UNIVERSIDADE DO SUL DE SANTA CATARINA AMANDA MARCON KIRCHNER
ESTUDO COMPARATIVO UTILIZANDO O MÉTODO RACIONAL E VEN TE CHOW PARA CÁLCULO DA VAZÃO DE PEQUENAS BACIAS EM PERÍMETRO
URBANO
TUBARÃO 2019
AMANDA MARCON KIRCHNER
ESTUDO COMPARATIVO UTILIZANDO O MÉTODO RACIONAL E VEN TE CHOW PARA CÁLCULO DA VAZÃO DE PEQUENAS BACIAS EM PERÍMETRO
URBANO
Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Curso de Engenharia Civil da Universidade do Sul de Santa Catarina como requisito parcial à obtenção do título de Bacharel em Engenharia.
Prof. Esp. Ismael Medeiros
TUBARÃO 2019
Dedico este trabalho a quem colabora com a natureza, não agredindo para levar vantagem. Dedico também para aqueles que sofreram com os desastres naturais.
AGRADECIMENTOS
Agradeço à minha família, em especial aos meus pais, Sérgio Luiz Alberton Kirchner e Nílcéia Marcon Kirchner, ao meu irmão Fernando Marcon Kirchner e ao meu companheiro Robson Peron que estiveram ao meu lado dando todo o suporte para que eu conseguisse obter sucesso neste trabalho.
Aos professores do curso de engenharia civil que auxiliaram na construção do conhecimento e contribuíram para enriquecer o estudo.
Aos integrantes da banca avaliadora, José Cerilo Calegaro e Dayani Della Giustina Michels, por participarem deste dia importante e avaliarem.
Ao orientador Ismael Medeiros por estar junto nesta longa caminhada, oferecendo grande auxílio para o desenvolvimento deste trabalho.
“Quando há expansão urbana sem limites, a natureza por si só, impõe os seus.” Henrique Z. Hansmann
RESUMO
Os altos índices pluviométricos em curto espaço de tempo no verão no Brasil fazem córregos e rios transbordarem. O município de Braço do Norte atribui ao córrego Santa Augusta a drenagem da zona urbana da cidade e sofre com enchentes e alagamentos atingindo edificações construídas próximas ao córrego e a tubulações de drenagem. Para analisar a situação e encontrar possíveis soluções para o problema, a prefeitura de Braço do Norte, Santa Catarina, realizou um estudo sobre a rede de macrodrenagem, no qual foi estimada a vazão do córrego para prever eventos de enchentes e propor novos diâmetros para a tubulação. Para avaliar e prever obras que supram a necessidade da vazão da água é possível calcular através de métodos de vazão de pequenas bacias, como o Racional, Ven Te Chow, I-Pai-Wu, entre outros. O estudo da prefeitura de Braço do Norte utilizou o Método Racional, logo, observou-se a oportunidade de analisar o Método Ven Te Chow com o intuito de comparar as vazões encontradas e analisar o mais adequado. Com o resultado, observou-se que o Método Ven Te Chow enquadra-se melhor ao córrego mencionado mostrando-se cálculos bem sucedidos com vazões menores, provendo um dimensionamento menor e assim uma viabilidade econômica melhor.
ABSTRACT
The high rainfall rates in short time in summer in Brazil make streams and rivers overflow. The city of Braço do Norte attributes to the Santa Augusta stream the drainage of the urban area of the city and suffers with floods reaching buildings built close to the stream and drainage tubing. To analyze the situation and find possible solutions to the problem, the city of Braço do Norte, Santa Catarina, carried out a study on the macrodrainage network, in which the flow of the stream was estimated to predict flood events and propose new diameters for the tubing. In order to evaluate and predict works that supply the need of water flow, it is possible to calculate through flow methods of small basins such as Racional, Ven Te Chow, I-Pai-Wu, among others. The study in the city of Braço do Norte used the Rational Method, so it was observed the opportunity to analyze the Ven Te Chow Method in order to compare the flows found and analyze the most appropriate one. With the result, it was observed that the Ven Te Chow Method fits better to the aforementioned stream, showing successful calculations with smaller flows, providing a smaller dimensioning and thus a better economic viability.
LISTA DE ILUSTRAÇÕES
Figura 1 – Esquema da tubulação de microdrenagem. ... 19
Figura 2 – Esquema Controle de Medidas. ... 20
Figura 3 – Elementos envolvidos na fase de aquisição de dados. ... 25
Figura 4 – Igreja de Braço do Norte. ... 34
Figura 5 – Mapa hipsométrico da cidade de Braço do Norte. ... 35
Figura 6 – Histograma de frequência em relação as cotas altimétricas. ... 36
Figura 7 – Ocupação irregular na calha do Córrego Santa Augusta. ... 38
Figura 8 – Caracterização do Córrego Santa Augusta. ... 39
Figura 9 – Esgoto sendo jogado no córrego. ... 40
Figura 10 – A e B – na foto A (da esquerda) está a rua com bocas de lobo localizadas no meio fio da ciclovia, na foto B (da direita) está o alagamento na mesma rua, causado pela boca de lobo não possuir capacidade de vazão suficiente para escoar. ... 40
Figura 11 – Exutória ... 41
Figura 12 – Relação de tempo de duração, intensidade e frequência. ... 48
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 – Análise do desenvolvimento territorial e urbano... 28
Tabela 2 – Valores de CN para bacias urbanas. ... 43
Tabela 3 – Relação entre os valores de td/T e os fatores de redução de pico Z. ... 45
Tabela 4 – Vazão para o tempo de retorno de 5 anos. ... 46
Tabela 5 – Vazão para o tempo de retorno de 10 anos. ... 46
Tabela 6 – Vazão para o tempo de retorno de 25 anos. ... 47
Tabela 7 – Vazão para o tempo de retorno de 50 anos. ... 47
Tabela 8 – Vazão para o tempo de retorno de 100 anos. ... 48
LISTA DE EQUAÇÕES
Equação 1 – Vazão pelo Método Ven Te Chow ... 30
Equação 2 – Intensidade ... 42
Equação 3 – Chuva total acumulada ... 42
Equação 4 – Precipitação efetiva ... 42
Equação 5 – Fator de correção da precipitação efetiva ... 44
Equação 6 – Coeficiente de deflúvio ... 44
Equação 7 – Tempo de retardo ... 44
Equação 8 – Fator climático ... 45
Equação 9 – Vazão pelo Método Ven Te Chow ... 45
Equação 10 – Tempo de Concentração ... 49
SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO ... 12 1.1 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA ... 12 1.2 OBJETIVOS ... 13 1.1.1 Objetivo geral ... 13 1.1.1.1 Objetivos específicos ... 13 2 REVISÃO DE LITERATURA ... 14
2.1 USO E OCUPAÇÃO DOS SOLOS ... 14
2.2 OBRAS DE INFRAESTRUTURA URBANA ... 17
2.3 CONFLITOS DE OBRAS DE INFRAESTRUTURA URBANA... 21
2.4 GEOPROCESSAMENTO PARA USO E OCUPAÇÃO DOS SOLOS ... 23
2.5 PARÂMETROS DO MINISTÉRIO DAS CIDADES ... 26
2.6 MÉTODO DE VAZÃO PARA PEQUENAS BACIAS ... 30
3 METODOLOGIA DA PESQUISA ... 31
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA REALIZADA ... 31
3.2 MECANISMOS DE COLETA DE DADOS ... 32
3.3 O PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DA PESQUISA ... 32
3.4 PROCEDIMENTOS DA PESQUISA ... 33
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES ... 34
4.1 HISTÓRIA E DESENVOLVIMENTO DO MUNICÍPIO ... 34
4.2 CARACTERÍSTICAS GERAIS ... 36
4.3 O PROBLEMA: ALAGAMENTO NA REGIÃO CENTRAL ... 37
4.4 CARACTERÍSTICAS DO CÓRREGO SANTA AUGUSTA ... 41
4.5 ROTEIRO DE CÁLCULO VEN TE CHOW ... 41
4.6 RESULTADOS DO CÁLCULO VEN TE CHOW ... 45
4.7 COMPARANDO MÉTODOS ... 48
5 CONCLUSÃO ... 52
1 INTRODUÇÃO
Desde os tempos mais remotos, como no antigo Egito, o rio Nilo sempre foi a alavanca de desenvolvimento da região. Nesse período histórico, o agrupamento da população se dava através de condições naturais favoráveis para habitação, com isso os egípcios tiveram que aprender a lidar com as secas e as cheias, criando sistemas de irrigação (BRUMES, 2001). No Brasil é comum ocorrerem tempestades com alto índice pluviométrico no verão, em curtos intervalos de tempo, fazendo córregos e rios transbordarem. Existem algumas classificações quanto ao nível de água que podem ser definidas como: enchente é o aumento do nível d’água atingindo a cota máxima do canal, sem gerar transbordamento; inundação é o transbordamento das águas atingindo áreas marginais; já alagamento é o acúmulo de água nas ruas devido a problemas de drenagem.
Inundações e alagamentos poderiam ter um impacto menor sobre o ambiente, construções e pessoas se o uso irregular dos solos e drenagem fossem tratados com mais atenção, pois, muitas vezes, seres humanos ocupam as margens1, causando danos a uma área
destinada apenas para transbordamento e não habitação.
Para avaliar e prever obras que supram a necessidade da vazão é possível fazer cálculos, através de métodos de vazão de pequenas bacias, como o Racional, Ven Te Chow, I-Pai-Wu, entre outros, cada um com suas características e funcionalidades especificas.
1.1 JUSTIFICATIVA E PROBLEMA
Com o crescimento populacional, e consequente demanda por uso e ocupação dos solos, a baixa taxa de infiltração do solo tem papel de protagonista nos problemas que envolvem alagamentos em ambientes urbanos. A Lei nº 6.766/19792 exige que parcelamentos dos solos
sejam executados mantendo-se áreas destinadas a parâmetros ambientais, principalmente a preservação de áreas naturais sujeitas a alagamentos. A ocupação irregular destas áreas3
potencializa problemas de ordem social, uma vez que, resulta em consequência de desabrigados e danos materiais e/ou, em casos mais extremos, vítimas fatais.
1 Entende-se por margem neste trabalho como beira de leito pluvial, onde é normal ocorrer inundações. 2 Lei de parcelamento dos solos para fins urbanos criada em 19 de dezembro de 1979.
A ausência de políticas públicas voltadas ao tema, somadas ao risco de ocupação destas áreas, favorecem o problema exposto. Com as fortes chuvas de verão, o nível dos córregos se eleva muito rapidamente, impossibilitando que água escoe a tempo de evitar inundações e alagamentos. Por isso, muitas famílias, que têm suas casas em pontos em que a drenagem se mostra deficitária e em APP (Área de Preservação Permanente), acabam sofrendo com a água que invade o local. Na maioria das situações, esta água está contaminada com esgoto e impurezas, fazendo com que essas habitações percam boa parte de seu valor imobiliário, prejudicando a qualidade de vida das pessoas que residem nelas, além da perda financeira que dificilmente será recuperada.
Existem possíveis soluções para a alta vazão que podem ser encontradas a partir de cálculos, considera-se que existam alguns métodos de vazão de pequenas bacias (adiante será abordado com mais profundidade), que auxiliam a dimensionar a vazão e as tubulações da rede de drenagem.
A investigação abordada tem como pergunta central a comparação dos métodos de estimativa de vazão, sendo eles Racional com Ven Te Chow, qual é mais eficiente para a situação?
Com a vazão estimada adequada é possível dimensionar a tubulação de forma a atender as necessidades e ainda ser mais viável economicamente, influenciando na tomada de decisão na construção.
1.2 OBJETIVOS
1.1.1 Objetivo geral
Avaliar os mecanismos dinâmicos de alagamentos na região central da cidade de Braço do Norte, a partir do cruzamento de informações de uso e ocupação dos solos e da análise de séries históricas, para comparar dois métodos de vazão de pequenas bacias.
1.1.1.1 Objetivos específicos
a) Elaborar cenários tendências de uso e ocupação dos solos com base na hidrografia regional; b) Identificar, a partir de técnicas de geoprocessamento, maiores informações sobre a
microbacia do Córrego Santa Augusta, em Braço do Norte/SC. c) Estimar vazões máximas pelo Método Ven Te Chow.
2 REVISÃO DE LITERATURA
2.1 USO E OCUPAÇÃO DOS SOLOS
O Código Florestal Brasileiro é regido pela Lei 12.651 (BRASIL, 2012), destinada a proteção e limitação do uso de propriedades e vegetações existentes, para promover a redução de desastres naturais. Nele existem parâmetros a serem seguidos, juntamente com o plano diretor de cada cidade, constam orientações de como prosseguir para evitar ocupação em locais inapropriados, como nas margens do curso hídrico, encostas e topo de morro. Há leis a respeito do uso do solo e meio ambiente para assegurar qualidade de moradia e evitar consequências causadas por alagamentos e inundações.
Consoante aos pensamentos de Coutinho et al. (2013), as bacias hidrográficas onde há ocupação do solo de forma inadequada e irregular, no meio rural ou urbano, tem como consequência o desequilíbrio no comportamento hidrodinâmico do solo, podendo agravar inundações e deslizamentos, em épocas de chuvas, em razão da diminuição da capacidade de reter a água no solo da bacia. Cabe aqui ressaltar que, para Tucci e Clarke (1997), a vegetação influencia no balanço de energia e no fluxo de volumes de água, pois a parcela inicial precipitada é captada pela vegetação, portanto quanto maior for a área de folhagem, maior a quantidade de água retida durante a precipitação.
Conforme Castro (2003, p.104), “Os movimentos gravitacionais de massa ocorrem com relativa frequência em áreas de encostas desestabilizadas por ações antrópicas, provocando graves desastres, que costumam ocorrer de forma súbita.” Ações antrópicas4 como
desmatamento, queimadas, poluição do solo, entre outros fatores, podem interferir no clima, ciclo da chuva, propriedades do solo e por consequência na fauna e flora. Esta ideia é complementada pelo conceito apresentado por Braga (2012):
As alterações previstas no clima global devem impactar fortemente os assentamentos humanos, sobretudo os urbanos. É esperado o aumento da incidência de desastres naturais associados a eventos climáticos extremos, como inundações e deslizamento de terra. Também se espera um aumento da incidência de doenças infecciosas ligadas à água, bem como de impactos negativos das ondas de calor sobre a saúde dos mais debilitados. Aponta-se também que os pobres urbanos são a população mais vulneráveis a esses riscos. (BRAGA, 2012, p.4).
Segundo Araújo (2002, p.8), “Como, entre outros motivos, a estrutura de fiscalização dos órgãos que compõem o SISNAMA é bastante deficiente, as áreas protegidas
são, muitas vezes, ocupadas por assentamentos humanos informais”. As normas da legislação que compõe o Sistema Nacional do Meio Ambiente5 (SISNAMA) são rigorosas, porém muitas
vezes permanece apenas no papel, sem a devida aplicação (id ibid.).
De acordo com o Programa das Nações Unidas para Assentamentos Humanos (ONU-Habitat, 2013), estimativas apontam que, até o ano de 2050, mais de 70% da população mundial estará vivendo em cidades. Esse crescimento populacional desordenado tem como consequência a ocupação irregular dos solos, oriunda de demandas acentuadas por moradias, transporte, etc. Assim, costumeiramente, apresenta-se previsível a ocupação de áreas inapropriadas como encostas, morros e planícies fluviais. Como tentativa de controlar esse transtorno, existem leis que fazem parte do Sistema Nacional do Meio Ambiente (SISNAMA), mas que nem sempre são aplicadas como deveriam.
A crescente expectativa sobre a questão imobiliária no país, e o alto valor dos imóveis, geram pessoas “pré-selecionadas”, capazes de adquirir, e limitam significativamente a oferta de imóveis mais acessíveis, obrigando uma parcela da população a residir em áreas impróprias, de risco, como encostas sujeitas a deslizamentos (COUTINHO et al., 2013).
Quando o Estado investe em infraestrutura urbana, valoriza os imóveis daqueles que são beneficiados pelos investimentos (GAIARSA, 2010). Porém, de acordo com Braga (2012), a ocupação relacionada a áreas ambientais e com maior vulnerabilidade a mudanças climáticas acontece também através do parcelamento do solo, destinado aos loteamentos e condomínios, voltados para todas classes sociais. Esta afirmativa corrobora com o apresentado por Souza (2017):
O problema da urbanização espontânea e sem planejamento ocorre por um ou mais fatores ao longo do tempo e principalmente nas últimas décadas, a população que migra para as cidades geralmente é de baixa renda e não possui capacidade de investimento e tende a invadir áreas públicas ou comprar áreas precárias sem infraestrutura da urbanização, ou seja, esta população ocupa áreas de risco, zonas de favela. Nestas áreas há risco de inundação ou de deslizamento; déficit de emprego, renda e de moradia é alto; legislações equivocadas de controle do espaço urbano; incapacidade do município de planejar e antecipar a urbanização e investir no planejamento do espaço seguro e adequado como baseado desenvolvimento urbano; crise econômica nos países. (TUCCI, 2005, apud SOUZA, 2017, p.26).
Para o Código Florestal atual, que é a Lei 12.651 (BRASIL, 2012), existem locais que não devem ser habitados, por serem zonas de risco. Há outros que podem ser, mas que precisam assegurar o uso do solo de modo sustentável. Esses locais são definidos como Área
5 O Sistema Nacional do Meio Ambiente é o órgão superior ao Ministério do Meio Ambiente, criado pela Lei
de Preservação Permanente (APP) e Reserva Legal (RL). Conforme o art. 3º, nos incisos II e III:
II - Área de Preservação Permanente - APP: área protegida, coberta ou não por vegetação nativa, com a função ambiental de preservar os recursos hídricos, a paisagem, a estabilidade geológica e a biodiversidade, facilitar o fluxo gênico de fauna
e flora, proteger o solo e assegurar o bem-estar das populações humanas; III - Reserva Legal: área localizada no interior de uma propriedade ou posse rural,
delimitada nos termos do art. 12, com a função de assegurar o uso econômico de modo sustentável dos recursos naturais do imóvel rural, auxiliar a conservação e a reabilitação dos processos ecológicos e promover a conservação da biodiversidade, bem como o abrigo e a proteção de fauna silvestre e da flora nativa;
Nas áreas marginais de leito hídrico6, está previsto, dentro dos parâmetros
conceituais de hidrologia, que aconteçam inundações. Que é o momento no qual o curso hídrico transborda, causando prejuízos, por isso, esse tipo de área não deve ser habitada. Ainda no art. 3º do Código Florestal, os incisos XXI e XXII ressalvam este fato, “várzea de inundação ou planície de inundação: áreas marginais a cursos d’água sujeitas a enchentes e inundações periódicas; faixa de passagem de inundação: área de várzea ou planície de inundação adjacente a cursos d’água que permite o escoamento da enchente; [...]’’ (id ibid.).
No art. 4º, desta mesma Lei, observa-se os parâmetros de Área de Preservação Permanente, em zonas rurais e urbanas, como sendo as faixas marginais de qualquer curso d’água natural, seja ele intermitente ou perene, encostas e topo de morro. As faixas marginais são protegidas, contendo metragem de afastamento desde a borda da calha do leito regular, com o limite estabelecido baseado no Plano Diretor da cidade em função da sua largura. Já encostas e topo de morro, são protegidos em função da sua declividade.
De acordo com Coutinho et al (2013, p. 2), o Código Florestal apresenta “diretrizes para recuperação dessas áreas alteradas, onde a cobertura vegetal foi convertida para outros usos da terra, devido à falta de fiscalização, assistência técnica, percepção de sua importância e até mesmo estímulos governamentais no passado”.
O uso desordenado do solo também tem como consequência a relação direta na qualidade d’água e dos seres vivos que residem no meio aquático, pois a qualidade da água é o reflexo da ocupação humana. Rosa, Oliveira e Saad (2014) ressaltam que, quando acontece a expansão urbana, sem critérios de ocupação e zoneamento, acarretam em impactos sobre águas dos rios, pois o lançamento de poluentes e contaminantes e a retirada da cobertura vegetal (ciliar e serrapilheira), altera as propriedades físicas, químicas e biológicas da água, comprometendo
na viabilidade e qualidade seu tratamento e distribuição. Para Reis (2004), quanto mais limpa a água chega à estação de tratamento, menos cloro será utilizado para sua potabilidade, por consequência tem-se menor custo de tratamento e qualidade elevada.
2.2 OBRAS DE INFRAESTRUTURA URBANA
De acordo com Vieira Filho, Silva e Veras (2013), o sistema de infraestrutura pode ser composto por subsistemas que são setorizados de acordo com suas destinações, são eles:
Subsistema viário: uma ou mais redes de circulação;
Subsistema de drenagem pluvial: promove o escoamento de águas da chuva no meio urbano, evitando os efeitos das inundações;
Subsistema de abastecimento de água: prover a população de água potável;
Subsistema de esgoto sanitário: afasta e trata a água depois de ser usada pela população;
Subsistema energético: prover a população de eletricidade e gás;
Subsistema de Comunicações: corresponde a rede telefônica e a rede de televisão a cabo.
O Sistema Nacional de Viação (SNV), Lei 12.379 (BRASIL, 2011), é constituído pela infraestrutura física e operacional dos vários modos de transporte de pessoas e bens. Quanto aos modos de transportes compreende o rodoviário que é o mais usual no Brasil, ferroviário, aquaviário e aeroviário.
Segundo a Lei 11.445 (BRASI, 2007), saneamento básico é o conjunto de serviços, infraestruturas e instalações operacionais de abastecimento de água potável, esgoto sanitário, limpeza urbana e manejo de resíduos sólidos, drenagem e manejo de águas pluviais urbanas. Essa lei também define instrumentos e regras para o planejamento, fiscalização, prestação e a regulação dos serviços.
De acordo com Mascaró (1987), os subsistemas de energia são divididos em elétrico e gás. Por serem facilmente manipulados e relativamente viáveis, são as mais usadas nos centros urbanos. A energia elétrica tem como destinação a iluminação de locais e movimentação de motores, podendo ser de rede aérea ou subterrânea. Enquanto a energia de gás destina-se a produção de calor (como por exemplo aquecer ambientes), possuindo rede sempre subterrânea, é construída afastada das demais redes e edificações, devido a sua periculosidade.
No subsistema de comunicação a modernização nos meios de transmissão, como a fibra óptica, e com a melhoria dos meios de comunicação mais antigos principalmente a
compressão de sinais digitalizados, satélites, micro-ondas entre outros, tem aumentado em muito a capacidade de transmissão, visando a qualidade desse serviço tão essencial para o mundo moderno (RAMOS; MARTINS, 1995).
Antes da urbanização o próprio solo era capaz de absorver a água, com a intensificação da pavimentação e áreas impermeabilizadas viu-se a necessidade de criar um sistema para receber a água da chuva e descartá-la corretamente.
Segundo Tucci (2012, p.8), “o planejamento urbano tem levado a uma excessiva impermeabilização das áreas públicas; canalização dos rios urbanos que, posteriormente, são ainda cobertos por concretos e avenidas, produzindo inundações em diferentes locais da drenagem”.
Drenagem urbana é um item importante nas obras de infraestrutura, pois tem um impacto significativo no desenvolvimento. Com o processo de urbanização tornou-se inevitável pensar em drenagem e soluções para escoamento de água. Uma boa drenagem é o conjunto de medidas capazes de impedir ou reduzir alagamentos. A tubulação da rede de galeria de águas pluviais começa de um ponto mais alto e desce até encontrar o curso hídrico, com bocas de lobo pelo percurso que são capazes, ou deveriam ser, de captar água do alagamento e conduzir até o local correto. O problema de alagamento acontece devido a uma série de fatores, entre eles, quando o nível pluviométrico é alto e bocas de lobo, por exemplo, não tem capacidade para tal vazão, ou o nível da tubulação irregular ou entupimento de algum trecho.
Os sistemas de drenagem são classificados de acordo com suas dimensões, para melhor atender aos trechos isolados que precisam de mais atenção. Existe a microdrenagem que é o sistema primário e macrodrenagem, sistema secundário. Uma completa a outra para um desenvolvimento harmônico e ideal das cidades.
A microdrenagem depende da disposição dos arruamentos e do alinhamento arquitetônico das fachadas dos quarteirões, criando-se pequenos cursos artificiais. É nesse sistema que ocorrem os alagamentos.
O sistema inicial ou micro drenagem compreende tudo o que é construído para garantir o funcionamento do sistema viário e dar acesso aos lotes e habitações. É composto pelos pavimentos das ruas, guias e sarjetas, bocas de lobo, galerias de drenagem, sistemas de detenção e infiltração nos lotes e pavimentos, trincheiras e valas e muitos outros dispositivos relacionados ao viário. (MARTINS, 2012, p.1).
Como mostrado na figura 1, o pavimento é inclinado, diminuindo o ângulo à medida que chega mais perto das bordas, local onde encontra-se a sarjeta e meio fio. Quando chove, a água escoa para a sarjeta, que percorre até encontrar uma boca de lobo, então ela é jogada na
rede de drenagem e vai descendo através da gravidade, até chegar ao leito hídrico, que é o ponto mais baixo de todo percurso.
Figura 1 – Esquema da tubulação de microdrenagem.
Fonte: imagem de internet, adaptado, 2018.
Depois que a água passa pela microdrenagem, ela é lançada para a macrodrenagem, que são cursos d’água naturais ou artificiais, tendo dimensões e velocidades de escoamento maiores, pois recebe também águas oriundas de locais sem microdrenagem, o qual não depende de ser construído ou urbanizado, sempre existiu. Além das estruturas responsáveis por captar e transportar águas de chuva, faz parte desse sistema obras destinadas ao armazenamento dessas águas para diminuir o volume de escoamento que, quando muito elevado, pode causar alagamentos. Para Martins (2012, p.2), “Nas áreas urbanas, a macro drenagem herdou as funções da malha hídrica original da bacia na quais córregos, riachos e rios foram substituídos por canalizações túneis, elevatórias, reservatórios de detenção e retenção, barragens e outros dispositivos.”
É importante que seja feita a compatibilização de projetos e planejamentos destinados ao desenvolvimento da infraestrutura. Como ressalta Pompêo (2000, p.7), “o planejamento de atividades urbanas relacionadas à água deve estar integrado ao próprio planejamento urbano, incluindo-se aqui o desenho da malha urbana e sua expansão, o zoneamento de atividades, a rede viária e de transportes, fluxos de informações, aspectos paisagísticos etc.”
Existe o amparo da Lei 9.785 (BRASIL, 1999) que, em seu artigo 6º defende que as águas pluviais precisam escoar.
A infraestrutura básica dos parcelamentos situados nas zonas habitacionais declaradas por lei como de interesse social (ZHIS) consistirá, no mínimo, de: I - vias de
circulação; II - escoamento das águas pluviais; III - rede para o abastecimento de água potável; IV - soluções para o esgotamento sanitário e para a energia elétrica domiciliar.
Galerias também fazem parte da rede de drenagem, são tubulações subterrâneas destinadas ao fluxo de águas de drenagem juntamente com pequenos cursos fluviais. Projetadas para suportar a vazão do dia a dia e de pequenas chuvas, sofrem redução em seu diâmetro com o acúmulo de resíduos jogados pela população, prejudicando a capacidade de escoamento e aumentando a probabilidade de inundação em dias de chuva intensa.
Como método de prevenção e correção relacionados aos prejuízos de alagamentos e inundações, existem medidas de controle, como mostrado na figura 2, seu conceito possui ramificações para melhor entendimento e execução.
Figura 2 – Esquema Controle de Medidas.
Fonte: da autora, 2018.
A primeira ramificação é chamada de medidas estruturais, são medidas que estão relacionadas à construções e obras de engenharia, classificadas ainda como intensivas, que segundo Canholi (2015) podem ser de quatro tipos, aceleração do escoamento, que seria utilizando canalização e obras similares; de retardamento do fluxo, com reservatórios e restauração de calhas naturais; de desvio do escoamento; e de ações individuais. Já as medidas extensivas, ainda segundo Canholi (2015), equivalem aos pequenos armazenamentos difundidos pela bacia, a recomposição de cobertura vegetal e ao controle de erosão do solo.
A segunda ramificação de medidas de controle são as medidas não-estruturais, tais como, alerta e previsão de enchente, educação ambiental, regulamentação de uso e ocupação do solo, entre outros. Tucci (2003, p.63) ressalta que “são aquelas em que os prejuízos são reduzidos pela melhor convivência da população com as enchentes.” São ações que tendem a ser eficientes e com baixo custo.
Medidas de
Controle
Medidas
Estruturais
Intensivas
Extensivas
Medidas não
Estruturais
2.3 CONFLITOS DE OBRAS DE INFRAESTRUTURA URBANA
Com o decorrer dos anos no Brasil, a infraestrutura vem sofrendo progressivamente com a degradação, pela combinação de problemas, como escolhas erradas de investimentos, erros em execução e projetos, mão de obra desqualificada entre outros, gerando com isso uma dilatação nos custos e prazos previstos, agravando os defeitos do serviço final que muitas vezes ficam prejudicados devido a esses fatores. (PINHEIRO; FRISCHTAK, 2014).
Segundo Vieira Filho, Silva e Veras (2013), o crescimento populacional desenfreado e sem o devido planejamento, causam nas cidades problemas de ordem ambiental e social. A expansão provocada pela elevada quantidade de pessoas em um determinado espaço e a falta de infraestrutura adequada geram descontentamento para a população, visto que, a infraestrutura do passado não atende as necessidades atuais.
A produção do ambiente construído e, em especial o ambiente urbano, escancara a simbiose entre modernização e desenvolvimento do atraso. Padrões modernistas detalhados de construção e ocupação do solo, presentes nas leis de zoneamento, código de obras, leis de parcelamento do solo, entre outras, convivem com a gigantesca cidade ilegal onde a contravenção é regra. (MARICATO, 2003, p. 3).
Recursos públicos liberados para reconstrução, após acontecimentos relacionados aos desastres, são costumeiramente desviados ou aplicados indevidamente em obras de alto custo, não dando a devida importância para a gestão e planejamento sobre os fatores que ocasionaram o desastre, como consequência, futuramente mostra-se a ineficácia da solução dada. (Freitas et al., 2012). Para Costa e Braga (2002, p. 6), “A forma pela qual os recursos são utilizados obedece à lógica de valorização do capital no espaço urbano e reflete-se diretamente sobre a qualidade de vida das populações e do espaço urbano em questão, reificando e reproduzindo desigualdades, conflitos e contradições.”
O conflito entre urbanização e meio ambiente sempre foi um assunto delicado, não existe um único culpado, tão pouco uma solução rápida e eficaz. Mas tem como consequência prejuízos para a natureza e aos que nela habitam.
A questão ambiental urbana, dada sua complexidade, raramente é tratada de forma unificada, mas encontra-se dividida entre vários setores do poder público. Via de regra, quem cuida da questão hídrica não responde pela ocupação e uso do solo nem pelo saneamento. Já o órgão responsável pelo uso e ocupação do solo não responde pelos transportes nem pelas áreas verdes. As políticas são implementadas de forma setorializada e há pouco diálogo entre os diferentes órgãos. (BRAGA; COSTA, p. 10).
A poluição e o aumento do volume dos cursos hídricos através do despejo do esgoto cloacal são fatos preocupantes na sociedade atual que visa tratar o meio ambiente com mais respeito. As redes de abastecimento de água, coleta de esgoto e drenagem de águas pluviais são
separadas, uma tubulação não tem ligação com a outra e cada uma tem um destino específico. O abastecimento de água destina-se até as edificações, depois que ela é utilizada, encaminha-se para a rede de coleta de esgoto (tubulação diferente do qual foi percorrida para abastecer) e em seguida para a Estação de Tratamento de Esgoto (ETE). Já a drenagem de águas pluviais não está ligada a nenhuma edificação, sua tubulação começa em pontos elevados e desce por gravidade, ou se necessário por bombeamento, até algum curso hídrico que é o ponto mais baixo do seu percurso. Então a água é tratada e o ciclo recomeça.
Os esgotos podem ser combinados (cloacal e pluvial num mesmo conduto) ou separados (rede pluvial e cloacal separadas). A legislação estabelece o sistema separador, mas na prática isto não ocorre devido às ligações clandestinas e à falta de rede cloacal. Devido à falta de capacidade financeira para ampliação da rede cloacal, algumas prefeituras têm permitido o uso da rede pluvial para transporte do cloacal, o que pode ser uma solução inadequada à medida que esse esgoto não é tratado. Quando o sistema cloacal é implementado a grande dificuldade envolve a retirada das ligações existentes da rede pluvial, o que na prática resulta em dois sistemas misturados com diferentes níveis de carga. (TUCCI, 2002, p. 10).
Normalmente acontece deficiência em alguma parte desse ciclo e impede que ele seja feito de forma correta e completa. Prova disso, é que nem sempre existem tubulações separadas para drenagem urbana e esgoto sanitário, como afirma Pompêo (2000, p.7) “em Santa Catarina, raramente existe distinção entre os sistemas de drenagem pluvial e de esgotos domésticos: 71% dos municípios possuem os esgotos domésticos ligados às galerias pluviais”. Ou seja, o próprio Estado que é quem deveria dar o suporte de saneamento básico, incentiva que sejam feitas ligações irregulares de uma tubulação para outra.
Águas pluviais são águas da chuva, sem contaminação ou passagem por processo químico, portanto não há problema em seu destino ser o de águas fluviais, que são os cursos hídricos. Todavia, é comum acontecer ligação de esgoto na rede de drenagem, causando grande impacto no meio ambiente. Pois, o esgoto que deveria ser tratado, acaba indo para rios e córregos, contaminando a água que é usada para o abastecimento e contribuindo para degradação da saúde de quem usufrui, da fauna e flora local.
Quando as redes de esgoto são implementadas ou projetadas não tem sido prevista a ligação da saída das habitações ou condomínios às redes. Desta forma as redes não coletam o esgoto projetado e as estações não recebem o esgoto para qual têm a capacidade. Neste caso, ou o projeto foi elaborado de forma inadequada ou não foi executado como deveria. Como o esgoto continua escoando pelo sistema pluvial para os rios, o impacto ambiental continua alto. A conclusão é que os investimentos públicos são realizados de forma inadequada, atendendo apenas as empresas de engenharia (obras) e não a sociedade que aporta os recursos. (TUCCI, 2002, p. 7).
Outro fator que contribui para o problema que ocorre na drenagem urbana é a falta de compatibilização de projetos aliado ao plano diretor da cidade. O conceito da junção sobre estes dois assuntos é de que existe também o plano diretor de drenagem urbana, que é destinado
à gestão de infraestrutura urbana para escoamento de águas pluviais e fluviais da área urbana. Segundo Tucci (2003), o plano diretor de drenagem urbana tem como objetivo a distribuição da água pluvial no tempo e espaço, controlar a ocupação de áreas de risco de inundação, restringindo áreas de alto risco e estabelecer uma convivência harmônica com as enchentes nas áreas de baixo risco. Para completar esta ideia, Machado (2004) ressalta que, o município não deve planejar seu plano diretor levando em consideração apenas a realidade política, social e econômica, é necessário incluir o ecossistema em que está inserido. Visto que, sem as diretrizes o plano da bacia hidrográfica é inconsistente jurídica e ecologicamente.
2.4 GEOPROCESSAMENTO PARA USO E OCUPAÇÃO DOS SOLOS
O crescimento demográfico, quando desordenado, ocasiona nos centros urbanos a ocupação de locais inadequados, como áreas com grande declividade, fundos de vale, praças, viadutos, entre outras. A qualidade de vida urbana é a característica básica mais significativa que constitui a infraestrutura de um local. Para isso, é necessário esgoto, água encanada e energia, mas o que acontece, hoje, é o elevado do número populacional nas cidades indo de encontro à capacidade das cidades de suportar essa demanda (VIEIRA FILHO; SILVA; VERAS, 2013). Visando a melhoria da infraestrutura urbana, é necessário que seja feito um planejamento abrangendo as características físico-ambientais, para definir recursos e uso de solo adequado (XAVIER, 2004).
Planejar através da tecnologia é um processo que vem avançando, visto que, é mais rápido e preciso, permitindo chegar ao resultado com maior gama de informações. Aliando esses fatores ao que é almejado no planejamento de infraestrutura, é possível definir parâmetros para melhor desenvolvimento. Com a tecnologia, foi possível desenvolver a cartografia geotécnica, que é definida por Burket Bastos et al. (1998) como processos para a reprodução gráfica de características do meio físico, tendo como base estudos geológicos, pedológicos, geomorfológicos, entre outros, a partir dessas informações é possível determinar diretrizes para uso e ocupação do solo, estudos ambientais e projetos de engenharia.
Pereira e Silva (2001) ressaltam que, os métodos de representação do espaço evoluíram no decorrer do tempo, proporcionalmente com a evolução tecnológica da humanidade, alavancando os estudos de astronomia e matemática. Como prova de tal processo evolutivo, a cartografia teve um perceptível desenvolvimento em razão da sua utilidade aos militares, para realizar o levantamento de recursos naturais e atualmente, incluindo também, monitoramento e controle do meio ambiente. A extração dos dados e o processamento das
informações geográficas assumiram um caráter estratégico na administração, planejamento e pesquisa de localidades. Órgãos de planejamento e gestão urbana necessitam de componentes geográficos, para terem um parecer sobre decisões, evidenciando assim, a função e importância do geoprocessamento.
Consonante, Leite (2006), afirma que foi na Segunda Guerra Mundial que a ciência geográfica começou a ganhar notoriedade, na qual havia a necessidade de aplicar a tecnologia para o reconhecimento do território. A partir da coleta de dados, mapas e cruzamento de informações espaciais, foi possível criar o sensoriamento remoto e o geoprocessamento. Esses sistemas geram maior confiabilidade e precisão nas pesquisas.
Sendo assim, Pereira e Silva (2001) destacam que o termo Geo deriva do grego, que significa Terra e processamento refere-se ao ato de processar informações, podendo considerar a definição de geoprocessamento como o agrupamento de tecnologias, métodos e processos para o processamento digital de dados e informações geográficas.
“O conjunto de tecnologias destinada a coleta e tratamento de informações espaciais, assim com o desenvolvimento de novos sistemas e aplicações, com diferentes níveis de sofisticação. Em linhas gerais o termo geoprocessamento pode ser aplicado a profissionais que trabalham com processamento digita de imagens, cartografia digital e sistemas de informação geográfica. Embora estas atividades sejam diferentes estão intimamente interrelacionadas, usando na maioria das vezes as mesmas características de hardware, porém software diferentes.” (ROSA; BRITO, 1996, p.7).
O desenvolvimento das técnicas de geoprocessamento está associado ao sensoriamento remoto, portanto, para melhor entendimento de um, é necessário o conhecimento de outro. Apesar da proximidade dos conceitos, é importante entender a principal diferença básica entre eles, na qual sensoriamento remoto é o primeiro passo, onde são coletados os dados terrestres através de satélites. Ao ponto de que, geoprocessamento é o segundo passo, etapa em que é realizado o tratamento e processamento dos dados coletados através do sensoriamento.
Consoante Rosa (2005), ressalta que sensoriamento remoto é de maneira ampla, a forma de captar informações de um alvo, sem que aconteça contato físico com o mesmo. Tendo como marco histórico, no ano de 1972, o lançamento do primeiro satélite de sensoriamento remoto destinado a obter dados de forma ágil e confiável dos alvos terrestres. Já no Brasil, este tipo de procedimento tornou-se notável a partir da década de sessenta com o Projeto RADAMBRASIL, destinado ao levantamento dos recursos naturais do país.
A visualização possibilita expor tendências e relações que nem sempre são percebidas numa análise inicial. Imagens de sensoriamento remoto podem ser usadas para monitorar o crescimento urbano em determinadas áreas da cidade, por exemplo. Registros cartográficos do acontecimento de acidentes de trânsito indicam a localização de pontos de conflito de tráfego, ou interseção de vias que precisam de uma intervenção efetiva, por exemplo. Nestes casos, a visualização é um instrumento efetivo de análise espacial que permite definir a necessidade de intervenção ou de
regulamentação, através de planos ou projetos específicos. (PEREIRA; SILVA, 2001, p.111).
O processo de sensoriamento remoto pode ser explicado por Leite (2006), como sendo a obtenção de imagens sobre um referente território, através da radiação eletromagnética liberada pelo sol ou pela terra, contida em objetos que fazem parte do território; solo, vegetação, hidrografia, edificações e etc. E, logo após capturada por sensores instalados em aviões ou satélites (como mostrado na figura 3). Após o tratamento para corrigir cores e distorções, acontece o geoprocessamento, no qual a imagem é utilizada para gerar mapas da área estudada. Para tal processo é necessário software para a concepção de mapas digitais, os chamados CAD (computer aided design, ou desenho auxiliado por computador).
Figura 3 – Elementos envolvidos na fase de aquisição de dados.
Fonte: Introdução ao geoprocessamento, 2013, p.109.
Dentro do geoprocessamento existe o Sistema de Informação Geográfica (SIG), derivado do termo da literatura norte-americana Geographic Information System (GIS), definido por Rosa como:
GIS é o conjunto de ferramentas computacionais composto de equipamentos e programas que, por meio de técnicas, integra dados, pessoas e instituições, de forma a tornar possível a coleta, o armazenamento, o processamento, a análise e a oferta de informação georeferenciada produzida por meio de aplicações disponíveis. (ROSA, 2005, p.1).
O tratamento de dados espaciais para a realização do geoprocessamento engloba quatro técnicas. Rosa e Brito (1996) citam as seguintes:
1) Procedimento da coleta de dados espaciais (cartografia, sensoriamento remoto, GPS, topografia, levantamento de dados alfanuméricos);
2) Método de armazenamento de informação espacial (bancos de dados – orientado a objetos, relacional, hierárquico, etc.);
3) Técnicas para tratamento e de informação espacial (modelagem de dados, geoestatística, aritmética lógica, funções topológicas, redes, etc.);
4) Técnicas para o uso acompanhado de informação espacial, como os sistemas GIS – Geographic Information Systems, LIS – Land Information Systems, AM/FM – Automated Mapping/Facilities Management, CADD – Computer-Aided Drafting and Design.
Técnicas que vêm avançando com o tempo para atuar cada vez com mais precisão e confiabilidade, gerando informações para órgãos governamentais atuarem com mais eficiência.
2.5 PARÂMETROS DO MINISTÉRIO DAS CIDADES
Ministérios são órgãos que estão sob ordens do Presidente da República para exercer no Poder Executivo, portam independência técnica, financeira e administrativa, com finalidade de desempenhar atividades nas suas áreas de competência. No Brasil, existem diversos ministérios, dentre eles o Ministério das Cidades, que foi criado em 1º de janeiro de 2003 e tem como objetivo:
Melhorar as cidades, tornando-as mais humanas, social e economicamente justas e ambientalmente sustentáveis, por meio de gestão democrática e integração das políticas públicas de planejamento urbano, habitação, saneamento, mobilidade urbana, acessibilidade e trânsito de forma articulada com os entes federados e a sociedade. (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2015, p.1).
De acordo com Maricato (2006), o Ministério das Cidades teve base em transtornos sociais que afetam a população e que estão alusivos ao território, sendo eles, moradia, saneamento ambiental – incluindo, água, esgoto, drenagem, coleta e destinação de resíduos sólidos –, mobilidade e trânsito. Por outro lado, ainda consoante a Maricato (2006), uma parte da cidade é controlada rigorosamente pela legislação, como de zoneamento, parcelamento de solo, proteção ambiental, entre outras. Em contrapartida, do outro lado da cidade tudo é liberado, local onde acontece a ocupação de áreas ambientalmente frágeis.
A precariedade da ocupação (representada por aterros instáveis, taludes de corte em encostas íngremes, palafitas, ausência de redes de abastecimento de água e coleta de
esgoto), aumenta a vulnerabilidade das áreas já naturalmente frágeis, fazendo com que surjam setores de alto risco que, por ocasião dos períodos chuvosos mais intensos, têm sido palco de graves acidentes. (INSTITUTO DE PESQUISAS TECNOLÓGICAS, 2007, p. 9).
Quando ocorre a ocupação de áreas ambientalmente frágeis, a edificação compromete a própria segurança, visto que é comum o despejo do lixo e esgoto nas encostas, infiltrando e encharcando o solo, situação que tende a piorar com a chuva intensa.
A segurança da ocupação fica comprometida não apenas pela precariedade das construções, mas também pelo despejo de lixo nas encostas, pela ausência de obras de drenagem e pelo encharcamento do terreno promovido pela infiltração de esgotos provenientes das fossas individuais. Em vez de planejar a remoção da população (cujo custo é bastante alto) os governos incentivam a ocupação executando um programa de obras pontuais de iluminação pública e asfaltamento do acesso para a entrada do transporte coletivo. (MARICATO, 2003, p.7).
Para tentar controlar tal situação, que vem acontecendo cada vez mais frequente, o Ministério das Cidades em parceria com o Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI), o Ministério da Integração Nacional (MI) e o Serviço Geológico do Brasil (CPRM/MME) firmaram no ano de 2013 um acordo com o Japão (país com vasta experiência na recuperação de desastres), implementando atividades ao “Fortalecimento da Estratégia Nacional de Gestão Integrada de Riscos de Desastres Naturais”, iniciando assim o Projeto GIDES (Gestão Integrada de Riscos em Desastres Naturais) com duração de 48 meses.
Através do Projeto GIDES foram feitos vários manuais técnicos para auxiliar as diretrizes de técnicos e gestores públicos na tomada de decisões. Logo, foi sugerido que o Poder Público faça uma espécie de levantamento sobre termos demográficos, econômicos, uso e ocupação do território. A tabela 1 cita sobre o planejamento desenvolvido pelo Ministério das Cidades.
O principal ator do planejamento e da gestão do território municipal é o Poder Público, garantida a participação social. A tarefa de planejamento demanda conhecimento, dados e informações territoriais bastante amplas, configurando-se um verdadeiro desafio aos municípios brasileiros, dadas as condições de capacidade institucional para a produção e tratamento de dados e informações territoriais, geomorfológicas, hidrológicas, entre outras relacionadas à questão do risco. (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2018, p. 52)
Tabela 1 – Análise do desenvolvimento territorial e urbano.
Item Dados Principal conteúdo da análise
I – Dinâmica populacional Aumento ou diminuição da população, população urbana e rural, população futura, fluxos migratórios,
população diurna, etc.
Distribuição da população, crescimento da população.
II- Dinâmica econômica Número de estabelecimentos, perspectivas de crescimento
econômico.
Dinâmicas comerciais, Crescimento das atividades
empresariais
III- Mobilidade e Transportes
Volume de tráfego e grau de congestionamento das principais linhas troncais, características gerais do sistema e infraestrutura de
transporte público.
Grau de congestionamento, sistema de transporte público,
cobertura geográfica.
IV – Uso e Valor do Solo Situação do uso e valor do solo desagregado por área do município, coeficiente de aproveitamento do solo
por bairro.
Mapeamento do uso e valor médio do solo, grau de adensamento, disponibilidade
de infraestrutura e serviços públicos.
V - Meio Ambiente, Turismo e Áreas de especial
interesse
Condições naturais, áreas de proteção ambiental, capacidade de suporte dos
sistemas ambientais, etc. Potencial turístico, recursos
paisagísticos e históricos; patrimônio material e imaterial, áreas de preservação. Caracterização das condicionantes físicas e ambientais, restrições ao desenvolvimento; Identificação de áreas de especial interesse paisagístico
e à preservação do patrimônio natural e histórico. VI – Vulnerabilidade à desastres Ocorrência de desastres, áreas de risco, centros de prontidão para desastres e abrigos, rotas de fuga, etc.
Áreas sujeitas a inundações e deslizamentos
Fonte: Ministério das Cidades, 2017.
A partir do estudo feito, é possível classificar a área de acordo com seu risco. Segundo Projeto GIDES (2018), a classificação é a seguinte:
Áreas sem restrição de ocupação, onde tem maior capacidade de suportar impactos sobre o solo, infraestrutura e sistema viário.
Áreas de controle de ocupação, devem ser implantadas medidas não estruturais, sendo elas monitoramento e alerta de desastres.
Áreas com restrição de ocupação, local que apresenta risco de movimento de massa, é necessário que sejam feitas medidas estruturais de contenção.
Após a delimitação das áreas, devem ser feitos os sistemas de drenagem e estabilização de encostas, estes dois sistemas trabalham em conjunto para reduzir riscos de desastres gerando segurança em encostas, cortes, aterros e outros.
Devem ser estabelecidas medidas necessárias para a prevenção da deflagração de eventos e para a redução do impacto na área de atingimento, tais como a exigência de muros de arrimo contra rupturas e escoamentos de materiais, estabilização dos taludes usando estruturas de contenção, a implementação de sistemas de drenagem, obras de ancoragem, obras de bloqueio, entre outras ações. (MINISTÉRIO DAS CIDADES, 2018, p. 118).
Mesmo com políticas públicas para controlar e regularizar a ocupação e uso do solo de áreas de risco, ainda é constante a ocupação inadequada. Com esse fato, Edésio Fernandes (2011), recomenda política de regularização e programas específicos para atender os seguintes itens:
Analisar o funcionamento dos programas de regularização, coletando informações anteriores e posteriores sobre custos e efeitos resultantes dos programas.
É necessário que políticas e programas tenham abordagens flexíveis para funcionar melhor em diversas situações, visto que regularizar uma favela requer abordagem jurídica diferente da que pode ser usada em subdivisão irregular de terra criada por incorporadores e loteadores.
Devem ser feitas pesquisas e análises afim de averiguar se o fato está melhorando ou piorando em locais específicos, para evitar que novas ocupações irregulares sejam construídas, principalmente se os motivos do aparecimento for consequência dos próprios programas de regularização.
Porém, no ano de 2019, com a eleição do Presidente Jair Messias Bolsonaro, o Ministério das Cidades foi extinto, passando suas responsabilidades para o Ministério de Desenvolvimento Regional, conforme portaria número 229, estabelecida pelo Diário Oficial da União (DOU).
2.6 MÉTODO DE VAZÃO PARA PEQUENAS BACIAS
Segundo Tucci et al. (1993), uma bacia hidrográfica pode ter sua máxima vazão fundamentada em regulagem estatísticas de informações sobre as vazões existentes; na transferência de dados de bacias em localidades próximas; na conversão dos dados de chuvas em vazões.
Existem variados métodos que podem ser utilizados na transformação de chuvas em vazões, entre eles o Ven Te Chow, que pode ser usado para calcular a estimativa de vazão de pequenas bacias, com pouca urbanização. Na previsão de enchentes e projeto de obras hidráulicas esse método é bastante utilizado, levando em considerações hidrograma unitário, equações lineares e chuva efetiva.
Neste método a chuva efetiva, ou seja, a chuva excedente é a maior responsável pelas vazões de cheias principalmente em bacias de pequenas escalas e urbanizada. A impermeabilização do solo, que normalmente é acompanhada pelo processo de urbanização, é a principal geradora da alteração da parcela da chuva que escoa superficialmente. (NUNES; FIORI, 2017, p. 141).
Através deste, é possível calcular para prever as necessidades futuras, conforme equação 1:
𝑄 = 𝐴 . 𝑋 . 𝑌 . 𝑍 3,6
Equação 1 – Vazão pelo Método Ven Te Chow
Onde: Q = vazão máxima em m³/s; A = área da bacia em km²;
X = fator de deflúvio, sendo expressa pela razão da precipitação efetiva pela duração da chuva (Pe/Td);
Y = fator climático;
Z = fator de redução de pico (adimensional).
Para melhor entendimento, mais adiante no presente estudo, será mostrado detalhadamente conceitos e o cálculo utilizando este método.
3 METODOLOGIA DA PESQUISA
O presente capítulo destina-se à metodologia utilizada para a abordagem deste estudo, abrangendo a classificação da pesquisa, de forma a alinhar os procedimentos para obtenção dos resultados almejados.
3.1 CARACTERIZAÇÃO DA PESQUISA REALIZADA
Esta pesquisa é considerada um estudo de caso, pois avalia procedimentos realizados em vários pontos, para solucionar o problema que ocorre mais gravemente em apenas um ponto. Isto é, são analisados vários pontos em que ocorrem alagamentos, para avaliar como afetam uma galeria de drenagem, que, mesmo reformada e destinada a sanar o problema de alagamento, continua sem desempenhar seu papel com eficiência.
A pesquisa realizada possui abordagem qualitativa, sendo assim envolve interpretação e criatividade por parte do investigador, podendo haver mais de um caminho para seu desenvolvimento e manifestação. Para Gil (2002, p.133) “A análise qualitativa depende de muitos fatores, tais como a natureza dos dados coletados, a extensão da amostra, os instrumentos de pesquisa e os pressupostos teóricos que nortearam a investigação”.
Quanto ao procedimento utilizado, a investigação caracterizou-se como estudo de caso que, na posição de Lüdke e André (1986), pode ser simples e específico ou complexo e abstrato e deve ser sempre bem delimitado. Pode ser semelhante a outros, mas é também distinto, pois tem um interesse próprio, único, particular e representa um potencial na educação. Esse tipo de estudo, permite ao pesquisador isolar ou circunscrever seu objeto de estudo para uma análise detalhada e rigorosa.
Sob outra visão, o estudo de caso, adotado como sendo estratégia de pesquisa, passa a ser uma ferramenta que envolve todo o tratamento da lógica do planejamento, das técnicas de coleta de dados e das abordagens específicas à análise dos mesmos (YIN, 2005). Por fim, o nível determinado foi o exploratório, pois existiu necessidade de aprofundamento do estudo da temática por parte da investigadora.
3.2 MECANISMOS DE COLETA DE DADOS
A coleta de dados estabelece princípios básicos para o desenvolvimento da pesquisa, para isso faz parte do planejamento do trabalho buscar fontes, lugares e pessoas. Os dados coletados são advindos de entrevistas, observação direta, documentos, artigos científicos e livros (físicos e e-books).
Alguns dados foram coletados através de entrevistas com órgãos públicos da cidade como Defesa Civil, CASAN e Fundação do Meio Ambiente, fazendo o esclarecimento de dúvidas.
Já a observação direta teve papel importante para compreender determinados aspectos sobre a realidade do problema.
Os documentos são confiáveis, pois passam por critérios de correção por especialistas na área desenvolvida, depois de corrigido eles destinam-se aos repositórios científicos, onde qualquer pessoa pode ter acesso a informações verídicas.
3.3 O PROCESSO DE CONSTRUÇÃO DA PESQUISA
A ideia de desenvolver uma pesquisa destinada ao bem comum da sociedade é um dos principais motivos pelo qual este tema foi escolhido. O conflito entre a natureza e os meios que se abrigam a ela, como animais, seres humanos e construções, é um ponto delicado do assunto, mas que merece atenção pelo impacto que vem causando na vida de quem está envolvido nesse meio. O curso hídrico sempre esteve no seu lugar, sempre foi normal transbordar em épocas de cheias, porém com o povoamento, zonas alagadiças começaram a ser habitadas. Não é a água que está invadindo as edificações, é ao contrário, edificações estão invadindo locais onde há água.
Para compreender inicialmente o contexto da situação onde o problema está inserido, foi abordado conceitos sobre diversos assuntos, desde estruturas da rede hídrica até o envolvimento da política, permitindo assim que outras situações pelo mundo à fora consigam encaixar-se neste estudo.
A partir dessa pesquisa tem-se como objetivo comparar métodos de cálculo para estimar vazões de pequenas bacias. Como, por exemplo, uma forte tempestade que ocorre uma vez a cada década. A solução não precisa ocorrer até esse nível, mas sim para aqueles problemas que ocorrem com uma certa frequência.
Desenvolvidas através da análise de dados, buscou-se mostrar uma série de fatores que causam alagamentos e inundações, são dois itens diferentes, mas, que quando tratados em conjunto e de forma correta acabam tendo melhor desempenho. É em cima desse desempenho que determinadas soluções podem ou não ser consideradas plausíveis para o problema.
3.4 PROCEDIMENTOS DA PESQUISA
Para começar o estudo, foi necessário identificar e quantificar as microbacias que compõem a mancha urbana do município, através de mapas e informações encontradas em sites confiáveis e cedidos pelos órgãos públicos da região.
Em seguida, foram elaborados cenários tendências de uso e ocupação dos solos com base na hidrografia regional, com a finalidade de realizar possíveis tipos de ocupações em locais estratégicos para analisar suas influências e consequências.
O procedimento seguinte teve como base identificar os pontos de alagamento na região de análise, a partir de técnicas de geoprocessamento, utilizando o programa QGIS7, pois
nele é possível fazer a leitura e análise de mapas obtidos através de coordenadas espaciais. Após realizadas todas as outras etapas, para finalizar, foram propostas comparações entre os métodos Racional e Ven Te Chow.
4 RESULTADOS E DISCUSSÕES
4.1 HISTÓRIA E DESENVOLVIMENTO DO MUNICÍPIO
No sul de Santa Catarina, em 1870, o Padre Guilherme Roher conduziu um grupo de colonos alemães pela região do vale, onde o Imperador Dom Pedro II fez doações de terras, iniciando assim o desenvolvimento local. No ano de 1875 chegaram os italianos, dois anos depois o agrimensor Carlos Othon Schlappal demarcou as terras do vale, assim começou a colonização.
Tem-se registro de que existia na praça, localizada na baixada do vale, um pequeno templo em 1890 (como mostrado na figura 4), que foi reconstruído em 1929. Em homenagem ao padre nomearam a Praça Padre Roher e foi se expandindo o povoamento, aos poucos foram fazendo ruas e quadras nas proximidades da Igreja, que tornou-se referência. Braço do Norte conseguiu sua emancipação de Tubarão em 22 de outubro de 1955, passando a ter poder sobre as terras de São Ludgero e Rio Fortuna, que mais tarde se emanciparam de Braço do Norte e tornaram-se cidades limítrofes. Essas cidades vizinhas e outras como Gravatal e Grão-Pará possuem altitudes maiores que a do município em questão, formando o Vale do Braço do Norte.
Figura 4 – Igreja de Braço do Norte.
Fonte: Diário do Sul, Túnel do tempo,2019, p.2, registro S/D8.
A igreja e a Praça Padre Roher ainda são referências para povoar nos dias atuais, localizados na região central da cidade, rodeados pelo Rio Braço do Norte e córregos.
As leis ambientais começaram a atuar no final do século 20, com maior ênfase a partir de 1992 (EcoRio), mas boa parte da região central do município já estava habitada com suas edificações construídas. A região central do município – com maior densidade populacional –, está inserida na cota 63 metros acima do nível do mar e possui uma pequena planície, enquanto as regiões periféricas estão a mais de 200 metros acima do mar com relevo bastante irregular. A área com maior densidade demográfica é a planície, já que o relevo irregular das regiões periféricas tende a dificultar a habitação. A Figura 5 sintetiza o plano de ocupação atual.
Figura 5 – Mapa hipsométrico da cidade de Braço do Norte.
Fonte: Epagri/CIRAM, modificado 2019.
A região central ocupa uma grande planície e representa o fundo de diversos talvegues, resultando em zonas naturais de descargas hidráulicas, ou seja, funcionam como bacias de retardo. Esse fator torna-se preocupante em dias de chuva intensa, pois tem como
consequência a enchente, que é caracterizada por atingir as margens dos leitos hídricos. Mas como as edificações foram construídas antigamente, sem o afastamento necessário desses leitos, é comum que a água atinja as construções, já que está dentro do seu perímetro de enchente.
As cotas, pertencentes a região central, são mais baixas que as cotas médias da cidade, também chamadas de cotas base, são locais que a água tem dificuldade em escoar por já estar em um nível baixo, tendo por exemplo a cota da igreja como 63 metros acima do nível do mar. Em contrapartida, existe a cota de inundação que é a relação da cota base com a cheia das águas do rio, levando a um valor de alguns centímetros a poucos metros acima da superfície mais baixa. A cota de inundação pode ser calculada através do tempo de retorno em comparação com o ponto mais baixo da cidade, com base na cota máxima de uma cheia e no mapa hipsométrico, juntamente com a modelagem hidrodinâmica.
Com base nas cotas altimétricas do município foi possível gerar um histograma através do programa QGIS, como mostrado na Figura 6, a maior parte da ocupação no município concentra-se nas cotas 67,8 a 68,06 metros acima do nível do mar.
Figura 6 – Histograma de frequência em relação as cotas altimétricas.
Fonte: Epagri/CIRAM, modificado 2019.
4.2 CARACTERÍSTICAS GERAIS
Na região localizada no Vale do Braço do Norte, devido à proximidade da formação Serra Geral, são comuns precipitações com altos volumes, principalmente no verão, resultando em um forte e intensa descarga pluviométrica em um curto espaço de tempo. No inverno, as chuvas são
mais bem distribuídas de forma a inserir menores taxas de problemas vinculado a precipitações, quando comparados com o período de verão. De forma geral, a precipitação média anual mostra-se compatível com a região, apresentando volume anual de 1.500 mm, segundo dados da Prefeitura Municipal de Braço do Norte.
De acordo com o Censo do IBGE de 2010, Braço do Norte possui uma população de 29.018 habitantes, com densidade demográfica de 136,97 hab/km². Já relacionado ao abastecimento de água, que é feito pela CASAN (Companhia Catarinense de Águas e Saneamento), dos 8.887 estabelecimentos abastecidos com água, 67,87% eram abastecidos pela rede geral, 26,85% por poços ou nascente na propriedade, 5,20% por poços ou nascente fora da propriedade; e os 0,08% restantes por outras formas. Ainda de acordo com o IBGE, 71,7% do esgoto da cidade tem o tratamento adequado, o restante fica distribuído com as opções de fossa séptica, fossa rudimentar, além de possíveis lançamentos irregulares em leitos hídricos.
4.3 O PROBLEMA: ALAGAMENTO NA REGIÃO CENTRAL
A região central da cidade de Braço do Norte é delimitada pelo Rio Braço do Norte e cortado pelo Córrego Santa Augusta. Esse córrego apresenta-se como principal fonte de drenagem natural até o Rio Braço do Norte, sendo responsável por boa parte de escoamento superficial hídrico da zona urbana central do município. Em alguns pontos, destaca-se a interferência humana através da presença de dutos fechados e/ou galerias, mudando os valores de velocidade de escoamento e concentrações de vazões. No perímetro urbano, mostra-se comum a ocupação das calhas secundárias (zonas naturais de extravasamento), potencializando os efeitos de alagamentos e congêneres quando da ocorrência de precipitações elevadas.
De forma a exemplificar a problemática em curso, a Figura 7 apresenta a área de extravasamento do córrego e a consequente área de ocupação de suas margens, a partir de modelos gerados por técnicas de geoprocessamento. O polígono destaca a Área de Preservação Permanente – APP, segundo o Código Florestal, por tanto, considerado áreas não edificantes. A parte destacada ao redor do córrego equivale a 30 metros para cada lado, representando o afastamento que as ocupações deveriam deixar de distância.
Figura 7 – Ocupação irregular na calha do Córrego Santa Augusta.
Fonte: imagem ilustrativa da ocupação irregular, 2019.
Conforme o art. 120 b, inciso I da Lei nº 16.342/2014, a saber:
[...] I - as faixas marginais de qualquer curso d'água natural perene e intermitente, excluídos os efêmeros, desde a borda da calha do leito regular, em largura mínima de: a) 30 m (trinta metros), para os cursos d'água de menos de 10 m (dez metros) de
largura; [...]
Logo, é perceptível que a ocupação das margens, demonstrada na figura 7, além de causar um dano social/econômico direto – ao infrator, também infere em crime ambiental em função do desrespeito do referido caput.
Em recente estudo realizado pela Fundação Municipal de Meio Ambiente de Braço do Norte, FUNBAMA, foram identificados os principais pontos de ocupação irregular ao longo das margens dos córregos. Quando cruzados com as áreas naturais de extravasamento, foi possível determinar, ao menos em nível conceitual, as áreas diretas de extravasamento do leito dos córregos, principalmente o Córrego Santa Augusta.
O córrego em questão é composto por microbacias, como mostrado na figura 8, possuindo ocupação mais densa nas 5,6,7,8 e 9, estas, são localizadas no centro e bairros próximos, que é onde se encontram a maior parte das ocupações irregulares, como por exemplo o caso da figura 7, citada anteriormente.
Figura 8 – Caracterização do Córrego Santa Augusta.
Fonte: Epagri/CIRAM, modificado 2019.
Este, é um assunto delicado a se tratar pois existem edificações construídas nas margens do leito hídrico desde antes de existir leis ambientais. Com a conivência do poder público, é inviável indenizar tantas edificações. Por outro lado, essas mesmas pessoas que são atingidas pelas cheias do córrego, prejudicando seus bens materiais e qualidade de vida, estão também contribuindo para a poluição do leito hídrico, seja por despejar lixo ou pela possível presença de ligações irregulares sanitárias, como mostrado na Figura 9.