51 Boas Práticas⦠no Respeito pelos Recursos ... - CCDR-LVT
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• Formula de Temez<br />
Este método, utiliza como base o método racional, sendo efectivamente<br />
designado por método racional modificado de Temez, pelo facto da sua<br />
utilização ter sido calibrada para os solos predominantes em Espanha.<br />
Q<br />
p<br />
A.<br />
h<br />
=<br />
1,8. t<br />
u<br />
C<br />
t<br />
c<br />
⎛ L<br />
0,3<br />
⎝ J<br />
⎞<br />
= ⎜ 0,25 ⎟<br />
⎠<br />
0,76<br />
A – área da bacia hidrográfica;<br />
h u – altura da precipitação útil (mm);<br />
tc – tempo de concentração da bacia;<br />
L – comprimento da linha de água (km);<br />
J – declive médio da linha de água (-)<br />
‣ Modelos Estatísticos<br />
A análise de métodos estatísticos <strong>no</strong> estudo de caudais de ponta de cheia pode ter<br />
uma das seguintes finalidades: análise dos valores referentes a uma secção;<br />
extensão de uma amostra desses valores, por correlação com a precipitação na<br />
bacia; regionalização dos valores obtidos para algumas secções, por correlação com<br />
características físicas da bacia.<br />
Têm sido aplicados vários modelos estatísticos para estimação dos caudais de ponta<br />
de cheia sendo o mais frequentemente usado o de Gumbel; <strong>no</strong> entanto, conforme já<br />
foi provado por vários autores, o modelo da distribuição generalizada de extremos é o<br />
<strong>51</strong> <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
que melhor se adapta aos caudais máximos instantâneos de Portugal (a este<br />
propósito podem consultar-se estudos de Henriques, A.G., de Gonçalves, I., e de<br />
Costa, E. S.).<br />
‣ Modelos Matemáticos<br />
Outros modelos, tendo por base algoritmos matemáticos, permitem a introdução de<br />
vários inputs, relacionados por exemplo com a precipitação e as condições de<br />
evaporação e infiltração, a fim de se obter um ou vários outputs, como é o caso por<br />
exemplo do caudal.<br />
Os modelos podem ser descritos como um conjunto de equações, que representam o<br />
comportamento do sistema de componentes hidrológicas, tais como o módulo de<br />
bacia, da precipitação e de controlo. A disponibilidade crescente de dados de<br />
precipitação, com grande resolução espacial e temporal, e a informação digital dos<br />
terre<strong>no</strong>s, têm mantido a motivação para o desenvolvimento de modelos distribuídos e<br />
escoamento superficial, acoplados a sistemas de informação geográfica.<br />
Existem vários modelos, sendo que a sua utilização mais ou me<strong>no</strong>s frequente, em<br />
Portugal, dependerá de questões relacionadas com as condições da bacia<br />
hidrográfica e de questões de preferência. Por exemplo, um dos modelos<br />
matemáticos mais utilizados em Portugal é o HEC-HMS (Hydrologic Modeling<br />
System), do USACE. O HEC-HMS aplica simultaneamente ou de forma estruturada<br />
as várias componentes hidrológicas. A precipitação actua num conjunto<br />
Maio de 2007 52
espaço/tempo, sendo interceptada pela vegetação, podendo atingir corpos de água,<br />
lagos, rios e ocea<strong>no</strong>s, utilizando desta forma o modelo meteorológico.<br />
O HEC-HMS encontra-se disponibilizado, gratuitamente, <strong>no</strong> site do USACE<br />
(http://www.hec.usace.army.mil/).<br />
‣ Em Resumo<br />
O cálculo do caudal de ponta de cheia está associado a um período de retor<strong>no</strong>. Este<br />
período de retor<strong>no</strong> é definido com o número médio de a<strong>no</strong>s que devem decorrer para<br />
que o valor do caudal ocorra ou seja superado.<br />
Pela breve análise dos factores que intervêm nas fórmulas e metodologias<br />
mencionadas para estimar o caudal de ponta de cheia, facilmente se verifica que o<br />
caudal varia conforme as condições do terre<strong>no</strong> e do seu grau de infiltração (factor c e<br />
λ ). Varia ainda consoante as condições da intensidade de precipitação, que por sua<br />
vez depende do tempo de concentração; por sua vez o tempo de concentração<br />
diminui face ao aumento da impermeabilização.<br />
A construção e a<br />
impermeabilização provocam<br />
a diminuição do tempo de<br />
concentração<br />
O tempo de concentração é o tempo necessário para que toda a bacia hidrográfica<br />
contribua para o escoamento na secção de referência, sendo que quanto mais<br />
peque<strong>no</strong> este for, mais indicativo de torrencialidade é, pelo que a construção e a<br />
utilização de materiais impermeáveis vai contribuir para o aumento da velocidade do<br />
escoamento e consequente diminuição do tempo de concentração, existindo assim<br />
uma relação crescente em cascata, entre os vários factores contributivos para o<br />
caudal de cheia.<br />
53 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
Analisadas as variáveis das equações enunciadas anteriormente, facilmente se<br />
verifica que as urbanizações poderão ter alterações significativas <strong>no</strong>s escoamentos<br />
superficiais, devido aos factores identificados anteriormente, provocando:<br />
- redução das depressões e irregularidades do terre<strong>no</strong>, diminuindo a<br />
capacidade de retenção e detenção do escoamento, e a infiltração;<br />
- aumento da velocidade da corrente, por diminuição da resistência ao<br />
escoamento sobre a superfície do terre<strong>no</strong>, e por aumento dos declives e<br />
diminuição de percurso do escoamento canalizado.<br />
Estas alterações implicam, para chuvadas iguais, e tomando como referência<br />
situações anteriores à urbanização, um aumento de volume de precipitação útil, a<br />
redução do tempo de crescimento dos hidrogramas e, como consequência, o<br />
aumento do caudal de ponta.<br />
Hidrogramas de cheia antes e<br />
após urbanização.<br />
Maio de 2007 54
Como forma de actuação perante o cenário da figura anterior, pretende-se<br />
implementar medidas que minimizem significativamente o pico de cheia, tentando<br />
aproximar o valor do caudal de ponta ao verificado antes da urbanização da área,<br />
como se pode verificar na figura seguinte.<br />
Hidrogramas de cheia antes e<br />
após urbanização. A diferença<br />
entre os dois gráficos identifica o<br />
escoamento a amortecer como<br />
resultado das medidas aplicadas.<br />
55 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
2.2. Consideração dos <strong>Recursos</strong> Hídricos <strong>no</strong> Desenho Urba<strong>no</strong><br />
A abordagem ao desenho urba<strong>no</strong> sensível aos recursos hídricos pretende integrar,<br />
de forma sustentável, a edificação e o ordenamento do território, de modo a<br />
promover a protecção dos elementos que compõem o ambiente, como é o caso de<br />
linhas de água, vegetação e solos. E desta forma contribuir para a adequação do<br />
desenho urba<strong>no</strong>, minimizando impactes que decorrem da construção, introduzindo<br />
medidas de boas práticas em recursos hídricos.<br />
Conforme apresenta muito bem Ribeiro Telles, <strong>no</strong> Boletim n.º 1 da revista Lisboa<br />
Urbanismo (1998), é necessário abandonar o modelo e o processo em curso e<br />
realizar a "cidade-região". Para isso, é claro, urge combater a localização arbitrária e<br />
casuística dos empreendimentos urba<strong>no</strong>s e suster a destruição da estrutura<br />
ecológica da paisagem a fim de se continuar a garantir a circulação e a infiltração da<br />
água, a manter a porosidade e permeabilidade do solo e a vegetação característica<br />
da paisagem tradicional. Só actuando da forma descrita será possível manter o<br />
equilíbrio biológico e físico do espaço, diminuir a poluição do ar, da água e do solo e<br />
evitar derrocadas e inundações.<br />
A região submergida pela edificação urbana, e devido à sua muito maior extensão,<br />
tem de continuar a ter uma estrutura ecológica que garanta o funcionamento do ciclo<br />
hidrológico. Essa estrutura deverá apoiar-se nas serras e "cabeceiras" das linhas de<br />
água, <strong>no</strong>s "corredores" húmidos percorridos pela água e <strong>no</strong>s solos de excepcional<br />
potencialidade agrícola. Terá portanto que garantir-se o funcionamento de cursos de<br />
Maio de 2007 56
água para os quais é necessário garantir a existência de bacias de retenção, e leitos<br />
flexíveis que garantam o escoamento dos diferentes caudais ao longo do a<strong>no</strong>.<br />
Transição urba<strong>no</strong>/rural e<br />
estabelecimento de corredor<br />
verde<br />
Também Saraiva, G., (1999) defende os mesmos princípios. E aponta para medidas<br />
de transição entre o rural e o urba<strong>no</strong>, de forma a estabelecer a interface paisagística<br />
adequada.<br />
Semelhantes medidas e princípios estão subjacentes: ao conceito designado por<br />
Water Sensitive Urban Design (WSUD, http://www.wsud.org), desenvolvido na<br />
Austrália; e ao conceito de Low Impact Development (LID, http://www.lidstormwater.net),<br />
desenvolvido <strong>no</strong>s E.U.A. Trata-se, <strong>no</strong> fundo, de uma compilação de<br />
técnicas de planeamento urba<strong>no</strong> e de boas práticas em recursos hídricos.<br />
57 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
2.2.1. Construção/Ocupação dos Solos<br />
Na sequência da construção de edificações, infra-estruturas e loteamentos e outras<br />
pretensões de ocupação do solo, os problemas de inundação podem ser agravados,<br />
pelo facto de haver redução da infiltração <strong>no</strong>s terre<strong>no</strong>s e com isso incrementam-se os<br />
caudais escoados. Todas as impermeabilizações contribuem de forma directa para o<br />
acréscimo de escoamento superficial.<br />
No caso de construções perto das linhas de água, o problema agrava-se ainda com o<br />
confinamento das zonas de inundação, provocando maiores inundações, quer a<br />
montante, quer a jusante. Para os loteamentos e/ou outras ocupações em áreas<br />
extensas, a questão maior prende-se com as maiores contribuições que,<br />
eventualmente, vão trazer, para os caudais e para o volume de cheia. Nestes casos,<br />
deverão ser implementadas medidas que produzam o amortecimento dos caudais<br />
acrescidos, cumprindo designadamente o conceito de “balanço hídrico zero” e a<br />
implementação de bacias de retenção (contempladas <strong>no</strong> D.R. n.º 23/95).<br />
É difícil imputar responsabilidades às entidades envolvidas na gestão do território<br />
quando ocorrem situações graves e/ou recorrentes originadas nas causas<br />
anteriormente indicadas. Quando se tentam compreender as causas que originaram<br />
as cheias, ficam por esclarecer questões, relacionadas por exemplo com estruturas<br />
obstruídas, e não se identificam os principais responsáveis pela manutenção e pela<br />
inspecção. Em geral, a manutenção é assegurada ao mínimo, limitando-se<br />
Maio de 2007 58
essencialmente à protecção de ruas, espaços ou propriedades públicas com maior<br />
visibilidade.<br />
Muitos sistemas de drenagem inserem-se em propriedades privadas e também<br />
pouco são inspeccionados, sendo o seu estudo insatisfatório. Ao longo dos a<strong>no</strong>s as<br />
condutas e leitos têm-se enchido de detritos e sedimentos, e foram alvo de erosão,<br />
pelo que a sua capacidade fica reduzida ou com perdas de água elevadas.<br />
Para uma gestão adequada dos escoamentos resultantes de precipitações intensas,<br />
de forma a evitar a ocorrência de cheias, enumeram-se alguns aspectos e<br />
metodologias para a criação de pla<strong>no</strong>s que visam controlar os efeitos das cheias:<br />
- Quantificação dos efeitos das inundações, da análise da capacidade e<br />
dimensionamento dos sistemas e de aspectos correntes, resultantes da<br />
erosão/sedimentação dos canais, balanço ecológico, e corredores ripícolas;<br />
- Pesquisa bibliográfica e estudos de inundações conhecidas (de que há<br />
memória), dos seus efeitos <strong>no</strong> escoamento, condições que estiveram na sua<br />
origem e estabelecimento de cenários de mitigação;<br />
- Identificação de problemas urba<strong>no</strong>s, onde as soluções e o espaço são<br />
limitados;<br />
- Inventariação dos problemas conhecidos por negligência, planeamento<br />
deficiente, análise e simulação de casos críticos e aplicação de dispositivos e<br />
regulamentos para controlo das situações;<br />
- Identificação de zonas críticas e sensíveis;<br />
59 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
- Elaboração de pla<strong>no</strong>s não estruturais, com soluções que eliminem os factores<br />
e as incidências de risco (zonamento de uso), e quando não é possível a<br />
aplicação de medidas estruturais, que se promova a carta de riscos de zonas<br />
afectadas;<br />
- Análise e tipificação de soluções, quanto à incidência <strong>no</strong> local ou de forma<br />
generalizada, e estabelecimento de lista de procedimentos e recomendações<br />
para solucionar os efeitos complexos que podem ocorrer a jusante;<br />
- Planificação em concreto e de forma especializada, focando os problemas<br />
caso a caso e indicando as soluções e os efeitos, que resulta de forma<br />
integrada. Por exemplo: bacias de retenção, de detenção, pavimentos porosos<br />
e manutenção de corredores verdes.<br />
Estes pla<strong>no</strong>s poderão ser incluídos <strong>no</strong>s instrumentos de gestão do território e podem<br />
ser da responsabilidade de particulares ou de outras entidades envolvidas.<br />
O processo de planeamento passa pela identificação das possíveis soluções e<br />
formulação da abordagem técnica adequada para encontrar as respostas mais<br />
convenientes. Para tal, podem definir-se como procedimentos genéricos alguns dos<br />
seguintes passos:<br />
• Listagem de necessidades, para identificação das metas a atingir. A<br />
programação começa quando um problema em particular se torna aparente,<br />
sendo a solução fixada numa resposta concreta. Contudo, uma solução rápida<br />
para um problema visível raramente constitui uma solução permanente,<br />
Maio de 2007 60
porque poucas vezes é direccionada para as questões subjacentes às causas<br />
de base. Um pla<strong>no</strong> deve procurar entender os problemas a vários níveis,<br />
mesmo que não consiga encontrar soluções em todos esses níveis, deverá<br />
procurar chamar atenção para estes. A concretização das metas é muitas<br />
vezes determinada <strong>pelos</strong> grupos de trabalho que analisam os processos e se<br />
apercebem dos problemas, quer sejam cidadãos quer sejam agentes<br />
administrativos. Os grupos de trabalho são importantes porque cada membro<br />
tem necessidades e pontos de vista diferentes, e o planeamento de combate a<br />
cheias ou a escoamentos torrenciais tem significado diferente para cada um<br />
deles. As soluções sofrem, <strong>no</strong> entanto, importantes influências políticas,<br />
financeiras, e de capacidade técnica envolvidas;<br />
Os pla<strong>no</strong>s devem ser realistas<br />
• Determinação de “Condicionantes às Soluções”. Os pla<strong>no</strong>s devem ser<br />
realistas. Soluções estruturais pesadas para resolver problemas de cheias,<br />
não são muitas vezes implementadas por falta de suporte político e social ou,<br />
mesmo, por questões económicas ou legais que muitas vezes condicionam a<br />
implantação de medidas;<br />
• Formulação da Abordagem Técnica. A meta para este passo consiste em<br />
desenvolver uma abordagem técnica que atinja os objectivos preconizados,<br />
que correspondam às necessidades efectivas que se identificaram, enquanto,<br />
simultaneamente, satisfazem os limites do possível e aceitável face aos<br />
constrangimentos identificados (como políticos, económicos, técnicos, legais e<br />
61 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
sociais). Isto nem sempre é fácil, e muitas vezes são necessárias várias<br />
iterações para que o pla<strong>no</strong> progrida e atinja a optimização pretendida.<br />
O produto final para um pla<strong>no</strong> de estudo será pois um claro entendimento do que<br />
será necessário realizar para a satisfação dos objectivos estabelecidos.<br />
Com a criação de um pla<strong>no</strong> para o controlo de cheias, não se pretende obter<br />
soluções instantâneas miraculosas. A maior parte das soluções leva tempo a<br />
concretizar e deverá ser faseada ao ritmo das necessidades efectivas. Nesta óptica e<br />
em primeiro lugar, as medidas deverão começar pela divulgação e sensibilização de<br />
pessoas e entidades envolvidas.<br />
As diversas etapas passam pela adopção de soluções e dispositivos como os que se<br />
referem seguidamente:<br />
2.2.1.1. Adopção de Materiais Permeáveis<br />
De grande valor paisagístico, os pisos permeáveis têm a característica positiva de<br />
contribuir para a redução do volume de escoamento, devido à infiltração e recarga<br />
subterrânea constituindo um elemento neutro na composição da paisagem urbana.<br />
Permitem desta forma a redução dos custos do estabelecimento de outras infraestruturas<br />
de controlo de cheias/inundações.<br />
São pois uma solução inteligente para obras viárias, passeios, calçadas, praças,<br />
ciclovias, estacionamentos, áreas exteriores de centros comerciais, etc.<br />
Maio de 2007 62
‣ Pavimentos Porosos na construção de urbanizações ou loteamentos<br />
O pavimento poroso pode, efectivamente, contribuir para a redução do caudal<br />
máximo de cheia. Vários estudos demonstraram reduções em cerca de 83% de<br />
caudal, através do uso de pavimento poroso.<br />
Os pavimentos porosos podem apresentar-se sob diversas formas: pavimentos de<br />
asfalto, com peque<strong>no</strong>s orifícios ou poros; pavimentos de argamassas de cimento, ou<br />
grelhas, em blocos de cimento ou plástico. São peças modulares com diversas<br />
formas, espessuras, cores e texturas que, dispostas em conjunto, criam grandes<br />
áreas de superfície pavimentada de efeito estético de grande valor.<br />
Alguns desses pavimentos são preenchidos com solo e, <strong>no</strong>rmalmente, com<br />
vegetação espontânea.<br />
As argamassas de cimento podem ter permeabilidade elevada, permitindo a rápida<br />
percolação de água da chuva, através da superfície, para as camadas inferiores. A<br />
porosidade de um pavimento em argamassas de cimento porosas é cerca de 15 a<br />
22%, comparado com 3 a 5% dos pavimentos tradicionais. A superfície permeável é<br />
colocada superiormente sobre uma camada de brita contida por uma grelha<br />
63 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
calibrada, sendo que a porosidade da brita vai actuar como reservatório para o<br />
armazenamento dos caudais.<br />
As argamassas porosas foram concebidas, de início, para remover os poluentes<br />
provenientes do escoamento torrencial, tendo demonstrado serem uma medida<br />
eficaz de controlo do volume de escoamento, particularmente em cheias pouco<br />
intensas. Considera-se serem mais eficientes do que o asfalto poroso, uma vez que<br />
mantêm a sua porosidade, mesmo em climas quentes.<br />
• Requisitos para a aplicação dos Pavimentos Porosos:<br />
- Declives suaves, para facilitar a infiltração, e com níveis freáticos ou<br />
rocha sã a uma distância apreciável da camada de gravilha ou brita, de<br />
forma a promover a infiltração e armazenamento do escoamento;<br />
- Recomenda-se a colocação de um filtro <strong>no</strong> topo da sub-base para evitar<br />
que as partículas finas migrem para o “reservatório” de agregados.<br />
Evita-se assim, a contaminação das águas subterrâneas por elementos<br />
transportados pelo escoamento.<br />
• Vantagens:<br />
- Permitem a redução do caudal máximo de cheia, através do aumento<br />
do volume de água que se infiltra;<br />
- Os pavimentos porosos, com excepção dos de asfalto tradicional,<br />
apresentam custos me<strong>no</strong>s elevados quando comparados com os<br />
pavimentos tradicionais;<br />
Maio de 2007 64
- Não constituem risco para a circulação de veículos, porque reduzem a<br />
hidroplanagem, retendo a água;<br />
- Possuem uma vida útil longa e de baixa manutenção;<br />
- Não requerem mão-de-obra especializada para aplicação;<br />
- Reduzem a poluição.<br />
• Aplicações e casos concretos<br />
Os pavimentos porosos têm sido utilizados nas auto-estradas e nas pistas de<br />
aeroporto desde cerca de 1947 e 1967, respectivamente.<br />
A sua aplicação é limitada a parques de estacionamento, áreas e vias de serviço com<br />
tráfego limitado, acessos de emergência e zonas de serviços.<br />
2.2.1.2. Bacias de Retenção e de Detenção<br />
A expansão de um aglomerado populacional realiza-se através do crescimento, na<br />
sua periferia, de <strong>no</strong>vos centros populacionais e de <strong>no</strong>vas urbanizações. Aquando da<br />
ocorrência de chuvadas extremas estes <strong>no</strong>vos aglomerados podem estar na origem<br />
de inundações causadas <strong>no</strong>s aglomerados pré-existentes; a razão reside <strong>no</strong> facto da<br />
rede hidrográfica adjacente ao antigo aglomerado não estar preparada para fazer<br />
face aos caudais de ponta acrescidos pelas <strong>no</strong>vas áreas impermeabilizadas.<br />
Duas soluções se podem encarar para evitar esta situação: intervenção na rede<br />
hidrográfica <strong>no</strong> seu todo, mediante prévio licenciamento, o que implica trabalhos<br />
difíceis e dispendiosos; ou criar a jusante das <strong>no</strong>vas urbanizações reservatórios ou<br />
65 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
acias de detenção/retenção de águas pluviais, o que permite restituir a jusante<br />
caudais compatíveis com os limites de capacidade de vazão da rede existente.<br />
Para que este tipo de bacias possa desempenhar convenientemente o seu papel, e<br />
favorecer em muitos casos actividades de recreio, torna-se importante assegurar a<br />
sua manutenção. O grau de tratamento e frequência de manutenção depende do<br />
nível de utilização da bacia, das disponibilidades técnicas e económicas e das<br />
características das águas que a alimentam. As operações de manutenção envolvem<br />
de um modo geral as seguintes actividades:<br />
• Verificação e controlo da afluência de águas não pluviais;<br />
• Recolha de eventuais sólidos suspensos;<br />
• Limpeza de dispositivos tipo desarenador ou grelha, eventualmente existentes<br />
a montante da bacia;<br />
• Protecção, limpeza e manutenção das bermas;<br />
• Controlo da qualidade das águas pluviais.<br />
O projecto das bacias deve incorporar desde logo um pla<strong>no</strong> para as operações de<br />
manutenção de forma a assegurar a sua execução ao longo do tempo.<br />
De uma forma geral, as bacias quer sejam de detenção ou de retenção, são<br />
designadas, em Portugal, por bacias de retenção; o seu objectivo é o de reter e/ou<br />
armazenar água, resultante de um acontecimento de precipitação intensa, durante<br />
algum tempo, de forma a reduzir o caudal de cheia. Seguidamente, far-se-á uma<br />
breve caracterização destas bacias:<br />
Maio de 2007 66
Bacia de retenção com<br />
capacidade para amortecer<br />
caudais de vários períodos de<br />
retor<strong>no</strong><br />
67 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
o Bacias de Detenção<br />
As bacias de detenção, ou bacias secas, são bacias concebidas para interceptar os<br />
escoamentos extremos, retendo temporariamente o volume de escoamento e<br />
libertando-o depois, gradualmente, para o meio receptor, que pode ser uma linha de<br />
água ou um sistema de drenagem.<br />
As bacias de detenção superficiais classificam-se como bacias secas, se contiverem<br />
água apenas num período relativamente curto a seguir à chuvada.<br />
As bacias de detenção devem ser usadas para reduzir o valor do caudal máximo de<br />
escoamento, reduzindo as inundações a jusante, protegendo o canal, e promovendo<br />
a conservação de habitats aquáticos. Devem ser dimensionadas para que o caudal<br />
descarregado seja semelhante às condições pré-existentes. Estas bacias não são<br />
por isso concebidas para amortecer grandes volumes de água, nem para efectuarem<br />
a sua total depuração. Proporcionam, contudo, alguma depuração, podendo ainda<br />
serem implementados filtros e/ou outros dispositivos com efeitos filtrantes ou<br />
depuradores.<br />
Para implantação de uma bacia de detenção é condicionante o nível freático máximo<br />
atingido em período de chuva, o qual se deve encontrar abaixo da cota de fundo da<br />
bacia. Se o nível atingir esta cota corre-se o risco de zonas panta<strong>no</strong>sas com os<br />
inconvenientes resultantes da proliferação de insectos.<br />
Maio de 2007 68
• Forma das Bacias de Detenção<br />
Para maximizar o potencial destas bacias, a sua forma deverá ser alongada de modo<br />
a que o comprimento seja aproximadamente 3 vezes a largura (3L), providenciando<br />
tempo de detenção adicional para algum tratamento biológico. A vegetação, e as<br />
irregularidades do eixo e do traçado das margens, permitem aumentar o seu<br />
desempenho. Os canais de descarga, em escoamento lento, têm como objectivo,<br />
prevenir a erosão, descarregando gradualmente o caudal afluente, até a bacia secar<br />
completamente.<br />
As bacias devem ser dimensionadas de maneira a que a torrencialidade seja<br />
reduzida. Nos pontos de entrada devem ser constituídos retardadores do<br />
escoamento, dissipadores de energia, vegetação ou outras estruturas, com esse<br />
objectivo. A redução da torrencialidade reduz a possibilidade dos materiais<br />
depositados voltarem a ser arrastados e transportados para jusante.<br />
O fundo deverá ser construído com inclinações de pelo me<strong>no</strong>s 5% de forma a evitar a<br />
formação de zonas panta<strong>no</strong>sas. Os taludes das bermas deverão ter inclinações<br />
máximas de 1/6 ou de 1/2, consoante se trate ou não de bacias acessíveis ao<br />
público.<br />
• Vantagens:<br />
- Retardam o pico de cheia e amortecem o escoamento a<br />
jusante, protegendo as zonas marginais das inundações,<br />
69 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
protegendo os leitos e as margens, da erosão, e a fauna e<br />
flora dos leitos <strong>no</strong>rmais.<br />
- Podem ser utilizadas como áreas recreativas e de valorização<br />
paisagística (campos de jogos e de passeios pedestres), se<br />
não encherem muito frequentemente de água,<br />
particularmente <strong>no</strong>s períodos secos;<br />
o Bacias de Retenção<br />
Uma bacia de retenção é constituída por uma pequena albufeira ou lagoa<br />
permanente, muitas vezes incorporando o controlo adicional da qualidade do<br />
escoamento e com capacidade para o armazenamento dos volumes permanentes e<br />
adicionais, estimados antes da sua execução.<br />
As bacias de retenção retêm os escoamentos, para os libertar apenas sob a forma de<br />
evapotranspiração e infiltração, apesar de existirem algumas que promovem<br />
simultaneamente a detenção e a retenção. As bacias de retenção superficiais<br />
classificam-se, como lagoas com água permanente, se contiverem água mesmo em<br />
período de estiagem.<br />
Os volumes das bacias são calculados para que haja controlo dos caudais adicionais<br />
dos escoamentos que provocam cheias conhecidas (que ocorreram <strong>no</strong> passado ou<br />
que estão previstas), sendo necessário que a área de drenagem seja suficiente para<br />
garantir a permanência de água ao longo do a<strong>no</strong>, e devem ter capacidade de<br />
armazenar a quase totalidade da água afluente.<br />
Maio de 2007 70
Para este tipo de bacias é conveniente que o nível freático atingido em tempo seco<br />
seja superior à cota de fundo da bacia, assegurando assim uma alimentação<br />
permanente.<br />
É essencial um estudo cuidado do balanço entre as afluências e as efluências do<br />
escoamento, de forma a garantir-se de facto a existência de um nível de água<br />
permanente e satisfatório sob o ponto de vista quantitativo e qualitativo. Estas bacias<br />
não deverão ser concebidas sem se prever dispositivos eficazes de protecção e<br />
eventualmente meios artificiais de arejamento ou mesmo alimentação em tempo<br />
seco.<br />
• Materiais e Aspectos Construtivos<br />
Nas bacias de retenção é aconselhável existir, em tempo seco, uma lâmina líquida<br />
permanente de altura não inferior a 1,5 m a fim de evitar o desenvolvimento<br />
excessivo de plantas aquáticas e possibilitar a vida piscícola.<br />
Estando a bacia integrada em zona urbana, deve prever-se uma variação do nível de<br />
água de cerca de 0,5 m para a precipitação do período de retor<strong>no</strong> escolhido e<br />
assegurar-se o tratamento conveniente das bermas, considerando <strong>no</strong>meadamente:<br />
- Taludes relvados com declive não superior a 1/6;<br />
- Paramentos verticais de 0,75 m de altura, ao longo dos quais se verificam as<br />
variações de nível da água, executados de preferência com troncos de<br />
madeira ou outro material estética e ambientalmente aceitável;<br />
71 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
- Bermas de 2 m a 4 m de largura, <strong>no</strong> coroamento dos paramentos verticais, por<br />
razões de segurança.<br />
o Decreto Regulamentar n.º 23/95 de 23 de Agosto<br />
Segundo a definição do D.R. n.º 23/95 de 23 de Agosto, as bacias de retenção são<br />
estruturas que se destinam a regularizar o escoamento pluvial afluente, amortecendo<br />
os caudais de ponta e permitindo compatibilizar o seu valor com limites previamente<br />
fixados. Para além do aspecto fundamental de regularização dos caudais afluentes,<br />
as bacias de retenção podem ainda, segundo a sua tipologia, apresentar as<br />
seguintes vantagens:<br />
- Contribuir para o melhoramento da qualidade das águas pluviais;<br />
- Contribuir para o melhor comportamento do sistema de drenagem global, onde<br />
se encontram integradas, quando da ocorrência de precipitações intensas;<br />
- Possibilitar a constituição, quando se trate de bacias de água permanente, de<br />
pólos de interesse estético e recreativo, especialmente quando integradas <strong>no</strong><br />
tecido urba<strong>no</strong> ou em zonas verdes;<br />
- Constituir reservas contra incêndios ou para fins de rega;<br />
- São uma forma estrutural eficiente, quando considerados os aspectos de<br />
custo, utilidade, actuação e manutenção;<br />
- Apresentam moderada a elevada capacidade de remoção de poluentes<br />
provenientes das urbanizações, dependendo da capacidade de<br />
armazenamento;<br />
Maio de 2007 72
- Durante a ocorrência de escoamentos intensos directos, o escoamento é<br />
detido acima do nível do lago permanente e amortecido ao longo de um tempo<br />
alargado;<br />
- Providenciam oportunidades para mais diversos usos e composição da<br />
paisagem, envolvendo recreio e áreas naturalizadas;<br />
- Não consomem muito espaço, relativamente à bacia drenada (cerca de 2 a 3%<br />
<strong>no</strong> máximo da área de contribuição), sendo ideais para grandes áreas<br />
intervencionadas.<br />
• Dimensionamento e elementos constituintes das Bacias de<br />
Retenção/Detenção<br />
Recomenda-se, <strong>no</strong> projecto destas bacias, uma simplicidade de desenho, integração<br />
<strong>no</strong> espaço intervencionado, e a garantia de eficácias significativas na redução dos<br />
caudais máximos ( ΔQ > 30%<br />
).<br />
→ Elementos constituintes<br />
As bacias de retenção superficiais são constituídas por:<br />
a) Corpo, que inclui fundo e bermas e resulta do aproveitamento possível das<br />
condições topográficas locais;<br />
b) Dispositivos de funcionamento <strong>no</strong>rmal destinados a assegurarem a<br />
regularização do caudal efluente e a manutenção de um nível mínimo a<br />
montante, <strong>no</strong> caso de bacias de água permanente;<br />
73 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
c) Dispositivos de segurança, descarregadores de superfície e<br />
eventualmente diques fusíveis, destinados a garantirem o esgotamento das<br />
águas em condições extremas;<br />
d) Descarga de fundo, com o objectivo de assegurar o esvaziamento da<br />
bacia de retenção em operações de limpeza e manutenção, podendo também<br />
funcionar como sistema de segurança.<br />
→ Dimensionamento hidráulico<br />
1 - O dimensionamento hidráulico de uma bacia de retenção consiste <strong>no</strong> cálculo do<br />
volume necessário ao armazenamento do caudal afluente, correspondente à<br />
precipitação com um determinado período de retor<strong>no</strong> ou a um hidrograma de cheia<br />
conhecido, por forma que o caudal máximo efluente não ultrapasse determinado<br />
valor preestabelecido.<br />
2 - A natureza do problema a resolver, o grau de precisão requerido e a informação<br />
disponível condicionam o método de cálculo a utilizar.<br />
3 - Se não se dispuser de um modelo de escoamento que permita gerar o hidrograma<br />
de entrada ou hidrograma do escoamento afluente, pode recorrer-se a um método<br />
simplificado.<br />
4 - O método simplificado baseia-se <strong>no</strong> conhecimento das curvas intensidadeduração-frequência<br />
(IDF) aplicáveis à área em estudo e permite o cálculo do volume<br />
necessário para armazenar o caudal afluente resultante da precipitação do período<br />
Maio de 2007 74
de retor<strong>no</strong> escolhido, de modo que na descarga se obtenha um caudal, suposto<br />
constante, correspondente à capacidade máxima de vazão a jusante.<br />
5 - O pré-dimensionamento do volume de armazenamento pode ser obtido pela<br />
expressão seguinte:<br />
1<br />
b<br />
−bqs<br />
⎛ qs ⎞<br />
Va = 10× × ⎜<br />
C A<br />
a ⎟ × ×<br />
( 1 + b)<br />
⎝ 60<br />
(1 + b)<br />
⎠<br />
com:<br />
6q<br />
qs =<br />
C.<br />
A<br />
onde:<br />
Va – volume de armazenamento, (m 3 );<br />
qs – caudal específico efluente, ou seja, o caudal por unidade de área activa<br />
da bacia de drenagem, (mm/minuto);<br />
C – coeficiente de escoamento;<br />
a, b – parâmetros da curva intensidade-duração (Anexo IX do D.R. 23/95);<br />
q – caudal máximo efluente (m 3 /s);<br />
A – área da bacia de drenagem (ha).<br />
75 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
“There is a phe<strong>no</strong>mena resiliency in the mechanisms of<br />
the earth.<br />
A river or lake is almost never dead. If you give it the<br />
slightest chance... then nature usually comes back.”<br />
Rene Dubos 1981<br />
Maio de 2007 76
Bibliografia<br />
• Comissão das Comunidades Europeias. Bruxelas, 2006. Proposta de Directiva<br />
do Parlamento Europeu e do Conselho relativa à avaliação e gestão das<br />
inundações;<br />
• Condesso, F., 2001, Direito do Ambiente, Livraria Almedina – Coimbra;<br />
• Correia, C. 2006. Princípios e Conceitos para a Intervenção em Zonas<br />
Ribeirinhas. Abordagem ao Estabelecimento de Procedimentos para o<br />
Dimensionamento e a Reabilitação de Obras. Trabalho Final de Curso em<br />
Engenharia dos <strong>Recursos</strong> Hídricos, Évora;<br />
• Costa, E. S., Gonçalves I., 2000. Algumas considerações sobre o<br />
Licenciamento de Utilização do Domínio Hídrico. 1º Congresso sobre<br />
Aproveitamentos e Gestão de <strong>Recursos</strong> Hídricos em Países de Idioma<br />
Português;<br />
• Costa E. S., Gonçalves I., 2000. A Regularização Fluvial e o Domínio Hídrico.<br />
II Congresso Ibérico sobre Planeamento e Gestão da Água;<br />
• Costa, E. S., Gonçalves, I., 1994. Modelo Regional para previsão de Caudais<br />
de Cheia. 2º Congresso da Água: O Presente e o Futuro da Água em Portugal;<br />
• Cunha, P. P., 2003. Riscos associados com Cheias Fluviais. Seminário Riscos<br />
Geológicos;<br />
• D’Abreu, A. C., 1989. Caracterização do Sistema Biofísico com vista ao<br />
Ordenamento do Território, Tese de Doutoramento, Évora;<br />
• Debo, T.N., Reese A.J. 2002. Municipal Stormwater Management. 2nd edition,<br />
CRC Press;<br />
• Downs, J., Davies, R., 2002. Water Sensitive Urban Design Guidelines;<br />
• FISRWG (10/1998). Stream Corridor Restoration: Principles, Processes, and<br />
Practices. Federal Interagency Stream Restoration Working Group;<br />
• Gonçalves, I. 1993. Regionalização da Distribuição Generalizada de Extremos.<br />
Aplicação à Previsão de Caudais de Cheia. Dissertação efectuada para<br />
obtenção do grau de mestre <strong>no</strong> IST;<br />
77 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
• Gonçalves, I., Costa, E. Sousa., Henriques, A.G., 1994. Regional Model for<br />
Flood Flow Prediction in Portugal. Advances in Water Resources Tech<strong>no</strong>logy<br />
and Management, Tsakiris & Santos (eds);<br />
• Henriques, A. G., 1990. Modelos de Distribuição de Frequências de Caudais<br />
de Cheia. Dissertação efectuada para doutoramento <strong>no</strong> IST;<br />
• Instituto da Água, 2001. Guia - Requalificação e Limpeza de Linhas de Água;<br />
• Lencastre, A. e Franco, F. M., 1984. Lições de Hidrologia, Universidade Nova<br />
de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tec<strong>no</strong>logia, Lisboa;<br />
• LNEC, 1983. Contribuição para o Estudo da Drenagem de Águas Pluviais, 2<br />
volumes;<br />
• Maine State Planning Office, June 2006. Maine Floodplain Management<br />
Handbook;<br />
• MedSPA, Dezembro 1994. Medidas para a conservação e recuperação de<br />
solos <strong>no</strong> Algarve. Unidade de Ciências e Tec<strong>no</strong>logias Agrárias. Universidade<br />
do Algarve;<br />
• Metropolitan Council Environmental Services, 2001. Minnesota Urban Small<br />
Sites BMP Manual;<br />
• Partidário, M.R., 1999. Introdução ao Ordenamento do Território, Universidade<br />
Aberta, Lisboa;<br />
• Pla<strong>no</strong> de Bacia Hidrográfica do Rio Tejo, 2000;<br />
• Quintela, A.C., 1998. Hidráulica, 6ª edição. Fundação Calouste Gulbenkian;<br />
• Saraiva, M.G. 1999. O Rio como Paisagem. Textos Universitários de Ciências<br />
Sociais e Humanas, Fundação Calouste Gulbenkian e Fundação para a<br />
Ciência e Tec<strong>no</strong>logia, Lisboa;<br />
• Saraiva M.G., Correia F.N., Carmo V. 1998. Avaliação Ex-post de Medidas<br />
Não Estruturais de Defesa Contra Cheias na Bacia Hidrográfica da Ribeira da<br />
Laje, 4.º Congresso da Água;<br />
• Serralheiro, R. P. 1980. Hidráulica Agrícola II. Huambo, FCA;<br />
• Serralheiro, R. P. 1997. Perspectivas da Agricultura de Regadio em Portugal.<br />
Publicações da Universidade de Évora;<br />
• Serralheiro, R.P. 1996. Modernização e Desenvolvimento da Rega de<br />
Superfície, Publicações da Universidade de Évora;<br />
Maio de 2007 78
• Simões, J. M. A., Hipólito, J. N. A. R., La Directiva Marco del agua: realidades<br />
y futuros Sevilla, 13-17 de Noviembre de 2002. III Congreso Ibérico sobre<br />
Gestión y Planificación de Aguas;<br />
• Telles R., 1998. Um Novo Desenho Urba<strong>no</strong>, Boletim n.º 1 da revista Lisboa<br />
Urbanismo;<br />
• UNESCO, Paris, 2001. Guidelines on Non-Structural Measures in Urban Flood<br />
Management;<br />
• Virginia Department of Conservation & Recreation, 2005. The Floodplain<br />
Management Plan for the Commonwealth of Virginia;<br />
• Water Sensitive Urban Design in the Australian Context. Synthesis of a<br />
Conference Held 30 - 31 August 2000. Melbourne, Australia;<br />
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conference held 30 - 31 August 2000, Melbourne, Australia,<br />
http://www.catchment.crc.org.au/pdfs/technical200107.pdf;<br />
• Hydrology and Water Quality Technical Background Report, The Marin County<br />
Community Development Agency, Planning Division,<br />
http://www.co.marin.ca.us/depts/cd/main/pdf/planning/hydrology.pdf;<br />
• Floodplain Management in Michigan, Quick Guide, Michigan Department of<br />
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http://www.deq.state.mi.us/documents/deq-glmd-MI-quickguide.pdf;<br />
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Agency, http://www.epa.gov/owow/wetlands/pdf/stormwat.pdf;<br />
• National Management Measures to Control Nonpoint Source Pollution from<br />
Urban Areas, US Environmental Protection Agency,<br />
http://www.epa.gov/nps/urbanmm/pdf/urban_ch09.pdf;<br />
• Water Sensitive Urban Design Guidelines (July 2002), Hobsons Bay City<br />
Council, Brimbank City Council & Wyndham City Council<br />
http://www.litter.vic.gov.au/resources/documents/WSUD_Guidelines.pdf;<br />
79 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos
• BMP Design Manuals, Michigan Department of Environmental Quality,<br />
http://www.michigan.gov/deq/0,1607,7-135-3313_3682_3714-118554--<br />
,00.html;<br />
• Urban Small Sites Best Management Practice Manual, Metropolitan Council,<br />
http://www.metrocouncil.org/environment/Water/BMP/manual.htm;<br />
• Estratégia Nacional para o Desenvolvimento Sustentável ENDS 2005-2015,<br />
http://www.portugal.gov.pt/NR/rdonlyres/2D23430D-3202-4CC8-8DAC-<br />
30E508633158/0/ENDS_2004.pdf;<br />
• Water Sensitive Urban Design (WSUD) in the Sydney Region,<br />
http://www.wsud.org;<br />
• Hydrologic Engineering Center, US Army Corps of Engineers,<br />
http://www.hec.usace.army.mil;<br />
• Low Impact Development Tech<strong>no</strong>logies, Whole Building Design Guide,<br />
http://www.wbdg.org/design/lidtech.php;<br />
• Introduction to Low Impact Development (LID), Low Impact Development<br />
Center, Inc., http://www.lid-stormwater.net/intro/background.htm;<br />
• Department of Defense (DoD) United Facilities Criteria (UFC), Design: Low<br />
Impact Development Manual, http://www.epa.gov/owow/nps/lid/;<br />
• Low Impact Development (LID) Urban Design Tools, Low Impact Development<br />
Center, Inc., http://www.lid-stormwater.net/intro/sitemap.htm<br />
Maio de 2007 80
Índice<br />
1. Considerações gerais ………………………………………………………………………...1<br />
1.1. As razões da criação deste manual ………………………………………………………...2<br />
1.2. Oportunidade face à <strong>no</strong>va Lei da Água …………………………………………………….4<br />
1.3. Sistematização e Regulamentação .. ……………………………………………………….6<br />
1.4. Conceitos Básicos de Hidrologia ……………………………………………………………7<br />
1.5. Objectivos do Manual de <strong>Boas</strong> Práticas em <strong>Recursos</strong> Hídricos ……………………….13<br />
2. Medidas a implementar/Aspectos a Considerar …………………………………….…...16<br />
2.1. Medidas Não Estruturais de Defesa contra Cheias ……………………………………..18<br />
2.1.1. Instrumentos Regulamentares.………………………………………...………….18<br />
2.1.2. Corredores Verdes ……...………………………………………………………….25<br />
2.1.3. Restauração, Recuperação e Reabilitação de linhas de água ………………..34<br />
2.2. Consideração dos <strong>Recursos</strong> Hídricos <strong>no</strong> Desenho Urba<strong>no</strong> ……………………………56<br />
2.2.1. Construção/Ocupação dos Solos …………………………………………………58<br />
2.2.1.1. Adopção de Materiais Permeáveis ……………………………………………….62<br />
2.2.1.2. Bacias de Retenção e de Detenção ……………………………………………...65<br />
Bibliografia ……………………………………………………………………………………………77<br />
81 <strong>Boas</strong> Práticas… <strong>no</strong> <strong>Respeito</strong> <strong>pelos</strong> <strong>Recursos</strong> Hídricos