Gesta Ode in Und a Coes Urbanas

8/12/2019 Gesta Ode in Und a Coes Urbanas

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CAPA


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Gesto de

Inundaes Urbanas

Carlos E. M. Tucci

LOGO MINISTRIO DAS CIDADES e Unesco


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de Carlos E. M. TucciDiretos reservados desta edioMinistrio das Cidades

Capa:

Carlos E. M. Tucci: engenheiro civil, MSc e PhD em Recursos Hdricos (Co-lorado State University,USA), professor titular do Instituto de Pesquisas Hi-drulicas da Universidade Federal do Rio Grande do Sul.

Tucci, Carlos E.M.

Gesto de guas Pluviais Urbanas/ Carlos E. M.Tucci Ministrio dasCidades Global Water Partnership - Wolrd Bank Unesco 2005.

I. Inundao Urbano - Recursos Hdricos

ISBN xxxx


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Apresentao

ste texto foi preparado para um curso de mesmo ttulo vol-tado para tomadores de deciso, profissionais de diferentesreas de conhecimento que de alguma forma atuam dentrodo meio ambiente urbano como administradores, legislado-

res, engenheiros, arquitetos, gelogos, bilogos, entre outros.Os objetivos do curso so de apresentar uma viso integrada da ges-

to das guas pluviais urbanas, onde se inserem a drenagem urbana e as i-nundaes ribeirinhas das cidades. O curso no aborda os aspectos espec-ficos de projeto, mas trata de abordar os aspectos estratgicos da gesto e asinterfaces com os diferentes aspectos das guas urbanas e os outros elemen-tos de planejamento e gesto das cidades.

Este curso foi ministrado inicialmente no Brasil e depois em vrias ci-dades da Amrica do Sul em cooperao com vrias entidades nacionais einternacionais, procurando mudar a forma insustentvel do desenvolvimen-to urbano e seus impactos no mbito das guas pluviais.

O primeiro captulo apresenta os diferentes aspectos da gesto inte-grada no ambiente urbano, as suas inter-relaes e interfaces e a viso inte-grada. Como no primeiro captulo so destacados os dois tipos principaisde inundaes: devido urbanizao, drenagem urbana e inundaes ribei-rinhas, o segundo captulo trata das Inundaes Ribeirinhas: avaliao, me-didas de controle para mitigao dos impactos e gesto dentro das cidades.No terceiro captulo apresentada a gesto na drenagem urbana como: es-tratgias de controle e princpios, medidas de controle sustentveis em dife-rentes estgios. No quarto captulo so apresentados os elementos da Ges-to das guas Pluviais e a sua relao com os outros elementos com a infra-estrutura urbana dentro da cidade e com o Plano da Bacia Hidrogrfica noqual a cidade est inserida. No quinto captulo so apresentados os elemen-tos bsicos para o desenvolvimento do Plano de guas Pluviais, enquantoque no sexto captulo so discutidos alguns estudos de caso de conflitos egesto de guas urbanas, junto com a estrutura de uma proposta de PlanoNacional de guas Pluviais.

Seguramente o contedo deste texto no esgota um tema to amploque para realidade econmica, social, ambiental e climtica exige solues

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inovadoras que se baseiam em princpios da gesto integrada do desenvolvimento sustentvel.

Prof. Dr. Carlos E. M. TucciInstituto de Pesquisas Hidrulicas

Universidade Federal do Rio Grande do Sul


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Sumrio

1.GUAS URBANAS 9

1.1 Desenvolvimento urbano 9 1.1.1 Processo de urbanizao 9 1.1.2 Impactos na infra-estrutura urbana 11

1.2 Sistemas Hdricos Urbanos 15

1.3 Disponibilidade Hdrica 16

1.4 Avaliao dos componentes das guas urbanas 19 1.4.1 Contaminao dos mananciais 19 1.4.2 Abastecimento de gua e saneamento 21 1.4.3 Resduos slidos 26 1.4.4 Escoamento pluvial 29 1.4.5 Sntese do cenrio atual 33

1.5 Doenas de veiculao hdrica 34

1.6 Comparao entre pases desenvolvidos e em desenvolvimento 36

2.GESTO DAS INUNDAES RIBEIRINHAS 42

2.1 Caractersticas das inundaes ribeirinhas 43

2.2 Ocupao do espao urbano e impacto 44 2.3 Avaliao das enchentes 52

2.3.1 Previso de Cheia em Tempo Atual 52 2.3.2 Probabilidade ou risco da inundao 55

2.4 Medidas de controle das inundaes ribeirinhas 56


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2.5 Medidas Estruturais 58 2.5.1 Medidas Extensivas 60 2.5.2 Medidas Intensivas 60

2.6 Medidas no-estruturais 69 2.6.1 Sistema de previso e alerta 69 2.6.2 Zoneamento de reas inundveis 72 2.6.3 Construo prova de enchente 82 2.6.4 Seguro de inundao 82

2.7 Avaliao dos prejuzos das enchentes 83 2.7.1 Curva nvel-prejuzo 83

2.7.2 Mtodo da curva de prejuzo histrico 84 2.7.3 Equao do prejuzo agregado 85

3.GESTO DAS INUNDAES NA DRENAGEM URBANA 90

3.1 Impacto do desenvolvimento urbano no ciclo hidrolgico 90

3.2 Impacto Ambiental sobre o ecossistema aqutico 93

3.3 Gesto na macrodrenagem que geram impactos 101 3.3.1 Gesto na drenagem urbana 101 3.3.2 Gesto inadequada das reas ribeirinhas em combinaocom a drenagem urbana 104

3.4 Princpios da gesto sustentvel 104

3.5 Tipos de Medidas de Controle 108 3.5.1 Medidas de controle distribudo 108 3.5.2 Medidas de Controle na microdrenagem e macrodrenagem 121

4.GESTO INTEGRADA DAS GUAS URBANAS 140

4.1 Fases da gesto 142

4.2 Viso integrada no ambiente urbano 144 4.3 Aspectos Institucionais 150 4.3.1 Espao Geogrfico de gerenciamento 150 4.3.2 Experincias 151 4.3.3 Legislaes 151 4.3.4 Gesto urbana e da bacia hidrogrfica 153


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5.PLANO DE GUAS PLUVIAIS 1845.1 Interfaces entre os Planos 184

5.1.1 Gesto 184 5.1.2 Drenagem urbana e Eroso e resduos slidos 186 5.1.3 Recuperao ambiental 186

5.2 Estrutura 187 5.2.1 Princpios 188 5.2.2 Objetivos do Plano 190 5.2.3 Estratgias 190 5.2.4 Cenrios 192

5.3 Medidas 193 5.3.1 Medidas no-estruturais 193 5.3.2 Medidas estruturais 194

5.4 Produtos 210

5.5 Programas 211 5.5.1 Programa de Monitoramento 211 5.5.2 Estudos complementares 215

6.ESTUDOS DE CASO 223

6.1 Inundaes ribeirinhas em Estrela (RS) 223

6.2 Inundaes ribeirinhas e energia em Unio da Vitria/PortoUnio. 224

6.2.1 Inundaes 225 6.2.1 Conflito 226 6.2.2 Medidas de Controle 228

6.3 Gesto das Inundaes na Regio Metropolitana de Curitiba 230 6.3.1 Alternativas de controle 230 6.3.2 Concepo das medidas de controle 232

6.4 Gesto de Inundaes em Porto Alegre 234 6.4.1 Descrio 234 6.4.2 Bacia do Areia 238 6.4.3 Cenrio de drenagem na cidade 239


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guas Urbanas

Viso integrada dos aspectos da infra-estrutura urbanaque possuem relao com as inundaes urbanas.

desenvolvimento urbano se acelerou na segunda metade dosculo vinte com grande concentrao de populao em pe-queno espao, impactando o ecossistema terrestre e aqutico ea prpria populao atravs das inundaes, doenas e perda

de qualidade de vida. Este processo ocorre devido falta de controle doespao urbano que produz efeito direto sobre a infra-estrutura de gua:abastecimento, esgotamento sanitrio, guas pluviais (drenagem urbana einundaes ribeirinhas) e resduos slidos.

Neste captulo so destacados os principais processos que integramo conjunto da sustentabilidade hdrica urbana e as inter-relaes da ges-

to desta infra-estrutura. No item seguinte so apresentados os aspectosprincipais da urbanizao e ocupao do uso do solo e a seguir so carac-terizados os principais elementos da infra-estrutura das guas urbanas:abastecimento de gua, esgotamento sanitrio, resduos slidos, guaspluviais e sade.

1.1 Desenvolvimento urbano1.1.1 Processo de urbanizao

O crescimento urbano nos pases em desenvolvimento tem sidorealizado de forma insustentvel com deteriorao da qualidade de vida e

do meio ambiente. Este processo ainda mais significativo na AmricaLatina onde a populao urbana 77% do total (47,2% a nvel mundial).Existem 44 cidades na Amrica Latina com populao superior a 1 mi-lho de habitantes (de um total de 388 cidades do mundo, UN,2003).Cerca de 16 Mega-cidades (acima de 10 milhes de habitantes) se forma-ram no final do sculo vinte, representando 4% da populao mundial,

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sendo que pelo menos quatro destas cidades esto na Amrica Latina(tabela 1.1), representando mais de 10% da populao da regio.O crescimento urbano ocorrido em pases em desenvolvimento tem

sido significativo desde a dcada de 70. Nos pases desenvolvidos o cresci-mento da populao estacionou e tende a diminuir j que a taxa de natalidade inferior a 2,1 filhos por casal que mantm a populao estvel. A recupera-o ou a manuteno da populao atualmente ocorre apenas atravs de mi-grao controlada. Nos pases em desenvolvimento o crescimento aindamuito grande e a projeo das Naes Unidas de que a estabilizao da po-pulao ocorrer apenas em 2150. A urbanizao um processo que ocorrea nvel mundial com diferenas entre continentes. Na Amrica Latina a ur-banizao tem sido alta com a transferncia da populao rural para as cida-des. Este crescimento tende em mdio prazo a estabilizar o crescimentodemogrfico. A previso de que em 2010 existiro 60 cidades acima de 5milhes, sendo a maioria em pases em desenvolvimento. Na tabela 1.1 po-dem-se observar as cidades mais populosas do mundo e da Amrica Latina.

Tabela 1.1 Maiores cidades a nvel mundial e da Amrica Latina (UN,2003)Maiores a nvel Mundial Maiores cidades da Amrica LatinaCidade Populao

MilhesCidade Populao

Milhes Tquio 26,44 Cidade do Mxico 17,8

Cidade do Mxico 18,07 So Paulo 16,3So Paulo 17,96 Buenos Aires 12,02Bombai 16,09 Rio de Janeiro 10,65

Los Angeles 13,21 Lima 7,44Calcut 13,06 Bogota 6,77Xangai 12,89 Santiago 5,47Daka 12,52 Belo Horizonte 4,22Deli 12,44 Porto Alegre 3,76

A taxa de crescimento da populao da Amrica Latina e Caribe variaram de 2,1% nos primeiros cinco anos da dcada de 80 para 1,5%nos primeiros cinco anos do novo milnio e tende a 1,2 para 2015. Isto reflexo do processo de urbanizao que tende a reduzir a taxa de cresci-mento habitacional. Na figura 1.1 so apresentadas a proporo do cres-cimento da urbanizao observado nos pases da Amrica Latina e suaprojeo.

A Amrica do Sul e Mxico encontram-se acima de 70% de urbaniza-o, enquanto que a Amrica Central est ainda em cerca de 50%. de se


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esperar que os problemas enfrentados pelos pases da Amrica do Sul e M-xico possam se reproduzir na Amrica Central na medida que a tendncia deurbanizao ocorra. Toda a regio tender em 2015 a uma proporo depopulao urbana total de 80,7 %, principalmente devido aos pases maispopulosos que esto com taxas maiores de urbanizao.

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Amrica do Sul America Central Mxico

Figura 1.1 Urbanizao em pases da Amrica Latina

Na tabela 1.2 so apresentados alguns dos pases da Amrica Latina

em ordem de populao e sua urbanizao em 2000. Na figura 1.2 pode-seobservar a relao entre a urbanizao e a populao dos pases. Verificam-seduas tendncias para os pases de menor populao, uma para os pases demaior renda per capita, que possuem altas taxas de populao urbana, e outrapara os pases de renda menor, que possuem menor populao urbana.

1.1.2 Impactos na infra-estrutura urbanaOs principais problemas relacionados com a infra-estrutura e a ur-

banizao nos pases em desenvolvimento, com destaque para a AmricaLatina so:

Grande concentrao populacional em pequena rea , com deficincia no sis-tema de transporte, falta de abastecimento e saneamento, ar e guapoludo, alm das inundaes. Estas condies ambientais inadequa-das reduzem as condies de sade, qualidade de vida da populao,impactos ambientais e so as principais limitaes ao seu desenvolvimento;


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Tabela 1.2 Populao e urbanizao na Amrica Latina (Cepal, 2002)Pas

Populao1000 habitantes

Populao urbana%

Brasil 172.891 79,9Mxico 98.881 75,4Colmbia 43.070 74,5 Argentina 37.032 89,6Peru 25.939 72,3 Venezuela 24.170 87,4Chile 15.402 85,7Equador 12.879 62,7Guatemala 11.385 39,4Bolvia 8.516 64,6Honduras 6.485 48,2El Salvador 6.397 55,2Paraguai 5.496 56,1Nicargua 5.071 53,9Costa Rica 4.112 50,4Uruguai 3.337 92,6Panam 2.856 55,7 Total/mdia 483.919 76,14

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Amrica do Sul e MxicoAmrica Central

Figura 1.2 Relao entre populao e populao urbana

Aumento da periferia das cidades de forma descontrolada pela migraorural em busca de emprego. Estes bairros geralmente esto desprovi-dos de segurana, da infra-estrutura tradicional de gua, esgoto, dre-


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nagem, transporte e coleta de resduos slidos e so dominados porgrupos de delinqentes geralmente ligados ao trfego de drogas. A urbanizao espontnea e o planejamento urbano realizado para a

cidade ocupada pela populao de renda mdia e alta. Para ilegais epblicas existe invaso e aocupao ocorre sobre reas de risco como deinundaes e de escorregamento, com freqentes mortes durante operodo chuvoso. Somente no ms de janeiro de 2004, 84 pessoasmorreram no Brasil devido a eventos relacionados com as inunda-es. Parte importante da populao vive em algum tipo de favela.Portanto, existe acidade formal e a informal . A gesto urbana geralmen-

te atinge somente a primeira.Os problemas da urbanizao ocorrem ao longo do tempo por umou mais dos fatores seguintes:

A populao que migra para as cidades geralmente de baixa renda,no possui capacidade de investimento e tende a invadir reas pbli-cas ou comprar reas precrias sem infra-estrutura da urbanizao in-formal. Nestas esto as reas de risco de inundao ou de desliza-mento;

Dficit de emprego, renda e de moradia alto; Legislaes equivocadas de controle do espao urbano; Incapacidade do municpio de planejar e antecipar a urbanizao einvestir no planejamento do espao seguro e adequado como base do

desenvolvimento urbano; Crise econmica nos pases.

O municpio consegue apenas controlar as reas de mdio e alto valor econmico com regulamentao do uso do solo, onde estabelece acidade formal.

O planejamento urbano realizado para a cidade formal e para acidade informal so analisadas tendncias desta ocupao. Os principaisproblemas relacionados com a infra-estrutura de gua no ambiente urba-

no so os seguintes: A falta de tratamento de esgoto: grande parte das cidades da regio,

no possuem tratamento de esgoto e lanam os efluentes na rede deesgotamento pluvial, que escoa pelos rios urbanos (maioria das cida-des brasileiras);


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Outras cidades optaram por implantar as redes de esgotamento sani-trio (muitas vezes sem tratamento), mas no implementam a rede dedrenagem urbana, sofrendo freqentes inundaes com o aumentoda impermeabilizao;

Ocupao do leito de inundao ribeirinha, sofrendo freqentes i-nundaes;

Impermeabilizao e canalizao dos rios urbanos com aumento da vazo de cheia (sete vezes) e sua freqncia; aumento da carga de re-sduos slidos e da qualidade da gua pluvial sobre os rios prximosdas reas urbanas;

Deteriorizao da qualidade da gua devido a falta de tratamento dosefluentes tem criado potenciais risco ao abastecimento da populaoem vrios cenrios, onde o mais crtico tem sido a ocupao das -reas de contribuio de reservatrios de abastecimento urbano, queeutrofizados podem produzir riscos a sade da populao.

Existe uma viso limitada do que a gesto integrada do solo ur-bano e da sua infra-estrutura e grande parte dos problemas destacadosacima foram gerados por um ou mais dos aspectos destacados a seguir:

Falta de conhecimento: da populao e dos profissionais de diferentesreas que no possuem informaes adequadas sobre os problemas e

suas causas. As decises resultam em custos altos, onde algumas em-presas se apiam para aumentar seus lucros. Por exemplo, o uso decanalizao para drenagem uma prtica generalizada, mesmo repre-sentando custos muito altos e geralmente tendem a aumentar o pro-blema que pretendiam resolver. A prpria populao, quando possuialgum problema de inundao, solicita a execuo de um canal para ocontrole da inundao. Com o canal a inundao transferida parajusante afetando outra parte da populao. Estas obras podem che-gar a ordem de magnitude de 10 vezes superior a medidas mais sus-tentveis;

Concepo inadequada dos profissionais de engenharia para o planejamento e con

trole dos sistemas : Uma parcela importante dos engenheiros que atuamno meio urbano, esto desatualizados quanto a viso ambiental e ge-ralmente buscam solues estruturais, que alteram o ambiente, comexcesso de reas impermeveis e conseqente aumento de tempera-tura, inundaes, poluio, entre outros;

Viso setorizada do planejamento urbano: O planejamento e o desenvolvimento das reas urbanas realizado sem incorporar os aspectos re-


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lacionados com os diferentes componentes da infra-estrutura de -gua. Uma parte importante dos profissionais que atuam nesta reapossui uma viso setorial limitada.

Falta de capacidade gerencial:os municpios no possuem estrutura parao planejamento e gerenciamento adequado dos diferentes aspectosda gua no meio urbano.

1.2 Sistemas Hdricos Urbanos

Os principais sistemas relacionados com a gua no meio ambientemurbano so:

Mananciais de guas; Abastecimento de gua; Saneamento de efluentes sanitrios; Controle da drenagem urbana; Controle das inundaes ribeirinhas.Os mananciais das guas urbanas so as fontes de gua para abasteci-

mento humano, animal e industrial. Estas fontes podem ser superficiais esubterrneas. Os mananciais superficiais so os rios prximos s comunida-des. A disponibilidade de gua neste sistema varia sazonalmente ao longo dos

anos, e algumas vezes a quantidade de gua disponvel no suficiente paraatender a demanda, sendo, muitas vezes, necessrio construir um reservat-rio para garantir a disponibilidade hdrica para a comunidade ao longo dotempo. Os mananciais subterrneos so os aqferos que armazenam guano subsolo e permitem o atendimento da demanda atravs do bombeamentodesta gua. O uso da gua subterrnea depende da capacidade do aqfero eda demanda. Assim, a gua subterrnea utilizada geralmente para cidades depequeno e mdio porte, pois depende da vazo de bombeamento que o a-qfero permite retirar sem comprometer seu balano de entrada e sada degua.

O abastecimento de gua envolve a utilizao da gua disponvel no ma-

nancial, que transportada at a estao de tratamento de gua (ETA) e de-pois distribuda populao por uma rede. Este sistema envolve importan-tes investimentos, geralmente pblicos, para garantir a gua em quantidade equalidade adequada.

O saneamento de efluentes de esgoto sanitrio o sistema de coleta dos efluen-tes (residenciais, comerciais e industriais), o transporte deste volume, seu tra-


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tamento numa ETE (Estao de Tratamento de Esgoto) e despejo da guatratada de volta ao corpo hdrico. A drenagem urbana envolve a rede de coleta da gua (e resduos slidos),

que se origina devido precipitao sobre as superfcies urbanas, o seu tra-tamento e o retorno aos rios.

O gerenciamento das inundaes ribeirinhas procura evitar que a populaoseja atingida pelas inundaes naturais. Os rios nos perodos chuvosos saemdo seu leito menor e ocupam o leito maior, dentro de um processo natural.Como isto ocorre de forma irregular ao longo do tempo, a populao tende aocupar o leito maior, ficando sujeita ao impacto das inundaes.

1.3 Disponibilidade Hdrica Todos os componentes dos sistemas hdricos esto fortemente inter-

relacionados devido forma como so gerenciados dentro do ambiente ur-bano. Nos ltimos anos, estamos passando por um cenrio em que valoresessenciais nossa vida, que somente damos a devida importncia quandonos faltam, como a gua e a luz, podem estar em risco de suprimento por umtempo maior do que estamos acostumados a suportar. Ser que estamos vol-tando poca de nossos avs em que a infra-estrutura era ainda precria?So dvidas que passam pela cabea de muitas pessoas, com a avalanche deinformaes, muitas vezes desencontradas, que aparece na mdia.

Em nosso planeta, o total de gua globalmente retirado de rios, a-qferos e outras fontes aumentou cerca de nove vezes, enquanto o usopor pessoa dobrou e a populao est trs vezes maior. Em 1950, as re-servas mundiais representavam 16,8 mil m3/pessoa; atualmente esta re-serva reduziu-se para 7,3 mil m3/pessoa, e espera-se que venha a se redu-zir para 4,8 mil m3/pessoa nos prximos 25 anos, como resultado doaumento da populao, industrializao, agricultura e a contaminao.Quando comparados os usos, a quantidade de gua disponvel e a neces-sidade humana, pode-se, erroneamente, concluir que existe gua suficien-te. No entanto, a gua encontra-se distribuda no planeta com grande va-riao temporal e espacial; existem vrias regies vulnerveis, onde cercade 460 milhes de pessoas (aproximadamente 8% da populao mundial)esto vulnerveis falta freqente de gua e cerca de 25% esto indo parao mesmo caminho. A tabela 1.3 apresenta um resumo de atendimento degua utilizado por organizaes ligadas as Naes Unidas.

O ciclo hidrolgico natural constitudo por diferentes processosfsicos, qumicos e biolgicos. Quando o homem atua sobre este sistema


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e se concentra no espao produz grandes alteraes, que alteram drama-ticamente este ciclo, e trazem consigo impactos significativos (muitas ve-zes de forma irreversvel) no prprio homem e na natureza.

Tabela 1.3 Proporo de aceitvel (improved1 ) Abastecimen-to e saneamento de reas urbanas(WHO e UNICEF JMP, 2002)

Regio Abastecimentode gua2

Saneamento3

frica 86 80 sia 93 74

Amrica La-

tina e Caribe

94 86

Oceania 98 86Europa 100 99

Amrica doNorte

100 100

Global 95 831 uma definio qualitativa genrica para a gua fornecida e disposta sem contaminar apopulao. No a mesma definio que safe, gua segura, que deveria se basear em me-dida quantitativa de indicadores; 2 Abastecimento de gua entendido pelos autores comoo atendimento de gua a populao; 3 - Saneamento entendido pelos autores como a dis-posio do esgoto em redes ou no solo, no envolve necessariamente coleta e tratamento.

Um dos primeiros impactos o risco daescassez quantitativa de gua . A natureza tem mostrado que a gua, que escoa nos rios (depende daschuvas), aleatria e varia muito entre o perodo mido e nas estiagens.O homem, na sua histria, procurou controlar essa gua para seu benef-cio por meio de obras hidrulicas. Essas obras procuram reduzir a escas-sez e o risco de falta de gua pela regularizao das vazes, aumentando adisponibilidade ao longo do tempo.

No passado, quando as cidades eram menores, a populao retiravagua a montante do rio e despejava sem tratamento a jusante, poluindoos rios e deixando para a natureza a funo de recuperar a sua qualidade.Os impactos eram menores devido ao baixo volume de esgoto despejadocom relao a capacidade de diluio dos rios. Com o aumento da urba-nizao e com o uso de produtos qumicos na agricultura e no ambienteem geral, a gua utilizada nas cidades, indstrias e na agricultura retornaaos rios totalmente contaminada e, em grande quantidade. Alm disso,com o aumento da populao sempre haver uma cidade a montante eoutra a jusante, contaminando o manancial superficial e as diferentes ca-madas do sub-solo e o manancial subterrneo.


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A conseqncia da expanso sem uma viso ambiental a deterio-rao dos mananciais e a reduo da cobertura de gua segura para a po-pulao, ou sejaa escassez qualitativa (ver na figura 1.3 o ciclo de contami-nao das cidades). Este processo necessita de diferentes aes preventivas de planejamento urbano e ambiental, visando minimizar os impactose buscar o desenvolvimento sustentvel.

Figura 1.3 Ciclo de contaminao

Os riscos de inundao e a deteriorizao da qualidade da gua nosrios, prximos s cidades de pases em desenvolvimento e, mesmo empases desenvolvidos, um processo dominante no final do sculo vintee incio do sculo vinte e um. Isto se deve a:

Contaminao dos mananciais superficiais e subterrneos com os e-fluentes urbanos como o esgoto cloacal, pluvial e os resduos slidos;

Disposio inadequada dos esgotos cloacais, pluviais e resduos sli-dos nas cidades;


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Inundaes nas reas urbanas devido urbanizao; Eroso e sedimentao gerando reas degradadas; Ocupao de reas ribeirinhas, com risco de inundaes e de reas de

grandes inclinaes, como morros urbanos, sujeitos a deslizamentoaps perodo chuvoso. A maioria destes problemas conseqncia de uma viso distorcida do

controle da guas pluviais por parte da comunidade e profissionais, que aindapriorizam projetos localizados, sem uma viso da bacia e dos aspectos sociaise institucionais das cidades. O paradoxo que os pases em desenvolvimentoe mais pobres priorizam aes economicamente insustentveis, como as me-

didas estruturais, enquanto os pases desenvolvidos buscam prevenir os pro-blemas com medidas no-estruturais, mais econmicas e com desenvolvi-mento sustentvel. Este cenrio decorrncia de deficiente estrutura institu-cional dos pases em desenvolvimento que gerencia de forma inadequadauma complexa rea intersetorial da sociedade moderna.

1.4 Avaliao dos componentes das guas urbanas

1.4.1 Contaminao dos mananciaisO desenvolvimento urbano tem produzido um ciclo de contaminao, ge-rado pelos efluentes da populao urbana, que so o esgoto domsti-co/industrial e o esgoto pluvial (figura 1.3). Este processo ocorre devido ao:

Despejo sem tratamento dos esgotos cloacais nos rios, contaminando osmesmos que possuem capacidade limitada de diluio. Isto ocorre devi-do falta de investimentos nos sistemas de esgotamento sanitrio e esta-es de tratamento e, mesmo quando existem, apresentam baixa eficin-cia;

O despejo dos esgotos pluviais, que transportam grande quantidade depoluio orgnica e de metais que atingem os rios nos perodos chuvo-sos. Esta uma das mais importantes fontes de poluies difusa;

Contaminao das guas subterrneas por despejos industriais e doms-ticos, atravs das fossas spticas, vazamento dos sistemas de esgoto sani-trio e pluvial;

Depsitos de resduos slidos urbanos, que contaminam as guas super-ficiais e subterrneas, funcionando como fonte permanente decontaminao;


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Ocupao do solo urbano sem controle do seu impacto sobre o sistemahdrico.

Com o tempo, locais que possuem abastecimento tendem a reduzir aqualidade da sua gua ou exigir maior tratamento qumico da gua de forne-cida populao. Portanto, mesmo existindo hoje uma boa cobertura doabastecimento de gua no Brasil, a mesma pode ficar comprometida se me-didas de controle do ciclo de contaminao no ocorrerem.

Muitas cidades utilizam reservatrios urbanos para regularizar a de-manda de gua de uma comunidade. Como os reservatrios se encontramprximos das cidades, existe grande presso de ocupao urbana na bacia

hidrogrfica a montante do reservatrio. Infelizmente os municpios possu-em pouca capacidade de fiscalizao, e acabam se desenvolvendo nas reasmananciais com loteamentos irregulares ou clandestinos. No Brasil, a legisla-o de proteo de reas de manancial foi criada para procurar proteger estasreas, mas incentivou exatamente o contrrio do desejado (ver tabela 1.4).

Tabela 1.4 Legislao de Proteo de reas de Mananciais no Brasil A legislao de proteo de mananciais aprovada na maioria dos Estados

brasileiros protege a bacia hidrogrfica utilizada para abastecimento das cidades.Nestas reas proibido o uso do solo urbano, que possam comprometer a quali-dade da gua de abastecimento.

Devido ao crescimento das cidades, estas reas foram pressionadas ocu-pao pelo valor imobilirio da vizinhana e pela falta de interesse do propriet-rio em proteger a rea, j que a mesma perdeu o valor em funo da legislao eainda necessita pagar impostos sobre a mesma. Estas reas so invadidas pelapopulao de baixa renda e a conseqncia imediata o aumento da poluio.Muitos proprietrios incentivaram a invaso at para poder vender a propriedadepara o poder pblico.

A principal lio que se pode tirar deste cenrio que, ao se declarar de uti-lidade pblica a bacia hidrogrfica do manancial, a mesma deveria ser adquiridapelo poder pblico ou criar valor econmico para propriedade, atravs da gera-o de mercado indireto para a rea (mercado de compensao ambiental, solocriado,etc), ou ainda outros benefcios para os proprietrios, para compensar aproibio pelo uso da mesma e incentiv-lo a preserv-la.

Em conseqncia desta ocupao e da falta de tratamento dos esgotos,a carga poluidora chega diretamente ao reservatrio, aumentando a probabi-lidade de eutrofizao (riqueza em nutrientes). Com o reservatrio eutrficoexiste a tendncia de produo de algas que consomem os nutrientes. Estasalgas podem produzir toxinas que absorvidas pelo homem, atuam de forma


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cumulativa sobre o fgado, gerando doenas que podem levar a morte, prin-cipalmente no caso de dilise (caso Caruaru no qual morreram vrias pessoasde uma clnica de dilise). As toxinas tambm se acumulam no fundo doslagos, dos quais alguns peixes tambm se alimentam. O tratamento de guatradicional no remove estas toxinas.

As principais fontes de contaminao dos aqferos urbanos so: Aterros sanitrios contaminam as guas subterrneas pelo processo

natural de precipitao e infiltrao. Deve-se evitar que sejam cons-trudos aterros sanitrios em reas de recarga e deve-se procurar es-colher as reas com baixa permeabilidade. Os efeitos da contamina-

o nas guas subterrneas devem ser examinados quando da escolhado local do aterro; Grande parte das cidades brasileiras utiliza fossas spticas como des-

tino final do esgoto. Esse sistema tende a contaminar a parte superi-or do aqfero. Esta contaminao pode comprometer o abasteci-mento de gua urbana quando existe comunicao entre diferentescamadas dos aqferos atravs de percolao e de perfurao inade-quada dos poos artesianos;

A rede de drenagem pluvial pode contaminar o solo atravs de perdas de volume no seu transporte e at por entupimento de trechos da rede quepressionam a gua contaminada para fora do sistema de condutos.

1.4.2 Abastecimento de gua e saneamentoO acesso gua e ao saneamento reduz, em mdia, 55% da mortali-

dade infantil (WRI, 1992). A implementao da infra-estrutura de abasteci-mento e saneamento essencial para um adequado desenvolvimento urbano.

Em 1990, os pases em desenvolvimento possuam um abastecimentode gua que cobria cerca de 80% da populao e apenas 10% dessa popula-o era atendida pelo sistema de saneamento. Mesmo com a cobertura de80% da populao, existia um bilho de pessoas que no tinham acesso gua limpa. Neste perodo, 453 milhes de pessoas no tinham acesso aosaneamento (entendido aqui como apenas coleta e no coleta e tratamento)representando cerca de 33% da populao. Em quatro anos 70 milhes re-ceberam saneamento, mas a populao cresceu em velocidade maior, aumen-tando a proporo de pessoas sem acesso para 37% (Wright, 1997).

Em muitas cidades da Amrica do Sul os servios de gua possuemproblemas crnicos, com perda de gua na distribuio e falta de raciona-lizao de uso da gua a nvel domstico e industrial. As cidades perdem


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de 30 a 65% da gua colocada no sistema de distribuio. Na tabela 1.5pode-se observar a diferena de perdas na rede das cidades dos pasesdesenvolvidos e das cidades da Amrica do Sul, apesar do consumo percapita maior. Quando falta de gua, a tendncia de buscar novos ma-nanciais sem que seja reduzida, as perdas e desenvolvida racionalizao.

Na tabela 1.6 descrito o exemplo de Nova York de exemplo deracionalizao do uso de gua. A cidade de Las Vegas criou subsdiospara a troca do uso de grama para vegetao mais adaptada ao desertoque consume pouca gua. A cidade de Denver no conseguiu aprovaopara a construo de novas barragens para atendimento do aumento dademanda de gua, e foi obrigada a racionalizar seu uso e comprar direitosde uso de agricultores. Tabela 1.5 Valores de consumo e perdas na rede (World Bank, 1996).

Local Ano Consumolitros/pessoa/dia

Perdasna rede

%Brasil (m-dia)

1989 151 39

Braslia 1989 211 19So Paulo 1988/1992 237 40S. Catarina 1990 143 25

Minas Gerais 1990 154 25Santiago 1994 204 28Bogot 1992/1991 167 40Costa Rica 1994 197 25Canada (m-dia)

1984 431 15

USA (mdia) 1990 666 12 Tquio 1990 355 15

O desenvolvimento de vrias cidades da Amrica do Sul tem sidorealizado com moderada cobertura de redes de coleta de esgoto, alm da

quase total falta de tratamento de esgoto (tabela 1.7). Inicialmente, quan-do a cidade tem pequena densidade, utilizada a fossa sptica para dis-posio do esgoto. medida que a cidade cresce e o poder pblico noinveste no sistema, o esgoto sanitrio de diferentes origens conectado rede pluvial. Este escoamento converge para os rios urbanos e o sistemafluvial de jusante gerando os conhecidos impactos na qualidade da gua. Veja os dados da tabela 1.8 de cobertura no Brasil.


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Tabela 1.6 Racionalizao do Uso da gua (Scientifical American, 2001) A cidade de Nova York no incio dos anos 90 teve uma crise deabastecimento de gua e necessitava aumentar sua oferta de gua. A ci-dade necessitava de mais 90 milhes de gales de gua a cada dia (340milhes de m3 ), cerca de 7% do uso total da cidade. A alternativa era gas-tar mais US $ 1 bilho para bombear gua do rio Hudson, mas a cidadeoptou pela reduo da demanda.

Em 1994, foi iniciado um programa de racionalizao, com inves-timento de US $ 295 milhes, para substituir 1/3 de todas as instalaesdos banheiros da cidade. Cada banheiro utilizava dispositivo que consu-mia cerca de 5 gales para descarga, tendo sido substitudo por um dis-positivo de 1,6 galo. Em 1997, quando o programa terminou 1,33 mi-lho de dispositivos foram substitudos em 110.000 edifcios com 29%de reduo de consumo de gua por edifcio, reduzindo o consumo de70 a 90 milhes de gales por dia.

Tabela 1.7 Acesso ao Saneamento* em % (Word Bank,1999)

Pas 1982(%)1995(%)

Argentina 76 80Bolvia 51 77Brasil 33 74Chile 79 95Colmbia 96 70Equador 79 70Paraguai 66 20Peru 67 78Uruguai 59 56 Venezuela 57 74

* acesso a saneamento indica a parcela da populao que tinhacoleta de esgoto seja por rede pblica como por disposio local

Mesmo nos pases onde existe coleta e tratamento de esgoto, pou-co se conhece da eficincia do mesmo e o grau de contaminao parajusante. Este processo pode se agravar com a privatizao, na medidaque a poder concedente no tenha capacidade de fiscalizao adequada.

No Brasil, as empresas de saneamento nos ltimos anos tm investidoem redes de coleta de esgoto e estaes de tratamento, mas a parcela do vo-


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lume gerado pelas cidades que efetivamente tratado antes de chegar ao rio ainda muito pequena. Algumas das questes so as seguintes:

Tabela 1.8 Situao Brasileira com Relao ao Abastecimento de gua eEsgotamento Sanitrio (IBGE, 1997)

Populao Atendida (%) Tipo de ServioBrasil Urbana Rural

Abastecimento de gua:Rede GeralOutro

75,9324,07

90,569,44

19,9180,09

Esgotamento Sanitrio:Rede ColetoraFossa SpticaOutroNo Tinham

37,8323,0327,7011,43

46,7925,4523,594,17

3,5013,7543,4839,26

Quando as redes de esgoto so implementadas ou projetadas, muitas vezes no tem sido prevista a ligao da sada das habitaes ou con-domnios s mesmas. Desta forma as redes no coletam o esgotoprojetado e as estaes no recebem o esgoto para o qual tm a ca-pacidade. Neste caso, ou o projeto foi elaborado de forma inadequa-da ou no foi executado como deveria. Como o esgoto continua es-coando pelo pluvial para o sistema fluvial, o impacto ambiental con-tinua alto. A concluso que os investimentos pblicos so realiza-dos de forma inadequada, atendendo apenas as empresas que execu-tam as obras e no sociedade, que aporta os recursos e o meio am-biente que necessita ser conservado;

Como uma parte importante das empresas cobra pelo servio de co-leta e tratamento, mesmo sem que o tratamento seja realizado, qualser o interesse das mesmas em completar a cobertura de coleta etratamento do esgoto?. Outro cenrio freqente o de aumentar acoleta sem tratamento, agravando o problema na medida que con-

centra a poluio nos rios. Da mesma forma qual o interesse da em-presa na eficincia na reduo das perdas se pode transferir os custospara o preo final. Da mesma forma como a empresa ter interesseem reduzir a demanda por racionalizao, se isto representar menorreceita? Observa-se a falta de indicadores de eficincia para os servi-os e compensaes para esta eficincia na medida que a gua ra-cionalizada;


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Quando for implementado o sistema de cobrana pela poluioquem ir pagar as penas previstas para a poluio gerada?

Estas questes geralmente esto relacionadas com a gesto dosservios e o desenvolvimento scio-econmico. Nas figuras 1.4 e 1.5 possvel observar a clara relao entre a renda percapita do pas e a pro-poro de gua segura e saneamento dos pases. Estes grficos ilustramque a medida que o pas melhora economicamente isto se reflete nascondies de gua e saneamento, apesar do indicador econmico utiliza-do apresentar distores.

Figura 1.4 Relao entre renda percapita e % da populao com guasegura (Tietenberg, 2003, com dados de 1980)

Figura 1.5 Relao entre renda percapita e % da populao com sanea-mento adequado (Tietenberg, 2003, com dados de 1980).


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1.4.3 Resduos slidosOs dois tipos principais de resduos so ossedimentos gerados pela

eroso do solo devido ao efeito da precipitao e do sistema de escoa-mento e osresduos slidos produzidos pela populao. A soma destes doiscomponentes chamada deslidos totais.

No desenvolvimento urbano so observados alguns estgios distin-tos da produo de material slido na drenagem urbana (Tdr), que so osseguintes:(a) estgio de pr-desenvolvimento: a bacia hidrogrfica naturalmente produzuma quantidade de sedimentos transportada pelos rios devido s funesnaturais do ciclo hidrolgicos;(b) estgio inicial de desenvolvimento urbano:quando ocorre modificao dacobertura da bacia, pela retirada da sua proteo natural, o solo fica des-protegido e a eroso aumenta no perodo chuvoso, aumentando tambma produo de sedimentos. Exemplos desta situao so: enquanto umloteamento implementado o solo fica desprotegido; ruas sem pavimen-to; eroso devido ao aumento da velocidade do escoamento montantepor reas urbanizadas; na construo civil for falta de manejo dos cantei-ros de obras reas onde ocorre grande movimentao de terra. Todo este volume transportado pelo escoamento superficial at os rios. Nesta

fase, existe predominncia dos sedimentos e pequena produo de lixo;(c)estgio intermedirio:parte da populao est estabelecida, ainda existeimportante movimentao de terra devido a novas construes. Em fun-o da populao estabelecida existe tambm uma parcela de resduosslidos que se soma aos sedimentos; (d) estgio de rea desenvolvida: nesta fase praticamente todas as superfciesurbanas esto consolidadas, resultando uma produo residual de sedi-mentos em funo das reas no impermeabilizadas, mas a produo delixo urbano chega ao seu mximo com a densificao urbana.

A produo de resduos a soma do total coletado nas residncias,industria e comrcio, mais o total coletado das ruas e o que chega nadrenagem.

TR = Tc + Tl + Tdr (1.1)


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onde o TR o total (em volume ou em peso) produzido pela sociedade epelo ambiente; Tc o total coletado, Tl total da limpeza urbana; e Tdr o total que chega na drenagem. Os dois primeiros volumes podem serreciclados, diminuindo o volume para ser disposto no ambiente. Na me-dida que os sistemas de coleta e limpeza urbana so ineficientes o volu-me de Tdr aumenta, com conseqncia para a drenagem e meio ambien-te. O impacto na drenagem devido a obstruo ao escoamento e noambiente pela sua degradao. O material slido urbano no coletadorepresenta subsdio ambiental recebido pela sociedade que polui este sis-tema.

O volume de resduos slidos que chega na drenagem depende daeficincia dos servios urbanos e de fatores como os seguintes: freqn-cia e cobertura da coleta de lixo, freqncia da limpeza das ruas, recicla-gem, forma de disposio do lixo pela populao e a freqncia da preci-pitao.

Coletado: A produo de lixocoletada no Brasil da ordem de 0,5 a 0,8kg/pessoa/dia. Os valores maiores so de populao de maior renda e osmenores de populao de menor renda. O total coletado mdio no Brasilem 2000 era de 125.281 toneladas e um valor mdio de 0,74 kg/hab/dia(IBGE,2002).Limpeza das ruas: Em San Jos, Califrnia o lixo quechega na drenagem foi estimado em 1,8 kg/pessoa/ano. Aps a limpeza das ruas resultandoem 0,8 kg/pessoa/ano na rede (Larger et al, 1977). Segundo Armitage etal (1998) cerca de 3,34 m3/ha/ano retirado das ruas pela limpeza urba-na em Springs,frica do Sul, sendo que 0,71 m3/ha/ano (82 kg/ha/ano),acaba na drenagem.Resduos Totais na Drenagem:Neves (2005) apresenta um resumo decarga de resduos totais na drenagem estimados em alguns pases e re-produzido na tabela 1.9. Os valores variam consideravelmente em fun-o dos outros fatores relacionados com a coleta residencial e limpezadas ruas, alm do tipo de uso das reas. No Brasil estes dados ainda so

limitados. A composio dos resduos totais que chegam na drenagem variade acordo com o nvel de urbanizao entre os sedimentos e lixo. Naltima dcada houve um visvel incremento de lixo urbano devido sembalagens plsticas que possuem baixa reciclagem. Os rios e todo osistema de drenagem ficam cheios de garrafas tipo pet , alm das embala-gens de plsticos de todo o tipo.


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Tabela 1.9 Resduos slidos na drenagem (adaptado de Neves,2005)Descrio da rea Pesokg/ha/ano

Volume10-3 m3/ha/ano

Springs, frica do Sul, 299 ha dos quais85% comercial e industrial e 15% residencial.

67 0,71

Johanesburg Centro da cidade 8km2, reas com comrcio, industrial eresidncias.

48 0,50

Sidnei, Austrlia 322,5 ha, reas comcomrcio, industrial e residncias.

22 0,23

Auckland Residencial 5,2 haComercial 7,2haIndustrial 5,3ha

2,861,7%26,1%12,2%

0,029

Cidade do Cabo rea central com96% de residncias, 5% de rea indus-trial e 5% de rea residencial.

18 0,08

As principais conseqncias ambientais da produo de sedimentose resduos so as seguintes:

Assoreamento das sees de canalizaes da drenagem, com reduoda capacidade de escoamento de condutos, rios e lagos urbanos. Porexemplo, a lagoa da Pampulha (em Belo Horizonte) um exemplode um lago urbano que tem sido assoreado. O arroio Dilvio emPorto Alegre, devido a sua largura e pequena profundidade, duranteas estiagens, tem depositado no canal a produo de sedimentos dabacia e criado vegetao, reduzindo a capacidade de escoamento du-rante as enchentes;

Transporte de poluente agregado ao sedimento, que contaminam asguas pluviais;

Aumento do custo de manuteno dos dispositivos hidrulicos comodetenes e condutos, criando cenrios indesejveis na paisagem ur-bana;

O risco do acumulo de lixo na drenagem tem sido um dos principaisproblemas para o funcionamento dos dispositivos de detenes nadrenagem urbana.


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1.4.4 Escoamento pluvial

O escoamento pluvial pode produzir inundaes e impactos nas reasurbanas devido a dois processos, que ocorrem isoladamente ou combinados:Inundaes de reas ribeirinhas:so inundaes naturais que ocorrem no leitomaior dos rios devido a variabilidade temporal e espacial da precipitao edo escoamento na bacia hidrogrfica;Inundaes devido urbanizao: so as inundaes que ocorrem na drenagemurbana devido ao efeito da impermeabilizao do solo, canalizao do esco-amento ou obstrues ao escoamento.

Inundaes de reas ribeirinhas

Os rios geralmente possuem dois leitos: o leito menor, onde a guaescoa na maioria do tempo. O leito menor limitado pelo risco de 1,5 a2 anos. Tucci e Genz (1994) obtiveram um valor mdio de 1,87 anos pa-ra os rios do Alto Paraguai. As inundaes ocorrem quando o escoamen-to atinge nveis superiores ao leito menor, atingindo o leito maior. Ascotas do leito maior identificam a magnitude da inundao e seu risco.Os impactos devido inundao ocorrem quando esta rea de risco

ocupada pela populao (figura 1.6). Este tipo de inundao geralmenteocorre em bacias mdias e grandes (> 100 km2 ).

Leito menor

Leito maior de inundao

Figura 1.6 Caractersticas dos leitos do rio A inundao do leito maior dos rios um processo natural, como

decorrncia do ciclo hidrolgico das guas. Quando a populao ocupa o leitomaior, que so reas de risco, os impactos so freqentes. Essas condi-es ocorrem devido s seguintes aes:


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No Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano das cidades geral-mente no existe nenhuma restrio quanto ocupao das reas derisco de inundao, a seqncia de anos sem enchentes razo sufi-ciente para que empresrios desmembrem estas reas para ocupaourbana;

Invaso de reas ribeirinhas, que pertencem ao poder pblico, pelapopulao de baixa renda;

Ocupao de reas de mdio risco, que so atingidas com freqnciamenor, mas que quando o so, sofrem prejuzos significativos.

Os principais impactos sobre a populao so: Prejuzos de perdas materiais e humanos; Interrupo da atividade econmica das reas inundadas; Contaminao por doenas de veiculao hdrica como leptospirose, c-

lera, entre outras; Contaminao da gua pela inundao de depsitos de material txico,

estaes de tratamentos entre outros.O gerenciamento atual no incentiva a preveno destes problemas, j

que medida que ocorre a inundao o municpio declara calamidade pblicae recebe recurso a fundo perdido. Para gastar os recursos no necessita reali-zar concorrncia pblica. Como a maioria das solues sustentveis passapor medidas no-estruturais, que envolvem restries populao, dificil-mente um prefeito buscar este tipo de soluo, porque geralmente a popu-lao espera por uma obra. Enquanto que, para implementar as medidasno-estruturais, ele teria que interferir em interesses de proprietrios de reasde risco, que politicamente complexo a nvel local.

Para buscar modificar este cenrio necessrio um programa a n- vel estadual, voltado educao da populao, alm de atuao junto aosbancos que financiam obras em reas de risco.

Inundaes devido urbanizao

As enchentes aumentam a sua freqncia e magnitude devido impermeabilizao do solo e construo da rede de condutos pluviais.O desenvolvimento urbano pode tambm produzir obstrues ao esco-amento, como aterros, pontes, drenagens inadequadas, obstrues aoescoamento junto a condutos e assoreamento. Geralmente estas inunda-


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es so vistas como locais porque envolvem bacias pequenas (< 100km2, mas freqentemente bacias < 10 km2 ). medida que a cidade se urbaniza, em geral, ocorrem os seguintes

impactos: Aumento das vazes mximas (em at 7 vezes, figura 1.7) e da

sua freqncia devido ao aumento da capacidade de escoamentoatravs de condutos e canais e impermeabilizao das superfcies;

Aumento da produo de sedimentos devido falta de proteodas superfcies e produo de resduos slidos (lixo);

A deteriorao da qualidade da gua superficial e subterrnea,

devido lavagem das ruas, transporte de material slido e s liga-es clandestinas de esgoto cloacal e pluvial; Devido forma desorganizada como a infra-estrutura urbana

implantada, tais como: (a) pontes e taludes de estradas que obs-truem o escoamento; (b) reduo de seo do escoamento poraterros de pontes e para construes em geral; (c) deposio eobstruo de rios, canais e condutos por lixos e sedimentos; (d)projetos e obras de drenagem inadequadas, com dimetros quediminuem para jusante, drenagem sem esgotamento, entre ou-tros.

Qualidade da gua do Pluvial

A quantidade da gua na drenagem pluvial apresenta uma cargamuito alta devido s vazes envolvidas. Esse volume mais significativono incio das enchentes. Os primeiros 25 mm de escoamento superficialgeralmente transportam grande parte da carga poluente de origem pluvial(Schueller, 1987).

Uma das formas de avaliar a qualidade da gua urbana atravs de pa-rmetros que caracterizam a poluio orgnica e a quantidade de metais. Natabela 1.10 so apresentados alguns valores de concentrao da literatura.Schueller (1987) cita que a concentrao mdia dos eventos no se altera emfuno do volume do evento, sendo caracterstico de cada rea drenada.Os esgotos podem ser combinados (sanitrio e pluvial num mesmoconduto) ou separados (rede pluvial e sanitria separada). A legislaoestabelece o sistema separador, mas na prtica isto no ocorre devido sligaes clandestinas e falta de rede de esgoto sanitrio. Devido faltade capacidade financeira para implantao da rede de esgoto, algumas


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prefeituras tm permitido o uso da rede pluvial para transporte do esgotosanitrio, o que pode ser uma soluo inadequada medida que esse es-goto no tratado. Quando o sistema sanitrio implementado, a gran-de dificuldade envolve a retirada das ligaes existentes da rede pluvial, oque na prtica resultam em dois sistemas misturados com diferentes n- veis de carga. O principalmente problema est relacionado com a gestodas ligaes dos usurios a rede. As empresas ao implementar o sistemadevem fazer a ligao, da mesma forma que para cada novo usurio aligao deve ser obrigatoriamente realizado pela Companhia concessio-nria para evitar estes problemas.

Figura 1.7 As curvas fornecem o valor de R, aumento da vazo mdia deinundao funo da rea impermevel e da canalizao do sistema de dre-

nagem. (Leopold, 1968).

A tendncia no Brasil e Amrica do Sul de utilizar o sistema sepa-rador, que apresenta maior custo quanto a rede de coleta por utilizar doissistemas. O sistema unitrio apesar da vantagem de utilizar apenas umarede apresenta problemas como: o odor durante as inundaes, prolife-rao de vetores de doenas em climas quentes e quando ocorre extrava-samento, existe maior potencial de proliferao de doenas. Este cenrio mais grave quando os extravasamentos forem freqentes.


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Tabela 1.10 Valores mdios de parmetros de qualidade da gua de pluviais (mg/l) - algumas cidadesParmetro Durham1 Cincinatti2 Tulsa3 P. Alegre4 APWA

5 Min Max

DBO 19 11,8 31,8 1 700Slidos totais 1440 545 1523 450 14.600

PH 7,5 7,4 7,2Coliformes (NMP/100ml) 23.000 18.0001 5 107, x 55 11 2 10 7, x

Ferro 12 30,3Chumbo 0,46 0,19 Amnia 0,4 1,0

1 - Colson (1974); 2 - Weibel et al. (1964); 3 - AVCO (1970); 4 - Ide (1984); 5 - APWA (1969)

Por outro lado, as cidades que priorizaram a rede de esgotamentosanitrio e no consideraram os pluviais sofrem freqentes inundaescom o aumento da urbanizao, como tem acontecido em Barranquillana Colmbia e algumas reas de Santiago.

No existem solues nicas e milagrosas, mas solues adequadase racionais para cada realidade. O ideal buscar conciliar a coleta e tra-tamento do esgotamento sanitrio somado reteno e tratamento doescoamento pluvial, dentro de uma viso integrada, de tal forma que tan-to os aspectos higinicos como ambientais sejam atendidos.

A qualidade da gua da rede pluvial depende de vrios fatores: da lim-peza urbana e sua freqncia; da intensidade da precipitao e sua distribui-o temporal e espacial; da poca do ano e do tipo de uso da rea urbana.

1.4.5 Sntese do cenrio atual Atualmente um dos principais, se no o principal problema de re-

cursos hdricos no pas o impacto resultante do desenvolvimento urba-no, tanto a nvel interno dos municpios como a nvel externo, pela ex-portao de poluio e inundaes para os trechos dos rios a jusante dascidades.

As regies metropolitanas deixaram de crescer no seu ncleo, mas

se expandem na periferia, justamente onde se concentram os mananciais,agravando este problema. A tendncia de que as cidades continuembuscando novos mananciais, sempre mais distantes e com alto custo. Aineficincia pblica observada no seguinte:

A grande perda de gua tratada nas redes de distribuio urbana. No racional o uso de novos mananciais quando as perdas continuam


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em nveis to altos. As perdas podem ser de faturamento e fsicas, asprimeiras esto relacionadas com a medio e cobrana e a segundadevido a vazamento na rede;

Quando existem, as redes de tratamento no coletam esgoto sufici-ente, da mesma forma, as estaes de tratamento continuam funcio-nando abaixo da sua capacidade instalada. O investimento na amplia-o da cobertura no leva ao atendimento das Metas do Milnio a-provado nos Fruns internacionais;

A rede de drenagem pluvial apresenta dois problemas: (a) alm detransportar o esgoto que no coletado pela rede de esgoto sanitrio,tambm transporta a contaminao do escoamento pluvial (carga or-gnica, e metais); (b) a construo excessiva de canais e condutos,apenas transferem as inundaes de um local para outro dentro dacidade, a custos insustentveis para os municpios.

1.5 Doenas de veiculao hdrica

Com relao gua, as doenas podem ser classificadas de acordocom o conceito de White et al (1972) e apresentado por Prost (1993):Doenas com fonte na gua (water borne diseases):dependem da gua para suatransmisso como clera, salmonela, diarria, leptospirose (desenvolvida

durante as inundaes pela mistura da urina do rato), etc. A gua agecomo veculo passivo para o agente de infeco.

Doenas devido falta de higine (water-washed diseases):dependem da educaoda populao e da disponibilidade de gua segura. Estas doenas estorelacionadas com a infeco do ouvido, pele e os olhos.

Relacionado com a gua (water-related):o agente utiliza a gua para se desen- volver, como malria e esquistossomose.

Muitas destas doenas esto relacionadas com baixa cobertura de

gua tratada e saneamento, como a diarria e a clera; outras esto rela-cionadas com a inundao, como a leptospirose, malria e dengue. Natabela 1.11 so apresentadas a mortalidade infantil e as doenas de veicu-lao hdrica no Brasil. Na tabela 1.12 apresentada a proporo de co-bertura de servios de gua e saneamento no Brasil de acordo com ogrupo de renda. Mostrando claramente a pequena proporo de atendi-


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mento para a populao de menor renda. Na tabela 1.13 so apresenta-dos valores do Brasil.

Tabela 1.11 Mortalidade devido a doenas de veiculao hdrica no Brasil(Mota e Rezende, 1999)

Idade Infeco Intestinal Outras*1981 1989 1981 1989

< 1 ano 28.606 13.508 87 191 e 14 anos 3.908 3.963 44 21> 14 anos 2.439 3.330 793 608

*clera, febre tifide, poliomielite, dissentiria, esquistossomose, etc

Dados do Sistema de Informaes Hospitalares do Sistema nicode Sade SIH/SUS demonstram que no perodo de 1995 a 2000, ocor-reram a cada ano, cerca de 700.000 internaes hospitalares em todo Pasprovocadas por doenas relacionadas com a gua e com a falta de sane-amento bsico (Santos, 2005).

Tabela 1.12 Cobertura de servios, por grupos de renda do Brasil em %(Mota e Rezende, 1999)

Domiclios gua Tratada Coleta de esgoto Tratamento de Esgoto(SM) 1981 1989 1981 1989 1981 19890 - 2 59,3 76,0 15 24,2 0,6 4,72 5 76,3 87,8 29,7 39,7 1,3 8,2

> 5 90,7 95,2 54,8 61,2 2,5 13,1 Todos 78,4 89,4 36,7 47,8 1,6 10,1

SM = salrio mnimo

Tabela 1.13 Nmero de ocorrncia totais no Brasil em 1996 (MS, 1999) Tipo QuantidadeClera 1017

Malria 444.049Dengue 180.392 Taxa de mortalidade por doenas infecciosas e parasitriaspor 100.000 habitantes (1995)

24,81

As doenas transmitidas atravs do consumo da gua preocupam,devido principalmente ao seguinte:


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36

Cargas domsticas:o excesso de nutrientes tem produzido eutrofizao doslagos, aumentam as algas, que geram toxicidade. Esta toxicidade podeficar solvel na gua ou se depositar no fundo dos rios e lagos. A ao datoxidade de atacar o fgado das pessoas gerando doenas degenerativascomo cncer e cirrose.Cargas industriais : os efluentes industriais apresentam os mais diferentescompostos e, com as evolues tecnolgicas das indstrias, novos com-ponentes so produzidos diariamente. Dificilmente as equipes de fiscali-zao possuem condies de acompanhar este processo;Cargas difusas:as cargas difusas provenientes de reas agrcolas trazem

compostos de pesticidas, que apresentam novos compostos anualmente. A carga difusa de rea urbana foi mencionada nos itens anteriores e po-dem atuar de forma cumulativa sobre o organismo das pessoas.

Na tabela 1.14 apresentado um resumo dos nmeros das princi-pais doenas transmitidas pela gua e os totais recentes no Brasil.

Tabela 1.14 Valores recentes das doenas transmitidas pela gua noBrasil (valores de Santos, 2005).

Doenas e caracterstica ValoresDiaria (2004) 2.307.957Clera (2004) 21Dengue (2003 e 2004 112.928bitos relativos a dengue (2003 e 2004) 3Leptospirose (2001) 3281Malria casos positivos (2001) 389737Esquistossomose : municpios na rea endmica(2002

964

1.6 Comparao entre pases desenvolvidos e em desen-

volvimento A tabela 1.15 apresenta uma comparao dos cenrios de infra-

estrutura urbana relacionada com a gua em pases desenvolvidos e em pasesem desenvolvimento.

Pode-se observar que nos pases desenvolvidos grande parte dos pro-blemas foi resolvida quanto ao abastecimento de gua, tratamento de esgoto


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37

e controle quantitativo do escoamento na drenagem urbana. Neste ltimocaso, foi priorizado o controle atravs de medidas no-estruturais que obri-gam a populao a controlar na fonte os impactos devido urbanizao. Oprincipal problema nos pases desenvolvidos o controle da poluio difusadevido s guas pluviais. J nos pases em desenvolvimento o problema aindaest no estgio do tratamento de esgoto.

Em alguns pases, como o Brasil, o abastecimento de gua, que pode-ria estar resolvido, devido grande cobertura de abastecimento, volta a serum problema devido forte contaminao dos mananciais. Este problema decorrncia da baixa cobertura de coleta de esgoto tratado. Na realidade exis-tem muitas redes e estaes de tratamento, mas a parcela de esgoto sem tra-tamento ainda muito grande. Devido ao ciclo de contaminao, produzidopelo aumento do volume de esgoto no tratado para a mesma capacidade dediluio, os objetivos tambm so de sade pblica, pois a populao passaser contaminada pelo conjunto do esgoto produzido pela cidade no quechamamos aqui de ciclo de contaminao urbana (figura 1.3).

Tabela 1.14 Comparao dos aspectos da gua no meio urbanoInfra-estrutura ur-

banaPases

desenvolvidosPases em desenvolvimento

Abastecimento de

guaCobertura total

Grande cobertura; tendncia dereduo da disponibilidade devido

contaminao das fontes; grandequantidade de perdas na rede

SaneamentoGrande Cobertura nacoleta e tratamento

dos efluentes

Falta de rede e estaes de trata-mento; as que existem no conse-guem coletar esgoto como proje-

tado;

DrenagemUrbana

Os aspectos quantita-tivos esto controla-

dos;Gesto da qualidade

da gua

Impactos quantitativos sem solu-o;

Impactos devido qualidade dagua no foram identificados.

InundaesRibeirinhas

Medidas de controle

no-estruturais comoseguro e zoneamentode inundao

Grandes prejuzos por falta depoltica de controle

Um exemplo deste cenrio a cidade de So Paulo que se encontra nabacia hidrogrfica do rio Tiet e tem demanda total de abastecimento de guada ordem de 64 m3/s, sendo que mais da metade da gua importada (33


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38

m3/s) de outra bacia a do Piracicaba (cabeceiras na serra da Cantareira). Istoocorre devido contaminao de parte dos mananciais existentes na vizi-nhana da cidade por falta de tratamento dos esgotos domsticos. Os ma-nanciais como as represas Billings e Guarapiranga tm sua qualidade com-prometida.

O controle quantitativo da gua da drenagem urbana ainda limitadonos pases em desenvolvimento. O estgio do controle da qualidade da guaresultante da drenagem est ainda mais distante nestes pases. Na Amrica doSul, como grande parte dos pases em desenvolvimento, busca-se o controledos impactos quantitativos da drenagem pluvial, que ainda no esto contro-lados. Por exemplos, os sistemas de deteno construdos nas cidades brasi-leiras possuem como foco apenas o controle do impacto das inundaes,sem o componente de controle da qualidade da gua. No mbito da gestodas inundaes ribeirinhas no existem aes preventivas de planejamentoterritorial ou de sistema alertas (raras excees). As aes que existem nestarea so apenas curativas, ou seja, buscam atender as pessoas desabrigadas erecurso a fundo perdido (perdido mesmo!) para mitigar efeitos.

Problemas

1. Quais os principais mananciais de abastecimento urbano? Quan-do so utilizados e em que condies?

2. Quais as principais causas de contaminao dos mananciais?3. Quais so os principais problemas da coleta e tratamento dos

esgotos cloacais?4. Descreva o ciclo de contaminao5. Qual a diferena entre as inundaes ribeirinhas e as inundaes

devido a urbanizao?6. Quais so as fontes dos problemas destes tipos de inundao?7. O que diferenciam as cargas poluentes da drenagem urbana e do

esgoto cloacal?8. Os so os tipos de resduos slidos urbanos? Quando ocorrem?9. Por que a vazo aumenta numa bacia urbana com relao s

condies rurais?10. Este aumento uniforme ou varia com a magnitude da cheia?

Por que?11. Analise a cadeia causal na deteriorizao da qualidade da gua

dos rios a jusante das cidades.


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39

12. Quais so os perodos crticos em que ocorrem os cenrios maisdesfavorveis?13. Qual a origem da contaminao da qualidade da gua pluvial?14. Por que os slidos totais aumentam com a urbanizao? Como

variam ao longo da urbanizao?15. Qual a importncia do monitoramento da quantidade de gua,

sedimentos e qualidade da gua no planejamento da bacia urba-na? Se no possvel monitorar todas as bacias, por que entoinvestir nisto? Quais as dificuldades deste tipo de ao?

16. Considerando que as causas dos impactos devido s inundaes eda qualidade da gua so decorrncia da urbanizao como rea-lizada hoje, como ento poderiam ser as estratgias para evitar is-to?

17. A coleta de lixo coleta cerca de 0,7 kg/dia, considerando queuma parcela deste total no seja coletado e chega na drenagem.Considere uma sub-bacia urbana, com 50 km2 de rea, populaodensa da ordem de 120 hab/hectar. Estime o total anual de lixoque transportado para a drenagem. Admita 1, 5 e 10 % do totalde lixo coletado chega na drenagem. Admita um custo de 5 cen-tavos de dlar o kg para coletar e dispor este volume. Calcule o valor por pessoa anual. Este o subsdio que a populao estarecebendo do meio ambiente.

Referncias

APWA,1969. Water pollution aspects of urban runof. Water Quality Administra-tion.(Water Pollution Control Research Series. Report N. WP-20-15).

ARMITAGE, Neil, ROOSEBOOM, Albert., NEL, Christo e TOWNSHEND,Peter 1998.The removal of urban litter from stormwater conduits and streams . WaterResearch Commission. Report No. TT 95/98, Pretoria.

ASCE, 1992. Design and Construction of Urban Stormwater Management Sys-tems. American Society of Civil Engeneer. 753p

AVCO, 1970. Stormwater pollution from urban activity . Water Quality Administra-tion. (Water Pollution Control Research Series. Report n. 11034 FKL).

COLLISCHONN, W. TUCCI, C. E.M. 1998. Drenagem urbana e Controle deEroso. VI Simpsio nacional de controle da eroso. 29/3 a 1 /04 de1998, Presidente Prudente, So Paulo.

COLSON, N.V., 1974.Characterization ant treatment of urban land runoff . EPA.670/2-74-096.

GUARULHOS, 2000.Cdigo de Obras do Municpio de Guarulhos Lei 5617 de 9 denovembro de 2000, Mujnicpiuo de Guarulhos.


40/269

40

IBGE, 1998 Anurio Estatstico do Brasil 1997, Instituto Brasileiro de Ge-ografia e Estatstica, Rio de Janeiro, 1998 (CD-ROM)IBGE .2002a.Pesquisa Nacional de Saneamento Bsico, PNSB, 2000. Disponvel

em: http://www.ibge.net /ibge/presidncia /noticias/27032002pnsb.shtm. Acesso em: 27 de maro de 2002.

IDE, C., 1984. Qualidade da drenagem pluvial urbana.Porto Alegre:UFRGS-Cursode Ps-Graduao em recursos Hdricos e Saneamento 137f. Disserta-o(mestrado).

IPH 2000.Plano Diretor de Drenagem Urbana de Porto Alegre: 1o fase . Prefeitura Mu-nicipal de Porto Alegre, Instituto de Pesquisas Hidrulicas da UniversidadeFederal do Rio Grande do Sul, 5 vols.

LARGER, J.; SMITH, W.G.; LYNARD, W.G.; FINN, R.M.; FINNEMORE,E.J. 1977Urban Stormwater management and technology: upadate and users guide. USEPA Report 600/8-77-014 NTIS N. PB 275654.

LEOPOLD, L.B.,1968.Hydrology for Urban Planning- A Guide Book on theHydrologic Effects on Urban Land Use. USGS circ. 554, 18p.

LLORET RAMOS, C.; HELOU, G. C. N.; BRIGHETTI, G. 1993 Dinmicado transporte slido nos rios Tiet e Pinheiros na regio metropolitana deSo Paulo. Anais . X Simpsio brasileiro de recursos hdricos. Gramado.

MOTTA, R.; REZENDE, L. 1999. The impact of sanitation on waterbornediseases on Brazil in: Peter H. May (org.) Natural Resource Valuationand Policy in Brazil: Methods and Cases pp 174-187 New York Colum-bia University Press.

MS, 1999 Ministrio da Sade, Home PageNAKAE, T.; BRIGHETTI, G. 1993 Dragagem a longa distncia aplicada aodesassoreamento da calha do rio Tiet. Anais . X Simpsio brasileiro de re-

cursos hdricos. Gramado.NEVES, M.,2005. Avaliao da quantidade de resduos slidos na drenagem.

Tese de Doutorado. Instituto de Pesquisas Hidrulicas. UFRGS.OLIVEIRA, M. G. B.; BAPTISTA, M. B. 1997 Anlise da evoluo temporal

da produo de sedimentos na bacia hidrogrfica da Pampulha e avaliaodo assoreamento do reservatrio. Anais. XII Simpsio Brasileiro de Recur-sos Hdricos - ABRH. Vitria.

PMBH, 1996 Plano Diretor Urbano. Prefeitura Municipal de Belo Horizonte.PMPA, 2000. Segundo Plano de Desenvolvimento Urbano e Ambiental de Por-

to Alegre. Prefeitura Municipal de Porto Alegre.PROST, A. (1992) The Management of Water Resources, Development andHuman health in the Humid Tropics In: Hydrology and Water Man-

agement in Humid Tropics. Cambridge University Press p 437-453.RAMOS, M.M.G. 1998Drenagem Urbana: Aspectos urbansticos, legais e metodolgicos

em Belo Horizonte . Dissertao de Mestrado Escola de Engenharia Universi-dade Federal de Minas Gerais.


41/269

41

ROESNER, L.A; TRAINA, P. 1994. Overview of federal law and USEPAregulations for urban runoff.Water Science & Technology V29 n 1-2 p445-454SCHUELLER, T. 1987. Controlling Urban Runoff : A Practical Manual for Plan-

ning and Designing Urban BMPs .SCIENTIFICAL AMERICAN, 2003. How we can do it. Scientifical American

fevereiro p52-55.SILVEIRA, A L. L., 1999. Impactos Hidrolgicos da urbanizao em Porto

Alegre. 4o Seminrio de Hidrologia Urbana e Drenagem. Belo Horizonte ABRH.

TIETENBERG, T., 2003.Environemtal and Natural Resource Economics. Addiosn Wesley. Boston 646p.

TUCCI, C.E.M. 1993. Hidrologia: Cincia e Aplicao. EDUSP, Editora daUFRGS, ABRH, 952p. TUCCI, C.E.M. 2000 a. Plano Diretor de Drenagem Urbana da Regio Metro-politana de Curitiba Memorando n. 8. CHMHill / SUDHERSA.

TUCCI, C.E.M., GENZ, F., 1994. Medidas de controle de inundaes in: Es-tudos Hidrossedimentolgicos do Alto Paraguai, IPH/MMA.

TUCCI, C. E. M.; PORTO, R. L. 2000. Storm hydrology and urban drainage.In: Tucci, C. Humid Tropics Urban Drainage, captulo 4. UNESCO.

WEIBEL, S.R., ANDERSON, R.J; WOODWARD,R.L.,1964. Urban LandRunoff as a factor in stream pollution. Journal Water Pollution Control Federa- tion . Washington, V. 36, n.7, 914-924.

WILKEN, P.,1978 Engenharia de drenagem superficial . So paulo: CETESB WHO, 1999 "World Health Report - 1999 - Statistical Annex", World Health Or-

ganization, Home Page. WORD BANK, 1999. World Development indicators. Urbanization. WordBank.

WRI, 1992.World Resources 1992-1993. New York: Oxford University Press.385p.

WRIGHT, A M. 1997 Toward a Strategic Sanitation Approach: Improving thesustentatibility of urban Sanitation in Developing Countries. UNDP World Bank 38p.


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42

Gesto das InundaesRibeirinhasControle das reas de risco do leito maior dos rios fundamental para a gesto das reas ribeirinhas

inundao ocorre quando as guas dos rios, riachos, galerias pluvi-ais saem do seu leito menor1 (figura 2.1) de escoamento e escoaatravs do seu leito maior que foi ocupado pela populao para mo-radia, transporte (ruas, rodovias e passeios), recreao, comrcio,industria, entre outros. Isto ocorre quando a precipitao intensa e o solo

no tem capacidade de infiltrar, grande parte do volume escoa para o sistemade drenagem, superando a capacidade do leito menor. Este um processonatural do ciclo hidrolgico devido variabilidade climtica de curto, mdio elongo prazo. Estes eventos chuvosos ocorrem de forma aleatria em funodos processos climticos locais e regionais.

Quando o rio escoa no seu leito maior denominado neste livro deinundao ribeirinha. Existem vrias terminologias que sero utilizadascomo sinnimos aqui como cheias, enchentes, etc. Estes termos tiveram di-ferentes origens que muitas vezes no dizem respeito a inundao (por e-xemplocheiapode estar relacionada com a cheia e a vazante do mar), mas

1 Leito menor a seo de escoamento ou calha onde a gua escoa na maior parte do tempo,delimitada por uma variao muito grande de inclinao das paredes do canal, onde o rio ocupararamente e denominada de leito maior. O leito maior pode ser extenso, de vrios quilmetros delargura e o leito menor tem alguns metros (excetuando rios de grande porte).

A

Captulo

2


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43

neste livro ser sido utilizado indistintamente para mencionar o processo tra-tado de inundao ribeirinha, definido acima.

2.1 Caractersticas das inundaes ribeirinhas

As condies meteorolgica e hidrolgica propiciam a ocorrnciade inundao. A capacidade de prever a meteorologia com grandeantecedncia muito pequena devido ao grande nmero de fatoresenvolvidos nos fenmenos meteorolgicos e interdependncia dosprocessos fsicos a que a atmosfera terrestre est sujeita. As condieshidrolgicas que produzem a inundao podem ser naturais ou artificiais. As condies naturais so aquelas cuja ocorrncia propiciada pela baciaem seu estado natural. Algumas dessas condies so: relevo, tipo deprecipitao, cobertura vegetal e capacidade de drenagem.

Os rios normalmente drenam nas suas cabeceiras, reas comgrande declividade produzindo escoamento de alta velocidade, quando a

declividade diminui a capacidade de escoamento diminui e ocorremalagamentos no leito maior2. A variao de nvel durante a enchente podeser de vrios metros em poucas horas. Quando o relevo acidentado asreas mais propcias ocupao so as planas e mais baixas, justamente

2 A capacidade de escoamento diretamente proporcional a rea e raio hidrulico da seo e dadeclividade e inversamente proporcional a sua declividade.


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aquelas que apresentam alto de risco de inundao e so as mais ocupadaspela populao.A vrzea de inundao de um rio morfologicamente crescenos seus cursos mdio e baixo, onde a declividade se reduz e aumenta aincidncia de reas planas.

As precipitaes mais intensas atingem reas localizadas e so emgeral dos tipos convectiva e orogrfica. Essas formas de precipitaoatuam, em geral, sobre pequenas reas. A precipitao ocorrida em Porto Alegre, em 13 de fevereiro de 1981, com cerca de 100 mm em 1 hora umexemplo. As precipitaes frontais atuam sobre grandes reas provocandoas maiores inundaes dos grandes rios.

A cobertura vegetal tem como efeito a interceptao de parte daprecipitao que pode gerar escoamento e a proteo do solo contra aeroso. A perda desta cobertura para uso agrcola tem produzido comoconseqncia o aumento da freqncia de inundaes devido falta deinterceptao da precipitao e ao assoreamento dos rios. Deve-seconsiderar que este efeito maior para chuvas freqentes e menor para aschuvas raras de grande durao.

As condies artificiais da bacia so aquelas provocadas pela ao dohomem. Alguns exemplos so: obras hidrulicas, urbanizao,desmatamento, reflorestamento e uso agrcola. A bacia rural possui maiorinterceptao vegetal, maiores reas permeveis (infiltrao do solo),menor escoamento na superfcie do solo e drenagem mais lenta. A baciaurbana possui superfcies impermeveis, tais como telhados, ruas e pisos, eproduz acelerao no escoamento, atravs da canalizao e da drenagemsuperficial. Os resultados da urbanizao sobre o escoamento so:aumento da vazo mxima e do escoamento superficial, reduo do tempode pico e diminuio do tempo de base (captulo 3). A urbanizao e odesmatamento produzem aumento da freqncia da inundao nas cheiaspequenas e mdias. Nas grandes cheias o seu efeito menor, pois acapacidade de saturao do solo e o armazenamento so atingidos e oefeito final pouco se altera.

2.2 Ocupao do espao urbano e impacto dasinundaes As inundaes so mais antigas que a existncia do homem na

terra. O homem sempre procurou se localizar perto dos rios para us-locomo transporte, obter gua para seu consumo e mesmo dispor seusdejetos. As reas ribeirinhas que correspondem ao leito maior geralmente


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so planas, propcias para o assentamento humano. Isto tem motivado asua ocupao, principalmente quando a freqente de inundao baixa.O desenvolvimento histrico da utilizao de reas livres explica os

condicionamentos urbanos hoje existentes. Devido grande dificuldade demeios de transporte no passado, utilizava-se o rio como a via principal. Ascidades se desenvolveram s margens dos rios ou no litoral. Pela prpriaexperincia dos antigos moradores, a populao procurou habitar as zonasmais altas aonde o rio dificilmente chegaria. Com o crescimentodesordenado e acelerado das cidades, principalmente na segunda metadedeste sculo 20, as reas de risco considervel, como as vrzeas inundveis,foram ocupadas, trazendo como conseqncia prejuzos humanos emateriais de grande monta devido s inundaes subseqentes.Os prejuzos ocorrem devido falta de planejamento do espaoe o conhecimento do risco das reas de inundaes. A experincia degesto de inundaes j existia no passado. No histrico da tabela 2.1observa-se que cerca de 3000 no passado as pessoas j planejavam aocupao do espao de inundao, mas que ainda hoje ainda no umaprtica corrente.

Tabela 2.1 Histrico de ocupao de reas de inundao. A cidade de Amarna no Egito, que Aquenaton (1340 aC) escolheu

para ser uma nova capital foi planejada considerando as reasinundaes, veja o relato: Correndo de leste para oeste, dois leitossecos de rio , nos quais nada se construiu por medo das enchentes repentinas ,dividiam a cidade em trs partes: o centro e os bairros residenciais denorte e do sul. Brier (1998).

A histria mostra em diferentes partes do globo que o homem temprocurado conviver com as inundaes, desde as mais freqentes at as maisraras. Uma experincia histrica a da igreja catlica, pois sempre que ocorreuma inundao numa cidade a igreja, apesar de ser uma das obras mais anti-gas, geralmente localiza-se em nvel seguro.

A gesto de inundao envolve a minimizao dos impactos e dificil-mente elimin-los, devido s limitaes econmicas de custo das obras e afalta de completo conhecimento do comportamento climtico em prever oseventos com antecedncia e preciso desejada. Hoyt e Langbein (1959) (tabe-la 2.2) procuraram retratara esta incerteza e incapacidade histrica de preveros eventos e sua variabilidade atravs de trs citaes histricas, a primeira doDilvio, descrito na Bblia, o segundo das secas e cheias do rio Nilo, tambm


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citados na Bblia e o terceiro uma hiptese de um evento que para os autoresera num futuro remoto, representa um evento extraordinrio. O texto procu-rou caracterizar a condio limitada que tem no homem no controle das i-nundaes ribeirinhas.

As inundaes representam 50% dos desastres naturais relacionadoscom a gua, dos quais 20% ocorrem nas Amricas. Na figura 2.1 apresentada a curva dos prejuzos anuais dos Estados Unidos devido asinundaes ribeirinhas. Pode-se observar que os valores variam de 0,02 a0,48 do PIB (Produto Interno Bruto), com valor mdio de 0,081% (cercade US$ 8,1 bilhes de dlares).

As inundaes ribeirinhas ocorrem principalmente devido ocupaodo solo do leito maior. Nos perodos de pequena inundao existe a tendn-cia de ocupar as reas de risco e quando ocorrem as maiores inundaes osprejuzos so significativos. A seguir so apresentados alguns casos sobreimpactos devidos a este tipo de cenrio:

Tabela 2.2 Histrico e suposies que demonstram a limitao da gesto dasinundaes (prefcio do livrofloods de Hoyt e Langbein, 1959) Terra de Canaan, 2957 a C, numa grande inundao, provavelmente

centrada cerca do UR no Eufrates, No e sua famlia se salvaram. Um dilvioresultante de 40 dias e 40 noites de continua precipitao ocorreu na regio. Terras ficaram inundadas por 150 dias. Todas as criaturas vivas afogaramcom exceo de No, sua famlia e animais, dois a dois, foram salvos numaarca e finalmente descansaram no Monte Ararat (passagem da bblia sobre oDilvio, citada no referido prefcio). Este texto caracteriza um evento derisco muito baixo de ocorrncia.

Egito XXIII, Dinastia, 747 a C. Enchentes sucedem secas. Fara a-nunciou que todo o vale do rio Nilo foi inundado, templos esto cheios degua e o homem parece planta dgua. Aparentemente os polders no sosuficientemente altos ou fortes para confinar as cheias na seo normal. Apresente catstrofe descreve bem os caprichos da natureza, outro fara re-clamou que por sete anos o Nilo no subiu. Textos semelhantes aos encon-trado relatos na Bblia, que tambm enfatizam a incapacidade de prever oclima e seus impactos quando ocorrem.

Em algum lugar nos Estados Unidos no futuro (o autor mencionavaano 2000, muito distante na poca). A natureza toma seu inexorvel preo.Cheia de 1000 anos causou indestrutvel dano e perdas de vida. Engenheirose Meteorologistas acreditam que a presente tormenta resultou da combina-o de condies meteorolgicas e hidrolgicas que ocorreriam uma vez em


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mil anos. Reservatrios, diques e outras obras de controle que provaram efe-tivas por um sculo e so efetivas para sua capacidade de projeto so incapa-zes de controlar os grandes volumes de gua envolvidos. Esta catstrofe trazuma lio que a proteo contra inundaes relativa e eventualmente a natureza cobra u preo daqueles que ocupam a vrzea de inundao. "

(a) No rio Itaja em Santa Catarina no Brasil existe uma srie de nveis m-ximos de inundaes desde 1852. Deste histrico pode-se observarque as trs maiores inundaes em Blumenau ocorreram entre 1852 e1911, sendo a maior em 1880 com 17,10 m (figura 2.2). Entre 1911 e1982 no ocorreu nenhuma inundao com cota superior a 12,90 m, oque fez com que a populao perdesse a memria dos eventos crticose ocupasse o vale de inundao. Em 1983, quando a cidade se encon-trava bem desenvolvida com populao de cerca de 500 mil habitantesocorreu uma inundao (a quinta em magnitude dos ltimos 150 anos)com cota mxima de 15,34 m. Os prejuzos resultantes em todo o Valedo Itaja representaram cerca de 8% do PIB de Santa Catarina. A liotirada deste exemplo que a memria sobre as inundaes se dissipacom passar do tempo e a populao deixa de considerar o risco. Comono h planejamento do espao de risco, a ocupao ocorre e os prejuzos so significativos. Excees podem ser observadas como a CiaHering (fundada em 1880, ano da maior inundao) manteve na me-mria o valor de 17,10m e desenvolveu suas instalaes em cota supe-rior a esta. Sem planejamento os relatos histricos so as nicas infor-maes disponveis para orientar as pessoas.


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0,00

0,10

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0,30

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0,50

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1 9 0 8

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1 9 1 8

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1 9 9 3

1 9 9 8

anos

% d

o P I B

Figura 2.1 Srie histrica do prejuzo anual devido inundaes nosEstados Unidos como % do PIB ( Priscoli ,2001).

(b) Na figura 2.3 podem-se observar os nveis de enchentes no rio Igua-u em Unio da Vitria. Entre 1959 e 1982 ocorreu apenas uma inunda-o com risco superior a cinco anos. Este perodo foi justamente o de

maior crescimento econmico e expanso das cidades brasileiras As en-chentes aps 1982 produziram prejuzos significativos na comunidade(tabela 2.3).

0246

810

1214

1618

1850 1900 1950 2000

year

f l o o

d l e v e

l , m

flood levels

lower flood level

Ano

Cotas de inundaoLimite do leito menor

Zm


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49

Figura 2.2 Nveis de inundaes em Blumenau, S. Catarina, Brasil.

Figura 2.3 Nveis mximos de enchentes no rio Iguau em Unio da Vitria(bacia de cerca de 25.000 km2 ), (Tucci and Villanueva, 1997)

(c) No alto rio Paraguai existe um dos maiores banhados do mundo,denominado Pantanal. Nesta regio sempre houve uma convivncia pa-

cfica entre o meio ambiente e a populao. Na figura 2.4 podem-se ob-servar os nveis mximos anuais em Ladrio desde o incio do sculo. Natabela 2.4 so apresentados valores do nvel mximo mdio de inundaoe das reas inundadas do Pantanal em trs perodos distintos. Pode-seobservar a grande diferena da dcada de 60 com relao s demais. Nes-te perodo houve ocupao dos vales de inundao por perodos longose no apenas sazonalmente. A populao foi desalojada nas dcadas se-guintes em funo do aumento da freqncia dos nveis de inundao. Aperda econmica do valor das propriedades e a falta de sustentao eco-nmica foi a conseqncia imediata. Esta populao passou a viver naperiferia das cidades da regio em estado de pobreza. Uma propriedade

que inundava 20% do tempo na dcada de 60, atualmente fica 80% i-nundada. Tabela 2.3 Perdas por inundaes em Unio da Vitria e Porto Unio

(JICA, 1995) Ano Prejuzos

US$ milhes

Dados5 anos10 anos100 anos


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50

1982 10.3651983 78.1211992 54.5821993 25.933

(d) Em Porto Alegre, RS existem nveis de inundao desde 1899,quando se observaram vrios eventos at 1967 (figura 2.5). Em 1970 foiconstrudo um dique de proteo para a cidade e desde 1967 no ocorrenenhuma inundao com tempo de retorno superior a 10 anos (~2,94m). Nos ltimos anos houve um movimento na cidade para a retirada do

dique de inundao, considerando que no tinham ocorrido eventos nosltimos 38 anos. Esta percepo errada do risco de inundao levou aCmara de Vereadores a aprovar a derrubada do dique, que felizmenteno foi executada pelo municpio.O ambiente institucional de controle de inundaes nos pases em de-

senvolvimento geralmente no leva a uma soluo sustentvel. Existem, ape-nas, poucas aes isoladas de alguns poucos profissionais. Em geral, o aten-dimento a enchente somente realizado depois de sua ocorrncia. A tendn-cia que o problema fique no esquecimento aps cada enchente, retornandona seguinte. Isso se deve a vrios fatores, entre os quais esto os seguintes:

0

1

2

3

4

5

6

7

1900 1920 1940 1960 1980 2000

Years

A n n u a

l l F l o o

d l e v e

l s ,

Anos

N v e i s m

x i m o s , m

Figure 2.4 Nveis mximos anuais em Ladario no Rio Paraguai e a m-dia dos perodos: (a) 1900-1961; (b)1961-1973; (c)1973-1991

Tabela 2.4 Valores estimados de nveis e reas inundadas no Pantanal(valores aproximados)


51/269

51

Perodo Nvel Mximo Mdiom rea Inundada Mdia noPantanal *1000. km2

1900-1959 4,16 351960 1972 2,21 151973-1992 5,49 50* valores aproximados obtidos de Hamilton ( 1995)

Falta de conhecimento sobre controle de enchentes por parte dosplanejadores urbanos;

Falta de planejamento e gesto de inundaes em nvel federal e es-

tadual; Pouca informao tcnica sobre o assunto e conhecimento na for-mao tcnica de engenheiros;

O desgaste poltico para os administradores pblicos no controleno-estrutural (zoneamento), j que a populao est sempre espe-rando uma obra hidrulica, por falta de uma maior capacitao sobreo assunto;

Em alguns locais no existe interesse na preveno das inundaes, poisquando ocorrem, os recursos so fornecidos fundo perdido.

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

44,5

5

1890 1910 1930 1950 1970 1990

nveis, m

a n o s

Figura 2.5 Nveis de inundao em Porto Alegre 1899-1994


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2.3 Avaliao das enchentes A variao do nvel ou de vazo de um rio depende das

caractersticas climatolgicas e fsicas da bacia hidrogrfica. Asdistribuies temporal e espacial da precipitao so as principaiscondies climatolgicas. As mesmas somente podem ser previstas comantecedncia de poucos dias ou horas, o que no permite a previso dosnveis de enchente com antecipao muito grande. O tempo mximopossvel de previso da cheia, a partir da ocorrncia da precipitao, limitado pelo tempo mdio de deslocamento da gua na bacia at a seode interesse.

A previso dos nveis num rio pode ser realizada a curto ou emlongo prazo. A previso de cheia em curto prazo ou em tempo atual,tambm chamada de tempo-real, permite estabelecer o nvel e seu tempode ocorrncia para a seo de um rio com antecedncia que depende dapreviso da precipitao e dos de

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