Reservatórios de Lote

Reservatórios de lote são “pequenos” reservatórios que agem em escala local (no próprio lote onde são geradas as vazões), distribuindo, assim, as ações de minimização dos impactos das cheias. O grifo na palavra pequenos é proposital, pois estes reservatórios são, de fato, muito pequenos na escala da bacia, mas dependendo dos critérios de projeto, podem assumir grandes proporções em relação às dimensões do lote. Estes reservatórios podem ser implantados sobre os telhados, ou no nível do chão, para captação das águas dos telhados, ou ainda enterrados, antes da saída da água do lote, podendo captar os escoamentos gerados por toda a superfície do lote.

Os reservatórios sobre o telhado requerem reforço estrutural para suportar as novas cargas exigidas pelo peso da água. Além disso, estes são capazes apenas de captar o que precipita sobre a cobertura, diminuindo, assim, a sua área de influência. Para captar outras áreas do terreno com um reservatório na cobertura, haveria necessidade de um sistema auxiliar de captação e bombeamento, ou a topografia do terreno e a localização da edificação neste devem ser muito favoráveis, de modo a possibilitar o escoamento por gravidade da água para o reservatório. Os reservatórios em nível do solo podem com facilidade captar a água dos telhados, sem necessidade de qualquer reforço estrutural, e sob condições favoráveis de topografia, poderiam eventualmente também captar águas do restante do terreno. Por outro lado, os reservatórios enterrados no solo podem captar a água de todo o perímetro do terreno, aumentando, assim, a sua área de influência. Estes reservatórios também podem ser usados para abastecimento de água não potável para a edificação, aumentando, assim, o valor

13 agregado da estrutura e diminuindo a demanda por água potável do sistema de abastecimento público.

Considerando o armazenamento de águas pluviais com fins conjuntos de abastecimento público, irrigação e controle de enchentes, Hoyt (1942 apud FENDRICH, 2002) relata casos conhecidos de antes do nascimento de Cristo.

Medidas de controle de enchentes foram utilizadas na antiga Babilônia, na bacia hidrográfica do Rio Eufrates, através desvio das águas excedentes com o enchimento das depressões no deserto Árabe. Medidas semelhantes foram utilizadas na bacia hidrográfica do Rio Nilo, porém, neste caso, as águas desviadas retornavam ao leito do rio, após o período das enchentes.

Da mesma forma que o controle de enchentes, o aproveitamento da água de chuva é feito desde a antiguidade. Há inscrições no Oriente Médio datadas de 850 a.C. que já recomendavam uma cisterna para cada casa. A Fortaleza de Masada, em Israel, tem cisternas escavadas em rocha com capacidade de 40 milhões de litros. A Fortaleza dos Templários, em Portugal, era abastecida com água de chuva já em 1160 d.C. Na Península de Iucatã, no México, há cisternas de antes da chegada de Cristóvão Colombo à América (TOMAZ, 1999).

No Século XV, na Alemanha, França e Rússia, o armazenamento das águas pluviais, foi desenvolvido e empregado, em conjunto, com as melhorias realizadas nos canais dos rios. Bacias de detenção das águas pluviais, com abertura fixa, foram usadas no Rio Loire por volta do ano de 1711 para proteção contra enchentes na cidade de Roanne, na França. Em Ohio, nos Estados Unidos, a experiência com a enchente de março de 1913, no Rio Miami, conduziu a construção de vários reservatórios do tipo bacias de detenção, destinados apenas para a proteção contra as enchentes (FENDRICH, 2002). Tsuchiya (1981 apud Cruz, 1998) descreveu que a mais de 35 anos a construção de reservatórios de detenção é obrigatória no Japão, devido ao crescente aumento das cheias como consequência da urbanização. Neste caso, cerca de 62% dos reservatórios são residenciais, representando a ordem de 1 a 2% da superfície de controle.

Tomaz (1999) aponta que na Califórnia, na Alemanha e no Japão são oferecidos financiamentos para a construção de captação e aproveitamento de água de chuva. Em Hamburgo, eram oferecidos à época valores entre US$ 1.550,00 e US$

2.000,00 para quem aproveitar a água de chuva e colaborar com a redução de riscos de enchentes através de reservatórios de lote.

Considerando-se este histórico de utilização de longo prazo e consolidado, um reservatório de lote se justifica pelos seguintes motivos (DUARTE, 2003 - adaptado):

 Os reservatórios de lote recuperam o armazenamento natural do terreno,

14 perdido com a ocupação;

 O impacto da urbanização não é transferido para jusante nas precipitações de baixa intensidade;

 Descentralização da responsabilidade pelo controle dos efeitos adversos da urbanização, acionando o indivíduo que se beneficia da edificação a agir em prol da minimização dos danos causados; e

 Os controles de volume e qualidade da água são feitos na fonte, diminuindo os investimentos públicos necessários com grandes sistemas de transporte e tratamento de água pluvial.

Quando do planejamento da implantação de um reservatório de lote, deve-se atentar para a sua localização na escala da bacia hidrográfica, pois, se estes se situam na parte média da bacia, suas vazões quando liberadas podem coincidir com os picos naturais das áreas mais a montante, potencialmente aumentando, assim, as vazões de pico a jusante. Neste mesmo sentido, as áreas que apresentariam melhores resultados em termos de implantação de reservatórios de lotes são, provavelmente, as áreas de montante das bacias. No entanto, os proprietários que vivem nestas áreas, não costumam sofrer com enchentes, não estando, assim, tão sensíveis ao problema.

Os agentes mais sensíveis à situação são os ocupantes das áreas mais baixas das bacias hidrográficas, os quais não se encontram em uma posição estratégica para poder colaborar com a redução dos picos de vazões através da implantação de reservatórios de lote ou outras técnicas compensatórias que apresentem tal resultado e, consequentemente, com a diminuição dos eventos de enchentes. Além disso, na parte baixa da bacia, reservatórios de lote podem falhar pela sobrecarga da rede de drenagem onde descarregam ou, em casos extremos, podem perder sua capacidade de armazenagem, se alocados em ruas que alagam e são preenchidos de fora para dentro do lote. Além disso, a manutenção periódica dos reservatórios é essencial para o seu bom funcionamento e deve ser realizada pelos ocupantes dos lotes de forma descentralizada, o que resulta em um problema de aplicabilidade e confiabilidade da eficiência dos seus resultados na escala de bacia.

Apesar dos aspectos acima citados, em diversos locais, a implantação de reservatórios para armazenamento de águas pluviais já é obrigatória. São encontrados dois tipos de leis a respeito, variando no intuito do armazenamento da água de chuva, se para aproveitamento ou para redução do volume de escoamento superficial efluente dos lotes. As leis mais disseminadas no Brasil dizem respeito ao armazenamento das águas pluviais para uso para fins não potáveis, reduzindo, assim, a demanda de água potável a ser disponibilizada pelas concessionárias. É o caso das leis:

 10.785/2003, de Curitiba, que obriga novas construções de qualquer

15 tamanho a captarem a água de chuva das coberturas e armazenarem em reservatório específico e utilizá-la para fins não potáveis. O reservatório deve ter no mínimo 500 L de capacidade de armazenamento. Esta lei é regulamentada pelo Decreto Municipal n° 293/2006;

 6.345/2003, em Maringá, que prevê o incentivo para a instalação de reservatórios para armazenamento de águas pluviais para fins não potáveis;

 4.393/2004, no estado do Rio de Janeiro, que obriga a construção de reservatórios para armazenamento de águas pluviais para uso em fins não potáveis em construções residenciais com mais de 50 famílias ou comerciais com mais de 50 m² de área construída;

 14.018/2005, de São Paulo, regulamentado pelo Decreto Municipal n° 47.731/2006, que dispõe sobre a consideração nos projetos de reformas e novas construções sobre a captação e uso das águas pluviais. Imóveis existentes deverão se adequar em um prazo de 10 anos;

 4.181/2008, no Distrito Federal, que incentiva a instalação de equipamentos para captação e aproveitamento da água de chuva em edificações com mais de 200 m² de área construída;

 6.511/2009, de Guarulhos, que obriga a adoção de reservatórios para armazenamento da água de chuva coletada das coberturas para uso em fins não potáveis em edificações com mais de 250 m² de área de cobertura.

Não são todas as leis acima apresentadas (ou suas regulamentações) que especificam os critérios de dimensionamento dos reservatórios. Mas as que o fazem, como a lei 10.785, de Curitiba, não consideram os índices pluviométricos locais como um de seus critérios de dimensionamento, mas apenas a demanda por água não potável da edificação, deixando clara sua vocação apenas para abastecimento de água e não de redução de vazões efluentes do lote.

No entanto, há também alguns lugares que já legislaram obrigando a adoção de reservatórios para águas pluviais com o objetivo específico de redução de picos de vazão efluente do lote, entendendo-se que os benefícios compensam as dificuldades operacionais. Conforme já citado, no Japão é relatada a obrigatoriedade de implantação de reservatórios de detenção há mais de três décadas (Tsuchiya, 1981 apud Cruz, 1998). No Brasil, diversas grandes cidades também já contam com

16 legislação específica de reservação em lote para novos empreendimentos, como é o caso de São Paulo e do Rio de Janeiro. No município de São Paulo, foi promulgada a Lei Municipal nº 13.276 em 2002 – Lei das Piscininhas. Esta torna obrigatória a construção de reservatórios para captação das águas pluviais que escoarem sobre coberturas e pavimentos para terrenos com área impermeabilizada superior a 500 m² em casos de novas construções ou reformas para a obtenção do Certificado de Conclusão ou Auto de Regularização. Esta lei foi regulamentada pelo decreto municipal nº 41.814/2002. Para o cálculo do volume do reservatório a ser construído, é utilizada uma duração de chuva igual a uma hora e o índice pluviométrico de 60 mm/h. Esta lei também define que deve-se, preferencialmente, infiltrar a água retida ou reutilizá-la (com o auxílio de um segundo tanque de armazenamento), em vez de descartá-la na rede pública de águas pluviais. No município do Rio de Janeiro, a Lei nº 23.940/2004 também torna obrigatória instalação de tais reservatórios, para os mesmos casos que a lei de São Paulo. No entanto, apesar de estas leis colaborarem com o aumento da detenção da água em seu local de geração, elas não se mostram muito eficientes, visto que o problema já está estabelecido na urbanização consolidada e a lei só é aplicável para novos empreendimentos. Além disso, regiões muito adensadas e com alta taxa de impermeabilização geralmente possuem lotes pequenos (com menos de 500 m² de área impermeabilizada), não se enquadrando, assim, nos requisitos de obrigatoriedade das leis supracitadas.

De forma muito diferente das outras leis apresentadas, o município de Porto Alegre possui o decreto municipal nº 15.371 de 2006, que, em vez de definir volumes a serem armazenados pelo lote, determina uma vazão específica máxima efluente para quando houver impermeabilização do terreno. Este critério é mais coerente com o objetivo de limitar os escoamentos efluentes das áreas urbanizadas às capacidades de veiculação das estruturas hidráulicas existentes. O decreto fornece uma fórmula para cálculo de reservatórios, se esta for a estratégia adotada pelo proprietário para regularização das vazões, mas sugere também outras medidas compensatórias passíveis de serem adotadas, como pavimentos permeáveis, trincheiras de infiltração e desconexão do telhado com o sistema de drenagem, as quais reduziriam o volume a ser armazenado. No entanto, mesmo este decreto é flexibilizado para lotes de tamanho inferior a 600 m² e para residências unifamiliares, estando a sua obrigatoriedade, nestes casos, a critério do Departamento de Esgotos Pluviais – DEP.

Na fase de projeto dos reservatórios de lote é importante que se valorize a simplicidade de operação e manutenção destes, de forma a diminuir os possíveis problemas relacionados a estes aspectos. Assim, deve-se evitar o uso de

17 equipamentos automáticos, que necessitem de manutenção periódica, ou sistemas que requeiram operação durante a chuva. No entanto, em casos onde se pretende aproveitar a água armazenada para uso no lote, é necessário um mínimo de operação, se for mantida paralelamente a intenção de otimização do abatimento de picos de vazão. Assim, haveria três possibilidades de configuração de reservatórios de lote.

Um otimiza o armazenamento das águas pluviais, para amortecer os picos de vazões, o qual deve estar sempre vazio para receber novas chuvas. A Figura 3 apresenta um sistema com este objetivo, onde capta-se a água do escoamento superficial de toda a área do lote, maximizando, assim, o volume reservado, sem preocupar-se com a contaminação da água pelos pavimentos ou da água armazenada. O volume armazenado é destinado posteriormente à infiltração ou descarga na galeria de águas pluviais.

Figura 3 – Reservatório para água de chuva que capta o escoamento de todo o lote (máximo volume possível), porém sem preocupação com a qualidade da água

armazenada (WATERFALL, 2002).

Outra possibilidade é a priorização do abastecimento de água para fins não potáveis, o qual se esvazia conforme a demanda da água e não estará necessariamente vazio quando ocorrer uma nova precipitação, não sendo possível, portanto, contar com esta contribuição no abatimento de vazões efluentes do lote. A Figura 4 apresenta um esquema de um sistema deste tipo, que tem também como característica a preocupação com a qualidade da água armazenada.

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Figura 4 – Reservatório para água de chuva com gradeamento, caixa de decantação e cloração para utilização da água para fins não potáveis diretamente do reservatório

(OLIVEIRA et al, 2012).

E um terceiro tipo de sistema seria a combinação dos dois tipos, otimizada para ambos os usos, o qual requer cuidadosa operação para o seu bom funcionamento, pois ele deve suprir a demanda por água não potável do lote e, ao mesmo tempo, ter volume disponível quando da ocorrência de uma chuva. Uma opção para facilitar a operacionalização de um sistema de detenção de águas pluviais aliado ao de utilização da água para fins não potáveis é a implantação de dois reservatórios independentes: um com a função de reter o escoamento superficial do terreno e outro para armazenar a água para uso posterior, o que torna o sistema mais oneroso. Uma possibilidade de sistema deste tipo é apresentada na Figura 5.

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Figura 5 – Sistema de armazenamento de água de chuva com dois reservatórios: caixa d`água para uso para fins não potáveis e reservatório vazio para detenção em eventos

chuvosos (FENDRICH, 2002).

Segundo Duarte et al (2003), a demanda de água para usos não potáveis em uma residência varia entre 30 e 50%. No entanto, para que este aproveitamento seja realizado, é necessário um sistema paralelo de distribuição de água na edificação que não tenha ligações cruzadas com a rede de abastecimento de água potável, assim como uma segunda caixa d'água. Em novas construções, apesar de onerosa, a implantação dessa estrutura é mais viável do que em edificações existentes. Todas as torneiras de água não potável devem estar claramente identificadas como tal e as tubulações devem ser diferenciadas das de água potável.

A água de chuva deve ser usada apenas para fins não potáveis, principalmente em áreas industriais, onde a poluição atmosférica pode influenciar na qualidade da água coletada (TOMAZ, 1999). No Brasil, o aproveitamento de água de chuva para fins não potáveis é regido pela norma NBR 15.527:2007 – Água de chuva – Aproveitamento de coberturas em áreas urbanas para fins não potáveis – Requisitos.

Esta norma trata apenas da captação de coberturas para aproveitamento, pois a

20 captação de superfícies onde ocorre circulação requer cuidados especiais com a qualidade da água, que tende a ser mais contaminada. A NBR em questão sugere uma qualidade mínima da água para aproveitamento que é apresentada na Tabela 2.

Tabela 2 - Parâmetros de qualidade de água de chuva para usos restritivos não potáveis.

Parâmetro Análise Valor

Coliformes totais Semestral Ausência em 100 mL

Coliformes termotolerantes Semestral Ausência em 100 mL Cloro residual livre ^a Mensal 0,5 a 3,0 mg/L

Turbidez Mensal < 2,0 uT ^b, para usos menos

restritivos < 5,0 uT Cor aparente (caso não seja utilizado

nenhum corante, ou antes da sua utilização)

Mensal < 15 uH ^c Deve prever ajuste de pH para proteção

das redes de distribuição, caso necessário

Mensal

pH de 6,0 a 8,0 no caso de tubulação de aço carbono ou galvanizado

NOTA: Podem ser usados outros processos de desinfecção além do cloro, como a aplicação de raio ultravioleta e aplicação de ozônio.

a No caso de serem utilizados compostos de cloro para desinfecção.

b uT é a unidade de turbidez.

c uH é a unidade Hazen.

É também sugerido na NBR 15.527 o descarte, de forma automática, da água do escoamento inicial. O dispositivo de descarte inicial deve ser dimensionado pelo projetista com base nos dados específicos do projeto. Na ausência de dados, a norma sugere o descarte dos 2 mm iniciais da chuva, que estariam mais contaminados, devido à lavagem da superfície de captação. Uma das opções para este descarte é o sistema apresentado na Figura 6, que conta com um reservatório de auto-limpeza para retenção do volume inicial de chuva. No entanto, mesmo com estes cuidados, a norma não recomenda o uso para lavagem de roupas sem um tratamento com filtragem lenta.

Outras referências bibliográficas também não indicam o uso em piscinas, sem este tipo de tratamento (TOMAZ, 2009). A escolha da área de captação, se a água captada em superfícies onde há circulação será aproveitada e os tipos de tratamento são critérios de projeto sob responsabilidade do projetista e que dependem dos usos pretendidos e das características locais. No entanto, esta água não deve, em hipótese alguma, ser utilizada para fins potáveis (TOMAZ, 2009).

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Figura 6 – Esquema de coleta e armazenamento de água de chuva com reservatório de auto-limpeza (TOMAZ, 2009).

A qualidade da água de chuva varia de acordo com diversos fatores, como localização geográfica, características do evento pluviométrico e condições meteorológicas, presença de vegetação e poluição da região. Próximo ao oceano é comum a presença de elementos como sódio, potássio, magnésio, cloro e cálcio na água da chuva. No interior dos continentes, entretanto, é mais comum a presença de elementos presentes no solo e de origem biológica, como sílica, alumínio, ferro, nitrogênio, fósforo e enxofre. Em áreas urbanas e polos industriais, é comum a presença de elementos oriundos da poluição do ar, como dióxido de enxofre (SO2), óxidos de nitrogênio (NOx), chumbo e zinco (TOMAZ, 1999).

Segundo Mascarenhas et al (2005), os reservatórios de lote não melhoram significantemente a qualidade das águas pluviais escoadas. Observa-se, sim, uma diminuição significativa da quantidade de sólidos suspensos e das substâncias relacionadas a estes. Para manter a qualidade da água dos reservatórios, devem ser realizadas descargas de fundo e limpeza pelo menos uma vez ao ano, pois, junto com a água da chuva vêm poluentes e microrganismos presentes na superfície de captação e no ar, os quais se acumulam em uma camada no fundo do reservatório.

Além disso, deve-se evitar a entrada de luz no reservatório e o extravasor e o dispositivo de descarga de fundo devem possuir grades, para evitar a entrada de pequenos animais por estes acessos (TOMAZ, 1999). O autor também recomenda que, caso haja suspeita de contaminação da água, que seja adicionada solução de

22 hipoclorito de sódio a 10%. No entanto, para águas com elevado teor de matéria orgânica, é necessário cuidado especial na adição de compostos clorados, pois estes reagem com os precursores (substâncias húmicas e fúlvicas) gerando compostos organoclorados conhecidos como trialometanos (THM) e tricloraminas, os quais são tóxicos à saúde humana. Os THM podem ser absorvidos não apenas por ingestão, mas também por inalação e absorção dérmica e são reconhecidamente carcinogênicos para diversas espécies animais (TOMINAGA & MIDIO, 1999).

Os reservatórios de lote, devido a suas pequenas dimensões, não são capazes de amenizar significativamente os picos de grandes cheias. Segundo Mascarenhas et al (2005), para precipitações frequentes, com período de recorrência menor que um ano, a eficiência da redução de picos de vazão efluentes pode chegar a 80%. No entanto, para eventos de precipitação mais intensa, esta diminuição cai significativamente, havendo relatos de ser de apenas 10%. A Figura 7 apresenta um exemplo de hidrograma de entrada e saída de um reservatório de lote, representando o seu comportamento típico em termos de redução de vazões de pico.

Figura 7 – Exemplo de hidrogramas afluente e efluente de um lote com reservatório para águas pluviais.

Figura 7 – Exemplo de hidrogramas afluente e efluente de um lote com reservatório para águas pluviais.