Parâmetros para a previsão e controle de cheias urbanas

Abstract

A infiltração é um dos principais processos do ciclo hidrológico, no qual se delimita a água que penetra no solo e escoa na superfície. A característica principal da urbanização é a alteração do uso do solo, pela inserção de superfícies impermeáveis e da modificação das condições naturais do solo. Com isso, o processo de separação do escoamento se modifica e as consequências sobre o escoamento superficial são a diminuição do tempo ao pico, aumento da vazão de pico e do volume escoado. Para caracterizar os mudanças que ocorrem no escoamento e na infiltração em áreas urbanas se utilizou a técnica de simulação de chuva. O simulador se constitui de uma torre de aproximadamente 4 m de altura, onde um aspersor com movimento pendular precipita água sobre uma parcela de 1 m². A chuva simulada foi uma chuva de projeto, de alta intensidade e pequena duração, para a cidade de Porto Alegre, correspondendo à situação mais crítica para áreas urbanas. As superfícies analisadas foram: gramado, rua antiga pavimentada com paralelepípedo, rua nova pavimentada com paralelepípedo, rua nova pavimentada com blocos de concreto tipo "Pavi S" e rua de chão batido. As simulações de chuva possibilitaram a obtenção de dois produtos: 1) a curva de infiltração representativa da superfície; 2) os parâmetros do escoamento superficial. Utilizando a curva de infiltração da grama para efetuar as perdas na chuva e o escoamento superficial modelado com a onda cinemática numérica, o impacto da progressiva impermeabilização foi avaliado num lote urbano de 360 m², com uma taxa de edificação de 56%, típica de Porto Alegre. Visando empreender o conceito de redução dos efeitos na fonte do problema, verificou-se o comportamento de microreservatórios interiores ao lote para minimização do impacto da impermeabilização.

Infiltration is one of the main processes in the hydrological cycle, determining the proportion of rainfall that penetrates in the soil and moves down over the surface. The major impacts of urbanization is the change in land use by introducing impervious surfaces and modifying the natural soil conditions. Thus, the flow separation process is modified, and the consequences for surface runoff are: reduction of time to peak, increased peak discharge and runoff volume. In order to quantify changes on infiltration and surface runoff in urban areas, rainfall simulation was used. The simulator is a tower, approximately 4m tall, where a sprinkler with a pendular motion pours water on a 1m² plot. The simulated rain was a high intensity, short duration design rainfall, for the city of Porto Alegre, corresponding to the most critical situation ip urban areas. The surfaces studied were: garden lawn, old street paved with granite bricks, new street paved with granite bricks, new street paved with industrial concrete bricks and street unpaved. The rainfall simulation made possible to obtain: 1) the representative infiltration curve of the surfaces; 2) the surface runoff parameters. Based on these elements the impact of the progressive impermeabilization was found in a 360 m² urban lot, with a building rate of 56%, typical of Porto Alegre. Using de concept of source control, the behavior of microreservoirs located downslope in the plot were verified.