmente pontes mal projetadas (muito baixas ou muito curtas), que funcionavam como barreiras reais ao escoamento; a substituição dos bueiros com dimensões insuficientes, instalados 158 pela municipalidade sem critérios técnicos sistêmicos para a bacia como um todo; e a relocação de tubulações de água e de gás que cruzavam os cursos d’água em alturas inadequadas, funcionando como verdadeiros “retentores de lixo” (ibid.). Nessa mesma época, e também desenvolvido neste contexto, o Plano Diretor de Recursos Hídricos da bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí, também conhecido como Projeto Iguaçu, foi concluído no final de 1995, após dois anos de trabalho. O principal foco deste projeto eram as preocupações com o controle de cheias. O Projeto Iguaçu identificou que a principal causa dos graves padrões de alagamentos observados na bacia era o inadequado processo de ocupação e uso do solo, considerando a característica particular da área: uma vasta planície em área de baixada. Neste processo, outros fatores contribuíram para a piora da situação: a inadequação ou falta de infraestrutura, a ocupação informal e ilegal das margens dos rios e suas planícies de alagamento; a presença de várias obstruções locais no caminho dos escoamentos; a exploração de areia do leito dos rios e outras atividades de mineração; o processo de assoreamento, devido ao desmatamento das encostas e ao lançamento de resíduos sólidos, não coletados por localidades menores e mais pobres; o aumento do escoamento superficial devido à impermeabilização da bacia; e uma legislação inadequada ou, em muitos casos, o não cumprimento da legislação existente. As principais ações do Projeto Iguaçu estavam mais relacionadas a uma abordagem hidráulica tradicional, que definia seções em canal para o escoamento das águas, diques ao longo das margens dos rios para proteger as áreas de baixada ocupadas, conformando polderes. Entretanto, com o objetivo de organizar o crescimento futuro, também foi estabelecida a elevação mínima de referência para novos projetos de loteamentos e desenvolvimento urbano, com o objetivo de evitar a ocupação de áreas impróprias e de risco. O Projeto Iguaçu frisava a importância do controle de uso do solo e também propôs o reflorestamento de algumas áreas, com o objetivo de fazer com que as intervenções de controle de cheias propostas funcionassem corretamente, Após essas intervenções, vários lugares continuaram a ter problemas de cheias, principalmente por causa da dificuldade em resolver o problema da ocupação em áreas de risco. Por conta deste problema, um conjunto de medidas estruturais mais custosas teve que ser adotado, como a implementação de galerias de drenagem maiores e a canalização dos cursos d’água em concreto, comprometendo o plano de orçamento global e tornando impraticável a construção de medidas de controle de cheias em outros 159 lugares (LABHID, 1996). Como não foram realizados investimentos de grande porte na Baixada Fluminense ao longo dos 13 anos que sucederam o fim do projeto, houve um agravamento do quadro, com a ocorrência de inundações e o assoreamento dos cursos d’água. Recentemente, em 2009, uma revisão completa deste estudo foi realizada, com a intenção de criar uma base técnica atualizada para realização de projetos de controle de cheias que poderiam ser financiados pelo Programa de Aceleração do Crescimento (PAC), do Governo Federal. Este estudo previu uma série de ações integradas para proporcionar a preservação ambiental e evitar a degradação da área urbana, através de intervenções estruturais, na macrodrenagem, e não estruturais, como a revisão das regras de ocupação e uso do solo. Essas ações foram baseadas em conceitos de drenagem sustentável, tais como o uso de medidas de armazenamento, a restauração das características naturais de cursos d’água e o impedimento de ocupações das planícies de inundação, para garantir espaço para o extravasamento natural dos rios. Apesar da grande preocupação em aplicar medidas que estivessem de acordo com os conceitos de drenagem sustentável, como a proposição da tipologia de parques urbanos com diferentes funções, variando desde proteção das margens até reservatórios temporários, e manutenção de taxas maiores de permeabilidade, ainda assim, a solução para o Rio Dona Eugênia, afluente do Rio Sarapuí pela margem esquerda, continuou dependente da barragem de controle de cheias, proposta no primeiro estudo, em 1996. A barragem foi ajustada para a situação atual (mais de 10 anos depois) e a simulação do seu funcionamento para controle da cheia de projeto indicou uma redução de 84% nas vazões do Rio Dona Eugênia (Figura 7.1) a jusante. Hidrogramas Barragem Projetada 50 45 Q afluente 40 Q efluente Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 0 50 100 150 Tem po (m in) 200 250 300 Figura 7.1. Hidrograma afluente e efluente a barragem de amortecimento do Rio Dona Eugênia, resultante do processo de modelagem para uma chuva com TR de 20 anos. Fonte: COPPETEC (2009). 160 A barragem teve um excelente resultado do ponto de vista de não mais haver extravasamento do canal principal. Entretanto, o problema de ocupação das margens do rio e os alagamentos urbanos gerados pelo excesso do escoamento superficial não são modificados pela barragem, o que, sob o ponto de vista sistêmico da bacia ainda gera vetores de degradação fluvial e urbana respectivamente. As intervenções propostas no Projeto Iguaçu são voltadas, de uma forma geral, para a reversão do quadro de degradação dos corpos hídricos e melhoria das condições de escoamento. As obras de alguns pontos já foram finalizadas e outras estão em andamento. Dentre os trabalhos recentes, para a área de estudo, cabe ainda destacar alguns, como resumido a seguir, para formar a base de trabalho relativa aos antecedentes desta pesquisa. CARNEIRO (2008) discutiu a integração do planejamento do uso do solo à gestão dos recursos hídricos, com enfoque no controle de inundações. Em seu trabalho, procurava elucidar os desafios e as perspectivas para o seu gerenciamento em bacias densamente urbanizadas. Assim, discutia os possíveis paradigmas que poderiam emergir dos novos instrumentos de ordenamento do solo com as diretrizes da Política Nacional de Recursos Hídricos e da Política Nacional de Saneamento, que havia sido aprovada pouco tempo antes. Com isso, propunha alternativas que conduzissem à gestão integrada em bacias metropolitanas. Dentre os Planos Diretores analisados, destaca-se o do município de Mesquita. Com um trabalho complementar ao de Carneiro, MELLO (2011) desenvolveu uma metodologia de análise de Planos Diretores no que concerne à utilização dos instrumentos de controle e gestão do uso do solo, com vista à conservação ambiental, controle da expansão urbana desordenada, mitigação de riscos de alagamento e deslizamento e expansão dos serviços de saneamento básico, que foi aplicada a municípios da Região Metropolitana do Rio de Janeiro, sendo Mesquita e Nova Iguaçu dois deles. Em seu estudo, foi ressaltada a importância de políticas de integração entre planejamento urbano, gestão de recursos hídricos e saneamento ambiental. ROYSE (2009) propôs metodologia de recuperação ambiental do rio Botas, na Baixada Fluminense, tendo como foco o tratamento e ordenamento de suas margens, a fim de possibilitar uma nova forma de relação da população local com o rio, onde se destaca a sua utilização como potenciais espaços de lazer. Sua proposta prevê, ainda, a aplicabilidade desta metodologia a outros rios da bacia. Neste sentido, insere-se o caso 161 do Rio Dona Eugênia e a parceria estabelecida com o Programa de Urbanismo da UFRJ. Assim, pretende-se, de forma análoga, aplicar as diretrizes apresentadas na Figura 7.2 à Bacia do Rio Dona Eugênia, observando que as dimensões apresentadas (físicas, políticas, socioculturais e ambientais) devem estar integradas e acontecer concomitantemente. Figura 7.2. Diretrizes para recuperação ambiental do rio. Fonte: ROYSE (2009) Especificamente em relação à Mesquita e à Bacia do Rio Dona Eugênia, outros trabalhos foram desenvolvidos, recentemente. Dentre eles, destacam-se BRITTO et al. (2011, 2012); COSTA et al. (2011, 2012); OLIVEIRA e SILVA (2011); PARENTPOTHIER (2012), desenvolvidos no PROURB/UFRJ, no contexto do projeto "Sustentabilidade na Gestão das Águas na Região Metropolitana do Rio de Janeiro", que abordava a relação entre urbanismo e a gestão das águas e do saneamento na região e AMARAL (2012); BIANCHINI (2012); BIGATE (2013); MIGUEZ et al. (2013b); MIGUEZ e VERÓL (2012d); VERÓL et al. (2012, 2013); VERÓL e MIGUEZ (2012), desenvolvidos na COPPE/UFRJ, no contexto do projeto “SERELAREFA” (Semillas REd Latina Recuperación Ecosistemas Fluviales y Acuáticos ou, em português, “Sementes de uma rede Latino-Americana para a recuperação de ecossistemas fluviais e aquáticos”, que propunha o lançamento de uma rede latino-americana de recuperação 162 fluvial, fomentando um fluxo de ideias, conhecimentos e contatos que ajudassem a todos os participantes e a comunidade internacional a entender melhor a dinâmica dos processos fluviais, os efeitos das intervenções antrópicas e quais podem ser as ações encaminhadas à solução de numerosos problemas. O Projeto SERELAREFA é financiado pelo programa europeu UE FP7PEOPLE IRSES 2009 e tem como objetivo melhorar a forma com que os cursos d’água são geridos. Instituições de cinco países diferentes integram o projeto: Itália e Espanha, na Europa, Brasil, Chile e México, na América Latina. A Universidade Federal do Rio de Janeiro, através da Escola Politécnica, é a representante brasileira do projeto, que tem a coordenação técnica do Professor Marcelo Gomes Miguez. projeto teve início em setembro de 2010, com uma missão de intercâmbio de experiências na Itália. Pouco depois, em fevereiro de 2011, a UFRJ recebeu a 1ª Missão Brasileira do SERELAREFA, no período de 31 de janeiro a 11 de fevereiro de 2011. Naquela ocasião, professores, pesquisadores e alunos de doutorado, mestrado e graduação participaram, ao longo das duas semanas de missão, de seminários, visitas de campo e debates que giravam sempre em torno do tema ‘Requalificação Fluvial’. Como produto da missão, foi assinada, em 11 de fevereiro de 2011, a “Carta do Rio de Janeiro”, onde foram estabelecidos os objetivos formais a serem percorridos ao longo do período do projeto. Assim, foram definidos estudos de caso específicos, que pudessem auxiliar na busca contínua por melhores condições dos rios e de vida para as populações que ocupam suas bacias, dentre os quais, se encontrava a Bacia do Rio Dona Eugênia, em Mesquita (RJ). “Estudar de forma integrada e transdisciplinar a Bacia do Rio Dona Eugênia, abordando as questões de planejamento urbano, arquitetura e urbanismo, saneamento, controle de enchentes, habitação e recuperação fluvial, envolvendo a prefeitura, vários atores institucionais e a população local.” (Carta do Rio de Janeiro, 2011) A Tese aqui desenvolvida teve origem e foi desenvolvida no âmbito do projeto SERELAREFA. 7.2. Descrição da Região 7.2.1. Bacia do Rio Dona Eugênia A Bacia do Rio Dona Eugênia, com 18 km² de área de drenagem, é sub-bacia do Rio Iguaçu-Sarapuí, que possui um total de 727 km². Está situada na área metropolitana 163 do Rio de Janeiro, cruzando duas cidades da Baixada Fluminense – Nova Iguaçu e Mesquita. Com clima quente, úmido e estação chuvosa no verão, a bacia tem uma temperatura média anual de 22˚C e uma precipitação média anual de 1.700mm (COPPETEC, 2009). Sua localização está apresentada na Figura 7.3. O Rio Dona Eugênia nasce no município de Nova Iguaçu, mais precisamente no interior da APA de Gericinó/Mendanha, a aproximadamente 300m de altitude. Dali segue por aproximadamente 10 km, percorrendo todo o Município de Mesquita, inicialmente no sentido sudeste, atravessando os bairros Coréia e Centro e, posteriormente, no sentido oeste, os bairros Vila Emil, Cosmorama e Rocha Sobrinho, num trajeto total de 6,2 km de extensão, até desaguar no Rio Sarapuí, na fronteira entre Mesquita e Nilópolis, aproximadamente 17 km a montante da sua foz no Rio Iguaçu. Figura 7.3. (a) Brasil; (b) Rio de Janeiro; (c) Bacia do Rio Dona Eugênia é sub-bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí. (Mapa do Brasil obtido no Wikipédia; demais mapas desenvolvidos pela autora) Na Figura 7.4, é possível ver o traçado da bacia e o próprio Rio Dona Eugênia, em uma imagem aérea obtida com auxílio do software Google Earth. 164 Figura 7.4. Bacia do Rio Dona Eugênia. (Adaptado de Google Earth) Para uma melhor caracterização e entendimento da bacia, a Figura 7.5 apresenta 9 pontos, ao longo do rio, os quais são descritos e apresentados em fotos, na sequência. P2 P3 P1 P4 P5 P6 P7 P8 P9 Figura 7.5. Pontos ao longo do Rio Dona Eugênia. (Adaptado de Google Earth) Ponto P1 – Represa Epaminondas Ramos Dentro da APA Gericinó/Mendanha, está localizado o Parque Municipal de Nova Iguaçu. No parque, está a represa Epaminondas Ramos que, segundo PMNI (2001), até 1981, era responsável pelo abastecimento de grande parte da população do bairro e áreas adjacentes. Sua desativação deveu-se ao despejo irregular de esgotos domésticos procedentes de sítios clandestinos (Figura 7.6 e Erro! Fonte de referência não encontrada.). Esta área possui características mais naturais, com vegetação razoavelmente preservada, rio com aspecto de boa qualidade, no trecho à montante da represa, com escoamento e morfologia não perturbados pela urbanização. 165 Figura 7.6. Parque Municipal de Nova Iguaçu e Represa Epaminondas Ramos. (Fotos da autora, ano: 2012) Ponto P2 – Bairro Coreia Um dos 19 bairros do município de Mesquita, o bairro Coreia pertence ao 1º Distrito, do Centro. Nesta região, o rio ainda apresenta alguns traços de suas características naturais, mas já com alguns sinais de interferência humana. É nesta parte que ocorre a transição para o trecho urbano, no qual o rio está canalizado. A Figura 7.7 mostra algumas dessas características. Na primeira imagem é possível ver o rio correndo ainda em um canal natural. No entanto, percebe-se, também, a presença de lixo nas margens. Na imagem seguinte, é possível perceber a contenção de uma das margens, com gabiões, e a existência de lixo no leito do Rio Dona Eugênia. Figura 7.7. Rio Dona Eugênia na altura do bairro da Coreia. (Fotos da autora, ano: 2012) A partir deste trecho já se começam a observar as canalizações de esgoto sem tratamento em direção ao rio, além de outros problemas, como por exemplo, ao 166 relacionados à coleta de lixo, como mostram as imagens, que revelam a precariedade de infraestrutura do trecho. Ponto P3 – Bairro Coreia (obra) Ainda no bairro Coreia, em um ponto mais à jusante, no momento das fotos (Julho de 2012), estavam sendo realizadas intervenções no rio, pela Prefeitura local. As fotos que compõem a Figura 7.8 ilustram a situação. Tal fato faz com que as características do trecho urbano do rio avancem para o trecho de montante. Essa é uma situação preocupante, pois agravará a situação de jusante, que já é crítica e implica em mais uma artificialização em direção à área da reserva, implicando na perda de oportunidade de valorização do rio como elemento da paisagem e possibilidade de lazer. Figura 7.8. Obras no Rio Dona Eugênia, na altura do bairro da Coreia. (Fotos da autora, ano: 2012) Ponto P4 – Bairro Centro (atrás da Prefeitura) Na região central da cidade, onde estão localizados o comércio local, bancos, um importante clube (Tênis Club de Mesquita) e até mesmo a Prefeitura Municipal de Mesquita (PMM), o rio está canalizado em canal de concreto, passando, em alguns pontos específicos, por galerias subterrâneas. Nas imagens da Figura 7.9, é possível ver o rio correndo no canal e, também, a presença de lixo em suas margens. Esse é um dos pontos de alagamento mais importantes da bacia. 167 Figura 7.9. Rio Dona Eugênia, atrás da Prefeitura – Av. Brasil. (Fotos da autora, ano: 2012) Ponto P5 – Bairro Centro (Prefeitura) Esta área, bastante urbanizada, apresenta alto grau de impermeabilização. Aqui é possível notar a presença de muitas edificações às margens do Rio Dona Eugênia, confinando ainda mais o seu canal. Além das ocupações, esta área apresenta graves problemas de alagamentos, que nos últimos anos vêm tentando ser contornados através de obras no local. Essas características estão bem claras no conjunto de imagens que formam a Figura 7.10. Neste trecho está localizada a PMM, cuja parte dos fundos de sua edificação está voltada para o Rio Dona Eugênia (Figura 7.11). Figura 7.10. Rio Dona Eugênia, na região da Prefeitura – Av. Brasil. (Fotos da autora, ano: 2012) 168 PMM Figura 7.11. Prefeitura Municipal de Mesquita. (Fotos da autora, ano: 2012; mapa adaptado de Google Earth) É no trecho próximo à PMM que o Rio Dona Eugênia sofre o maior estrangulamento ao longo de todo o seu comprimento. Escoando em canal de seção retangular, em concreto, ele cruza por baixo da Rua Arthur de Oliveira Vecchi, seguindo confinado entre habitações irregulares e em estado de degradação já avançado (Figura 7.12). Neste trecho o rio tem aspecto ruim, cor escura, presença de muito lixo, baixa vazão e maus odores. Figura 7.12. Rio Dona Eugênia confinado em galeria de concreto, por baixo da Rua Arthur de Oliveira Vecchi (a) vista de montante (b) vista de jusante. (Fotos da autora, ano: 2012) Ponto P6 – Bairro Centro (próximo à linha ferroviária) No trecho entre as ruas Verdade e Sarmento, próximo à linha ferroviária, o rio continua com aspecto degradado, com cor e odor comprometidos, escoando confinado entre habitações. Dali ele segue, em galeria, por baixo da ferrovia, para a região do bairro Vila Emil (Figura 7.13). 169 Figura 7.13. Rio Dona Eugênia, próximo à linha ferroviária – Av. Brasil. (Fotos da autora, ano: 2012) Ponto P7 – Bairro Cosmorama (próximo à Via Light) Esta área, de caráter mais residencial, chama a atenção por comportar, de um lado da margem, habitações populares e, do outro, habitações recentes com melhores condições de infraestrutura. Neste trecho, no bairro de Cosmorama, o rio volta a ter um aspecto mais “natural”, escoando em canal de terra. Ainda assim, possui características de degradação, com cor e odor comprometidos, presença de lixo em seu leito e nas margens (Figura 7.14). Figura 7.14. Rio Dona Eugênia, próximo à Via Light – Av. Brasil. (Fotos da autora, ano: 2012) Pontos P8 e P9– Bairro Cosmorama (próximo à foz no Rio Sarapuí) O Rio Dona Eugênia desemboca no Rio Sarapuí, próximo ao bairro Vila Norma. Esta área, de ocupação mais recente, apresenta ainda maior precariedade, seja quanto aos componentes do saneamento ambiental, seja quanto às habitações (Figura 7.15). 170 Recentemente, intervenções relativas ao PAC vêm sendo implantadas, promovendo algumas realocações de moradores em situações de risco. Ainda assim, as ações não demonstram ser suficientes para resolver todos os problemas locais. Figura 7.15. Rio Dona Eugênia, próximo à foz no Rio Sarapuí. (Fotos da autora, ano: 2012) Neste trecho, apesar de correr em seu canal natural, o rio está bastante degradado, trazendo consigo as marcas do trecho urbano: presença de lixo, cor e odor característicos de lançamento de esgotos. Observa-se a presença de vegetação às margens do rio (Figura 7.16). Figura 7.16. Rio Dona Eugênia, na foz com o Rio Sarapuí. (Fotos da autora, ano: 2012) 7.2.2. Município de Mesquita Considerando que o maior trecho do Rio Dona Eugênia corta a malha urbana do município de Mesquita, este trabalho dedicará um tópico para este município. Com um diagnóstico da região, será possível propor soluções no âmbito da requalificação fluvial. 171 O município de Mesquita, localizado junto à região metropolitana do Rio de Janeiro, é o mais recente da Baixada Fluminense. Sua emancipação do município de Nova Iguaçu ocorreu em 2001. Além de Nova Iguaçu, o município faz divisa com Nilópolis, Belford Roxo, Rio de Janeiro e São João de Meriti. Sua população estimada é de 168.376 habitantes, segundo o IBGE (2010) e seu Índice de Desenvolvimento Humano (0,77) é o segundo maior dentre os municípios da Baixada Fluminense, ficando apenas atrás do município de Nilópolis. Possui um PIB municipal de R$1.187.697,00 e um PIB per capita de R$ 6.508,00 (IBGE, 2007). Um aspecto importante a ressaltar é que o município aprovou, em 2006, seu Plano Diretor Participativo (PMM, 2006). O município de Mesquita tem muitos problemas de infraestrutura. Nas suas áreas mais populosas, são inúmeros os loteamentos irregulares. Mesmo loteamentos regulares, porém resultantes de intenso parcelamento da terra, sem praticamente nenhuma infraestrutura ou beneficiamento, aparecem com frequência. Outra importante questão é que, devido à falta de programas adequados para solucionar o problema de moradia, a população de baixa renda passou a ocupar as encostas de forma desordenada, não levando em conta fatores de riscos ambientais. Na Figura 7.17, é apresentado um mapa com a indicação dos principais rios que cortam o município e a divisão entre as áreas de proteção ambiental, rural e urbana do mesmo. A área rural corresponde a 2,2km², a urbana a 14,2km² e a APA municipal a 25,2km². Figura 7.17. Divisão da ocupação rural e urbana do município de Mesquita. Fonte: PMM (2011) 172 A sequência de mapas apresentada a seguir foi elaborada pela equipe de pesquisa coordenada pela Prof.ª Ana Lúcia Britto, do PROURB/UFRJ, e auxiliam a leitura deste trabalho, no sentido de que ajudam a traçar o perfil do município hoje, em relação à tipologia socioespacial, uso e ocupação do solo, saneamento, dentre outras características avaliadas. A Figura 7.18 apresenta um mapa de Hidrografia e Relevo do município de Mesquita. A partir da análise deste mapa, é possível observar que todos os rios que nascem no município de Mesquita deságuam no Rio Sarapuí. Suas nascentes estão em área de preservação ambiental, porém, ao longo de seu curso, os rios sofrem com a poluição. O município é dividido em duas áreas bem marcadas: a que está localizada em área de proteção ambiental, em área elevada, e a área urbana, plana. Figura 7.18. Hidrografia e relevo do Município de Mesquita. Fonte: BRITTO et al. (2011) A Figura 7.19 apresenta a Tipologia socioespacial do município de Mesquita. A partir do mapa, é possível perceber que a tipologia predominante é a “Popular”, com uma proporção considerável de “Popular Operário” e, em escala menor, o padrão “Médio Inferior”. 173 Figura 7.19. Tipologia socioespacial do Município de Mesquita. Fonte: BRITTO et al. (2011) Nota-se, porém, que a área de urbanização alta junto ao Rio Dona Eugênia, onde se encontra a Prefeitura, é justamente uma das mais críticas em termos de alagamentos. Na Figura 7.20 está apresentado o mapa de Urbanização do município de Mesquita. É possível perceber uma área bem urbanizada, com predominância do padrão “urbanização média”. Figura 7.20. Urbanização do município de Mesquita. Fonte: BRITTO et al. (2011) 174 Mesquita está localizada próxima às grandes vias de acesso à cidade do Rio de Janeiro, o que facilita a locomoção para a capital do estado. Porém as vias municipais são marcadas pela deficiência quanto às dimensões e à manutenção. A Figura 7.21 apresenta o mapa de Pavimentação do município de Mesquita. Figura 7.21. Pavimentação no município de Mesquita. Fonte: BRITTO et al. (2011) A Figura 7.22 apresenta o mapa com a rede de esgoto sanitário e a Figura 7.23, o mapa com as regiões em que há coleta de lixo. Assim como ocorre na maioria dos municípios da Baixada Fluminense, verifica-se uma infraestrutura de saneamento precária. 175 Figura 7.22. Rede de Esgoto no Município de Mesquita. Fonte: BRITTO et al. (2011) Figura 7.23. Coleta de Lixo no Município de Mesquita. Fonte: BRITTO et al. (2011) O município ainda precisa investir em aspectos como: melhoria dos sistemas de coleta e tratamento de esgoto, drenagem urbana e fiscalização do uso e ocupação do solo, evitando a ocupação das faixas marginais. Além disso, também é preciso desenvolver programas de provisão de habitação para a população de baixa renda, e promover a reabilitação das margens dos rios. O planejamento conjunto de aspectos das águas urbanas precisa ser uma meta, oferecendo melhoria da qualidade de vida à população e propiciando a conservação ambiental. 7.3. Histórico de Ocupação do Município de Mesquita A descrição histórica apresentada a seguir se baseia em documentos publicados por IBGE (2010); INEPAC (2012); PESSOA (2010); PMM (2011); SILVA (2007). Inicialmente, a região hoje conhecida como Mesquita era habitada por índios acostumados à guerra, da tribo dos jacutinga. Estes índios, que também participaram da Confederação dos Tamoios, foram desaparecendo, aos poucos, por conta dos embates com os portugueses e da contração de doenças. 176 Por volta de 1700, as terras foram ocupadas por canaviais, que atendiam ao engenho da Fazenda da Cachoeira, situado às margens do rio de mesmo nome – atual Dona Eugênia – ao pé do Maciço de Gericinó (Figura 7.24). Figura 7.24. Ponte sobre o Rio Dona Eugênia, antigo rio da Cachoeira. Fonte: PMM (2011) Produzindo açúcar e aguardente, este engenho pertencera à família Mesquita: Jerônimo José de Mesquita, primeiro Barão, Visconde e Conde de Mesquita (1826 – 1886), fazendeiro, empresário e político brasileiro, e a seu filho, Jerônimo Roberto de Mesquita (1857 – 1927), que viria a ser o segundo Barão de Mesquita, responsável pela extensão da rede ferroviária até a Baixada Fluminense (Figura 7.25). Próximo a este engenho, cresceu um arraial, que supria a demanda de tropeiros e carroceiros que por ali passavam e abasteciam-se na cachoeira localizada nos arredores. Em 1884, com a expansão do sistema ferroviário, várias estações foram implantadas, com uma delas localizada no centro do antigo arraial da Cachoeira, que logo mudou de nome para Jerônimo de Mesquita sendo, posteriormente, simplificado para Mesquita. Nessa época, as fazendas começaram a não dar mais lucros, principalmente por conta da abolição da escravatura. A fazenda Cachoeira entra em declínio, é vendida e transformada em chácaras de plantio de laranjas. No início do século XX, surgiram as olarias, atraídas pela qualidade do barro e por áreas alagadas da região. Assim, às margens da ferrovia, parte mais baixa da Baixada, sempre alagada, cerâmicas e olarias foram instaladas. 177 Figura 7.25. Vista de Mesquita – Forte, 1932. Fonte: PMM (2011) Em 1908, foi instalada a Companhia Material de Construção Ludolf e Ludolf, uma das maiores empresas de cerâmica do Brasil, junto à margem da estação de Mesquita. A ocupação ao longo da Rua da Cachoeira, se dava pelo estabelecimento de algumas poucas pessoas, embora o destaque estivesse no entroncamento das vias que ligavam a Fazenda da Cachoeira com a Freguesia de Santo Antônio de Jacutinga (atual Prata), e com Maxambomba (atual Nova Iguaçu). A ligação entre Maxambomba e Cachoeira, depois da ferrovia, ficou ao pé da Serra Cachoeira-Maxambomba, passando pelo Quanza (Cauanza, Caonze – atual K-11), por terrenos não alagados. Laranjais, olarias e poucas residências formavam a paisagem de Mesquita, até que, com a decadência da produção de laranja, as chácaras deram lugar aos primeiros loteamentos. A explosão demográfica destes lugares deveu-se à ferrovia, notadamente a partir do trem elétrico, na década de 1930, e do declínio da citricultura. Na Figura 7.26 são apresentadas imagens do município na década de 1930. No final da década de 1940 e início dos anos 1950, começaram a se estabelecer ali fábricas que contribuíram para alavancar a economia da região, quais sejam: Brasferro, metalúrgica de grande porte; Ibt, também metalúrgica; e Pumar, indústria de sombrinhas. Começava, então, o período de industrialização, empregando centenas de moradores locais. Pouco a pouco as olarias também deram lugar aos loteamentos e, em 1950, já havia ocorrido o adensamento populacional da região, que somava 28.835 habitantes. Com o fechamento da Companhia Ludolf e Ludolf, em 1957, os quase 400 mil m² de área da Olaria foram loteados, para venda. Esse loteamento deu origem ao bairro Vila Emil, e hoje a Rua Ambrósio é a sua principal rua comercial. 178 Matadouro e Olaria. Rua Alice, 1930. Figura 7.26. Imagens de Mesquita no passado. Fonte: PMM (2011) O município de Mesquita é oriundo de terras pertencentes ao atual município de Nova Iguaçu. Nova Iguaçu, por sua vez, é originária da ocupação portuguesa no século XVI, que estava interessada em sua situação estratégica, entre rios, trilhas e estradas, e pela facilidade de comunicação entre o Rio de Janeiro e o interior do país. Com os ciclos da cana-de-açúcar e da laranja, Nova Iguaçu se tornou, a partir dos anos 1950, um centro com expressivo parque industrial e intensa atividade comercial. Depois de atingir, em 1989, a soma de 1.700.000 habitantes, tornando-se a sexta mais populosa cidade do Brasil na época, o município foi abalado pelas emancipações de importantes distritos ao longo da década 1990: Belford Roxo, Queimados, Japeri e Mesquita. Mesquita era um distrito subordinado ao município de Nova Iguaçu, conforme a Lei Estadual nº 1472, de 28/04/1952. O movimento pela sua emancipação teve início na década de 1950, embora naquela época não tenha obtido nenhum sucesso. Após essa fase inicial, o movimento ressurgiu com iniciativas concretas – realização do primeiro plebiscito – apenas na década de 1980. Segundo o Tribunal Regional Eleitoral (TRE), há registros de três plebiscitos, ocorridos em: 6 de setembro de 1987, 28 de novembro de 1993 e 26 de novembro de 1995. Em 1999, após uma batalha judicial que envolveu o Comitê Pró-Emancipação, a Câmara de Vereadores e a Prefeitura de Nova Iguaçu, o Tribunal Regional Eleitoral do Rio de Janeiro e o Supremo Tribunal Federal, este último decidiu pela emancipação de Mesquita do município de Nova Iguaçu. Com a edição da Lei Estadual n.º 3.253, de 25 de setembro de 1999, Mesquita é desmembrado de Nova Iguaçu e instalado em 01 de janeiro de 2001. 179 7.4. Problemas Identificados “Nenhuma causa, porém, contribuiu mais decisivamente para o retrocesso do que o abandono dos rios.” (GÓES, 1939: p15-16) A seguir são apresentadas observações fruto de avaliação técnica, realizada por engenheiros, a partir de visita no campo e, também, qualitativa, com base em questionário aplicado aos moradores locais. 7.4.1. Avaliação Técnica A partir de visita de campo e análise de informações disponíveis em relatórios e estudos anteriores, foi possível observar, na Bacia do Rio Dona Eugênia, os problemas listados a seguir. • Ocupação intensa e irregular de margens. • Escassez de vegetação no trecho urbano do rio. • Assentamentos em áreas de risco, por vezes dentro da calha do rio. • Em alguns trechos do rio, a presença de casas nas suas margens produz o mesmo efeito de uma “canalização por diques”. • Assoreamento do rio em diversos pontos. • Lançamento de esgoto e lixo no rio, com visível degradação ambiental e risco à saúde. • Problema recorrente de enchentes, afetando cerca de 80% de sua população. • Precariedade de infraestrutura. • Degradação do ambiente urbano. A Figura 7.27, elaborada por COSTA et al. (2011), destaca alguns desses problemas, como os principais pontos de alagamentos da bacia e a zona com ocupação que está sujeita a inundação. Além disso, também destaca um fator positivo, que é a proximidade do trecho urbano do rio com a área de proteção ambiental. 180 Zonas de inundação; Zona com ocupação sujeita a inundação; Proximidade com a Unidade de Conservação Natural Figura 7.27. Características da Bacia do Rio Dona Eugênia. Fonte: COSTA et al. (2011) 7.4.2. Percepção da População Local Com o intuito de compreender como a população atual do município de Mesquita percebe a situação do saneamento na cidade, foi realizada, em 2011, uma pesquisa de campo, coordenada pela Professora Ana Lúcia Britto (PROURB/UFRJ), em que 98 moradores de quatro áreas distintas ao longo do curso do rio, abrangendo diferentes situações de uso e ocupação do solo, foram entrevistados. O questionário continha 109 perguntas, sendo algumas de resposta livre e outras, de resposta limitada por opções. As perguntas buscavam identificar as características socioambientais de cada uma das áreas selecionadas, a percepção dos moradores com relação ao Rio Dona Eugênia e a maneira como ele afeta a vida da comunidade. Dentre as questões elaboradas, muitas estavam relacionadas ao Rio Dona Eugênia e aos problemas causados pelas enchentes locais. A riqueza e a diversidade das respostas trouxeram elementos para caracterizar a percepção ambiental dos moradores do lugar sobre o rio. Com isso, foi possível alimentar a reflexão sobre um possível projeto de requalificação desse rio, de forma que o mesmo venha a ser feito com e para as pessoas que vivem neste lugar. 181 As respostas foram variadas: parte dos moradores, sobretudo os mais velhos, ou que vivem na área há mais tempo, conhecem o nome do rio e defendem a sua recuperação; entretanto também foi significativo número de moradores que percebem o rio como um “valão”, e que defendem que ele deva ser fechado. Alguns pontos são ressaltados: • Há indicação de degradação da água que a drenagem carrega, bem como a confirmação de ocorrência de inundação. • A maioria da população entrevistada entende que há algum problema relacionado à poluição dos rios locais, embora sem conhecimento sobre o que exatamente pode ser a fonte desta poluição. Chama a atenção o fato de que 7% das pessoas usam o rio para jogar lixo e apenas 2% reconhece que a presença de lixo causa poluição. Uma especulação sobre essa diferença pode estar associada ao fato de que a população não conhece outra realidade e tem no rio a única forma de “coleta de lixo”. • Uma quantidade não desprezível de pessoas entende que o rio ideal seria aquele concretado, o que provavelmente mostra, de forma intrínseca, um desejo de se afastar do rio poluído e degradado. • A maioria dos entrevistados não sabe o nome do rio com o qual convivem. • Identificação do rio como sendo um “valão”: o termo valão, na linguagem popular, é utilizado para cursos d’água degradados e que funcionam como “condutores de lixo e esgoto”. • A maioria dos que responderam ao questionário não usa o rio para nenhum propósito, o que é compreensível, em decorrência do fato de que o rio é reconhecido como “valão”. Dentre aqueles que declararam usar o rio, uma parte afirmou que jogava lixo. • Há, dentre os entrevistados, vontade de ver o rio recuperado, com água limpa. As questões foram tratadas e reproduzidas na Tabela 7.1, Tabela 7.2 e Tabela 7.3. Ressalta-se, porém, que o principal resultado desta consulta é qualitativo, não sendo feito, aqui, nenhum tratamento estatístico. Outros itens do questionário são analisados em BRITTO et al. (2011). O questionário está reproduzido, na íntegra, no Anexo. 182 Tabela 7.1: Respostas ao questionário (indicado número perguntas selecionadas). Quais os problemas relacionados à ausência 72. Quais os problemas relacionados à ou Quais à precariedade sistema deà esgotos? os problemasdo relacionados ausência ausência ou à precariedade do sistema de ou à precariedade do sistema de esgotos? esgotos? 12% 3% 3% Existe rede de escoamento das 86. Existe de escoamento das águas águas derede chuva na sua rua? Existe rede de escoamento das de chuva na sua rua? águas 1% de chuva na sua rua? Proliferação de insetos e outros 12% 25% 25% 3% 3% 2% Mau cheiro Mau cheiro 33% 19% 34% 34% Sim 39% 37% Sim Não 37% Contaminação da água para Contaminação da água para abastecimento 60% 60% abastecimento Sim, com frequência Sim, com frequência Às Àsvezes vezes Não Não existem problemas Não existem problemas 19% quando chove forte? quando chove forte? 2% 1% animais nocivos Proliferação de insetos e outros animais nocivos esgoto retorna casa ou 39% OO esgoto retorna para para a casaaou para o quintal quando para o quintal quando encheenche 33% Existem problemas de inundações 87. quando Existem problemas de inundações chove forte? Existem problemas de inundações Nunca Nunca Sem Semresposta resposta Sem resposta Sem resposta Doenças Doenças Sem resposta 5% Sem resposta 5% Que iniciativas você toma para se proteger 88. Que iniciativas você toma para se Que iniciativas toma para se proteger dasvocê inundações? proteger inundações? dasdas inundações? 27% 27% Quais os problemas relacionados à ausência ou Existe rede de escoamento das 89. Quais os problemas relacionados à ausência ou ao mauQuais funcionamento do sistemaà de escoamento 96. Existem problemas de poluição dos os problemas relacionados ausência ou ao mau funcionamento do sistema de escoamento águas de chuva na sua rua? de águas do pluviais? ao mau funcionamento sistema de escoamento Existem problemas derios? poluição dos rios? dedeáguas pluviais? águas pluviais? 1% 13.27% 13.27% 37.76% 37.76% 8% Obras 8.16% 8.16% Obras Organização dos bens 34.18% 34.18% Organização dos bens 31.63% 31.63% 4.08% 4.08% 5.10% 5.10% Outro Outro Desmoronamento Desmoronamento Nenhuma precisa) Nenhuma (ou(ou nãonão precisa) Limpeza Limpeza Proliferação deinsetos ratos,e insetos Proliferação de ratos, outros animais nocivosnocivos outros animais Contaminação da água para consumo Contaminação da água 53.06% 53.06% Semconsumo resposta Sem resposta Sem resposta 9.18% 3.57% 4% e Sim 39% Sim NãoNão para 60% SemSem resposta resposta Sem resposta 88% 9.18% 3.57% 183 O que você identifica como fonte de Que cor e que cheiro você acha que tem o rio? poluição dos rios? Tabela 7.2: Respostas ao questionário (indicado número perguntas selecionadas). 97.2.4% O que você identifica como fonte de O que você identifica como fonte de 0.3% poluição dos rios? poluição dos rios? 2.4% 98. Que cor e cheiro você acha que tem o Que cor e que cheiro rio?”você acha que tem o rio? 3% 3% Você rio que próximo 99. sabe Vocêo nome sabe odonome dopassa rio que passa Você sabe o nome do rio que passa próximo a sua casa? próxima a sua casa? a sua casa? 5% 0.3% 5% 3% 3% 3% 5% 3% 5% Cheiro e cor ruim Lixo e Esgoto15% Cheiro e cor ruim Outros Sim Sim Sim, com nome certo Sim, com nome certo Não, ou disse o nome errado Não, ou disse o nome errado Sem resposta Sem resposta Cor ruim, sem cheiro 15% Lixo e Esgoto 13% 13% Cor ruim, sem cheiro Outros Bom Bom Sem resposta Sem resposta Variável Variável Sem resposta 74% Sem resposta 79% 79% 74% 97.3% Como você97.3% identifica este curso de água? 100. Como vocêeste identifica este curso Como você identifica curso de água? d’água? Você usa o rio de alguma forma? Qual? Você usa ousa rio de alguma forma? Qual? 101. Você o rio de alguma forma? Qual? 2% 33% 33% Rio Rio Valão Valão 1% 1% 1% recuperado? 1% Não usa 11% 5% 3% Não usa 7% 1% 1% Você tem vontade de vê-lo recuperado? 11% 1% 2% Existe rede de escoamento das águas de103. chuva sua rua? de vê-lo Vocênatem vontade Pescar 7% Pescar Nadar 39% Sim Sim Não Nadar Não Jogar lixo Jogar lixo Sem resposta 65% 65% Sem resposta 79% 79% 60% Outros Outros Sem resposta Sem resposta Sem resposta Sem resposta 92% 184 Como você imagina um rio ideal? O que poderia ser feito para haver esta 7.3: Respostas ao questionário (indicado número perguntasExiste rede de escoamento das Tabela selecionadas). recuperação? O que poderia ser feito para haver esta 104. O que poderia ser feito para haver recuperação? esta recuperação? 7% 15% 7% Limpo 5% 18% Não jogar lixo ou esgoto 35% 35% Com peixes 18% Prefeitura Prefeitura SemOutro resposta 19% 6% Sem resposta 9% Com atividades Com atividades 6% Outro 15% Não 3% 3% Conscientização 64% 4% 60% Concretado Concretado Sem resposta 64% 4% 107. De que forma você se relacionaria De que forma? com ele? De que forma? Existe 108. redeVocê de escoamento das de tem conhecimento águas de chuva napara suao Rio rua?Dona intervenções Você tem conhecimento de intervenções Eugênia?” para 1%o rio Dona Eugênia? 15% Banho Banho 22% 28% 39% 22% Outro Sem resposta (ou inadequada) 7% Não Não 60% Outro Sem resposta (ou inadequada) Sim Sim Pesca Pesca 22% 22% 15% Caminhada, contemplação, lazer 38% 38% 10% Sem resposta Sem resposta Quais seriam as intervenções de que você tem conhecimento? 109. Quais seriam as intervenções de que Quais seriam as intervenções de que você tem você tem conhecimento? conhecimento? Caminhada, contemplação, lazer 21% 9% Não 75% 1% 21% 10% Sim Sem resposta 9% 19% 9% Sim 39% Banho possível Banho possível Nada ou não sabe 15% 22% Com peixes Nada ou não sabe Conscientização 3% Limpo Não jogar lixo ou esgoto 15% 106. águas Se o riode fosse bem na tratado, você se relacionaria chuva sua rua? Se o rio fosse bem tratado, você se com ele de forma diferente? relacionaria 1% com ele de forma diferente? 105. Como você imagina um rio Como você imagina um rio ideal? ideal? 5% Sem resposta8% Canalização Canalização Limpeza, dragagem Limpeza, dragagem 7% Realocação Realocação 8% PAC - Projeto Iguaçu Sem resposta PAC - Projeto Iguaçu Sem resposta (ou inadequada) 71% 48% Sem resposta (ou inadequada) 48% 185 7.5. Potencialidades O município de Mesquita e, em particular, as áreas vizinhas ao Rio Dona Eugênia, também apresentam algumas potencialidades, aqui destacadas. Grande parte da bacia (mais de 60%) está localizada em Área de Proteção Ambiental (APA), cujas características físicas ainda são praticamente as naturais. O rio, que tem sua nascente dentro da APA de Gericinó/Mendanha, nasce em área natural, limpa, praticamente livre de degradação. Ali não há lançamento de esgotos ou de resíduos sólidos em seu leito. A qualidade da água é boa e o rio segue para jusante com sua dinâmica natural. Além disso, cabe destacar a presença de vegetação conservada. A Figura 7.28 apresenta algumas imagens desta área. Figura 7.28. Área de Preservação Ambiental Gericinó/Mendanha. Fonte: PMM (2011) 186 A população de Mesquita, e também parte da população de municípios vizinhos, como Nova Iguaçu e Nilópolis, utilizam a área do Parque Municipal de Nova Iguaçu, dentro da APA, para lazer. Essa população reconhece o prazer em desfrutar do rio em seu aspecto mais natural. Muitos, inclusive, exaltam a importância da existência desta área preservada como possibilidade de lazer, ainda que habite nas proximidades do rio em seu trecho urbano, quando o mesmo se encontra degradado. Percebe-se, aí, por um lado, a vontade dos moradores de terem um ambiente com mais qualidade e, também, em contrapartida, o fator desinformação, que não os permite perceber que o rio em estado degradado (e que eles próprios, ainda que sem notar, ajudam a degradar ainda mais) é o mesmo que nasce em boas condições na área de preservação ambiental. 7.6. Plano Diretor Participativo de Mesquita O Plano Diretor Participativo do Município de Mesquita (PD) foi publicado em 25 de outubro de 2006, sob a lei nº 355 (PMM, 2006) e está organizado em Títulos, desdobrados em capítulos, seções e subseções. São destaques: TÍTULO II – Das Políticas Públicas o Capítulo I: Da Política de Saneamento Ambiental; o Capítulo II: Da Política de Conservação, Recuperação e Controle Ambiental; o Capítulo V: Da Política de Acesso à Moradia Digna; TÍTULO III – Das Orientações Para a Integração Regional E Metropolitana TÍTULO IV – Do Ordenamento Territorial o Capítulo I – Do Macrozoneamento o Capítulo III: Das Áreas Especiais TÍTULO V Da Legislação Urbanística o Capítulo I – Do Uso, Ocupação e Parcelamento Do Solo De forma geral, o PD de Mesquita aponta para uma política integrada de saneamento básico, em consonância com a Lei de Saneamento, também conhecida como Lei nº 11.445/2007 (BRASIL, 2007), mesmo tendo sido publicado em data anterior à sua publicação. Assim, apresenta-se como um Plano com medidas e diretrizes articuladas com a política nacional. 187 “Art. 8º. (...) §1o. Compreendem os serviços de saneamento ambiental os serviços de manejo das águas pluviais, manejo de resíduos sólidos, abastecimento de água e esgotamento sanitário.” (PMM, 2006) MELLO (2011), em sua dissertação, realizou avaliação dos Planos Diretores de três municípios da Baixada Fluminense (Belford Roxo, Mesquita e Nova Iguaçu), concluindo que Mesquita foi o município mais bem articulado em relação às questões de planejamento urbano, recursos hídricos e saneamento. O Plano Diretor de Mesquita também é objeto de estudo em BRITTO et al. (2011, 2012). Dentre as promessas do PD de Mesquita, estão a elaboração do Plano Municipal de Saneamento (Artigo 144) e do Plano de Manejo da APA Municipal de Mesquita (Artigo 145), nos prazos de 1 ano e 6 meses, respectivamente, a contar da data de sua publicação. Ainda não foram executados, mas estão em fase de discussão. Caberá ao Plano Municipal de Saneamento Ambiental, a ser elaborado, incluir o conteúdo mínimo previsto, tais como: gestão dos serviços de abastecimento de água, esgotamento sanitário, manejo de águas pluviais e manejo de resíduos sólidos. Ainda em relação ao Plano Municipal de Saneamento, determina-se que deverá incluir: a delimitação de áreas para absorção de água nos períodos de cheia; ações e programas para a integração da política de saneamento ambiental com as políticas de saúde, educação, transporte e mobilidade, habitação; implantação de equipamentos públicos e de pavimentação, de forma articulada com ações de educação ambiental; e definição das ações de educação sanitária e ambiental, de combate ao desperdício e de mobilização social. É previsto que até a elaboração do Plano Municipal de Saneamento Ambiental, todas as praças e áreas destinadas a equipamentos públicos deverão apresentar as taxas de permeabilidade mínima exposta no PD, quais sejam: 20% para equipamentos públicos e 50% para as praças. Neste sentido, os projetos de urbanização e de melhorias em logradouros públicos deverão buscar soluções que permitam a infiltração de água no solo. “Art. 135. Até que seja elaborado o Plano Municipal de Saneamento Ambiental, todas as praças e áreas destinadas a equipamentos públicos deverão observar as seguintes taxas de permeabilidade mínima: I - 20% para equipamentos públicos; II - 50% para as praças. § 1o. Taxa de Permeabilidade é a relação entre a parte permeável, que permite a infiltração de água no solo, livre de qualquer edificação, e a área do lote, da praça ou do logradouro público. 188 § 2º. Os projetos de urbanização e de melhorias em logradouros públicos deverão buscar soluções que permitam a infiltração de água no solo, garantida a plena mobilidade e o conforto dos cidadãos de Mesquita. § 3o. O Plano Municipal de Saneamento Ambiental poderá rever as taxas de permeabilidade definidas neste artigo.” (PMM, 2006) Em relação à Política de Manejo de Águas Pluviais, é prevista a implementação da gestão integrada das ações de manejo das águas pluviais, manejo de resíduos sólidos, fiscalização ambiental, controle de vetores, defesa civil, abastecimento de água e esgotamento sanitário. A política de manejo das águas pluviais deve ser voltada para a melhoria da qualidade de vida e para o combate e a prevenção de enchentes e alagamentos, bem como de doenças de veiculação hídrica vinculadas a tais fenômenos. O PD Diretor perpassa diversos pontos da implementação de medidas não estruturais voltadas para sustentabilidade da drenagem urbana, ressaltando a criação de áreas de preservação ambiental, voltando-se para a importância da área de preservação permanente, proibindo a ocupação de áreas alagadas e destinando parte do solo para áreas permeáveis, além de estimular a educação ambiental. No Artigo 11, é prevista a isenção de impostos aos usuários no que apresentarem projetos de reaproveitamento das águas pluviais para sanear as enchentes e alagamentos. Em relação à questão da habitação, o Artigo 37 define como moradia digna aquela que está ligada às redes de infraestrutura e é atendida pelos serviços de transporte coletivo, abastecimento de água, esgotamento sanitário, iluminação, coleta de lixo, telefonia e pavimentação; localiza-se em área servida ou acessível por meio de transporte público e por equipamentos sociais básicos de educação, saúde, segurança, cultura e lazer; dispõe de instalações sanitárias adequadas; tem garantida as condições mínimas de conforto ambiental e habitabilidade, de acordo com padrões técnicos; e é passível de regularização fundiária. Assim, no que diz respeito às diretrizes da política habitacional, vale ressaltar: a previsão da ocupação das faixas marginais de proteção dos cursos d’água com praças e atividades de lazer compatíveis com a sua preservação; e a garantia, nos programas habitacionais, de atividades conjuntas de proteção ao meio ambiente e de educação ambiental, de modo a assegurar a preservação da APA Municipal de Mesquita. “Art. 6º. (...) XII - o reassentamento da população residente em áreas de risco nos casos em que for inviável ou contrário às normas ambientais a implementação de medidas de erradicação do risco. (...) Art. 38. (...) 189 V - o reassentamento da população residente em áreas de risco em áreas com condições adequadas de moradia; VI - o controle e a prevenção da ocupação das áreas de risco; VII - a previsão da ocupação das faixas marginais de proteção dos cursos d’água com praças e atividades de lazer compatíveis com a sua preservação; (...) XII - a garantia, nos programas habitacionais, de atividades conjuntas de proteção ao meio ambiente e de educação ambiental, de modo a assegurar a preservação da APA Municipal de Mesquita.” (PMM, 2006) O poder executivo priorizará investimentos para a realização de ações como assentamento da população residente em área de risco, especialmente a população residente nas áreas de absorção necessárias para a manutenção da vazão em períodos de cheias dos rios Sarapuí, Dona Eugênia, Canal do Socorro e Rio da Prata. No entanto, o PD não indica quais seriam as áreas sujeitas a inundações e nem fornece diretrizes para a publicização dos riscos, apesar de citá-los. “Art. 39. Na implementação da política habitacional o Poder Executivo priorizará investimentos para a realização das seguintes ações: I - o reassentamento da população residente em área de risco, especialmente a população residente nas áreas de absorção necessárias para a manutenção da vazão em períodos de cheia dos Rios Sarapuí, Dona Eugênia, Canal do Socorro e Rio da Prata. (...) § 1o. O reassentamento a que se refere o inciso I do caput deste artigo deverá ser feito para área próxima a da ocupação original.” (PMM, 2006) Não poderão ser delimitadas Zonas Especiais de Interesse Social (ZEIS) em áreas de baixada sujeitas a alagamento e inundação e faixas marginais de proteção de águas superficiais. De forma geral, é possível concluir que o PD de Mesquita apresenta áreas sujeitas ao controle do processo de expansão urbana, seja através da implementação de unidades de conservação, seja através de regulação urbanística e fundiária, ou mesmo delimitação de áreas destinadas ao adensamento, entretanto, de forma controlada, de maneira que não prejudique os recursos naturais ou se intensifique o processo de degradação ambiental. É importante ter conhecimento do conteúdo do PD de Mesquita para que as proposições de projeto estejam em consonância com o mesmo. 190 8. Proposição de Projetos O sistema de modelagem envolveu o uso de dois modelos, um hidrológico, utilizado para previsão das vazões nos afluentes ao curso d’água principal, e um modelo hidrodinâmico para simular o comportamento de uma onda de cheia ao longo do canal. A bacia do Rio Dona Eugênia foi totalmente representada pelo modelo hidrodinâmico, até nas cabeceiras, sendo esses processos hidrológicos internalizados por este modelo. Entretanto, a sua relação com o Rio Sarapuí e afluentes deste utilizou o recurso de modelagem hidrológica para trechos não modelados de forma hidrodinâmica nesta bacia. Para a base de modelagem preparada, foram propostos 8 (oito) cenários diferentes, apresentados na Tabela 8.1, para avaliação do comportamento da bacia. Todos os cenários foram simulados considerando dois tempos de recorrência diferentes: 25 anos, que é o recomendado pelo Ministério das Cidades para projetos de macrodrenagem (BRASIL, 2004), e 100 anos, para verificação de uma condição mais crítica (ou extrema). A seguir será apresentada cada solução proposta, segundo os diferentes cenários de simulação definidos. Cenário Tabela 8.1: Cenários de simulação – Bacia do Rio Dona Eugênia Identificação TR (anos) 0 Situação Atual 25 / 100 1 Passado (1970) 25 / 100 2 Desenvolvimento Sustentável 25 / 100 3 Barragem 25 / 100 4 Drenagem Urbana Sustentável 25 / 100 5 Requalificação Fluvial 25 / 100 6 Requalificação Fluvial e Barragem 25 / 100 7 Requalificação Fluvial e Drenagem Urbana Sustentável 25 / 100 8.1. Modelagem Hidrológica Para a caracterização hidrológica da região foram considerados dados dos estudos hidrológicos do Plano Diretor de Recursos Hídricos da Bacia do Rio IguaçuSarapuí (COPPETEC, 2009). As seguintes premissas foram consideradas para o cálculo das vazões de enchente: 191 o tempo de recorrência das vazões de projeto foi tomado como equivalente ao tempo de recorrência da chuva de projeto que a originou, como hipótese de trabalho, tendo em vista não haver registro de vazões que permitisse o cálculo da recorrência das vazões diretamente; tempo de recorrência de 25 anos para a chuva precipitada sobre a área interna da Bacia do Rio Dona Eugênia; tempo de duração da precipitação igual ao tempo de concentração da Bacia do Rio Dona Eugênia; Para o hidrograma de vazão do Rio Sarapuí, o resultado dos estudos hidrológicos do Plano Diretor de Recursos Hídricos da Bacia do Rio IguaçuSarapuí (COPPETEC, 2009) gerou as condições de contorno necessárias para entrada no modelo hidrodinâmico aplicado para avaliação do projeto. a) Antecedentes Inicialmente, foram recuperadas as informações de chuvas com tempos de recorrência (TR) de 20 e 50 anos, nas estações pluviométricas de Bangu e São Bento e nas estações pluviográficas de Nova Iguaçu e Xerém (Figura 8.1.) a partir da base do Projeto Iguaçu. As precipitações máximas para diferentes durações e tempos de recorrência de 20 e 50 anos para os postos de Bangu e São Bento são apresentadas, respectivamente, na Tabela 8.2 e Tabela 8.3. Para os postos de Nova Iguaçu e Xerém, foram utilizadas as equações de chuvas intensas definidas no estudo desenvolvido pela SERLA/TECNOSOLO e apresentadas em LABHID (1996). Os parâmetros das equações de chuvas intensas para esses postos estão apresentados, respectivamente, na Tabela 8.4 e Tabela 8.5. As equações ajustadas são do tipo apresentado a seguir (Equação 34). Equação 34 Onde: i: intensidade, em mm/h; t: duração da precipitação, em min; A, t0 e b: parâmetros ajustados para cada tempo de recorrência. 192 Figura 8.1. Localização dos postos na bacia dos rios Iguaçu-Sarapuí. Fonte: LABHID (1996) 193 Tabela 8.2. Posto pluviométrico Bangu – Precipitações máximas. Tempo de recorrência (anos) Duração da chuva (horas) 20 50 1 80,6 93,4 2 101,3 117,6 3 113,3 131,7 4 121,9 141,7 5 128,5 149,5 6 134,0 155,8 7 138,5 161,2 8 142,5 165,9 9 146,0 170,0 10 149,2 173,6 11 152,0 176,9 12 154,6 180,0 13 157,0 182,8 14 159,2 185,3 15 161,2 187,7 24 175,3 204,0 1 dia 159,3 185,5 Fonte: LABHID (1996) Tabela 8.3. Posto pluviométrico São Bento – Precipitações máximas. Duração da chuva (horas) Tempo de recorrência (anos) 20 50 1 81,9 94,7 2 102,9 119,2 3 115,2 133,5 4 123,9 143,6 5 130,6 151,5 6 136,1 157,9 7 140,8 163,4 8 144,8 168,1 9 148,4 172,2 194 10 151,6 175,9 11 154,5 179,3 12 157,1 182,4 13 159,5 185,2 14 161,8 187,8 15 163,8 190,3 24 178,1 206,8 1 dia 161,9 187,96 Fonte: LABHID (1996) Tabela 8.4: Posto pluviográfico Nova Iguaçu – Eq. Chuvas Intensas. Parâmetros Tempo de recorrência (anos) 20 50 A 1422 1521 b 0,7488 0,7347 t0 6 6 Fonte: LABHID (1996) Tabela 8.5: Posto pluviográfico Xerém – Eq. Chuvas Intensas. Tempo de recorrência (anos) Parâmetros 20 50 A 1043 1058 b 0,6232 0,6006 t0 14 14 Fonte: LABHID (1996) Para o cálculo da chuva média sobre as bacias hidrográficas, foram definidos pesos para os postos através da proporcionalidade com o inverso do quadrado da distância entre cada posto e o centro de gravidade da sub-bacia em análise (Tabela 8.6). 195 Tabela 8.6: Peso dos postos e características físicas por sub-bacia. Fonte: LABHID (1996) 196 b) Cálculo da Chuva de Projeto Para o cálculo da chuva de projeto, o tempo de concentração utilizado para a Bacia do Rio Dona Eugênia foi de 108 minutos (Tabela 8.6), considerando o estudo realizado anteriormente (COPPETEC, 2009). Esse tempo foi utilizado como igual ao da duração da chuva crítica para a bacia. O tempo de recorrência para avaliação do funcionamento da rede de macrodrenagem foi adotado como 25 anos, atendendo à recomendação do Ministério das Cidades para estudos e projetos de macrodrenagem (BRASIL, 2004). A precipitação total do TR de 25 anos foi determinada a partir da interpolação das chuvas calculadas para os TR de 5, 10, 20, 50 e 100 anos, obtidas no estudo hidrológico da Bacia do Rio Iguaçu-Sarapuí (COPPETEC, 2009). A Tabela 8.7 apresenta os dados utilizados para esta interpolação e o gráfico da Figura 8.2 mostra a interpolação em si. Tabela 8.7: Dados para obtenção da precipitação – TR 25 anos. TR (anos) P (mm) 5 63,64 10 72,30 20 79,71 25 83,10 50 91,83 100 99,90 200 108,31 120 Precipitação (mm) 110 100 90 80 70 60 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 Tempo de Recorrência (anos) Figura 8.2: Interpolação para obtenção da precipitação máxima – TR 25 anos. 197 O hietograma para alimentação do modelo foi calculado para 18 intervalos de tempo de 6 minutos, e a chuva foi distribuída de forma constante no tempo (Figura 8.3). 5.00 4.50 4.00 Precipitação (mm) 3.50 3.00 2.50 2.00 1.50 1.00 0.50 0.00 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Intervalo de tempo (a cada 6 min) Figura 8.3: Chuva de projeto – TR 25 anos. c) Separação da Chuva Efetiva O cálculo do escoamento superficial produzido na área modelada foi feito utilizando-se o Método Racional aplicado de forma distribuída e incorporado ao modelo hidrodinâmico. Assim, as áreas superficiais foram associadas a um coeficiente de runoff. A Tabela 8.8 resume os valores adotados para esse coeficiente em função do tipo de ocupação e uso do solo, conforme valores típicos da literatura e experiências pregressas com os modelos aqui adotados. Tabela 8.8: Coeficiente de runoff conforme tipo e ocupação do solo. Tipo de Ocupação e Uso do Solo Coeficiente de runoff área verde sem urbanização / vegetação densa 0,20 urbanização muito leve / vegetação rasteira 0,40 urbanização moderada 0,55 urbanização densa 0,70 espelho d’água 1,00 d) Condições de Contorno Uma parcela significativa da bacia do Rio Sarapuí não foi modelada hidrodinamicamente. Essas áreas foram representadas como condição de contorno do 198 tipo vazão a partir de modelagem hidrológica, apresentadas de forma esquemática na Figura 8.4. Condição de contorno Vazão de base constante D. Eugênia Condição de contorno de jusante Q Q Condição de contorno para o rio Socorro Bacia hidrográfica modelada por uma malha de células, integrada por leis hidráulicas em uma rede de escoamentos bidimensional, que inclui canais, ruas, galerias, etc. Q Condição de contorno para o rio Peri-Peri Condição de contorno para o rio Sarapuí Figura 8.4. Esquema de modelagem adotado para a Bacia do Rio Dona Eugênia. (Elaborado pela autora) As condições de contorno de entrada de vazão nos rios Sarapuí, Peri-Peri e Socorro foram calculadas com tempo de recorrência de 25 anos para a chuva de projeto, através da interpolação das vazões máximas obtidas no estudo hidrológico da Bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí (COPPETEC, 2009) para os tempos de recorrência de 5, 10, 20, 50 e 100 anos. No caso do Rio Sarapuí, a vazão considera a barragem de regularização de Gericinó existente a montante do mesmo, acrescida da bacia incremental, e os seus afluentes contribuintes. Os valores de vazão máximos de todas as condições de contorno foram feitos coincidentes com o tempo de concentração do Rio Dona Eugênia. Esta configuração, mais simplificada, foi utilizada aqui, com a intenção de se obter uma envoltória de resultados críticos. A Tabela 8.9 apresenta os valores de vazão máxima para cada condição de contorno. Tabela 8.9: Vazão máxima para cada condição de contorno – TR 25 anos Condição de contorno Qmáx (m³/s) Rio Sarapuí 78,00 Rio Peri-Peri 17,75 Rio Socorro 12,75 199 Foi considerada, também, uma vazão de base na nascente do Rio Dona Eugênia, com valor constante, arbitrado, de 1 m³/s. Já a condição de contorno de jusante, que fecha o modelo, foi considerada como uma descarga livre, em região que não provoca perturbação na área de interesse estudada, considerando a extensão final do Rio Sarapuí, de modo virtual, expediente este utilizado frequentemente no uso do MODCEL e já utilizado pela própria autora em sua dissertação de mestrado (VERÓL, 2010). 8.2. Modelagem Hidrodinâmica 8.2.1. Situação Atual – CENÁRIO 0 Para a simulação da Situação Atual, foram levadas em consideração todas as informações já apresentadas anteriormente, relacionadas às características atuais do rio e da bacia como um todo. A Figura 8.6 apresenta imagem da bacia, com detalhe na área urbana, marcada sobre imagem de satélite (Google Earth) e a divisão de células adotada para a modelagem matemática. Figura 8.5: Bacia do Rio Dona Eugênia marcada sobre imagem de satélite e divisão das células para modelagem matemática. Fonte: Google Earth; Esquema de modelagem elaborado pela autora. Diferentes tipos de células foram utilizados para representar a superfície da bacia, integrando canais, galerias e áreas de armazenagem, levando em conta o padrão 200 de urbanização. A interação entre as células, a partir da definição de leis hidráulicas adequadas, materializou, então, a rede de escoamentos representativa da região modelada, cujo esquema está representado na Figura 8.4. Para representar a bacia em suas condições atuais no modelo matemático, foram utilizadas células de planície urbanizada, planície natural, reservatório, galeria e canal. As ligações utilizadas foram: canal, vertedouro, planície, orifício, entrada de galeria, galeria, saída de galeria, captação por microdrenagem. a) Levantamento de Dados Para a confecção dos arquivos de entrada de dados no modelo, foram necessários dados topográficos, fisiográficos, hidrológicos e hidráulicos da bacia em estudo. Os dados topográficos foram retirados de um conjunto de plantas na escala 1:10.000 e 1:2.000, referentes ao levantamento realizado pela fundação CIDE em 1996, abrangendo todo o curso do Rio Dona Eugênia, desde a cabeceira da bacia até sua foz no Rio Sarapuí. b) Modelação Topográfica, Hidráulica e Topológica A modelação da bacia do Rio Dona Eugênia abrange desde a nascente, localizada na área do Parque Municipal de Nova Iguaçu, até a sua foz, no Rio Sarapuí. Após sua delimitação, foram divididas as células de escoamento, totalizando 584, articulando a comunicação hidráulica de cada uma com suas vizinhas. Para esta divisão, foi necessário considerar de forma conjunta a topografia da região e o padrão de organização urbano. Ao término desta divisão, foi construído um esquema topológico que integra a rede de células, mostrando as suas interações com as células vizinhas e com as condições de contorno localizadas nas fronteiras da área modelada, apresentado na Figura 8.6. O esquema da divisão em células foi apresentado anteriormente, na Figura 8.4. 201 9 640 1641 650 1651 660 1661 670 8 7 30 1022 1046 1041 40 1032 1044 1019 1051 50 1052 1048 1062 1011 10 1013 1021 20 1015 1031 1671 1017 680 1681 2217 2219 2711 2721 720 5 4 1038 1036 1126 1054 1056 1034 1018 1024 1074 1106 1072 1058 1064 1066 1028 1104 1026 1068 5008 1076 1108 1012 1014 1016 690 1691 1023 1061 60 700 1701 1025 1071 70 2081 80 2082 2084 2086 2088 2158 880 2154 2148 630 5001 1078 1114 1124 2109 2107 2093 2105 2091 90 540 550 560 570 580 2156 600 610 620 2146 1084 1116 1118 5009 1094 1096 740 2731 2123 2125 2225 2223 2103 2099 2097 2095 2113 2115 2117 2101 100 2092 2094 2096 2098 2346 590 2354 2356 2358 2144 1086 1088 2133 2127 2165 2163 2155 2153 2145 2143 2135 2119 2137 2111 110 2102 2104 2106 2108 2116 2348 2124 2126 2128 2134 2138 2136 2129 2167 2159 2157 2149 2147 2139 2203 2121 120 2112 2304 2164 2114 2168 2118 2176 2178 2184 2215 2213 2209 2207 2205 2131 130 2122 2204 2166 2174 2175 2177 2179 2183 2171 2161 2151 2141 140 2132 2208 2206 2218 2196 170 160 150 180 2142 2234 2214 2216 2224 2226 2228 2254 2256 2298 2306 2244 2246 2248 2276 2296 2338 2344 2266 2268 2274 2294 2336 2328 2334 2318 750 2741 2227 2751 760 2229 2233 2761 770 2771 2169 2173 2237 2235 780 790 3811 3791 3781 CC01 810 800 3801 3821 3507 3493 820 830 3523 3535 3505 3489 3499 3485 3483 3479 5003 2172 2162 2181 190 2182 2258 2236 2238 840 3831 3519 3533 3503 3487 3515 3497 5004 3495 3263 2187 2185 2191 200 2192 2376 2278 2284 3517 3851 3529 3513 5006 5005 3279 3509 3259 2189 2193 2201 210 2212 2308 2286 2288 3861 3543 3527 3315 3313 3537 3525 3283 3257 2195 2211 220 2232 2324 2326 2314 3317 3539 3309 3307 3285 3477 2197 2221 230 2242 3305 3255 3287 2199 2231 240 3253 850 3841 860 3871 870 3 2781 710 730 6 5007 3553 3269 3267 3319 3549 3475 3265 3273 3469 3473 3277 3465 3467 3407 3275 3365 3367 3373 3369 3357 3333 3303 3289 2241 250 3335 3329 3299 3293 3251 260 3337 3327 3297 3295 3261 270 3272 3264 3363 3339 3325 3323 3271 280 3282 3266 3359 3343 3345 3347 3281 290 3292 3268 3375 3355 3353 3349 3291 300 3302 3314 3274 3403 3377 3379 3383 3385 3301 310 3312 3308 3276 3399 3397 3395 3389 3387 3311 320 3322 3306 3304 3278 3413 3409 3321 330 3332 3296 3298 3284 3415 3331 340 3352 3316 3294 3286 3288 3423 3419 3417 3425 3429 3417 3351 350 3362 3318 3439 3427 3433 3361 360 3372 3324 3435 3443 3437 3371 370 3382 3326 3453 3445 3447 3381 380 3392 3328 3455 3449 3391 390 3402 3338 4433 3457 3401 400 3412 3344 3411 410 3422 3346 3459 3421 420 3432 3463 3431 430 4441 440 4442 4451 450 4452 4461 460 4462 4471 470 4472 4481 480 4482 4435 4491 490 4492 4501 500 4502 4439 4437 4511 510 4512 4443 4445 4447 4521 520 4522 4453 4459 4449 4531 530 4532 4465 4463 4457 4455 4469 5010 2186 2194 2188 2198 2316 3262 3405 3393 2264 5002 3442 3334 3374 3348 3368 3376 4467 Figura 8.6: Esquema topológico de modelagem da Bacia do Rio Dona Eugênia. 202 8.2.2. Passado (1970) – CENÁRIO 1 O Cenário Passado, que remete à década de 1970, foi proposto para que se pudesse avaliar a influência da urbanização desordenada sobre o hidrograma de cheias, na Bacia do Rio Dona Eugênia. Foi realizada uma vasta pesquisa em diversos órgãos públicos, em busca de mapas antigos da região em estudo. O mapa apresentado na Figura 8.7 foi encontrado no Instituto Histórico e Geográfico Brasileiro (IHGB) e apresenta o município de Nova Iguaçu, na escala 1:50.000, segundo a divisão municipal censitária da época, e corresponde ao ano de 1970. Figura 8.7: Mapa municipal censitário 1970 – Nova Iguaçu (RJ). Fonte: IBGE (1970) Deste mapa, foi extraído um zoom na Bacia do Rio Dona Eugênia, com foco na área urbana de Mesquita. Esta imagem está apresentada na Figura 8.8. Parte da bacia, a do trecho mais de montante, anterior à região onde hoje está instalada a Prefeitura Municipal de Mesquita, também pode ser vista na Figura 8.9, que apresenta imagem aérea de Nova Iguaçu em 1958, com escala aproximada 1:35.000, em foto do Serviço Geográfico do Exército. Essa imagem auxiliou na construção no cenário, uma vez que evidencia que a ocupação daquele trecho realmente ocorre no trecho entre o rio e a ferrovia. 203 Figura 8.8: Mesquita em 1970 – Início da expansão urbana no centro da cidade. Fonte: IBGE (1970) Figura 8.9. Nova Iguaçu em 1958 – detalhe: Rio Dona Eugênia cruzando Mesquita. Fonte: SEGADAS SOARES (1962) 204 A Figura 8.10 apresenta algumas imagens da mesma época do mapa, ajudando a caracterizar o cenário em questão. É possível verificar que a urbanização se concentrava, naquela época, próxima à Estrada de Ferro, o que é condizente com o que já fora apresentado no capítulo anterior. Figura 8.10. Mesquita na década de 1970. (Fotos da Prefeitura Municipal de Mesquita – PMM, 2011). 205 Para montar a base do modelo matemático para este cenário, utilizou-se o Cenário Atual como partida e, nele, foram realizadas as alterações. Identificou-se, inicialmente, quais células correspondiam à urbanização apresentada na Figura 8.8 e Figura 8.9. Essas células são destacadas na Figura 8.11. Para essas células, manteve-se, no modelo, o tipo de célula definido no Cenário Atual: células de planície urbanizada. Entretanto, para tentar se aproximar da realidade em 1970, considerou-se um coeficiente de escoamento superficial diferente associado a uma urbanização menos densa. Para estimar o valor deste coeficiente em 1970, realizou-se uma ponderação com base na relação entre a densidade populacional dos anos de 1970 e 2010. Para isso, foi preciso considerar os dados do Censo do IBGE (população em ambos os anos) e das plantas topográficas (áreas urbanizadas em ambos os anos). Figura 8.11: Divisão em Células da Bacia do Rio Dona Eugênia com urbanização em 1970 demarcada. Segundo dados do Censo 2010, a população de Mesquita era de 168.376 habitantes naquele ano (IBGE, 2010). Como a emancipação aconteceu em janeiro de 2001, essa foi a primeira vez que o município figurou na lista de municípios do IBGE. Para avaliar o crescimento da população em relação ao ano de 1970, ano do mapa que aparece na Figura 8.8, e que será simulado com o MODCEL, utilizou-se as informações disponibilizadas por SILVA (2007), a partir de dados do Anuário Estatístico da Fundação CIDE 2003, e que são apresentadas na Tabela 8.10. Em 1970, Mesquita era parte do município de Nova Iguaçu. Além dele, naquele ano também pertenciam a Nova 206 Iguaçu os municípios hoje emancipados como: Queimados, Japeri e Belford Roxo. A população de Nova Iguaçu em 1970, segundo IBGE (1970), era de 727.140 pessoas e a de Mesquita era de 93.678. Tabela 8.10: Evolução da população residente em Mesquita. Ano Número de habitantes 1940 9.109 1950 28.835 1960 58.835 1970 93.678 1980 125.239 1991 142.058 2000 164.879 2010 168.376 Fonte: Organizado por SILVA (2007) Também com base no mapa apresentado na Figura 8.8 e em plantas topográficas atuais, foram demarcadas as áreas urbanizadas nos anos de 1970 e 2010. A Figura 8.12 apresenta essas áreas. Figura 8.12: Áreas urbanizadas em 1970 e 2010 na Bacia do Rio Dona Eugênia. A Tabela 8.11 apresenta o cálculo da densidade populacional, para o município de Mesquita, nos anos 1970 e 2010. A partir dessa informação, é formulada a hipótese 207 de que a impermeabilização do solo é proporcional à densidade populacional de forma que essa relação será utilizada na estimativa passada do coeficiente de escoamento superficial, no modelo matemático, para representar a situação da impermeabilização do solo em 1970. Com base na tabela em questão, a relação entre a densidade populacional de 1970 e 2010 é igual a 0,74, o que significa, em termos de modelagem matemática, que o coeficiente de escoamento em 1970 deverá ser 74% do valor adotado para o ano de 2010. Essa alteração foi introduzida no modelo. Tabela 8.11: Cálculo do coeficiente de escoamento para o ano de 1970. Densidade População (habitantes) Área ocupada populacional Ano Nova Iguaçu Mesquita (m²) (m²/habitante) 1970 727.140 93.678 9.574.828 0,00978 2010 796.257 168.376 12.677.883 0,01328 Além da alteração do coeficiente de escoamento nas células de planície urbanizada, também foram alteradas as demais células. Todas as que não foram marcadas na Figura 8.11 foram consideradas como células de planície natural. Para o coeficiente de escoamento foi considerado o valor de 0,3 para as células da região mais próxima à foz e 0,2 para a região de montante. As galerias hoje existentes nessas regiões também foram removidas. Em 1970, apenas as galerias no Centro do município existiam. Essas, então, permaneceram no modelo matemático. Outra modificação introduzida no modelo, considerando a realidade local no ano de 1970, foi em relação à região central do município, onde hoje casas “canalizam” o Rio Dona Eugênia (Figura 8.13). Segundo relatos obtidos com funcionários da Prefeitura local, a ocupação do trecho central não era, naquela época, como é hoje. Considerou-se, então, que essa área era livre. Para ilustrar melhor, a Figura 8.14 apresenta as células modificadas no modelo. No cenário atual, as células marginais ao rio vertiam em altura e largura correspondentes às das janelas e portas das casas da região. Agora, neste cenário, elas passam a verter na altura da planície marginal ao rio. 208 Figura 8.13. Casas “canalizam” o rio no trecho do centro de Mesquita. (Fotos da autora, ano: 2013) Figura 8.14. Divisão da bacia em células; região central demarcada. Fonte: Google Earth; Esquema de modelagem elaborado pela autora. 8.2.3. Desenvolvimento Sustentável – CENÁRIO 2 O Cenário de Desenvolvimento Sustentável foi desenvolvido a partir do Cenário Passado (1970), considerando que a evolução da urbanização na Bacia do Rio Dona Eugênia se deu de forma sustentável. Dessa forma, será possível avaliar como a bacia se comportaria caso tivesse se desenvolvido de forma ordenada e com a adoção de medidas de drenagem urbana sustentável. Para tanto, foram consideradas as seguintes premissas: adoção de uma zona úmida na foz, preservando a área próxima à foz com o Rio Sarapuí, naturalmente mais baixa em relação ao restante da bacia; adoção de corredor fluvial, preservando uma faixa marginal de proteção com 30m de largura em dois trechos distintos da bacia: um mais à montante, próximo à região que hoje se tornou o Parque Municipal de Nova Iguaçu e, outro, mais a jusante, no trecho após a linha férrea, onde a urbanização era praticamente nula na década de 1970 – deve-se destacar, porém, que não se alterou o trecho já ocupado, a 209 montante da ferrovia, considerando-se apenas o não agravamento da ocupação das margens do rio neste local; consideração de que a área que se urbanizou com o passar do tempo o fez de forma controlada, adotando medidas que visam à manutenção da áreas permeáveis da bacia, tais como telhados verdes, pavimentos permeáveis, jardins de chuva, trincheiras de infiltração, etc.; abertura do rio no trecho próximo à Prefeitura Municipal, onde, anteriormente, existia uma galeria de drenagem subterrânea. Para a simulação da zona úmida, considerou-se a adoção de um reservatório, em cotas mais baixas, com coeficiente de escoamento 0,3. Para a simulação da área que recebeu a nova urbanização, foi considerado um coeficiente de escoamento médio de 0,5. A Figura 8.15 apresenta uma síntese das intervenções propostas, indicando quais áreas foram afetadas. Figura 8.15. Divisão em Células da Bacia do Rio Dona Eugênia com áreas de intervenção demarcadas. 8.2.4. Barragem – CENÁRIO 3 A recente revisão do Plano Diretor das bacias dos Rios Iguaçu-Sarapuí (COPPETEC, 2009) ratificou a construção de uma barragem para minimizar os alagamentos, mantendo o rio completamente em sua calha. Sua localização (Figura 8.16 210 e Figura 8.17) será na Serra da Madureira, no Maciço de Gericinó, dentro do Parque Municipal de Nova Iguaçu, à jusante da barragem Epaminondas Ramos, já existente, mas que não tem função de controle de cheias e que se encontra, atualmente, desativada e assoreada. Nesta localidade, a montante do trecho urbano, o Rio Dona Eugênia caracterizase por uma declividade muito acentuada, leito rochoso e superfície da bacia com condições naturais de vegetação. A bacia hidrográfica contribuinte para a barragem é de cerca de 12,2km². Segundo as informações de projeto (COPPETEC, 2009), a barragem possui a crista na cota 125m, sendo dotada de um orifício de descarga na cota 105m e diâmetro de 0,85m. A relação cota x área do reservatório da barragem de amortecimento é apresentada na Tabela 8.12. A Figura 8.18 apresenta a seção longitudinal da barragem proposta e a Figura 8.19 apresenta sua seção transversal. Barragem Proposta Barragem Epaminondas Ramos Figura 8.16. Localização da barragem proposta. Fonte: Google Earth 211 Tabela 8.12: Relação cota x área - reservatório de amortecimento. Cota (m) Área (m²) 105 2367 110 5251 115 9675 120 14510 125 22269 Fonte: COPPETEC (2009) DIRETRIZ DA ESTRADA RELOCADA EIXO DA BARRAGEM (CRISTA EL.123,00) ESTRADA DA CACHOEIRA (EXISTENTE) N.A. EL.122,00 LIMITE MÁXIMO DE INUNDAÇÃO (CHEIA TR 20 ANOS) BARRAGEM A SER CONSTRUÍDA N.A. EL.132,00 (RESERVATÓRIO EXISTENTE) BARRAGEM DA CEDAE EXISTENTE (CRISTA EL.132,00) Figura 8.17. Localização da barragem proposta. Fonte: COPPETEC (2009) Figura 8.18. Seção longitudinal da barragem proposta. Fonte: COPPETEC (2009) 212 Figura 8.19. Seção transversal da barragem proposta. Fonte: COPPETEC (2009) 8.2.5. Drenagem Urbana Sustentável – CENÁRIO 4 O cenário de Drenagem Urbana Sustentável procurou mitigar o problema das cheias na Bacia do Rio Dona Eugênia por meio da aplicação de técnicas compensatórias em drenagem urbana, distribuídas na bacia. Considerando as características locais e a possibilidade de implantação, as seguintes técnicas foram escolhidas e simuladas: telhados verdes (sistema de naturação); pavimentos permeáveis; reservatórios de lote. A modelagem matemática foi desenvolvida a partir da base do Cenário Atual, tendo sido introduzidas as modificações pertinentes, de forma a simular as técnicas propostas. Para que fosse possível introduzir as modificações no modelo, foi realizada uma análise criteriosa da bacia, a partir de imagens aéreas, com o objetivo de identificar quais áreas seriam propícias a receber cada uma das técnicas propostas. A análise foi feita por amostragem. Inicialmente dividiu-se a bacia em quatro áreas distintas, conforme semelhanças na tipologia da urbanização e, a partir daí, foram escolhidas quatro células em cada área, para serem analisadas. Após a análise de cada uma, obtevese uma média para cada parâmetro avaliado, que seria aplicada de forma homogênea nas células contidas na área correspondente. A Figura 8.20 apresenta as células analisadas, marcadas sobre imagem obtida do software Google Earth. 213 Figura 8.20. Células analisadas. (Adaptado pela autora, a partir de Google Earth) Telhado Verde em casas com laje ou terraço ou com telhas de amianto ou zinco Os telhados verdes, também conhecidos como sistema de maturação, consistem em uma tecnologia de aplicação de vegetação sobre superfícies construídas, com vistas a amenizar os impactos do desenvolvimento urbano (ROLA et al., 2003). A técnica da naturação pode ser aplicada em qualquer área construída, transformando a referida área em um sistema de revegetação do espaço construído com benefícios para o meio ambiente. Este sistema é formado, principalmente, de quatro camadas, com igual importância: vegetação, substrato, drenagem e impermeabilizante (ibid.). A Figura 8.21 apresenta um corte representativo de um sistema de maturação completo, contendo impermeabilizante, drenagem, substrato e vegetação. De acordo com ROLA (2008), tal sistema pode ser aplicado diretamente na superfície da estrutura de suporte. O geotêxtil funciona como camada secundária e tem como objetivo proteger o impermeabilizante da ação mecânica da drenagem, além de funcionar como filtro das partículas mais finas do substrato para a drenagem, evitando seu entupimento. ROLA (2008) menciona, em seu trabalho, as vantagens da aplicação do sistema de maturação, dentre as quais se destacam: aumento da área verde útil, redução do volume de água na drenagem urbana, aumento no valor da propriedade e retorno da água de chuva ao seu ciclo natural. 214 Figura 8.21: Corte representativo de sistema de naturação completo. Fonte: ROLA (2008) Em PIMENTEL DA SILVA et al. (2011) é apresentado um experimento demonstrativo de instalação de telhado verde em uma construção pré-existente: a escola municipal Professor Teófilo, localizada na Comunidade da Vila Cascatinha, bairro de Vargem Grande, região hidrográfica da baixada de Jacarepaguá, Rio de Janeiro. O projeto consistiu na plantação de espécies de gênero alimentício, como a alface, utilizando, para a adaptação do telhado, materiais de baixo custo, facilmente encontrados no mercado, e com composição final relativamente leve, com pequena camada de substrato. Os resultados foram bons, apresentando redução no volume de escoamento superficial e atraso no hidrograma de cheias. A Figura 8.22 mostra imagens do experimento antes e depois da semeadura. O experimento foi desenvolvido no âmbito do Projeto HIDROCIDADES (PIMENTEL DA SILVA et al., 2008), coordenado pela Professora Luciene Pimentel da Silva, da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ), e enfoca questões relacionadas à conservação da água em meios urbanos e periurbanos. Figura 8.22. Experimento realizado com plantio de alface em escolar municipal – antes e depois da semeadura. Fonte: PIMENTEL DA SILVA et al. (2011). 215 Esse cenário prevê a aplicação de telhados verdes em todas as construções que tiverem condições de recebê-lo. Essa avaliação foi aproximada e utilizando apenas recursos visuais sobre imagem do Google Earth. Para considerar essas intervenções, utilizou-se como artifício a modificação do valor do coeficiente de escoamento superficial das células, utilizando um valor que correspondesse ao efeito da introdução dos telhados verdes. Assim, foram observadas e contabilizadas, a partir de imagens aéreas, as casas que possuíam cobertura com laje impermeabilizada ou telhados de fácil adaptação – os telhados de telhas de barro foram excluídos. A partir da consideração de uma área de cobertura média, fez-se uma estimativa de qual porcentagem de cada célula corresponderia a casas passíveis de receberem telhado verde. Considerando que os telhados verdes reteriam cerca de 40% do volume precipitado (FLL, 2002), liberando os 60% restantes para a rede de drenagem pluvial, aplicou-se esse percentual sobre o coeficiente de escoamento superficial de cada célula, levando em conta a porcentagem da área de cada uma que correspondia a casas aptas para o telhado verde. Dessa forma, obteve-se um valor de coeficiente de escoamento superficial modificado para ser introduzido na modelagem matemática. Pavimento permeável nas calçadas; O aumento da infiltração em áreas urbanas, aumentando a permeabilidade do solo pode reduzir o risco de cheias, mas, em muitas cidades, o contrário é o que de fato está acontecendo. A crescente densificação das cidades faz com que a população urbana utilize cada espaço ao máximo. Tal fato leva a um aumento das superfícies impermeáveis e, consequentemente, a um decréscimo na permeabilidade de todo e qualquer espaço aberto deixado livre após a construção das edificações (JHA et al., 2012). Um exemplo recorrente é a pavimentação de áreas de estacionamentos abertas em shoppings e supermercados. A criação de áreas para lazer e usos recreacionais, em muitos casos, também acabam por envolver a utilização de superfícies impermeáveis. O uso de pavimentos permeáveis cria uma superfície que permite a infiltração, para um reservatório localizado sob a superfície do terreno antes da infiltração, de fato, no solo. As aplicações mais comuns são em estacionamentos e ruas com baixo tráfego (JHA et al., 2012), pois sua resistência é baixa para suportar o tráfego pesado (DUARTE, 2003). Pode ser de três tipos: asfalto poroso, concreto poroso ou de blocos de concreto vazado (ARAÚJO et al., 2000). A infiltração é facilitada pela porosidade do material 216 utilizado ou porque foram deixados espaços abertos entre blocos (JHA et al., 2012), como é o caso do concregrama. A sub-base permite o armazenamento para água de chuva, geralmente, nos espaços entre as partículas granulares. A água coleta pode, então, infiltrar no solo ou, em casos que se deve proteger o lençol subterrâneo de possível poluição, ser encaminhada para a rede de drenagem pluvial, de forma mais lenta do que seria em situações normais. Para evitar migração de partículas finas e, consequentemente, a colmatação, são utilizados geotêxteis no limite com o solo (DUARTE, 2003). A Figura 8.24 apresenta a configuração típica de um pavimento permeável. Figura 8.23. Pavimento permeável – configuração típica. Fonte: JHA et al. (2012) A Figura 8.24 ilustra um exemplo hipotético de como ficaria determinada rua de Mesquita caso recebesse a instalação de pavimento permeável. Figura 8.24. Simulação da aplicação de pavimento permeável em rua de Mesquita. Fonte: PARENT-POTHIER (2012) 217 Com o objetivo de aumentar a permeabilidade da Bacia do Rio Dona Eugênia, esta Tese propõe a aplicação de pavimentos permeáveis ao longo das calçadas daquela localidade. Não foi considerada a sua aplicação nas ruas, mesmo nas de tráfego mais leve, para evitar problemas com a capacidade de suporte. Para introdução desta intervenção no modelo matemático, foram medidas as extensões das calçadas, em função das extensões totais de ruas, nas células adotadas como representativas de cada área. A partir daí, calculou-se a área de cada calçada, passível de receber pavimentos permeáveis, considerando cada uma com largura média de 1,5m. Também foram consideradas as áreas de parques e praças existentes na bacia, que, do mesmo modo que as calçadas, receberiam esses pavimentos. A partir das áreas calculadas, foi possível estabelecer a fração de cada célula que receberia pavimento permeável e descontar essa fração do coeficiente de escoamento superficial adotado, incialmente, para cada região. Foi realizada uma composição entre o coeficiente de escoamento modificado em função da introdução dos telhados verdes com aquele modificado para a introdução dos pavimentos permeáveis. O novo valor do coeficiente de escoamento foi, então, introduzido no modelo. A Tabela 8.13 apresenta as informações coletadas. 218 Tabela 8.13: Informações coletadas e cálculo dos novos coeficientes de escoamento. REGIAO AREA VERDE MONTANTE EMILIO GUADAGNY VILA EMIL COSMORAMA CELULA Nº CASAS EXTENSAO RUAS E PARQUES AREA CEL AREA 1 CASA AREA DE CASAS area casas / area cel 3391 3447 3382 3326 3269 3287 3495 3329 2294 2286 2244 2114 2137 2103 2225 41 115 50 82 162 84 59 49 58 68 62 138 30 50 35 302 414 354 390 400 270 232 264 196 303 272 533 128 708 374 11314 27670 12948 27107 30070 16962 13613 16914 8889 13843 14516 29116 3710 19574 12908 111 153 164 103 153 83 101 90 75 65 68.5 115 88 85 164 4551 17595 8200 8446 24786 6972 5959 4410 4350 4420 4247 15870 2640 4250 5740 0.40 0.64 0.63 0.31 0.82 0.41 0.44 0.26 0.49 0.32 0.29 0.55 0.71 0.22 0.44 MEDIA 0.50 0.48 0.41 0.46 % casas aprov 0.76 0.87 0.70 0.88 0.91 0.90 0.88 0.84 0.91 0.93 0.89 0.94 0.77 0.80 0.29 X% (casas % média de casas aproveitáveis aprov em relação à área da célula 0.80 0.88 0.92 0.62 0.37 0.43 0.35 0.44 0.44 0.44 0.43 0.40 0.38 0.38 0.37 0.39 0.35 0.37 0.13 Xmédio 0.40 0.43 0.38 0.28 C atual A ruas Aruas / a cel 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.7 0.55 0.55 0.55 906 1242 1062 1170 1200 810 696 792 588 909 816 1599 384 2124 1122 0.080 0.045 0.082 0.043 0.040 0.048 0.051 0.047 0.066 0.066 0.056 0.055 0.104 0.109 0.087 MEDIA 0.06 0.05 0.06 0.10 C modificado 1 0.55 0.54 0.56 0.53 0.54 0.55 0.55 0.55 0.55 0.59 0.60 0.59 0.42 0.47 0.52 MEDIA 0.55 0.55 0.58 0.47 219 Reservatórios de lote de 2,0m³ em cada casa Reservatórios que armazenam água durante a passagem do pico da cheia e esvaziam em um momento posterior configuram medidas de armazenamento, simulando o armazenamento que ocorria naturalmente na bacia, antes da urbanização, pela interceptação vegetal e pelo armazenamento no solo após infiltração. Um exemplo de este tipo de reservatório, em escala local, são aqueles previstos para instalação nos lotes urbanos, também conhecidos como reservatórios de lote. Tais reservatórios, atuam de modo distribuído sobre a bacia, controlando a geração de escoamento na fonte. De acordo com MAGALHÃES et al. (2003), a á água captada no reservatório pode ser devolvida ao sistema público de microdrenagem pluvial após a passagem do pico da cheia, ou, alternativamente, pode ser aproveitada pelo proprietário do lote, atentando para o destino adequado, em função de sua qualidade. São indicados usos não potáveis, como volume de combate a incêndios, limpeza de pisos e rega de jardins. MAGALHÃES et al. (2003) realizou experimento com um dispositivo de 1m³ em lote urbano no município do Rio de Janeiro, obtendo uma eficiência de amortecimento de cerca de 29% para uma chuva de 5 anos de tempo de recorrência. A Figura 8.25 apresenta imagens do experimento. Figura 8.25. (a) Vista superior do reservatório e da área de entorno, onde a água retida poderá ser utilizada como rega de jardim; (b) reservatório de lote implantado. Fonte: MAGALHÃES et al. (2003) BAHIENSE (2013) analisou, com apoio de modelagem matemática, a implantação de reservatórios de lote conectados à rede de drenagem através de orifícios dimensionados de acordo com a área impermeável do lote, em um loteamento hipotético e obteve redução de 19% da vazão total máxima, quando comparada àquela referente à implantação do sistema de drenagem tradicional. A configuração final de projeto é apresentada na Figura 8.26. 220 Figura 8.26. Representação dos reservatórios implantados nos lotes. Fonte: BAHIENSE (2013) Com o objetivo de propiciar a reservação de parte do volume precipitado na Bacia do Rio Dona Eugênia, esta Tese propõe a instalação de reservatórios de lotes com volume de 2m³ em cada lote da bacia. Essa medida foi implementada no modelo matemático por meio de um artifício, que considerava a diminuição do volume da chuva de projeto, proporcionalmente ao volume que seria reservado pelos reservatórios de lote. Os dados considerados estão apresentados na Tabela 8.14. Algumas das informações utilizadas para o cálculo, como o número de casas por célula, área medida de casas por célula e área média das células foram apresentadas anteriormente, na Tabela 8.13. Dado Tabela 8.14: Dados de entrada dos reservatórios de lote. Valor Reservatório de lote 2 m³ Nº de casas por célula 72,3 un. Volume médio de armazenagem em uma célula 144,4 m³ Área média de casas por célula (que contribuem para o reservatório 8162,4 m² de lote através do telhado) Área média das células 17276,9 m² % da célula que, em média, contribui para o reservatório 0,47 Volume médio de armazenagem/área de contribuição 17,69 mm 221 Foi retirado da chuva de projeto o correspondente a 17,69mm, como artifício, para evitar a introdução dos reservatórios nas células, o que levaria à necessidade de um novo arranjo de células. Porém, de cada intervalo de precipitação foi retirada a fração de 47%, que corresponde à porcentagem da célula que, em média, contribui para o reservatório. Esse artifício foi aplicado tanto para o caso da chuva de TR25 anos quanto para o caso da chuva de TR 100 anos, sempre associado às células que apresentam urbanização. Células com áreas não urbanizadas mantêm a chuva integral. Após todas as considerações realizadas anteriormente, as seguintes modificações foram introduzidas no modelo, para obtenção dos resultados referentes ao Cenário de Drenagem Urbana Sustentável: para considerar a implantação de pavimentos permeáveis e de telhados verdes, foi aplicado um coeficiente de escoamento reduzido; para considerar a implantação de reservatórios de lote foi aplicada redução na chuva de projeto. 8.2.6. Requalificação Fluvial – CENÁRIO 5 A proposta para o desenvolvimento do Cenário de Requalificação Fluvial considerou a atuação sobre a redução do risco hidráulico, o resgate de características hidrológicas e morfológicas (tanto quanto possível) e a melhoria da qualidade da água. Assim, consequentemente, a proposta também acarretaria em melhoria do ecossistema fluvial, como consequência, embora o tratamento desta questão, de forma direta, não seja objeto deste estudo. Em particular, o foco deste projeto estava sobre o controle da geração de escoamentos e na sua reorganização espacial, na recuperação das áreas marginais ao rio e reconexão com suas planícies de inundação, na valorização da manutenção de áreas permeáveis e na composição de caminhos verdes ao longo do rio, compondo, sempre que possível, um mosaico com a paisagem natural remanescente. A questão da qualidade da água não foi diretamente tratada. No entanto, com a remoção de lançamentos diretos de esgotos nos cursos d’água urbanos, em alguns trechos, considera-se que a proposta também abrange, de certa forma, este item, embora certamente não na medida da real necessidade da bacia. 222 As soluções de projeto foram desenvolvidas pela autora da Tese em conjunto com a aluna de mestrado em Arquitetura Paisagística Ianic Bigate, cuja dissertação foi defendida em julho de 2013, utilizando como base as ideias de projeto propostas por COSTA et al. (2011) e inúmeras reuniões de projeto com os orientadores desta Tese. O projeto paisagístico foi elaborado por BIGATE (2013) e as soluções hidráulicas modeladas pela autora desta Tese. Para manter a coerência com o trabalho apresentado por BIGATE (2013), as soluções serão apresentadas seguindo a mesma divisão por trechos que aquela autora adotou em seu trabalho. A Figura 8.27 apresenta uma imagem geral da bacia, com as proposições de projeto em destaque, por trechos. Figura 8.27. Áreas afetadas pelas propostas de Requalificação Fluvial. Fonte: BIGATE (2013) 223 Trecho I – Parque de Borda / Parque de Transição O primeiro trecho considerado é o que está localizado na região de montante, próximo à área do Parque Municipal de Nova Iguaçu. As intervenções neste trecho referem-se a uma proposta de conectar a cidade até a área de preservação ambiental de montante. Assim, foi proposto um trecho de corredor fluvial (Parque de Transição), que conectasse a Área de Proteção Ambiental (APA) com o meio urbano, de forma suave (Figura 8.28). Essa área conjuga o seu caráter de parque verde com o de zona de habitação de baixa densidade. É prevista a remoção das habitações do primeiro quarteirão junto ao rio, com ocupação precária em área de pouca infraestrutura, para locais próximos. A ocupação remanescente permanece adensada a certa distância do rio. A implantação de um corredor fluvial aproximará as duas áreas e fará uma transição gradual entre a área verde e a área urbana. Com isso, aproxima-se a população do contato com o rio. Figura 8.28. Parque de Transição. Fonte: BIGATE (2013) 224 O corredor verde foi introduzido no modelo por meio da alteração das células correspondentes que, anteriormente, possuíam características de planície urbanizada e, agora, passaram a ter de planície não urbanizada. O coeficiente de escoamento superficial das mesmas também foi alterado e passou a ser igual a 0,3, correspondendo a áreas verdes com baixa densidade de urbanização. As células alteradas estão marcadas na Figura 8.29. Figura 8.29. Células alteradas para corresponder à implantação do corredor verde no modelo matemático. (Adaptado de Google Earth) A solução dada foi complementada por BIGATE (2013), que propôs um Parque de Borda (Figura 8.30), no entorno de toda a área ainda não ocupada, na região de montante. Esse Parque tem o objetivo de preservar a APA, a nascente do Rio Dona Eugênia e evitar o avanço do crescimento urbano em direção ao Maciço GericinóMendanha. Além disso, também faz parte de sua proposta a sua utilização pela população, uma vez que conteria espécies frutíferas para consumo e comercialização. Figura 8.30. Parque de Borda. Fonte: BIGATE (2013) 225 Trecho II – Espaços Livres Urbanos Neste trecho foram identificados três locais que poderiam atuar como reservatórios de detenção, amortecendo as vazões do rio em época de cheia. A bacia, de forma geral, quase não possui espaço livres para medidas de reservação. Assim, a conjugação da solução hidráulica com objetos paisagísticos, configurando paisagens multifuncionais (MIGUEZ et al., 2007a), demonstra ser uma solução interessante. As áreas escolhidas como espaços livres urbanos para uso como bacia de detenção correspondem a um campo de futebol, uma praça já existente, e uma área aparentemente abandonada. Todas as três áreas se localizam no trecho a montante da Linha Férrea e estão demarcadas na Figura 8.31. Figura 8.31. Espaços Livres Urbanos: (a) Campo de Futebol; (b) Praça Brasil; (c) Complexo da Prefeitura. Fonte: BIGATE (2013) 226 a) Campo de Futebol Na região de montante, existe hoje uma área utilizada como campo de futebol pelos moradores. Foi proposto o rebaixamento desta área, em patamares, para funcionar como reservatório de detenção em períodos de cheias (Figura 8.32). Figura 8.32. Proposta para o Campo de Futebol. Fonte: BIGATE (2013) Ele foi rebaixado em 1,86m em relação à sua cota original. O rio seria aberto neste trecho, de forma a verter diretamente para o reservatório em caso de extravasamento. Foi previsto orifício para conectar a saída do reservatório com o trecho de rio a jusante. A curva cota x área x volume deste reservatório em patamares está apresentada na Tabela 8.15, onde a faixa de funcionamento do reservatório está destacada no retângulo central. As células que compreendem esta alteração estão marcadas na Figura 8.34. Tabela 8.15: Curva cota x área x volume – Campo de Futebol Cota (m) Área (m²) Volume (m³) 26,34 5.819 0 26,80 8.622 3.321 27,40 10.033 8.917 28,20 12.366 17.877 28,45 16.778 - 30,0 16.778 - 227 Figura 8.33. Células alteradas para corresponder à implantação do campo de futebol rebaixado no modelo matemático. (Adaptado de Google Earth) b) Praça Brasil A Praça Brasil, já existente atualmente, foi pensada para também atuar como bacia de detenção. Assim, ela também foi rebaixada, conformando um reservatório em patamares. Figura 8.34. Proposta para a Praça Brasil. Fonte: BIGATE (2013) A Figura 8.35 apresenta o perfil da Praça Brasil, de forma esquemática, com as respectivas cotas de cada patamar. A Figura 8.36 também apresenta um esquema que auxilia a compreensão do projeto previsto para a praça. 228 Área no nível da urbanização (21,9m) Área no nível de alagamento da praça, antes de verter para rua, que representaria uma falha do projeto (21,3m) Vertimento do rio para praça (20,8m) Fundo do Rio (19,8m) Figura 8.35. Esquema da Praça Brasil em patamares. 229 Corte AA Último nível no tamanho total da célula (21,9m) Vertimento praça-rua (21,3m) Vertimento rio-praça (20,8m) Fundo do Rio (19,8m) Área urbana em torno da praça Praça Limite da calha principal Fundo do rio Figura 8.36. Esquema da Praça Brasil em patamares. 230 A curva cota x área x volume deste reservatório em patamares está apresentada na Tabela 8.16, onde a faixa de funcionamento do reservatório está destacada no retângulo central. Tabela 8.16: Curva cota x área x volume – Praça Brasil Cota (m) Área (m²) Volume (m³) Observações 19,80 2.080 - Fundo do rio 20,80 4.480 0 Limite da calha 21,30 6.600 2.770 Limite da praça 21,90 8.650 - Nível da urbanização A Figura 8.37 apresenta a indicação da célula que será modificada para a implantação da Praça Brasil no modelo matemático. Figura 8.37. Esquema da Praça Brasil em patamares. (Adaptado de Google Earth) c) Complexo da Prefeitura A região onde atualmente funciona a Prefeitura Municipal de Mesquita, no centro do município, e que sofre bastante com o problema de enchentes, receberá um projeto paisagístico na parte da frente do terreno, visando aumentar a infiltração. O trecho do rio que atualmente está canalizado nesta região, será aberto, permitindo o seu extravasamento para a margem esquerda, onde há um terreno desabitado. A Figura 8.38 apresenta o projeto para a área. 231 Esquerda Direita Figura 8.38. Praça da Prefeitura. Fonte: BIGATE (2013) Para este trecho, onde houve abertura do rio, sua forma final será aquela da Figura 8.39. A curva cota x área x volume deste reservatório em patamares está apresentada na Tabela 8.17, onde a faixa de funcionamento do reservatório está destacada no retângulo central. As células que serão alteradas no modelo matemático estão apresentadas na Figura 8.40. Figura 8.39. Rio em perfil. Tabela 8.17: Curva cota x área x volume – Praça da Prefeitura Cota (m) Área (m²) Volume (m³) Observações 17,38 3.481 - Fundo do rio 18,38 6.962 0 Limite da calha 20,0 6.962 11.278 Extravasamento para área urbana 232 Figura 8.40. Praça da Prefeitura. (Adaptado de Google Earth) Trecho III – Área Marginal Crítica O Trecho III corresponde ao trecho mais crítico do Rio Dona Eugênia. Há casas em situação irregular e de risco, “canalizando” o rio (Figura 8.41) e lançando esgoto e lixo irregularmente em seu leito. Figura 8.41. Trecho crítico do Rio Dona Eugênia em que casas funcionam como diques longitudinais, canalizando o rio. (Foto da autora, ano: 2012) É prevista a abertura do rio neste trecho, com remoção das habitações em situação irregular. As mesmas serão realocadas no mesmo local, com verticalização da ocupação. Também foi previsto um parque, em cota mais baixa, integrado à paisagem urbana, devolvendo parte da planície de inundação para o Rio Dona Eugênia e dividindo espaço com os novos prédios. A Figura 8.42 apresenta o projeto para este trecho. 233 Figura 8.42. Área marginal crítica Fonte: BIGATE (2013) 234 A Figura 8.46 apresenta um esquema deste trecho antes e após a intervenção, com a realocação das pessoas para prédios sobre pilotis na mesma região; a Figura 8.44 ilustra como ficaria o trecho após a intervenção, a partir do trabalho em foto real, e na Figura 8.45 são indicadas as cotas de rebaixamento da área marginal crítica para a criação do parque linear. Figura 8.43: Área marginal crítica (a) atualmente; (b) após a abertura do Rio e realocação de pessoas para a mesma área. (Figura elaborada por Leandro Oliveira Giles) ATUAL PROPOSTA PROPOSTA Figura 8.44. Proposta de abertura do rio no trecho crítico. Fonte: COSTA et al. (2011) 235 Figura 8.45: Indicação das cotas de rebaixamento da área marginal crítica para a criação do parque linear. O volume total de armazenamento corresponde a 35.466m³. Esse volume está compreendido entre a área de armazenamento de 14.082m², nas cotas indicadas na figura, e 46.827m², no limite de vertimento para a rua. Para alteração do modelo matemático, as células apresentadas na Figura 8.46 foram modificadas. Antes, elas correspondiam a células de planície urbanizada. Agora, passaram a ser células de planície não urbanizada. O valor do coeficiente de escoamento foi alterado, nas margens do rio, para 0,5. Com a retirada das casas das margens do rio, o vertimento passa a ocorrer na cota da planície de alagamento (anteriormente ele ocorria somente quando o nível d’água atingia as janelas das casas). Foi acrescentado, ainda, um patamar de armazenamento, cerca de 1,20m abaixo da cota das planícies marginais. 236 Figura 8.46. Área marginal crítica (a) atualmente; (b) após a abertura do Rio e realocação de pessoas para a mesma área. (Adaptado de Google Earth) Trecho IV – O rio sob novo ângulo Neste trecho são previstas remoções das habitações irregulares que existem ao longo do rio (Figura 8.47). Não foi necessário introduzir modificações no modelo, uma vez que a baixa densidade não provocava obstrução do vertimento e pelo fato de não ter sido introduzido nenhum rebaixo neste trecho. Figura 8.47: Remoção de habitações irregulares e proteção das margens do rio com vegetação. Fonte: BIGATE (2013) Trecho V – Parque Zona Úmida O Trecho V se refere à proposta de implantação de uma zona úmida, próximo à foz com o Rio Sarapuí, aproveitando as cotas mais baixas da área. Essa região transforma-se também em um parque. Também foi previsto trecho com parque fluvial na área preservada ao lado da Via Light. A Figura 8.48 apresenta o projeto para a área e a Figura 8.49 apresenta a indicação das cotas de rebaixamento do Parque Zona Úmida. 237 Figura 8.48. Parque Zona Úmida. Fonte: BIGATE (2013) 238 Figura 8.49. Indicação das cotas de rebaixamento do Parque Zona Úmida. O volume total de armazenamento junto à faixa que acompanha o rio corresponde a 56.390m³. Esse volume é referente ao armazenamento sobre a área de 27.472m², nas cotas indicadas na figura. A área total do parque soma, aproximadamente, 148.544m² (referente ao detalhamento visto na Tabela 8.18). A curva cota x área x volume do reservatório proposto para a foz está apresentada na Tabela 8.18, onde a sua faixa de funcionamento está destacada no retângulo central. Tabela 8.18: Curva cota x área x volume – Reservatório na foz Cota (m) Área (m²) Volume (m³) Observações 7,0 49.000 0 Cota de fundo do parque 8,0 121.072 85.036 Limite do parque 9,0 121.072 206.108 Extravasamento para área urbana As células que serão modificadas para atender às modificações propostas neste trecho estão demarcadas na Figura 8.50. As células, antes de planície urbanizada, passaram a ser de planície não urbanizada, com coeficiente de escoamento igual a 0,55. Algumas células tiveram sua cota de fundo rebaixada para ficarem na mesma altura do ponto mais baixo existente nessa região. Com isso, as cotas variaram de 6,5m a 7,5m. 239 Destaca-se que a maior parte dessa área já se encontra nessas cotas, configurando uma área úmida natural. Nas células que correspondem ao parque fluvial na área preservada ao lado da Via Light, o coeficiente de escoamento superficial foi alterado para 0,3. Figura 8.50. Parque Zona Úmida. (Adaptado de Google Earth) Para auxiliar a compreensão do leitor, a Figura 8.51 apresenta, de forma resumida, as intervenções propostas e as células que serão atingidas pelas mesmas, na modelagem matemática. Figura 8.51. Células afetadas pelas propostas de Cenário de Requalificação Fluvial 240 Em resumo, para a implantação de cada uma dessas medidas, foram introduzidas as seguintes modificações no modelo matemático: corredor verde (Parque de Transição) – alteração do coeficiente de escoamento superficial; reservatórios de detenção – rebaixamento de cota e criação de reservatório em patamares; Abertura do rio/realocação – aumento na largura do canal e alteração da cota de vertimento; Parque fluvial – criação de área de armazenamento temporário e alteração do coeficiente de escoamento superficial; Zona úmida – rebaixamento da cota e alteração do coeficiente de escoamento superficial. 8.2.7. Requalificação Fluvial + Barragem – CENÁRIO 6 Este cenário é uma conjugação entre os Cenários 3 (Barragem) e 5 (Requalificação Fluvial). Assim, todas as medidas propostas para ambos foram reproduzidas neste cenário, funcionando em conjunto. 8.2.8. Requalificação Fluvial + Drenagem Sustentável – CENÁRIO 7 Este cenário é uma conjugação entre os Cenários 4 (Drenagem Urbana Sustentável) e 5 (Requalificação Fluvial). Assim, todas as medidas propostas para ambos foram reproduzidas neste cenário, funcionando em conjunto. A proposta deste Cenário tem como objetivo analisar a resposta da bacia ao aplicar as técnicas compensatórias em drenagem urbana, de forma distribuída, sobre a mesma, gerando condições apropriadas para a sustentação de medidas de requalificação de rios, associadas a um corredor fluvial, que, por sua vez, aparece como alternativa de resgate da relação rio-cidade e solução prática e efetiva de problemas críticos de cheias urbanas. Desta forma, a hipótese de trabalho formulada no item 1.4 será verificada. 241 9. Resultados 9.1. Avaliação das manchas de alagamento O diagnóstico das cheias na Bacia do Rio Dona Eugênia se apoia principalmente no mapeamento das manchas de alagamento, geradas pela modelação matemática com o MODCEL. Os resultados são apresentados a seguir, separados por Cenário de simulação. 9.1.1. Situação Atual – CENÁRIO 0 O Cenário 0 considerou toda a Bacia do Rio Dona Eugênia, nas condições em que se encontra hoje, submetida a uma vazão de tempo de recorrência igual de 25 anos. Esse Cenário é a referência para as futuras comparações e é a partir dele que se garante a confiabilidade no processo de modelagem. Assim, apesar da pequena disponibilidade de informações, estas foram utilizadas para ajustar os valores obtidos na modelagem para a situação atual. Etapa de calibração Em 2007, na ocasião da revisão do Plano Diretor de Recursos Hídricos (PDRH) da bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí (COPPETEC, 2009), foi realizada simulação matemática para esta mesma bacia, para o Cenário de diagnóstico e também o da implantação da barragem de controle de cheias. O relatório foi entregue e aceito pelo INEA. Os dados de vazão nos pontos de controle, para aquela simulação, foram resgatados, de forma a auxiliar na calibração do modelo matemático desenvolvido nesta Tese. A Tabela 9.1 apresenta essas informações e, também, as calculadas pela nova modelagem matemática para dois pontos: um próximo à Linha Férrea (antiga RFFSA), e outro na foz com o Rio Sarapuí. O modelo do PDRH utilizou chuva com tempo de recorrência de 20 anos, e o calculado, de 25 anos. Destaca-se que a chuva de 25 anos foi adotada como resultado das recomendações do Ministério das Cidades para projetos de drenagem. Como o procedimento de calibração aqui adotado é apenas aproximado, em virtude da ausência de dados medidos, e como a diferença da chuva de TR 20 anos para 242 TR 25 anos é pequena, não se considerou necessário fazer a simulação rigorosa para o mesmo TR 20 anos utilizado anteriormente. Tabela 9.1: Vazões em pontos de controle na Bacia do Rio Dona Eugênia. Ponto Vazão – Cenário Atual PDRH (COPPETEC, 2009) Calculado Linha Férrea (antiga RFFSA) 33,71m³/s 27,91m³/s Foz no Rio Sarapuí 40,09m³/s 41,12m³/s Outra informação importante, também considerada nesta etapa de ajuste da modelagem, foi o mapa apresentado na Figura 9.1, elaborado pela equipe de pesquisa orientada pela Prof. Ana Lúcia Britto, do PROURB/UFRJ, a partir de entrevistas com os moradores, realizadas em 2011. É possível perceber que existem quatro pontos críticos no município de Mesquita: um deles na região central, próximo à Prefeitura Municipal, dois deles próximos à foz do rio e um quarto na região do bairro da Chatuba, perto do Rio Sarapuí. Este último ponto não se encontra dentro da Bacia do Rio Dona Eugênia e, portanto, não foi considerado para ajuste da modelagem. Figura 9.1. Pontos de alagamento mapeados pela equipe do PROURB/UFRJ, em entrevistas com a população. Fonte: PROURB (2011) Também, com base em informações levantadas pela própria autora, junto a moradores locais e funcionários da prefeitura, bem como em vídeos disponíveis na 243 internet, para eventos de cheias, foram selecionados dois pontos de alagamento na região central do município: um ao longo da Linha Férrea, em avenida de grande movimento, e outro na região central, em uma rua que historicamente alaga muito. Tais pontos são apresentados a seguir. A Figura 9.2 apresenta imagens da Rua Virtude, ponto que alaga costumeiramente. Nas imagens, é possível ver o local em dia comum e, também, em dia chuvoso, quando a água se eleva consideravelmente. Figura 9.2. Ponto de alagamento na Rua Virtude, Mesquita. (Imagens do Google Earth) A Figura 9.3 também apresenta imagens de um dos principais pontos de alagamento na bacia, localizado próximo à Linha Férrea, na Avenida Presidente Costa e Silva. Os alagamentos nessa região são constantes e, quando acontecem, atrapalham o trânsito da via, uma das principais de comunicação entre Mesquita e municípios vizinhos, como Nova Iguaçu e Nilópolis. No conjunto de imagens apresentado é possível ver o ponto em dias comuns e de chuva, quando ocorre o alagamento da região. 244 Figura 9.3. Ponto de alagamento na Av. Pres. Costa e Silva, Mesquita. (Imagens do Google Earth) Todas as informações coletadas, tanto no relatório da COPPETEC, quanto no mapa produzido pelo PROURB e até mesmo nas imagens capturadas de vídeos de cheias no local e de informações de moradores e funcionários da prefeitura, foram úteis 245 para a etapa de ajuste do modelo que, pela falta de dados medidas, substitui a etapa de calibração formal. Assim, após a montagem e aceitação de toda a base para avaliação do Cenário Atual com o uso do MODCEL, foram obtidos os resultados que seguem, na forma de perfis longitudinais e manchas de alagamento, com foco na área urbana. Ressalta-se que todas as manchas de alagamento, com foco na área urbana, e perfis foram elaborados pela autora. Para facilitar a interpretação dos perfis, apresenta-se a Figura 9.4, com a localização dos pontos de controle. Figura 9.4. Pontos de controle considerados nos perfis do Rio Dona Eugênia. (Adaptado de Google Earth) O perfil do Rio Dona Eugênia, para o tempo de recorrência de 25 anos, é apresentado na Figura 9.5. É possível perceber que o rio não se mantém em calha em diversos trechos de seu percurso. As regiões mais críticas, em que ocorre extravasamento para as margens, correspondem às áreas próximas à Prefeitura Municipal, à Linha Férrea e à Via Light. 246 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.5. Perfil Rio Dona Eugênia, Situação Atual (TR 25 anos). A Figura 9.6 mostra o mapa de alagamento para a Bacia do Rio Dona Eugênia, na Situação Atual, considerando a chuva de projeto com 25 anos de tempo de recorrência. Uma chuva de TR 100 anos também foi utilizada, como representativa de um Cenário mais extremo, com o objetivo de, principalmente nos Cenários seguintes de projeto, avalia-los para uma situação mais crítica do que aquela definida pela vazão de projeto adotada. Para a chuva de TR 100 anos, a mancha de alagamento da situação atual, que também será adotada como referência, está apresentada na Figura 9.7. Figura 9.6. Mancha de alagamento, Situação Atual (TR 25 anos). 247 Figura 9.7. Mancha de alagamento, Situação Atual (TR 100 anos). Como foi possível perceber na avaliação das manchas, o problema de cheias no município de Mesquita é crítico. Existem registros de alagamentos frequentes e a modelagem matemática apresentou áreas importantes embaixo d’água, com níveis d’água que chegam, em alguns lugares, a mais de 0,75m de altura no tempo de recorrência de 25 anos e até mais de 1,25m no tempo de recorrência de 100 anos. Os pontos críticos estão associados a regiões próximas à calha do Rio Dona Eugênia, bem como na região à montante da Linha Férrea. Nota-se que a ferrovia funciona como um obstáculo aos escoamentos superficiais. O alto grau de urbanização da bacia, com grandes taxas de impermeabilização, e a ocupação irregular do solo são fatores típicos de agravamento das cheias. Ressalta-se que alguns alagamentos observados na situação atual são decorrentes da falta de microdrenagem adequada. Assim, alagamentos ficam retidos na planície, não conseguindo escoar para o rio. O centro da cidade é muito afetado. Dois processos importantes foram verificados: tanto a macro quanto a microdrenagem falham. Deve-se destacar, porém, que, no modelo matemático, apenas as galerias de maior porte estão representadas. De uma forma geral, no que se refere diretamente à observação de regiões alagadas, percebem-se alguns problemas a serem destacados. De acordo com a mancha mapeada para a situação atual, percebe-se haver problemas de capacidade de condução 248 de vazão em calha, notadamente em pontos associados a contração da seção, principalmente, à ferrovia e à parte do rio que se encontra capeada próximo à Prefeitura. O extrato do livro publicado pelo Engenheiro Hildebrando de Araújo Góes, apresentado a seguir, confirma que já em 1939 as estradas de ferro potencializavam a retenção da lâmina d’água em diversos pontos da Baixada Fluminense. “As estradas de ferro e de rodagem - Os aterros das estradas que cortam a Baixada agem como verdadeiras barragens, impedindo o escoamento livre das aguas. A insuficiência da secção das obras de arte, represando as aguas para montante, tem uma ação muito sensível sobre as inundações. Em muitos casos, os boeiros e pontilhões estão, também, construídos em cótas altas, resultando, em consequência, a formação de pântanos permanentes.” (GÓES, 1939: p19) Uma condição bastante adversa, encontrada em vários locais, e que causa grande prejuízo às comunidades locais, refere-se à ocupação de margens, situadas ao longo da calha secundária do rio. Ao longo de todo o Rio Dona Eugênia existem várias construções situadas junto às suas margens, interferindo com o extravasamento para a calha secundária e sofrendo muito com os efeitos das cheias. O extravasamento do rio é responsável pelas cheias mesmo na Prefeitura Municipal de Mesquita. A Figura 9.8 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário Atual, para TR 25 e 100 anos. A Figura 9.9 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para os mesmos tempos de recorrência. Linha Férrea (antiga RFFSA) Situação Atual 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.8. Vazões na Linha Férrea, Situação Atual (TR 25 e 100 anos). 249 Foz no Rio Sarapuí Situação Atual 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.9. Vazões na foz, Situação Atual (TR 25 e 100 anos). Nota-se que a Figura 9.8 tem hidrogramas “achatados” – este formato se deve ao extravasamento que ocorre no trecho anterior à passagem sob a ferrovia, mais precisamente, na região da Prefeitura, ao passar pelo trecho insuficiente de galeria. Além disso, no trecho seguinte a este extravasamento, o rio se encontra ocupado por casas, que agem como verdadeiros diques, dificultando o recebimento de escoamentos superficiais neste trecho. 9.1.2. Cenário histórico CENÁRIOS 1 e 2 e evolução sustentável hipotética – Passado (1970) – CENÁRIO 1 Conforme descrito no Capítulo 8 (Proposição de Projetos), os Cenários 1 e 2 compõem um par hipotético de análise, que estabelece uma referência passada, com informações de urbanização de 1970, e simula este passado, para comparação com a situação atual e avaliação de como a intensificação da urbanização tornou mais crítica a situação de cheias. Além disso, também permite partir desta data de referência considerando mecanismos de controle da urbanização, de forma sustentável, para criar uma realidade atual alternativa. A Figura 9.10 apresenta o perfil do Rio Dona Eugênia para o Cenário 1 relativo ao Passado (1970), com tempo de recorrência de 25 anos. Verifica-se que os pontos próximos à prefeitura, à Linha Férrea e à Via Light se confirmam como críticos, pois, já 250 naquela época, o rio sofria extravasamento, ainda que em menor magnitude, nessas regiões. A Figura 9.11 apresenta a mancha de alagamento obtida, para o TR de 25 anos, para o Cenário em discussão. Observa-se que há uma concentração dos alagamentos na região que, na época simulada, era urbanizada. A parte central, próxima à Linha Férrea, apresenta as mesmas características da Situação Atual, com o represamento de água ao longo da Av. Presidente Costa e Silva. Destaca-se que a parte não urbanizada da bacia não mostra qualquer alagamento. 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.10. Perfil Rio Dona Eugênia, Passado (1970) (TR 25 anos). Figura 9.11. Mancha de alagamento, Passado (1970) (TR 25 anos). 251 Figura 9.12. Mancha de alagamento, Passado (1970) (TR 100 anos). A Figura 9.13 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 1, para TR 25 anos. A Figura 9.14 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para o mesmo tempo de recorrência. Linha Férrea (antiga RFFSA) Passado (1970) 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.13. Vazões na Linha Férrea, Passado (1970) (TR 25 e 100 anos). 252 Foz no Rio Sarapuí Passado (1970) 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.14. Vazões na foz, Passado (1970) (TR 25 e 100 anos). Comparando a vazão na foz, em relação ao diagnóstico feito para a situação atual, nota-se que a vazão em 1970 era cerca de 15% menor, o que não chega a ser uma diferença tão grande quando se compara a diferença na área urbanizada, que quase dobrou. Isso indica, provavelmente, que os alagamentos da situação atual são realmente críticos e as áreas urbanas estão sendo (indesejavelmente) utilizadas como reservatórios temporários de cheias. Mais uma prova desta observação é o nítido aumento de volume associado ao hidrograma atual. Na Linha Férrea, percebe-se que a não ocupação das margens favorecem o recebimento de contribuições superficiais no trecho a montante deste ponto de controle. Desenvolvimento Sustentável – CENÁRIO 2 Na sequência da avaliação do Cenário 1, aplicam-se sobre a referência passada as medidas associadas a uma proposta de desenvolvimento sustentável para as áreas que ainda estavam livres em 1970, conforme detalhado no Capítulo 8. O perfil do Rio, para este novo Cenário, está apresentado na Figura 9.15. Percebe-se que, com a adoção das medidas para um desenvolvimento sustentável da bacia, o rio extravasa em menos pontos do que na situação passada. A abertura da galeria na região da Prefeitura, dando mais espaço ao rio e eliminando essa restrição ao escoamento, possibilita a diminuição da lâmina de alagamento naquele ponto. A adoção da área baixa de jusante como zona úmida é outro fator positivo, evitando a ocupação de uma região crítica. 253 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.15. Perfil Rio Dona Eugênia, Desenvolvimento Sustentável (TR 25 anos). A mancha de alagamento está representada na Figura 9.16, para o tempo de recorrência de 25 anos. Figura 9.16. Mancha de alagamento, Desenvolvimento Sustentável (TR 25 anos). 254 Figura 9.17. Mancha de alagamento, Desenvolvimento Sustentável (TR 100 anos). Nota-se que nenhum alagamento ultrapassa a faixa de 0,25-0,50m. Porém, notase também como passam a surgir áreas alagadas (ainda que de forma não crítica) na região que recebeu a expansão urbana, mostrando o efeito dessa expansão. O ponto mais crítico corresponde à região central do município, no trecho em que a urbanização é mais antiga e se aproxima da faixa fluvial. Em linhas gerais, caso a bacia se desenvolvesse conforme as premissas de desenvolvimento sustentável modeladas, a resposta da mesma, em termos de alagamento, teria sido melhor do que na situação atual. A Figura 9.18 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 2, para TR 25. A Figura 9.19 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para o mesmo tempo de recorrência. 255 Linha Férrea (antiga RFFSA) Desenvolvimento Sustentável 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.18. Vazões na Linha Férrea, Des. Sustentável (TR 25 e 100 anos). Foz no Rio Sarapuí Desenvolvimento Sustentável 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.19. Vazões na foz, Des. Sustentável (TR 25 e 100 anos). Observando a Figura 9.18 se vê claramente um incremento na vazão em calha, quando comparado com a situação atual. Esse efeito se dá pela eliminação da restrição associada ao trecho em galeria do rio, junto à Prefeitura, e implica em menores extravasamentos e menos vazões nas ruas. A Figura 9.19, por sua vez, mostra um hidrograma amortecido, como efeito da preservação da Faixa Marginal de Proteção de 30m, durante a expansão urbana, com a associação de um patamar rebaixado de 1,00m a 1,20m em relação ao nível das ruas do entorno, funcionando como área de armazenamento temporário. A área úmida próxima à foz do Rio Dona Eugênia também funciona como reservatório para as águas de cheia. 256 A simulação destes três Cenários iniciais foi importante para que se dispusesse de um conjunto de informações que servissem como base para a simulação dos Cenários seguintes, que propõem soluções de projeto para minimizar o alagamento na Bacia do Rio Dona Eugênia. 9.1.3. Cenários de Projeto – CENÁRIOS 3 a 7 CENÁRIO 3 – Barragem A Figura 9.20 apresenta o perfil do Rio Dona Eugênia para o Cenário 3, relativa à barragem proposta do Projeto Iguaçu. As manchas de alagamento obtidas para o tempo de recorrência de 25 anos são apresentadas na Figura 9.21, para TR 25 anos e na Figura 9.22 para TR 100 anos. 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.20. Perfil Rio Dona Eugênia, Barragem (TR 25 anos). 257 Figura 9.21. Mancha de alagamento, Barragem (TR 25 anos). Figura 9.22. Mancha de alagamento, Barragem (TR 100 anos). Este Cenário mostra o rio sob controle, completamente mantido em calha. Porém, os escoamentos superficiais ainda geram muitos alagamentos sobre a bacia. A Figura 9.23 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 3, para TR 25 e 100 anos. A Figura 9.24 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para os mesmos tempos de recorrência. 258 Linha Férrea (antiga RFFSA) Barragem 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.23. Vazões na Linha Férrea, Barragem (TR 25 e 100 anos). Foz no Rio Sarapuí Barragem 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.24. Vazões na foz, Barragem (TR 25 e 100 anos). Nota-se que a vazão amortecida pela barragem provê um resultado cerca de 50% menor na Linha Férrea, quando comparado ao Cenário Atual, para o TR de 25 anos. Na avaliação do tempo de recorrência de 100 anos, percebe-se a formação de um segundo pico, dado por um vertimento da barragem, mas que ocorre após a passagem do pico principal e não chega a comprometer a sua capacidade de amortecimento de cheia no contexto deste evento. A área crítica de alagamento, junto à Prefeitura, passa a não alagar em ambas as recorrências. 259 De forma geral portanto, esse Cenário mostra resultados efetivos para a calha do rio, mas com alagamentos que continuam disseminados na bacia resultado do excesso de escoamentos superficiais. Um resultado que chama a atenção refere-se à manutenção de áreas alagáveis junto ao rio, mesmo sem extravasamento, pela retenção de águas nas planícies marginais, em função da presença de ocupações irregulares de margens, que acabam funcionando como diques. Assim, é possível dizer que o Cenário que considera a barragem como solução controla adequadamente o escoamento do rio, mantendo-o na calha, mas não tem uma ação efetiva fora de seu canal principal (como era de se esperar). A microdrenagem falha e existem várias partes da cidade ainda inundadas (com menores níveis d’água). Próximo ao centro da cidade, as casas localizadas irregularmente nas margens do rio, funcionam como se fossem diques, impedindo a conexão do rio com as suas planícies de alagamento e vice-versa. Nessa área, o escoamento superficial gerado e não coletado pela microdrenagem se acumula nas ruas e tem escoamento lento até achar um caminho para o rio. CENÁRIO 4 – Drenagem Urbana Sustentável A Figura 9.25 apresenta o perfil do Rio Dona Eugênia para o Cenário de Drenagem Urbana Sustentável. Há uma leve atenuação na linha d’água, principalmente no trecho entre a Linha Férrea e a Via Light. Os pontos críticos continuam sofrendo com o extravasamento do rio mesmo após a implantação das medidas de drenagem urbana sustentável. As medidas distribuídas propostas, com atuações na fonte, ajudam a minimizar os escoamentos superficiais excedentes, mas não conseguem uma maior efetividade para o escoamento em calha, que está, hoje, já em uma situação bastante crítica. 260 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.25. Perfil Rio Dona Eugênia, Drenagem Sustentável (TR 25 anos). As manchas de alagamento para o referido Cenário são apresentadas na Figura 9.26, para TR 25 anos e na Figura 9.27 para TR 100 anos. Figura 9.26. Mancha de alagamento, Drenagem Urbana Sustentável (TR 25 anos). 261 Figura 9.27. Mancha de alagamento, Drenagem Sustentável (TR 100 anos). Percebe-se, de forma geral, através da observação das manchas, uma atenuação do alagamento na bacia, conforme adiantado anteriormente. Entretanto, as áreas mais críticas (próximas ao centro do município), permanecem alagadas, com lâminas na faixa de 0,75m-1,25m. A Figura 9.28 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 4, para TR 25 e 100 anos. A Figura 9.29 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para os mesmos tempos de recorrência. Linha Férrea (antiga RFFSA) Drenagem Urbana Sustentável 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.28. Vazões na Linha Férrea, Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). 262 Foz no Rio Sarapuí Drenagem Urbana Sustentável 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.29. Vazões na foz, Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). Apesar de uma ação menos efetiva em calha, essa medida pode ser muito importante na reorganização espacial dos escoamentos superficiais, por agir sobre toda a área urbanizada. CENÁRIO 5 – Requalificação Fluvial A Figura 9.30 apresenta o perfil do Rio Dona Eugênia para o Cenário de Requalificação Fluvial. Percebe-se uma considerável diminuição na linha d’água, no trecho entre a Linha Férrea e a Via Light. Praticamente não há extravasamento de calha, que fica bem perto desse limite, entre a Prefeitura e a Linha Férrea, havendo apenas um ponto que falha. 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.30. Perfil Rio Dona Eugênia, Requalificação Fluvial (TR 25 anos). 263 A Figura 9.31 apresenta o mapa de alagamento para esta proposição para TR 25 e a Figura 9.32 apresenta a mancha de alagamento para TR 100 anos. Percebe-se, de uma forma geral, uma melhora dos níveis de alagamento. Para o TR 25 anos já não há mais alagamentos superiores a 0,50m na bacia e todo o centro melhora significativamente. O alagamento nos pontos críticos (Prefeitura e Linha Férrea) diminuiu consideravelmente. No entanto, ainda é preciso evoluir com a atuação distribuída na bacia, que não foi explorada neste Cenário. Figura 9.31. Mancha de alagamento, Requalificação Fluvial (TR 25 anos). Figura 9.32. Mancha de alagamento, Requalificação Fluvial (TR 100 anos). 264 A Figura 9.33 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 5, para TR 25 e 100 anos. A Figura 9.34 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para os mesmos tempos de recorrência. Linha Férrea (antiga RFFSA) Requalificação Fluvial 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.33. Vazões na Linha Férrea, Requalificação Fluvial (TR 25 e 100 anos). Foz no Rio Sarapuí Requalificação Fluvial 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.34. Vazões na foz, Requalificação Fluvial (TR 25 e 100 anos). Deve-se notar aqui a presença do mesmo efeito obtido no Cenário hipotético de Desenvolvimento Sustentável: as vazões crescem no trecho da Linha Férrea, com a reabertura da calha do Rio Dona Eugênia junto à Prefeitura; depois as vazões no rio 265 aparecem amortecidas junto a foz, pela recuperação das planícies de inundação no trecho central da cidade e pela reservação na área úmida junto à foz. CENÁRIO 6 – Requalificação Fluvial + Barragem Esse Cenário procura combinar a requalificação fluvial com a barragem para avaliação desses resultados conjuntos. Em princípio, a introdução de uma barragem em um Cenário de requalificação fluvial seria uma incoerência conceitual, devido à interferência introduzida na continuidade longitudinal. Porém, alguns fatores devem ser considerados. A barragem proposta se encontra pouco a jusante de uma barragem já existente e que já afeta a continuidade. Além disso, essa barragem será exclusiva para controle de cheias, permitindo a passagem da vazão em águas baixas, só gerando acumulação nos momentos de chuva. Adicionalmente, a barragem faz parte do Projeto Iguaçu, que está em fase de implantação e, portanto, será uma realidade em breve. Dessa forma, buscando avaliar o grau de complementação destas duas propostas no controle de cheias, ambas são colocadas juntas neste Cenário 6. Os resultados são apresentados na Figura 9.35 (Perfil do Rio Dona Eugênia), Figura 9.36 (Mancha de alagamento para TR 25 anos) e Figura 9.37 (Mancha de alagamento para TR 100 anos). 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.35. Perfil Rio Dona Eugênia, RF + Barragem (TR 25 anos). 266 Figura 9.36. Mancha de alagamento, RF + Barragem (TR 25 anos). Figura 9.37. Mancha de alagamento, RF + Barragem (TR 100 anos). Apesar do paradoxo conceitual, este Cenário mostra o rio controlado, mantido em calha, com grande redução de alagamentos na área central da cidade e nenhum ponto de alagamento em faixa superior a 0,25-0,50m, mesmo para o TR de 100 anos, onde apenas uma exceção localizada ocorre. Este resultado mostra que, em termos práticos, a requalificação fluvial poderia ser considerada ainda como complemento para a barragem, ajudando a reverter parte dos efeitos negativos da urbanização e trazendo 267 uma melhoria da qualidade do rio, como sistema fluvial, apesar das limitações existentes. A Figura 9.38 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 6, para TR 25 e 100 anos. A Figura 9.39 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para os mesmos tempos de recorrência. Destaca-se o aumento da capacidade de amortecimento pela combinação das soluções, como poder ser visto pelos hidrogramas na foz do Rio Dona Eugênia, na Figura 9.39. Linha Férrea (antiga RFFSA) Requalificação Fluvial + Barragem 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.38. Vazões na Linha Férrea, RF + Barragem (TR 25 e 100 anos). Foz no Rio Sarapuí Requalificação Fluvial + Barragem 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.39. Vazões na foz, RF + Barragem (TR 25 e 100 anos). 268 CENÁRIO 7 – Requalificação Fluvial + Drenagem Sustentável A combinação das medidas de drenagem urbana sustentável com a da requalificação fluvial configura o Cenário que, conceitualmente, representa a principal proposição de trabalho desta Tese, no sentido de verificar a hipótese postulada na abertura do trabalho. As medidas de drenagem sustentável têm vocação para resgatar características do ciclo hidrológico natural, reorganizando os escoamentos superficiais da bacia, ao passo que as medidas de requalificação fluvial procuram resgatar a relação entre rio e cidade, enquanto controlam as inundações associadas à macrodrenagem. Os resultados são apresentados na Figura 9.40 (Perfil do Rio Dona Eugênia), Figura 9.41 (Mancha de alagamento para TR 25 anos) e Figura 9.42 (Mancha de alagamento para TR 100 anos). 28 Prefeitura 26 24 22 Linha Férrea 20 18 Via Light 16 Rio Sarapuí 14 12 10 8 6 4 2 0 0 500 1000 FUNDO 1500 2000 NA Max. 2500 3000 ME MD 3500 4000 Figura 9.40. Perfil Rio Dona Eugênia, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 anos). O perfil do rio apresenta o rio quase sempre contido em calha, salve um dos pontos críticos, a montante da Linha Férrea, em que ocorre pequeno extravasamento para TR 25 anos. 269 Figura 9.41. Mancha de alagamento, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 anos). Figura 9.42. Mancha de alagamento, RF + Drenagem Sustentável (TR 100 anos). A Figura 9.43 apresenta as vazões na região de montante da Linha Férrea, no Cenário 7, para TR 25 e 100 anos. A Figura 9.44 apresenta as vazões na foz com o Rio Sarapuí, para os mesmos tempos de recorrência. 270 Linha Férrea (antiga RFFSA) Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.43. Vazões Linha Férrea, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). Foz no Rio Sarapuí Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável 50 TR 25 anos 45 TR 100 anos 40 Vazão (m³/s) 35 30 25 20 15 10 5 0 -5 0 100 200 300 400 500 600 700 Tempo (min) Figura 9.44. Vazões na foz, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 e 100 anos). A mancha de alagamento para o Cenário 7 apresenta os melhores resultados, quando comparada aos demais Cenários. A Prefeitura tem alagamentos na ordem de até 0.25m, tendo diminuído bastante os alagamentos nas áreas próximas, para níveis aceitáveis. O trecho central, em que o rio era “canalizado” por residências, e que foi aberto, já permite que haja conexão entre a drenagem natural, proveniente das ruas do entorno, com o próprio rio. O alagamento na bacia, de uma forma geral, diminui bastante, quando comparado com aquele da situação atual. 271 9.1.4. Comparação de resultados A Figura 9.45 apresenta um quadro resumo com as manchas de alagamento para os Cenários 0, 1, 4, 5, 6 e 7, para TR 25 anos e a Figura 9.46 apresenta os mesmos Cenários para TR 100 anos. A Figura 9.47 apresenta um quadro resumo com as manchas elaboradas para os Cenários 2, 3 e 7, para ambos os tempos de recorrência de 25 e de 100 anos. A partir desta comparação, é possível perceber que o Cenário que apresentou melhor resultado tanto para o rio quanto para a bacia se aproxima, em termos de resposta da bacia, àquele que simula um possível desenvolvimento sustentável, considerando como partida a bacia em 1970, antes da urbanização de grandes áreas. 272 Cenário Atual Barragem Drenagem Sustentável Requalificação Fluvial RF + Barragem RF + Drenagem Sustentável Figura 9.45: Manchas de alagamento para Cenários avaliados (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados. 273 Cenário Atual Barragem Drenagem Sustentável Requalificação Fluvial RF + Barragem RF + Drenagem Sustentável Figura 9.46: Manchas de alagamento para Cenários avaliados (TR 100 anos) – Consolidação dos resultados. 274 Passado (1970) – TR 25 anos Desenvolvimento Sustentável– TR 25 anos RF + Drenagem Sustentável– TR 25 anos Passado (1970) – TR 100 anos Desenvolvimento Sustentável– TR 100 anos RF + Drenagem Sustentável– TR 100 anos Figura 9.47: Manchas de alagamento para Cenários avaliados (TR 25 e 100 anos) – Consolidação dos resultados. 275 9.2. Aplicação do IRC O Índice de Risco de Cheia (IRC) foi aplicado ao estudo de caso do Dona Eugênia, usando informações do Censo de 2010 (IBGE, 2010). As outras fontes de dados consistiram nos resultados de simulação de cheias realizada com o auxílio do MODCEL, considerando os tempos de recorrência de 25 e de 100 anos. Os pesos foram determinados, em uma primeira abordagem, usando a experiência da autora e de seus orientadores, simulando as preferências do decisor. A normalização para cada indicador utilizado foi apresentada no Capítulo 6 (Ferramentas Metodológicas). Todos os valores foram associados a uma escala de importância que varia entre 0 e 100. A avaliação do IRC, neste trabalho, tem como objetivo expandir a discussão sobre a criticidade de alagamentos, para considerar também a combinação de aspectos socioeconômicos. O IRC será aplicado a duas áreas: primeiro, levará em conta toda a bacia hidrográfica urbanizada e, em sequência, apenas a região do Centro de Mesquita, onde está localizada a Prefeitura Municipal (Figura 9.48). Os Cenários avaliados foram o “Atual”, “Barragem” “Drenagem Urbana Sustentável”, “Requalificação Fluvial”, “Requalificação Fluvial + Barragem” e “Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável”. Figura 9.48: Centro de Mesquita. (Adaptado pela autora a partir de Google Earth). 276 Considerou-se que os subíndices Propriedades da Inundação (PI) e Consequências (C), possuíam a mesma importância. Assim, atribuiu-se aos expoentes qPI e qC pesos iguais a 0,50. Já os pesos atribuídos a cada indicador consideraram o grau de importância de cada um, segundo interpretação da autora. Os valores adotados estão apresentados na Tabela 9.2. No subíndice de propriedades da inundação, a lâmina de alagamento atingida pela inundação foi considerada mais importante que o fator de permanência na proporção de 2 para 1. Em relação às consequências, a densidade de domicílios, que indica o número de pessoas e bens imóveis postos em risco, foi tomado como principal fator para avaliação deste risco. Já a renda, que atribui, indiretamente, um valor econômico às perdas, foi adotada como segundo fator mais importante. Por fim, as condições de saneamento inadequado, que tem relação com a saúde pública, foi adotado com peso bem menor, quase que apenas como um ajuste fino, tendo em vista a aparente fragilidade dos dados do IBGE para caracterizar essa condição. Observando as condições mapeadas pelas variáveis do IBGE, a situação geral de saneamento na bacia seria bastante razoável, com o descritor de saneamento adequado superando 80%, o que não parece condizer, de fato, com a realidade do município, o que pode ser visualizado em uma visita de campo. Na variável do IBGE não se consegue distinguir entre o lançamento de esgoto em rede apropriada ou rede pluvial. Assim, só os casos mais críticos de saneamento são identificáveis. Essa observação levou à forte redução do peso deste indicador, para não distorcer o índice. Tabela 9.2: Pesos associados a cada subíndice e a cada indicador considerado. Peso Indicador Peso Subíndice Propriedades da Inundação (PI) Consequências (C) 0,50 0,50 Lâmina de Alagamento Fator de permanência 0,67 0,33 Densidade de domicílios Renda Saneamento Inadequado 0,60 0,30 0,10 Foram elaborados, pela própria autora, mapas de risco, segundo o julgamento considerado. Para melhor compreensão, eles foram divididos em apenas quatro classes, podendo corresponder a Risco Alto (75-100%), Médio Alto (50-75%), Médio Baixo (25-50%) e Baixo (0-25%), seguindo a mesma classificação adotada por ZONENSEIN (2007). As figuras a seguir apresentam todos os mapas de risco elaborados, para os Cenários considerados. Ressalta-se que as áreas em branco correspondem a células que 277 não tiveram IRC calculado por se tratarem de áreas sem ocupação (cemitérios, estádios de futebol e faixa non aedificandi da Via Light). Um resumo dos mapas está apresentado, para facilitar a comparação entre Cenários, na Figura 9.61 para o TR 25 anos e na Figura 9.62 para o TR 100 anos. Figura 9.49: Mapa de risco, Situação Atual (TR 25 anos). Figura 9.50: Mapa de risco, Barragem (TR 25 anos). 278 Figura 9.51: Mapa de risco, Drenagem Sustentável (TR 25 anos). Figura 9.52: Mapa de risco, Requalificação Fluvial (TR 25 anos). 279 Figura 9.53: Mapa de risco, RF + Barragem (TR 25 anos). Figura 9.54: Mapa de risco, RF + Drenagem Sustentável (TR 25 anos). 280 Figura 9.55: Mapa de risco, Situação Atual (TR 100 anos). Figura 9.56: Mapa de risco, Barragem (TR 100 anos). 281 Figura 9.57: Mapa de risco, Drenagem Sustentável (TR 100 anos). Figura 9.58: Mapa de risco, Requalificação Fluvial (TR 100 anos). 282 Figura 9.59: Mapa de risco, RF + Barragem (TR 100 anos). Figura 9.60: Mapa de risco, RF + Drenagem Sustentável (TR 100 anos). 283 Situção Atual Barragem Drenagem Sustentável Requalificação Fluvial RF + Barragem RF + Drenagem Sustentável Figura 9.61: Mapa de risco para todos os Cenários avaliados (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados. 284 Situação Atual Barragem Drenagem Sustentável Requalificação Fluvial RF + Barragem RF + Drenagem Sustentável Figura 9.62: Mapa de risco para todos os Cenários avaliados (TR 100 anos) – Consolidação dos resultados. 285 A avaliação dos mapas de risco de cheias para ambos os tempos de recorrência leva à percepção de que o problema de cheia na Bacia do Rio Dona Eugênia é localizado de forma mais importante na região central da cidade. A maior parte da cidade, como um todo, apresenta riscos relativamente baixos, contrastando com a região central do município e adjacências que apresenta tendência a riscos mais altos. Para o Cenário Atual, observa-se que na área central do município, numa faixa que se estende desde a Prefeitura Municipal até próximo à Linha Férrea, o risco é classificado principalmente como Médio Alto e Alto. Essa região é a que concentra maiores lâminas de alagamento, conforme já verificado no item anterior. Além disso, também é a região da bacia que apresenta maior densidade de domicílios e situação de saneamento mais crítica, com margens do rio não ocupadas por casas que lançam diretamente seus esgotos no mesmo. Tais fatores influenciam em valores mais altos para o IRC. Também foram verificados valores de IRC na faixa de risco Médio Alto e Médio Baixo em pontos disseminados pela bacia. Tais valores são influenciados, de forma geral, pelas lâminas de alagamento, decorrentes de falhas na microdrenagem. Em determinada região, à leste da Linha Férrea, no bairro conhecido como Vila Emil, também influencia o IRC para que forneça valores mais altos, o indicador renda. Nessa área, são encontradas as maiores médias de renda per capita da bacia. Na lógica do IRC, quem possui mais renda, tem bens com maior valor a perder. Quando é prevista a instalação da barragem para contenção de cheias, observa-se que a região que responde melhor, em termos de risco de cheias, é aquela central, próxima à Prefeitura Municipal. O risco passa de Alto e Médio Alto para Baixo e, em alguns pontos, para Médio Baixo. Todos os valores considerados para os indicadores se mantiveram, em relação ao Cenário anterior, com exceção para o Fator de Permanência e a Lâmina de Alagamento, que foram quem influenciou a alteração da classe de risco, pela eliminação dos extravasamentos. Como já observado anteriormente, nas manchas de alagamento, realmente a barragem é bastante eficaz para a região central da cidade, restando, ainda, pontos de alagamento distribuídos pela bacia. O Cenário de Drenagem Sustentável apresenta um bom resultado geral, do ponto de vista da bacia como um todo, mas a região central do município continua com classes de risco Alto e Médio Alto, de forma muito similar àquela do Cenário Atual. Essa avaliação leva à percepção de que medidas de drenagem sustentável na fonte são mais efetivas para a prevenção do que para a correção de áreas alagadas, quando estas são resultantes de extravasamento do rio. 286 Por outro lado, quando a Requalificação Fluvial foi considerada, o projeto proposto foi capaz de manter o rio dentro da calha, ainda que quase sem nenhuma borda livre, como o que ocorreu para o Cenário da Barragem, embora, nesse caso anterior, o rio tivesse ainda uma razoável folga. Entretanto, por conta da possibilidade de atuar em áreas ribeirinhas, abrindo espaço para armazenamento temporário enquanto reconectando o rio às suas planícies de alagamento, parte dos problemas de drenagem superficial e microdrenagem do entorno foram também solucionados. Ao abrir espaço para o rio, eliminando as construções irregulares localizadas na calha, também foram diminuídas as ligações de esgoto in natura, que existe na condição atual. Assim, há uma melhora nas condições de saneamento deste trecho, fator que também contribui para a diminuição do IRC neste Cenário. A combinação dos Cenários de Requalificação Fluvial e Barragem potencializam a melhora do IRC para a região central do município, principalmente no trecho do corredor fluvial, que passa a ter valores de risco classificados como Baixo. No entanto, ainda existem pontos distribuídos pela bacia classificados como Médio Baixo e Médio Alto. A combinação dos Cenários de Requalificação Fluvial e Drenagem Sustentável, numa avaliação geral, é aquela que apresenta melhor resultados para o IRC. Há uma melhora significativa do risco de cheias, em comparação à situação atual, na bacia como um todo. A avaliação dos mapas de risco para o tempo de recorrência de 100 anos indica que os resultados mantêm a mesma tendência, de forma geral, mesmo quando a bacia está submetida a uma chuva maior do que a de projeto. A Tabela 9.3 consolida os resultados obtidos. O IRC calculado para a toda a bacia urbana apresenta resultados de baixo risco, sendo o maior, naturalmente, para o Cenário Atual (21,9% para TR 25 e 25,9% para TR 100) e o menor, dentre as soluções individuais, o do Cenário da Drenagem Urbana Sustentável (14,4% para TR 25 e 19,5% para TR100). Quando se olha para a região central, a mais crítica da bacia, e calcula-se o índice apenas para ela, verifica-se que o maior valor do IRC se mantém sempre para o Cenário Atual (38,0% para TR 25 e 43,9% para TR 100). Dessa vez, entretanto, o IRC para o Cenário da Drenagem Urbana Sustentável apresenta o maior valor dentre as soluções individuais (32,1% para TR 25 e 39,4% para TR100). Tal fato leva à percepção de que, esta solução contribuiu para mitigar o impacto das cheias na bacia como um todo com importante ação distribuída, 287 mas que, sozinha, não é efetiva para a região considerada mais crítica da bacia, onde não só são encontrados problemas de microdrenagem, como também de macro. Assim, o melhor resultado para esta região é aquele que combina os Cenários de Drenagem Urbana Sustentável e de Requalificação Fluvial, com ações efetivas sobre as planícies de alagamento (15,3% para TR 25 e 22,6% para TR100). O IRC não foi calculado para os Cenários Passado (1970) e Desenvolvimento Sustentável porque os dados coletados para o subíndice “Consequências” levaram em conta o Censo 2010, que retrata a situação socioeconômica atual da bacia. Tabela 9.3: Resultados do IRC para a Bacia do Rio Dona Eugênia e para o Centro de Mesquita, considerando TR 25 e 100 anos. Bacia Centro Cenário TR 25 TR 100 TR 25 TR 100 Atual 21,9 25,9 38,0 43,9 Barragem 19,6 22,8 24,9 28,6 Drenagem Sustentável 14,4 19,5 32,1 39,4 Requalificação Fluvial 17,8 22,1 21,7 27,6 RF + Barragem 17,4 20,9 19,4 22,4 RF + Drenagem Sustentável 10,4 15,2 15,3 22,6 9.3. Aplicação da Escala de Resiliência Para simular a situação hipotética de saturação urbanística na área urbana da bacia do Rio Dona Eugênia, na qual o grau de impermeabilização cresce significativamente, foi adotado coeficiente de escoamento igual a 0,90 para todas as áreas que, hoje, já eram urbanizadas. No Cenário de Drenagem Urbana Sustentável, também foi considerado esse nível de impermeabilização, mas com a atuação das medidas de drenagem sustentável (pavimentos permeáveis, telhados verdes e reservatórios de lote atuando). Com isso, foram realizados os abatimentos correspondentes, a partir deste novo valor de “C”, conforme já explicado anteriormente (item 8.2.5 – Drenagem Urbana Sustentável – CENÁRIO 4). As manchas de alagamento que correspondem à situação adversa de saturação urbanística estão apresentadas na Figura 9.63 e os mapas de risco, obtidos a partir da aplicação do IRC, estão apresentados na Figura 9.64. 288 Situação Atual Barragem Drenagem Sustentável Requalificação Fluvial RF + Barragem RF + Drenagem Sustentável Figura 9.63: Manchas de alagamento para Cenários avaliados, Saturação Urbanística (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados. 289 Situação Atual Barragem Drenagem Sustentável Requalificação Fluvial RF + Barragem RF + Drenagem Sustentável Figura 9.64: Mapa de risco para todos os Cenários avaliados, Saturação Urbanística (TR 25 anos) – Consolidação dos resultados. 290 A Tabela 9.4 apresenta os resultados do IRC e a classificação segundo a escala de resiliência proposta para a Bacia do Rio Dona Eugênia e para o Centro de Mesquita. Os resultados do IRC para a condição futura de saturação urbanística são, em todos os cenários, superiores àqueles da situação presente. Tabela 9.4: Resultados – Escala de Resiliência. Bacia Cenário Futuro Centro Presente TR 25 Sat. Urb. TR25 Escala de resiliência (0 a 1) Situação Atual 21,9 28,6 Barragem 19,6 Drenagem Sustentável Futuro TR 25 Sat. Urb. TR25 Escala de resiliência (0 a 1) - 38,0 46,6 - 25,9 0,06 24,9 32,9 0,20 14,4 19,4 0,21 32,1 38,5 0,14 Requalificação Fluvial 17,8 22,9 0,14 21,7 26,5 0,34 RF + Barragem 17,4 22,4 0,15 19,4 23,9 0,37 10,4 14,5 0,30 15,3 18,7 0,47 Presente RF + Drenagem Sustentável Ao analisar a bacia hidrográfica como um todo, quando aplicada a escala de resiliência, verifica-se que, dentre as soluções de projeto individuais (Barragem, Drenagem Sustentável, Requalificação Fluvial), aquela que é mais resiliente é a que corresponde ao Cenário de Drenagem Sustentável, obtendo um valor igual a 0,21. Tal fato se justifica pela atuação, de forma distribuída, sobre a bacia hidrográfica, focando em aumentar as oportunidades de infiltração e armazenagem. Já quando consideradas as soluções combinadas propostas, o Cenário de Requalificação Fluvial + Drenagem Sustentável, com resultado igual a 0,30, se mostra como o mais capaz de se adaptar e responder aos desafios futuros, sendo, portanto, o mais resiliente. Esse resultado está relacionado, em grande parte, com a combinação dos efeitos positivos sobre a bacia, que vêm da drenagem sustentável, e aqueles atuantes sobre o corredor fluvial, que permitem também um acréscimo na capacidade de armazenagem e um controle de uso do solo nas imediações do rio. Ao analisar apenas a região central de Mesquita, e considerando apenas as soluções individuais, o Cenário de Requalificação Fluvial é o mais resiliente (0,34), o que é justificado pela forte atuação nessa região, com a retirada das casas irregulares do 291 trecho central. Nesse caso, a Drenagem Urbana Sustentável é muito menos efetiva, porque tem menos capacidade de atuação nos extravasamentos do rio e a própria focalização de uma área menor minimiza o seu efeito que é, principalmente, distribuído. Quando consideradas todas as soluções propostas, o cenário mais resiliente é, novamente, o da Requalificação Fluvial combinada com a Drenagem Sustentável (0,47), repetindo o efeito positivo já verificado na situação anterior (bacia inteira). 9.4. Aplicação do REFLU O índice REFLU, construído com a finalidade de prover uma indicação do estado do sistema fluvial urbano, tem um caráter integrador e não permite a construção de mapas. Seu valor é único para a bacia estudada, para cada Cenário. A distribuição de pesos foi equânime, com pesos iguais a 0,25 para cada um dos quatros subíndices. A Tabela 9.5 apresenta os resultados obtidos para o índice REFLU para todos os Cenários avaliados. Tabela 9.5: Resultados do REFLU para a Bacia do Rio Dona Eugênia. Cenário REFLU Situação Atual 0,46 Barragem 0,48 Drenagem Sustentável 0,53 Requalificação Fluvial 0,61 RF + Barragem 0,64 RF + Drenagem Sustentável 0,66 A Tabela 9.6 apresenta todos os resultados obtidos para o REFLU, bem como os obtidos para indicadores e subíndices de todos os Cenários avaliados. Em relação ao indicador Condições de Saneamento, sempre foi considerada a pior situação (entre condições de esgotamento e lixo), para não haver contagem duplicada desses itens. No caso estudado, sempre foi o valor do esgoto que prevaleceu. . 292 Tabela 9.6: Resultados para o REFLU considerando os Cenários avaliados. Situação Atual (REFLU = 0,46) Barragem (REFLU = 0,48) Drenagem Sustentável (REFLU = 0,53) Indicador Subíndice Indicador Subíndice Indicador Subíndice P 0,36 P 0,36 P 0,53 EGB EGB EGB 0,60 0,60 0,69 S 0,84 S 0,84 S 0,84 CT 0,08 CT 0,08 CT 0,08 CL 0 C 0,25 CL 0 C 0,25 CL 0 C 0,25 CV 0,67 CV 0,67 CV 0,67 MV 0,27 MV 0,27 MV 0,27 SM 0,46 SM 0,46 SM 0,46 MNOC 0,66 MNOC 0,66 MNOC 0,66 MC 0,53 MC 0,62 MC 0,70 Requalificação Fluvial (REFLU = 0,61) RF + Barragem (REFLU = 0,64) RF + Drenagem Sustentável (REFLU = 0,66) Indicador Subíndice Indicador Subíndice Indicador Subíndice P 0,36 P 0,36 P 0,54 EGB EGB EGB 0,61 0,61 0,70 S 0,86 S 0,86 S 0,86 CT 0,41 CT 0,41 CT 0,41 CL 0 C 0,42 CL 0 C 0,42 CL 0 C 0,42 CV 0,86 CV 0,86 CV 0,86 MV 0,57 MV 0,57 MV 0,57 SM 0,78 SM 0,78 SM 0,78 MNOC 1,00 MNOC 1,00 MNOC 1,00 MC 0,61 MC 0,76 MC 0,76 Subíndices: (EGB) Estado Geral da Bacia (C) Conectividades (SM) Situação das Margens (MC) Mitigação de Cheias Indicadores: (P) Permeabilidade (S) Condições de Saneamento (CT) Conectividade Transversal (CL) Conectividade Lateral (CV) Conectividade Vertical (MV) Margens Vegetadas (MNOC) Margens Não Ocupadas por Casas 293 Considerando a retirada da barragem Epaminondas Ramos como uma possível ação adicional de requalificação fluvial, dado ela se encontra assoreada e desativada, o resultado para os Cenários de Requalificação Fluvial e Requalificação Fluvial + Drenagem Sustentável seria o apresentado na Tabela 9.7. A única modificação introduzida no índice seria a restituição da conectividade longitudinal. Tabela 9.7: Resultados para o REFLU considerando Cenários sem a barragem. Requalificação Fluvial (REFLU = 0,69) RF + Drenagem Sustentável (REFLU = 0,75) Indicador Subíndice Indicador Subíndice P 0,36 P 0,54 EGB EGB 0,61 0,70 S 0,86 S 0,86 CT 0,41 CT 0,41 CL 1 C 0,75 CL 1 C 0,75 CV 0,86 CV 0,86 MV 0,57 MV 0,57 SM 0,78 SM 0,78 MNOC 1,00 MNOC 1,00 MC 0,61 MC 0,76 Subíndices: (EGB) Estado Geral da Bacia (C) Conectividades (SM) Situação das Margens (MC) Mitigação de Cheia Indicadores: (P) Permeabilidade (S) Condições de Saneamento (CT) Conectividade Transversal (CL) Conectividade Lateral (CV) Conectividade Vertical (MV) Margens Vegetadas (MNOC) Margens Não Ocupadas por Casas Como se deve esperar, o REFLU, construído para medir ações de requalificação fluvial como forma de melhoria do próprio ambiente fluvial, provê maior (e melhor) valor, individualmente para o Cenário de requalificação fluvial. Nessa comparação, a barragem, por ter ação efetiva apenas sobre os escoamentos, não consegue pontuar em vários quesitos de análise. Na avaliação da capacidade de resgatar qualidade ao rio, a barragem só seria competitiva no valor final do índice se a maioria absoluta dos problemas de alagamento fosse por extravasamento e se as medidas de requalificação fossem ineficazes neste aspecto. No caso da drenagem urbana sustentável, as ações de reorganização do ciclo hidrológico aparecem com mais destaque e pontuam positivamente na redução da impermeabilização da bacia e no controle de cheias, de forma distribuída. Na avaliação dos cenários combinados, a soma da Barragem + Requalificação Fluvial não chega a produzir diferença no valor já obtido para o REFLU com o Cenário de Requalificação Fluvial. Porém, a combinação de Drenagem Sustentável + 294 Requalificação Fluvial provê o melhor resultado para o rio, caminhando na direção da hipótese formulada neste trabalho. Destaca-se, porém, que a utilização prevista para este índice, na metodologia descrita no Capítulo 5, não lhe atribui um poder decisional de forma isolada. Ele é um dos elementos propostos para uma avaliação mais ampla das possíveis alternativas de projeto e deve ser considerado conjuntamente com o IRC, com os mapas de alagamento, com os processos históricos de ocupação da bacia e a compreensão das causas que levaram ao desequilíbrio na relação entre as águas pluviais e a cidade. Entretanto, o REFLU traz um elemento novo para esta discussão, que procura apontar alternativas que melhor resgatem as características e a qualidade do sistema fluvial no ambiente urbano. Por fim, observa-se que, na sequência destes resultados e seguindo a metodologia proposta, novas rodadas de ação integrada e multidisciplinar, entre profissionais de Engenharia Civil e Ambiental, Arquitetura, Urbanismo e Paisagismo, poderiam levar a ajustes e modificações de projeto para reduzir ainda mais o risco, melhorar a qualidade do sistema fluvial e resgatar o rio para o convívio saudável com a cidade. Outros profissionais, como biólogos, químicos, profissionais das ciências sociais, da educação, da comunicação, entre outros, poderiam se agregar a essas discussões, com papeis específicos. 295 10. Conclusão 10.1. Considerações gerais: Essa Tese postulou a hipótese de que seria possível integrar técnicas compensatórias em drenagem urbana com o projeto da cidade, atuando de forma efetiva sobre os problemas críticos de cheias urbanas, em composições paisagísticas que respeitam as vocações históricas e culturais de uma cidade, considerando este problema, portanto, de forma multidisciplinar com profissionais da Arquitetura e Urbanismo, com objetivo de produzir um desenvolvimento urbano mais sustentável e de baixo impacto hidrológico. Essa condição, por sua vez, seria capaz de gerar condições apropriadas para a utilização de medidas de requalificação de rios urbanos, para melhoria das condições ambientais destes rios, resgatando um equilíbrio entre ambiente natural e construído e a relação rio-cidade. No contexto desta hipótese, o presente trabalho lançou o objetivo geral de conjugar duas vertentes relacionadas ao controle de cheias, uma relativa ao desenvolvimento do conceito de drenagem sustentável e outra relativa ao conceito de requalificação fluvial, introduzindo a concepção de que a requalificação fluvial pode ser uma alternativa chave em projetos urbanos sustentáveis. Assim, propôs-se construir um quadro conceitual que conjugasse ações de controle de cheias urbanas, considerando as necessidades da cidade propriamente ditas e a revitalização e valorização do espaço urbano, bem como a utilização de conceitos de requalificação fluvial, garantindo, por esse viés, também ganhos de qualidade para o ambiente do rio. Este quadro conceitual também frisa a necessidade de migrar o conceito de requalificação fluvial do seu foco no espaço fluvial mais diretamente conectado ao rio e passar esse olhar para a bacia hidrográfica. Esse intento coaduna proximamente com a integração entre os conceitos de drenagem sustentável e os de requalificação fluvial para o controle de alagamentos em bacias urbanas, enquanto devolvendo qualidade aos ambientes urbano e natural. A construção do quadro conceitual proposto partiu da consideração de que o processo de urbanização, reconhecidamente, é um fator de degradação dos sistemas fluviais, como pode ser largamente observado na literatura. Para dar forma à discussão proposta nesta Tese, foi estudado o caso do Rio Dona Eugênia, em Mesquita, estado do Rio de Janeiro, que sofre com problema de cheias urbanas, degradação do rio e do 296 espaço urbano, considerando a bacia como um todo. O efeito da urbanização sobre a degradação do funcionamento de uma bacia hidrográfica pôde ser ratificado pela observação do cenário urbano passado, construído para a representação da situação de alagamentos em 1970, quando comparado com a situação atual, que é muito mais crítica nesse aspecto. No cenário passado, verificou-se a ausência de alagamentos nas áreas não urbanizadas – fato emblemático, que mostra o efeito da urbanização. Além disso, explorando esse contexto, propôs-se avaliar também como teria sido a situação atual de alagamentos na cidade de Mesquita, se esta tivesse crescido de forma mais ordenada, com preocupações de controle da impermeabilização durante o processo de urbanização. Esse cenário hipotético, chamado de “Desenvolvimento Sustentável”, teria conseguido reduzir o problema atual. Esses três primeiros cenários, “Situação Atual”, “Passado” e “Desenvolvimento Sustentável”, foram objeto de modelação matemática através do modelo hidrodinâmico MODCEL. Para o cálculo dos alagamentos, foram considerados dois tempos de recorrência de chuva distintos, de 25 e de 100 anos, que, por hipótese, foram considerados equivalentes aos tempos de recorrência das vazões de projeto geradas por estas chuvas. Na sequência da construção deste quadro conceitual, propôs-se, então, conjugar os conceitos de requalificação e a drenagem urbana sustentável como um binário capaz de tratar adequadamente o problema de cheias urbanas, enquanto resgatando valor para a cidade e melhorando a qualidade do sistema fluvial. Destaca-se que o palco de atuação para essas proposições deve ser a própria bacia hidrográfica, ultrapassando os limites administrativos municipais. A requalificação fluvial pode prover importante auxílio para o controle de cheias, principalmente pela recuperação de áreas de armazenagem e reconexão do rio com suas planícies de inundação. Porém, no ambiente muito modificado de uma bacia urbanizada, a requalificação fluvial, com medidas associadas à faixa fluvial, precisa contar com medidas adicionais de suporte, associadas à própria necessidade de recuperar características do ciclo hidrológico em nível de bacia. Nesse contexto, a lógica de atuação distribuída, com medidas de controle de escoamento na fonte, surge como uma possibilidade complementar importante para dar sustentação ao conceito de requalificação fluvial. Essa composição foi proposta e verificada, através de um processo comparativo que utilizou três ferramentas principais: o modelo MODCEL, para produzir os mapas de alagamento; o Índice de Risco de Cheias, IRC, para combinar os efeitos da inundação com suas consequências socioeconômicas; e um novo índice para avaliação da 297 qualidade do sistema fluvial, construído nesta Tese e chamado de Índice de Requalificação Fluvial Urbana, REFLU. Adicionalmente, uma verificação complementar, de caráter fundamental no contexto desta Tese foi realizada: foi proposta a introdução de uma escala de resiliência para medir o quanto uma determinada solução é capaz de se sustentar, no longo prazo, dadas condições adversas, distintas daquelas de projeto. Essa escala, basicamente, mede o quanto os resultados obtidos com o projeto proposto se reduzem, na presença da situação adversa introduzida, e o quanto eles ainda são importantes nesta situação adversa, quando comparados com a não realização de intervenção alguma. Nesta Tese, a situação adversa concebida refere-se a um processo de urbanização descontrolado, levando à saturação urbanística e a elevados índices de impermeabilização do solo (90%). O cenário resultante da composição do quadro conceitual montado, então, foi verificado, primeiro, para cada conceito em separado, depois estes foram comparados com uma medida tradicional, associada à barragem proposta para a bacia, no Projeto Iguaçu, tomada como referência, e foram, por fim, combinados em sequência. Assim, foram desenvolvidos mais 5 cenários distintos: Barragem, Drenagem Urbana Sustentável, Requalificação Fluvial, Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável e Requalificação Fluvial + Barragem. Para o cálculo dos alagamentos, foram considerados, novamente, os tempos de recorrência de 25 e de 100 anos. O tempo de 25 anos se refere à recomendação do Ministério das Cidades para a macrodrenagem (principal objeto de avaliação nesta Tese), enquanto o tempo de 100 anos se refere a uma recorrência que introduz a expectativa de falha das obras propostas, inclusive aa barragem, que, por concepção de projeto, no contexto do Projeto Iguaçu, teve seu dimensionamento realizado para amortecer a cheia de 25 anos, mas foi verificada para uma cheia de 50 anos de tempo de recorrência, ainda sem vertimento, porém, sem borda livre. Em linhas gerais, a proposta conceitual da conjugação da requalificação fluvial com a drenagem urbana sustentável se mostrou eficaz na redução das manchas de alagamento, na redução do risco e no resgate de características do sistema fluvial, com benefícios para o próprio rio e para a cidade, e, ainda, apresentando maior resiliência, conforme escala concebida nesta Tese, como será detalhado no sumário de resultados apresentado na sequencia desta conclusão. Deve-se destacar, porém, como observação pertinente à utilização de modelos, que os resultados são condicionados pelas simplificações e hipóteses introduzidas e sempre devem ser analisados a luz destas 298 limitações, conjugadas com a análise local da realidade em estudo e do conhecimento técnico pertinente. Deve-se destacar, ainda, que a avaliação comparativa tende a ser um insumo mais importante para a tomada de decisão do que os números absolutos obtidos, cuja precisão é mais difícil de definir. A avaliação de ganhos pela análise dos resultados relativos é uma informação mais confiável, de forma geral, em qualquer processo de modelagem. Completando o quadro conceitual proposto, destaca-se a necessidade deste projeto integrado (de requalificação fluvial + drenagem urbana sustentável) ser discutido e construído em um processo multidisciplinar, com a participação de Arquitetos, Urbanistas e Paisagistas, de forma a introduzir uma análise transversal, que reconheça as necessidades da cidade e o processo histórico de sua evolução, avalie as questões de ordenação do uso do solo e incorpore propostas de solução para os problemas habitacionais, sempre críticos na realidade brasileira, e considere ainda os aspectos culturais associados às comunidades que convivem com o rio, de forma que o desenho final de projeto possa ser apropriado por estas comunidades. Essa composição busca gerar aceitação e adoção, pela sociedade, das medidas propostas, de modo a integrar a cidade com o rio e sua bacia, dando sustentabilidade à solução desenvolvida. Sob o ponto de vista prático, nesta Tese, houve uma interação importante entre o grupo de Águas Urbanas do Laboratório de Hidráulica Computacional, da COPPE/UFRJ e o grupo de Arquitetura Paisagística, do PROURB/UFRJ. Em particular, como resultado dessas interações, uma mestranda profissional da Arquitetura Paisagística, entre outras coisas, desenvolveu, em nível de projeto urbano e da paisagem, as soluções de controle de cheias propostas nesta Tese, no contexto, principalmente, das soluções de requalificação fluvial urbana, dando forma às propostas estudadas, para equacionamento da relação ‘Água e Cidade’. Perseguindo os objetivos propostos inicialmente nesta Tese, considerando também o detalhamento referente aos objetivos específicos formulados, cabe destacar como produto deste trabalho a proposição de um conjunto de procedimentos gerais, como sugestão para a abordagem do problema de controle de cheias em outras bacias urbanas, de forma a gerar uma linha de ação que poderia se tornar uma alternativa de referência para decisões de projeto de controle de cheias urbanas. Esta proposição, formulada no Capítulo 5, foi considerada adequada, conforme aplicação realizada no caso de estudo, e é ratificada nesta conclusão, sendo transcrita nos passos abaixo, para marcar sua presença entre as conclusões gerais aqui desenhadas: 299 Definição de cenário passado de referência; Diagnóstico da situação atual; Cálculo do índice de risco de cheia atual, como medida de quantificação de danos gerados pelos alagamentos na situação atual, tomada como referência para a avaliação das propostas de intervenções; Cálculo do estado atual do rio pela aplicação do índice de requalificação fluvial, também como referência de partida; Avaliação do diagnóstico da situação atual, de forma multidisciplinar, por profissionais de engenharia, arquitetura e paisagismo, para integração de ações de controle de cheias, valorização urbana e composição da paisagem – nessa composição é importante reorganizar escoamentos, valorizar ações de infiltração e armazenagem, criar áreas de recreação e lazer, integrar essas áreas com oportunidades de valorização das paisagens naturais, reorganizar a ocupação de áreas de risco, criando alternativas de habitação viáveis e sustentáveis; Geração de alternativas de controle de cheia, a partir da avaliação anterior, introduzindo o cenário de requalificação fluvial combinado com ações de drenagem sustentável distribuídas na bacia, mas sempre articulando essas propostas com aspectos de arquitetura, urbanismo e paisagismo; Recálculo do índice de risco de cheia para avaliação da eficácia dos controles propostos; Recálculo do índice de requalificação fluvial para avaliação da melhora no estado de conservação do rio; Avaliação da solução proposta em termos de resiliência; Ajustar variáveis de projeto até obter valores satisfatórios para alagamentos, riscos de cheias e requalificação fluvial, em um processo interativo. Deve-se acrescentar que esse conjunto de procedimentos não depende, por conceito, das ferramentas utilizadas especificamente neste trabalho. Nesta Tese, a modelagem hidrodinâmica, o cálculo do risco, da melhora da qualidade fluvial e da resiliência deixam sugestões específicas que, entretanto, podem ser adaptadas ou substituídas por outras ferramentas. Não há impedimento, na adaptação da metodologia, por exemplo, que o modelo MODCEL seja substituído por outra ferramenta computacional, como um modelo 2D, por exemplo. 300 10.2. Considerações específicas: Nesse tópico, procura-se resgatar os principais resultados e conclusões obtidas no desenvolvimento da Tese. A metodologia proposta foi aplicada em oito cenários distintos, relacionados, como já mencionado antes, com a bacia do rio Dona Eugênia e a cidade de Mesquita. Esses cenários foram: Situação Atual, Passado (1970), Desenvolvimento Sustentável, Barragem, Drenagem Urbana Sustentável, Requalificação Fluvial, Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável e Requalificação Fluvial + Barragem. Para o cálculo dos alagamentos, foram considerados dois tempos de recorrência distintos, de 25 e de 100 anos. Nas condições atuais, o problema de cheias na bacia do Rio Dona Eugênia, e que atinge parte importante do município de Mesquita, é bastante crítico. Além dos relatos de inundações frequentes, a modelagem matemática desenvolvida nesta Tese apresentou áreas importantes embaixo d’água, com lâminas de alagamento entre 0,75m e 1,25m considerando tempo de recorrência de 25 anos e, em situação mais crítica, superior a 1,25m considerando uma recorrência de 100 anos. Foram identificados alguns pontos críticos, em termos de alagamento, que estão na área central do município: a Prefeitura Municipal de Mesquita e ao trecho em que o rio cruza a Linha Férrea (Avenida Presidente Costa Silva). De forma geral, pôde-se concluir que tanto a macro quanto a microdrenagem são, nas condições atuais, insuficientes. Além disso, a ocupação irregular do solo, com habitações também irregulares ao longo da calha secundária em determinados trechos do rio, e o alto grau de impermeabilização da parte urbana da bacia contribuem, também, para intensificar a questão das cheias em Mesquita. Além do cenário atual, mais outros dois cenários foram simulados para compor o conjunto de informações básicas para a simulação dos cenários de projeto, conforme já adiantado nas considerações gerais: “Cenário Passado (1970)” e de “Desenvolvimento Sustentável”. A partir desses cenários, foi possível concluir que se a bacia tivesse se desenvolvido em condições consideradas sustentáveis, sua resposta, em termos de alagamento, seria melhor do que a situação atual. Mais outros cinco cenários foram simulados, no intuito verificar a hipótese inicial apresentada no Capítulo 1. O cenário principal de trabalho, associado a esta hipótese, conjugando requalificação fluvial e drenagem urbana sustentável, apresentou o rio quase sempre contido na calha, com exceção de apenas um ponto, próximo à Linha Férrea, em que há pequeno extravasamento. Em termos de resposta da bacia, pode-se 301 dizer que os resultados obtidos foram positivos, eliminando vários pontos de alagamento e diminuindo a lâmina d’água em vários outros pontos. A proposta realizada nesta Tese (Requalificação Fluvial + Drenagem Urbana Sustentável) configurou-se como a melhor, dentre as soluções testadas, para resgatar a qualidade do rio e da bacia do Dona Eugênia. Como será visto na sequencia, essa conclusão é resultante da observação dos índices IRC e REFLU, bem como da escala de resiliência proposta. Como já mencionado anteriormente, os alagamentos mapeados para a bacia do Rio Dona Eugênia são resultado, principalmente, de falhas na micro e na macrodrenagem. A informação relativa às propriedades das inundações é o ponto de partida para calcular o risco, combinando seus efeitos com as suas consequências sobre o sistema. O problema nas áreas consideradas críticas pode ser resolvido com medidas que foquem tanto na mitigação de inundações ou na redução da exposição e vulnerabilidade. O impacto dessas medidas foi simulado com o IRC (Índice de Risco de Cheias) e os resultados obtidos são apresentados, de forma resumida, na Tabela 10.1. Poucos dados relacionados com a análise de risco de cheias ou avaliação dos danos das cheias estão disponíveis para esta região, assim como para a maior parte do território brasileiro. Entretanto, o IRC conseguiu quantificar o risco de cheias pela integração de vários fatores, expressos por indicadores facilmente disponíveis agregados em uma formulação simples. Observa-se, porém, a fragilidade dos dados de saneamento advindos do IBGE, que mostra, em teoria, uma situação de saneamento muito mais positiva do que aquela que se vê na prática. Os resultados obtidos, de forma geral, permitiram calcular, identificar, e comparar áreas críticas, assim como simular o impacto das medidas de controle de cheias propostas nos diversos cenários avaliados. A estrutura do IRC, por concepção, é suficientemente flexível para expressar diferentes percepções de risco de cheias, assim como as decisões dos gestores, consultores ou da população, tanto pela variação dos pesos, como pelo conjunto de indicadores escolhidos. Entretanto, deve-se ressaltar que esta Tese utilizou pesos decididos em comum acordo entre orientadores e autora, ou propostos anteriormente por Zonensein (2007). Essa é uma lacuna que deve ser preenchida em trabalhos futuros: a definição de um procedimento para a sugestão de pesos e a análise da sensibilidade do índice a diferentes conjuntos de pesos. Considerando os resultados obtidos para o IRC, na formulação adaptada para esta Tese, os problemas críticos na Bacia do Rio Dona Eugênia estão restritos a áreas 302 particulares e importantes, como o centro de Mesquita, enquanto que a maior parte da bacia poderia ser classificada como de risco médio baixo. O Cenário que combina medidas de Requalificação Fluvial com as de Drenagem Sustentável foi o que indicou resultados melhores para o IRC para o centro do município. As medidas introduzidas tendem a tratar o problema de forma integrada, focando em ações distribuídas, para resgatar, dentro do possível, a capacidade de infiltração e de armazenamento da bacia, bem como as funções hidráulicas do rio e áreas de armazenamento. O desenvolvimento urbano deve ser realizado considerando baixos impactos hidrológicos e a ocupação do solo deve também ser controlada, com o objetivo de minimizar a degradação da bacia como um todo. Tabela 10.1: Resultados do IRC para a Bacia do Rio Dona Eugênia e para o Centro de Mesquita, considerando TR 25 e 100 anos. Bacia Centro Cenário TR 25 TR 100 TR 25 TR 100 Situação Atual 21,9 25,9 38,0 43,9 Barragem 19,6 22,8 24,9 28,6 Drenagem Sustentável 14,4 19,5 32,1 39,4 Requalificação Fluvial 17,8 22,1 21,7 27,6 RF + Barragem 17,4 20,9 19,4 22,4 RF + Drenagem Sustentável 10,4 15,2 15,3 22,6 Uma observação importante, e que cabe destacar, é que a medida que isoladamente reduziu mais os riscos na bacia foi a drenagem urbana sustentável Por outro lado, esta é a medida de pior resultado na região central. Isso mostra que, no contexto da bacia, que ainda não apresenta uma criticidade alta de risco, as ações distribuídas são muito eficazes. Na região central, já crítica e afetada por grandes extravasamentos de calha, a atuação local, na fonte, mostrou-se menos capaz de reorganizar os escoamentos, sendo necessária uma intervenção de maior escala para amortecer os escoamentos. O índice de Requalificação Fluvial Urbana, REFLU, proposto nesta Tese, com a finalidade de indicar o estado do sistema fluvial urbano, gerou como resultados os valores apresentados na Tabela 10.2. Destaca-se, também aqui, que os pesos adotados para o REFLU foram objeto de definição entre orientadores e autora da Tese. Essa 303 primeira escolha, na maioria das vezes, optou por uma divisão equânime de pesos, sendo necessários trabalhos posteriores de avaliação destes, com uma visão mais crítica a partir destes primeiros resultados, para uma proposta de pesos mais consistentes. Também aqui, como já proposto para o IRC, uma análise de sensibilidade é desejável. Tabela 10.2: Resultados do REFLU para a Bacia do Rio Dona Eugênia. Cenário REFLU Situação Atual 0,46 Barragem 0,48 Drenagem Sustentável 0,53 Requalificação Fluvial 0,61 RF + Barragem 0,64 RF + Drenagem Sustentável 0,66 O Cenário que engloba as soluções de Requalificação Fluvial e Drenagem Urbana Sustentável foi o que apresentou melhor resultado para o resgate de qualidade para o rio, comprovando a hipótese de trabalho. Contudo, este índice não deve ser utilizado de forma isolada. Como o REFLU foi construído para mapear ações de requalificação fluvial, era esperado este resultado. Entretanto, o REFLU não foi pensado como elemento decisor isolado. Ele é uma informação complementar, adotado em uma sistemática integrada, que visa mapear resultados mais positivos para a cidade e para o rio. Assim, ele deve ser utilizado, da mesma forma como feito nesta Tese: em conjunto com o IRC, com as manchas de alagamento, com o reconhecimento dos processos históricos de ocupação da bacia e a compreensão das causas do desequilíbrio na mesma. Adicionalmente, a avaliação da escala de resiliência aponta os resultados obtidos na Tabela 10.3. Conforme observado nesta escala, mais uma vez a combinação do Cenário que contém Requalificação Fluvial e Drenagem Urbana Sustentável mostra-se favorável, sugerindo que esta solução consegue controlar cheias, recuperar a qualidade fluvial e, conforme estes resultados, produzir também uma cidade mais resiliente. O desenho de projeto final mais adequado, porém e provavelmente, na escala daquilo que é real, será composto por um conjunto de intervenções, de diferentes concepções, combinadas para cumprir uma série de objetivos técnicos, econômicos, sociais e políticos. A divisão conceitual dos cenários propostos nesta Tese se adequa à sustentação da discussão, também conceitual, sobre como abordar os problemas de 304 cheia em uma cidade e como cada abordagem age, contribui e interage com a própria cidade. No caso do Rio Dona Eugênia, por exemplo, é provável que a barragem, projetada no contexto do Projeto Iguaçu (que é muito eficaz no controle dos escoamentos do rio, mantendo-os com folga em calha) e que deve ser financiada pelo Programa de Aceleração do Crescimento, seja implantada. Isso, porém, não invalida ações de requalificação fluvial, que poderiam ser utilizadas conjuntamente com uma política habitacional para relocação das ocupações das margens e prover espaços livres para a população, tanto na forma de parques urbanos ou naturais, conectado com a reserva existente a montante. Tabela 10.3: Resultados – Escala de Resiliência. Bacia Cenário Futuro Centro Futuro TR 25 Sat. Urb. TR25 Escala de resiliência (0 a 1) Situação Atual 21,9 28,6 - 38,0 46,6 - Barragem 19,6 25,9 0,06 24,9 32,9 0,20 Drenagem Sustentável 14,4 19,4 0,21 32,1 38,5 0,14 Requalificação Fluvial 17,8 22,9 0,14 21,7 26,5 0,34 RF + Barragem 17,4 22,4 0,15 19,4 23,9 0,37 10,4 14,5 0,30 15,3 18,7 0,47 Presente RF + Drenagem Sustentável Presente TR 25 Sat. Urb. TR25 Escala de resiliência (0 a 1) Adicionalmente, ações tradicionais focadas na adequação da rede de microdrenagem seriam fundamentais para tratar os excedentes superficiais. Entretanto, essa ação lança mais água no rio, que precisa estar preparado para tal. Nesse contexto, as medidas de controle na fonte, que vêm do conceito de drenagem urbana sustentável, seriam muito úteis e efetivas. Seria utopia, porém, pensar em um programa público imediato de larga escala ou imaginar uma adesão voluntária maciça dos proprietários de lote. Mas seria factível introduzir controles legais para futuras construções, ordenar o uso do solo para futuros desenvolvimentos e, eventualmente, prevenir incentivos fiscais para antigas construções se adaptarem. Seria um trabalho estruturante de longo prazo, somado aos demais. Todas essas ações, ainda, deveriam ser regradas pela capacidade de investimento, que certamente demandaria um escalonamento no tempo para o seu 305 equacionamento econômico-financeiro. Nesse contexto, acredita-se que a metodologia proposta adiciona valor à discussão, tratando facetas do ambiente natural e construído em paralelo, procurando dar indicadores quantitativos para orientação das decisões e desenhos de projeto. 10.3. Contribuições O desenvolvimento desta Tese permitiu o estabelecimento de novas parcerias e alianças, tais como, entre dois programas de Pós-Graduação da UFRJ, os Programas de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ e o de Urbanismo, da FAU/UFRJ. Além disso, também permitiu a aliança da UFRJ com instituições internacionais, como o Centro Italiano de Requalificação Fluvial (CIRF), na Itália, e a Universidade Politécnica de Madri (UPM), na Espanha. A Tese deixa como contribuição para a comunidade e os residentes locais a proposta de recuperação da qualidade ambiental do Rio Dona Eugênia, com redução do risco de cheias no município de Mesquita e a valorização do ambiente urbano, através da constituição de um sistema de espaços livres públicos que visem a melhoria da qualidade da infraestrutura urbana e a aproximação da população com os recursos naturais. Em termos de inovação e criatividade, destaca-se a aplicação de conceitos inovadores, pouco difundidos no Brasil, tais como: Requalificação Fluvial, Projeto Urbano Sensível à Água e Paisagens Multifuncionais. Além disso, a explicitação da bacia hidrográfica como referência para a requalificação fluvial urbana foi um diferencial nas discussões usualmente dedicadas a este tema, com origem na requalificação de bacias mais rurais. Por fim, pode-se concluir que a integração entre equipes multidisciplinares, no âmbito da Engenharia, Arquitetura e do Paisagismo fortificam a capacidade para transformar visões partilhadas em projetos realizáveis. 10.4. Recomendações De uma forma geral, a metodologia proposta mostrou-se eficiente, mas seria importante desenvolver novas aplicações, para realizar a consolidação da abordagem proposta, com a utilização desta metodologia em casos similares. Essa replicação 306 ajudará a consolidar as propostas e a identificar elementos que eventualmente precisam de adaptação. Além disso, uma questão crucial na utilização de índices trata da definição dos pesos envolvidos na ponderação de seus indicadores e, eventualmente, subíndices. Nesta Tese, dois índices foram utilizados como pilares da análise, um envolvendo a estimativa do risco, adaptado do trabalho de Zonensein (2007), outro original, para avaliação da efetividade da requalificação fluvial. Respectivamente, são o IRC e o REFLU. Uma recomendação importante para o desenvolvimento e consolidação do uso destes índices e de sua incorporação na metodologia proposta envolve uma avaliação crítica dos pesos escolhidos e uma análise de sensibilidade para estes pesos, para verificar a robustez e coerência da proposta efetuada. Uma questão de partida, já aqui levantada como objeto de primeira verificação, no que diz respeito ao REFLU, cujo desenvolvimento é original, trata da questão das conectividades. Após a aplicação do índice, uma pergunta recorrente se destinou à avaliação da importância relativa das 3 conectividades. A conectividade transversal parece, em princípio, mais importante que as demais, especialmente em um contexto em que o controle de cheias aparece como motivador para a discussão e para a combinação das técnicas de requalificação e drenagem urbana sustentável. Outras duas possibilidades que se colocam, e que merecem investigação posterior específica, se referem à questão da morfologia e da qualidade da água, ambas consideradas pilares fundamentais da requalificação e aqui tratadas de forma indireta. A morfologia foi considerada apenas superficialmente, assumindo-se que um rio não revestido e com conectividade lateral teria espaço de movimentação. Isso pode ser suficiente em grande parte para ambientes urbanos, com grandes limitações e pequenos rios, mas pode ser insuficiente para rios maiores que passam pela cidade, mas que têm uma bacia importante e de maior espectro espacial, quando comparado ao espaço da cidade. A qualidade da água, por sua vez foi associada a condições de saneamento, em vez de diretamente avaliada, o que pode ser revisto ou complementado em versões posteriores. Em relação ao REFLU, sugere-se ainda a incorporação de um subíndice que indique o ganho de áreas verdes e/ou livres para a cidade, como resultado positivo urbano, além do resultado positivo para o sistema fluvial, dado que este índice é de requalificação fluvial urbana. Essa sugestão busca refletir esse importante ganho para a cidade, cujo efeito na formulação atual não aparece. Essa percepção veio junto com a 307 observação final das propostas de projeto que, na prática, trouxeram vários novos parques e áreas de lazer para a comunidade. Outra lacuna percebida depois de desenvolvido o trabalho, e que fica como recomendação subsequente, se refere a ausência da simulação hidrodinâmica de uma chuva de projeto de menor tempo de recorrência, (5 ou 10 anos), que seria compatível com a verificação do funcionamento da bacia em nível de microdrenagem. Como a microdrenagem tende a ser dimensionada para tempos menores – tempos de 10 anos são típicos no estado do Rio de Janeiro e recomendados especificamente na cidade do Rio de Janeiro, a utilização de um tempo de 25 anos como tempo de referência já começa por penalizar estas redes, que falham. Para ter um quadro mais completo, a introdução deste cenário, com um tempo de recorrência menor é desejável. Seria fundamental, ainda, avançar com a metodologia também no sentido de incorporar uma análise econômica para avaliação das alternativas de projeto. Em relação ao estudo de caso do Rio Dona Eugênia, em específico, sugere-se a realização de levantamentos adicionais de campo, especialmente de topografia, sedimentologia, cadastro de redes e qualidade da água. Esses levantamentos devem ser levados em consideração para o aprimoramento do estudo, de forma geral, e seu desdobramento em um projeto real. Ainda em relação ao levantamento de informações, destaca-se a necessidade de uma avaliação mais realista da situação de saneamento, além dos dados obtidos a partir de informações do IBGE. Um ponto de partida para essa consideração pode ser o banco de dados do Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento (SNIS). Outra atuação desejável seria a revisão do Plano Diretor Urbano de Mesquita, para sua complementação, a partir das lições aprendidas com este trabalho. Como complementação do trabalho realizado, sugere-se a execução de ações junto à comunidade local, tais como reuniões de esclarecimento e apresentação de projeto, coleta de sugestões, revisões de projeto para incorporar as sugestões realizadas e ações de educação ambiental. Essa relação com a comunidade para ajuste do projeto, hoje não contemplada na metodologia proposta, seria um importante elemento na aceitação dessas medidas pela população. 308 Referências Bibliográficas ABEP – Associação Brasileira de Empresas de Pesquisa, 2012, Critério de Classificação Econômica Brasil. Alterações na aplicação do Critério Brasil, válidas a partir de 01/01/2013. Disponível em: <www.abep.org>. Acesso em 25 Julho 2013. AERTS, J.C.J.H.; MAJOR, D.C.; BOWMAN, M.J.; DIRCKE, P.; MARFAI, M.A.; ABIDIN, H.Z.; WARD, P.J.; BOTZEN, W.; BANNINK, B.A.; NICKSON, A.; REEDER, T., 2009, Connecting delta cities. Coastal adaptation, flood risk management and adaptation to climate change. 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Edinburgh, Scotland, UK. 330 ANEXO 331 Anexo 1 Pesquisa de Campo – Rio Dona Eugênia (PROURB/UFRJ, 2011) 332 Universidade Federal do Rio de Janeiro Centro de Letras e Artes Faculdade de Arquitetura e Urbanismo PROURB - Programa de Pós-Graduação em Urbanismo Pesquisa de campo - Rio Dona Eugênia - Mesquita 1. Área: 14. Trabalha? 1. Sim 2. Nº do questionário: 2. Não 15. Principal ocupação: 3. Município: 16. Quantas pessoas contribuem com as despesas fixas mensais desta residência? 4. Entrevistador responsável: 17. A renda total mensal de sua família é de: Valor ex. 1500 5. Nome do entrevistado: Pode ser anônim o e se este for o caso, num erar. 18. Quantos cômodos servem de dormitório neste domicílio? 19. Quantos banheiros tem este domicílio? 6. Endereço domicílio: 20. Onde se localiza o banheiro? 1. Dentro da casa 2. Fora da casa 7. Quantas famílias vivem neste domicílio? 21. Tipo de residência: 1. Casa 2. Casa em vila 4. Sobrado 5. Outros 8. Quantas pessoas vivem neste domicílio? 9. Sexo da pessoa: 1. Homem 3. Apartamento 22. Se 'Outros', defina: 2. Mulher 23. Quantas casas possui este terreno? 10. Idade 1ª pessoa: 11. Posição na família: 1. Responsável pela família 3. Filho(a)/enteado(a) 5. Neto(a)/bisneto(a) 7. Primo(a) 9. Cunhado(a) 11. Agregado(a) 2. Cônjuge 4. Pai/mãe/sogro(a) 6. Irmão/irmã 8. Tio(a) 10. Outro parente 12. Grau de instrução: 1. não estudou 2. até 3 anos de estudo 3. elementar ou primário 4. ensino fundamental ou 1º grau 5. ensino médio ou 2º grau 6. ensino superior ou 3º grau 7. pós-graduação lato sensu ou especialização 8. pós-graduação stricto sensu ou mestrado/doutorado 9. curso técnico 24. Este domicílio é? 1. Próprio 2. Alugado 4. Ocupado 5. NS/NR 3. Cedido 25. Se for próprio, qual o valor atualizado aproximado deste imóvel? 26. Se for alugado, qual o valor do aluguel? 27. Há quanto tempo mora nesta cidade? 28. Há quanto tempo você mora neste bairro? 29. Há quanto tempo você mora neste domicílio? 30. Qual o principal fator considerado na escolha deste bairro? 13. Continua estudando? 1. Sim 2. Não 333 31. O que você acha de morar aqui? 32. O que você mais gosta do lugar onde você mora? Considerar os critérios de: acessibilidade, casa própria, tranquilidade, vizinhança, serviços em geral, transportes, lazer, segurança, 33. Você considera que o bairro está: 1. Melhorando 2. Mantendo-se na mesma situação 3. Piorando 4. Não sabe 5. Outros 34. De acordo com a sua resposta anterior, explique por que: Questione sobre os seguintes aspectos: infra-estrutura, equipam entos, segurança e transportes. 35. Quais os 2 principais problemas do seu bairro? Considerar: violência, falta de (equipam entos), o valão, vizinhança, enchente, m osquitos, lixo 36. Quais os problemas ambientais que você identifica no seu bairro? 37. Você acha que em relação ao resto da cidade seu bairro está numa situação ambientalmente favorável ou desfavorável? 1. Favorável 2. Desfavorável 3. Não sabe 43. Caso o domicílio seja servido pelo sistema de abastecimento d'água, com que frequência a água entra nas casas? 1. Todo dia 2. Dia sim, dia não 3. Duas vezes por semana 4. Uma vez por semana 5. Não sabe 44. A água entra na sua casa de dia ou a noite? 1. De dia 2. De noite 3. Ambos 4. Não sabe 45. Existe variação no abastecimento entre verão e inverno? 1. Sim 2. Não 46. A quantidade de água que entra é? 1. Suficiente para as necessidade diárias da família 2. Insuficiente para as necessidades diárias da família 3. Não sabe 47. Costuma faltar água na sua casa? 1. Sim 2. Não 4. De vez em quando 5. Não sabe 3. Sempre Caso não, Questão nº 49. 48. Que tipo de problema você identifica relacionado à falta de água? 1. Dificuldade para limpar a casa 2. Dificuldade para lavar a roupa 3. Dificuldade para higiene pessoal 4. Problemas de saúde 5. Nenhum 6. Não falta água 7. Não sabe Caso haja problem as de saúde vá para a Questão nº 48. Caso não, vá para a Questão nº 49. 49. Caso tenha identificado problemas de saúde relacionados à falta d'água, quais seriam? 38. Quais as situações de risco que você enfrenta no seu bairro? 39. Você gostaria de se mudar? 1. Sim 2. Não Caso não, pule para a Questão nº41. 40. Porque você gostaria de se mudar? 50. Onde é armazenada a água? 1. Caixa d'água tradicional coberta 2. Caixa d'água improvisada 3. Cisterna 4. Outros tipos de recipientes 5. Não sabe 51. Você faz a limpeza da caixa d'água com que frequência? 41. Caso prefira morar em outro lugar, o que o impede? 52. Como é a água que chega até a sua casa com relação à cor? 1. Transparente 2. Turva 3. Não sabe 42. Qual(is) as formas de abastecimento de água da sua casa? 1. Abastecimento por rede oficial (CEDAE) 2. Ligação feita por você ou pela comunidade 3. Poço ou nascente 4. Outro sistema 5. Não sabe informar Caso som ente poço, pular para Questão nº 51 334 53. Você costuma filtrar ou ferver a água? 1. Filtra 2. Ferve 3. Filtra e ferve 4. Compra água para beber 5. Nenhuma das duas 6. Não sabe 54. Como é a pressão da água que entra na sua casa? 1. Forte 2. Fraca 3. Utiliza bomba 4. Não sabe 55. Existe variação da pressão da água ao longo do dia ou em dias diferentes? 1. Sim, ao longo do dia 2. Sim em dias diferentes 3. Não 4. Não sabe 56. Você paga conta de água? 1. Sim 2. Não 3. Não recebe 4. Não sabe 57. O valor que você paga de conta varia a cada mês? 1. Sim 2. Não 3. Não sabe 58. A sua casa tem hidrômetro (medidor de água)? 1. Sim 2. Não 3. Não sabe 59. Você sabe quem faz a manutenção do sistema de abastecimento de água implantado no seu bairro? 1. CEDAE 2. Associação de Moradores 3. Prefeitura 4. A comunidade 5. Outra 6. Não sabe informar 60. Quando existem reclamações sobre o funcionamento do sistema a quem se dirigem estas reclamações? 1. Ao D.A.E. 2. A CEDAE 3. A Prefeitura 4. A Associação de moradores 5. Não faz 6. Outros 7. Não sabe 61. Quais os tipos de sistema de evacuação de esgotos que existem na sua casa? 1. Rede de esgotamento da CEDAE 2. Rede de drenagem 3. Rede de esgotamento construída pela comunidade 4. Fossas 5. Valas 6. Não sabe 62. O sistema de esgotamento existente funciona de maneira: 1. Satisfatória, raramente apresenta problemas 2. Regular, com alguns problemas que são resolvidos pouco a pouco 3. Precária com problemas frequentes 4. Precária, mas funciona 66. Existem problemas de entupimento das tubulações de esgoto? 1. Sim 2. Às vezes 3. Frequentemente 4. Não ou rarissimamente 5. Não, apesar de precária 6. Não sabe 67. Quem faz a manutenção da rede de esgoto resolvendo problemas de entupimento das tubulações? 1. A Prefeitura 2. A CEDAE 3. A Associação de moradores 4. Os Moradores da rua 5. Ninguém 6. Não sabe 68. Quando existem reclamações sobre o funcionamento do sistema de esgoto a quem são dirigidas estas reclamações? 1. Ao D.A.E. 2. A CEDAE 3. A Associação de moradores 4. Não faz 5. Não sabe 6. Outros 69. Se 'Outros', defina: 70. Você sabe informar qual o destino dos esgotos coletados pelo sistema na sua rua? 1. Sim 2. Não Caso não, vá para a Questão 71. 71. Se sim, qual o destino? 1. Rede de águas pluviais do bairro 2. Rede de esgotamento do bairro 3. Valão 4. Rio 5. Outros 72. Quais os problemas relacionados à ausência ou à precariedade do sistema de escoamento de esgotos? 1. Mau cheiro 2. Proliferação de insetos e outros animais nocivos 3. Contaminação da água para abastecimento 4. O esgoto retorna para a casa ou para o quintal quando enche 5. Doenças 6. Não existem problemas Caso não haja doenças, vá para a Questão nº 73. 73. Quais as doenças decorrentes do mau funcionamento da coleta de esgotos? Caso satisfatória ou Regular, vá para Questão nº 65. 65. Se a resposta for precária com problemas frequentes, quais seriam estes problemas? 335 74. Como é feita a retirada de lixo de sua casa? 1. Caminhão passa na porta e recolhe o lixo 2. Você leva o lixo até a caçamba 3. Leva o lixo até um local de coleta 4. Joga em um terreno baldio ou canal dentro do território da comunidade 5. Joga em um terreno baldio ou fora do território da comunidade 6. É coletado pelo gari comunitário 7. Coleta seletiva Você pode m arcar diversas casas. 75. Se existe coleta domiciliar, com que frequência é feita? 1. Três vezes por semana 2. Duas vezes por semana 3. Uma vez na semana 4. Menos de uma vez na semana 5. Muito irregular 6. Não sabe 76. Existe algum sistema de limpeza das ruas e vias públicas? 1. Sim 2. Não 77. Quais os problemas relacionados à precariedade do sistema de coleta de lixo? 1. Mau cheiro 2. Proliferação de insetos e outros animais nocivos 3. Contaminação da água para abastecimento 4. Doenças Caso não haja doenças, vá para a Questão nº 78. 78. Quais as doenças relacionadas a falta de coleta de lixo ou ao contato com o lixo? 83. Caso exista sistema de coleta de lixo na comunidade, a quem são dirigidas as reclamações sobre o funcionamento do sistema? 1. A Prefeitura 2. A Região Administrativa 3. Empresa de coleta 4. A Associação de moradores 5. A outros agentes 6. Não faz 7. Não sabe 84. Que outros agentes? 85. Algum membro da sua família já apresentou ou apresenta uma das doenças abaixo listadas? 1. Diarréias e disenteria 2. Dengue 3. Febre tifóide 4. Leptospirose (rato) 5. Amebíase 6. Ascaridíase (lombriga) 7. Esquistossomose (parasita) 8. Malária 9. Cólera 10. Filariose (elefantíase) 11. Hepatite tipo A 12. Bronquite 13. Doenças de pele 14. Doenças do sistema cardiovascular Você pode m arcar diversas casas. 79. Quando não existe coleta domiciliar, com que frequência é feita a retirada do lixo da caçamba? 1. Todo dia 2. Três vezes por semana 3. Duas vezes na semana 4. Uma vez na semana 5. Menos de uma vez na semana 6. Muito irregular 80. Quem faz a limpeza das ruas e vias públicas? 1. A Prefeitura 2. A Associação de moradores 3. Os próprios moradores 4. Outros 81. A casa tem lixão perto? 1. Sim 2. Não 82. Existem terrenos baldios próximos à sua casa? 1. Sim 2. Não 336 86. O que você identifica como fonte de poluição do ar? 1. Indústria próxima 2. Tráfego de veículos 3. Poeira/fuligem 4. Outra 5. Não existe problema Você pode m arcar diversas casas (4 no m áxim o). 87. Quais os problemas relacionados à poluição do ar? 1. Poeira em casa 2. Roupas manchadas 3. Irritação nos olhos 4. Dor de cabeça 5. Dor de garganta 6. Irritação nasal 7. Doença respiratória Você pode m arcar diversas casas. 88. Existem problemas de poluição sonora na área? 1. Sim 2. Não 101. Você usa o rio de alguma forma? Qual? 1. Nadar 2. Passear nas margens 3. Contemplar a paisagem 4. Pescar 5. Jogar lixo 6. Lavar roupa 7. Retirar água para uso doméstico 8. Não usa Você pode m arcar diversas casas. 102. Você conhece alguém que já usou o rio para atividades de lazer no passado? Quando? Caso não, vá para a Questão nº 95. 89. O que você identifica como fonte de poluição sonora? 95. Quais os problemas relacionados à poluição sonora? 1. Perturba o sono 2. Impede a audição da televisão 3. Perturba a concentração 4. Dor de cabeça 5. Janelas permanentemente fechadas 6. Tensão nervosa Você pode m arcar diversas casas. 96. Existem problemas de poluição dos rios? 1. Sim 2. Não Caso não, vá para a Questão nº 97. 103. Você tem vontade de vê-lo recuperado? 104. O que você poderia fazer para ajudar nesta recuperação? 105. Como você imagina um rio ideal? 106. Se o rio fosse bem tratado, você se relacionaria com ele de forma diferente? 1. Sim 2. Não 107. De que forma? 97. O que você identifica como fonte de poluição dos rios? 98. Que cor e que cheiro você acha que tem o rio? 108. Você tem conhecimento das intervenções que estão sendo propostas para o rio Dona Eugênia? 1. Sim 2. Não 109. Quais intervenções? 99. Você sabe o nome do rio que passa próximo a sua casa? 100. Como você identifica este curso de água? 1. Rio 2. Valão Para perceber que tipo de relação a pessoa tem com o rio. 337 Anexo 2 Linha do Tempo – Bacia do Rio Dona Eugênia 338 SÉCULO XVI SÉCULO XVIII SÉCULO XIX - Ocupação da Baixada Fluminense - Final do século: Auge e posterior decadência do ciclo do açúcar. -A produção e exportação de café trouxeram consigo a Estrada de Ferro D. Pedro II (hoje Central do Brasil). A primeira linha férrea construída chegou às cidades das encostas da serra do Gericinó e sul da serra do Mar em 1858, juntamente com Maxambomba (atual Nova Iguaçu), Queimados e Japeri. SÉCULO XVII - Primeiros anos do século: o uso e ocupação das terras da Serra do Gericinó e adjacências já estava consumado. Aos poucos, o processo de ocupação foi se interiorizando, deixando as margens do rio Iguaçu e avançando para as terras mais altas, menos sujeitas à inundação. - Instalação do Engenho da Cachoeira: Situado ao pé da serra da Cachoeira (maciço do Gericinó) e às margens do rio de mesmo nome, mais tarde denominado rio D. Eugênia, esse engenho foi o principal responsável pelo povoamento da região que hoje corresponde à Coréia, Presidente Juscelino e Santa Terezinha. - Início do ciclo do açúcar: introdução da cultura da cana-de-açúcar em Iguaçu. - Em 1884, foi inaugurada uma parada de trem nas terras cedidas pelo Barão de Mesquita para passagem dos trilhos, que recebeu o nome de Jerônimo de Mesquita (posteriormente Mesquita). Estação Ferroviária de Mesquita -Início do ciclo do café: cultivo nos terrenos elevados, que resultou na intensa destruição da vegetação nativa que revestia a serra de Madureira. - Início do ciclo das laranjas (anos noventa do século): proporcionou à Baixada Fluminense, em especial as terras de Nova Iguaçu (que englobava ao que corresponde atualmente aos municípios de Queimados, Belford Roxo, Nova Iguaçu, Japeri, São João de Meriti, Mesquita, Nilópolis, Duque de Caxias) um novo desenvolvimento econômico para área. 1908 O Barão de Mesquita vende aos irmãos Américo e Alfredo Ludolf a propriedade que SÉCULO XX para fins de registro levou o nome de “Companhia Materiais de Constução”. A fábrica Ludolf & Ludolf torna-se então, uma das maiores empresas de cerâmica do Brasil. 1940 1905 Instalação da “Companhia Materiais de Construção” (grande olaria), quando, loteada a fazenda do Barão de Mesquita, adquiriu os lotes onde hoje está localizada. População residente em Mesquita: 9.109 hab. 1941 Grande parte das terras devolutas do topo das serras do Gericinó, Madureira e Mendanha foram agrupadas e declaradas como Floresta Protetora da União. Final da década de 1940 e início dos anos 50: começaram a se estabelecer, em Mesquita, fábricas que ajudaram a impulsionar a economia da região: BRASFERRO, metalúrgica de grande porte, a IBT, também metalúrgica e a PUMAR, indústria de sombrinhas. Começava o período de industrialização que iria empregar centenas de moradores mesquitenses. BRASFERRO 1948 Construção da Represa Epaminondas Ramos. Inauguração da Represa Epaminondas Ramos (1948) Os loteamentos mais antigos são da década de 40, todos situados na parte baixa, ou seja, próximo à linha do trem. Represa Epaminondas Ramos Olaria Ludolf & Ludolf 340 População residente em Mesquita: 28.835 hab. 1960 1950 As partes mais altas têm sua ocupação iniciada no final dos anos 50. 1952 Criação do Distrito com a denominação de Mesquita expovoado, pela lei estadual nº 1472, de 28 de abril, subordinado ao município de Nova Iguaçu. A partir da década de 60, com a inauguração da Estação Ferroviária Presidente Juscelino Kubitschek, facilitouse o acesso aos trens urbanos e Mesquita assume, na época, a fisionomia já assumida por Nova Iguaçu, a de cidade dormitório. População residente em Mesquita: 58.835 hab. Centro de Mesquita na década de 1960. 1968 Os últimos loteamentos, que datam do final da década de 60, mais precisamente 1968, já foram projetados nos trechos mais elevados, nas encostas da serra. 341 1980 1970 A partir dos anos 70, Mesquita já havia se consolidado como a área mais densamente povoada de Nova Iguaçu, depois da sede. 1983 Elaboração do Programa de Saneamento da Baixada Fluminense, elaborado pelo governo do Estado, visando à realização de obras de esgotos sanitários, identificando como prioridade, para o atendimento com ligação predial e dispositivo de tratamento, as áreas sujeitas a inundações frequentes e definiu, ainda, as bacias hidrográficas dos rios Sarapuí, Pavuna, Meriti e Botas para fazer parte do sistema de esgotos da Baixada. 1988 Autorização da criação da Área de Proteção Ambiental (APA), através da Lei Estadual nº 1.331. Cerca de um ano depois, a Câmara de Vereadores do Rio de Janeiro aprovou a Lei nº 1.483, fixando a cota de 80 metros como limite de uma APA Municipal, na vertente da serra voltada para o município do Rio de Janeiro, e autorizando o Poder Público Municipal a criar o Parque do Mendanha. População residente em Mesquita: 93.678 hab. População residente em Mesquita: 125.239 hab. Rio D. Eugênia na APA Gericinó-Mendanha 342 1990 1992 Integração dos remanescentes do maciço do GericinóMadureira-Mendanha à Reserva da Biosfera da Mata Atlântica, homologada pela UNESCO. 1998 Criação do Parque Natural Municipal de Nova Iguaçu unidade de conservação criada pelo Decreto nº 6.001, de 5 de junho. 1996 Elaboração do Plano Diretor de Recursos Hídricos da Bacia dos Rios Iguaçu-Sarapuí (Ênfase: Controle de Inundações), em agosto. População residente em Mesquita em 1991: 142.058 hab. Tal Plano, também conhecido como Projeto Iguaçu, foi criado com o objetivo de despoluir a bacia dos rios IguaçuSarapuí e evitar a reincidência de enchentes na época de fortes chuvas causadas pelo acúmulo de resíduos que impede a vazão das águas. Entrada do Parque Municipal de Nova Iguaçu 1999 Emancipação de Mesquita pela edição da Lei Estadual nº 3253 de 25 de setembro, desmembrado de Nova Iguaçu. SÉCULO XXI › Nesse estudo, fez-se um diagnóstico da situação de inundações na bacia, tendo sido proposta uma barragem de controle de cheias para o caso do rio Dona Eugênia. › Também fez parte deste estudo uma avaliação do movimento de sedimentos no rio (campanhas de 1994). 343 O Plano dispõe, entre outras ações, sobre a criação da APA Mesquita, que visa a preservação do conjunto natural e paisagístico com ênfase na proteção e preservação florestal e na qualidade das águas e mananciais dos rios Dona Eugênia, Canal do Socorro e Rio da Serra do Gericinó. 2000 População residente em Mesquita: 153.712 hab. SÉCULO XXI 2001 Instalação do Município de Mesquita em 01 de janeiro. 2006 Elaboração do Plano Diretor Participativo de Mesquita, em outubro. 2009 -Revisão do Plano Diretor de Recursos Hídricos da Bacia dos Rios IguaçuSarapuí; - Definição dos limites do município de Mesquita e distritos de acordo com a Lei Complementar 009, de 25 de agosto. Além da barragem, tais intervenções foram propostas para o rio D. Eugênia: limpeza para desobstrução da galeria paralela à Estrada de Ferro; desassoreamento; implantação da seção trapezoidal e recuperação da mata ciliar em trechos do rio. Ainda com a revisão das obras originais , recuperação da infraestrutura existente e introdução do conceito de drenagem sustentável, a solução para o rio Dona Eugênia, porém, continuou dependente da barragem. Sede da Prefeitura de Mesquita Barragem proposta pelo Projeto Iguaçu 344 2010 População residente em Mesquita: 168.376 hab. 2012 Lançamento do Programa Limpa Rio Baixada, desenvolvido pelo Governo do Rio, através do Instituto Estadual do Ambiente – INEA, em março. Nas primeiras intervenções, já foram desobstruídos cerca de 700 metros do Rio Dona Eugênia, no Centro, com a retirada de 140 toneladas de resíduos por dia. Programa Limpa Rio Baixada, Rio D. Eugênia 2013 Elaboração do Plano Municipal de Saneamento de Mesquita, em fase de licitação de projeto em 30 de abril. 345