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A infiltração e o escoamento superficial 105
O ciclo hidrológico é um sistema fechado que rege toda a distribuição de água no planeta.
É um sistema complexo que pode sofrer influências de alterações no meio. A urbanização
é um dos elementos que pode alterar o ciclo hidrológico e, dessa maneira, a distribuição quantidade
e da qualidade da água.
Naturalmente, parte da água precipitada sobre a terra sofre o processo de infiltração,
transferência da água da superfície para o interior do solo. Mas, para que haja a infiltração,
é necessário que o solo esteja suscetível a esse processo. Com a urbanização, tende a ocorrer
a impermeabilização de áreas cada vez maiores, o que impede a infiltração e ocasiona grandes
danos ambientais: promoção do aumento do escoamento superficial; impedimento da
recarga do lençol freático, que é realizado através da infiltração; maior evaporação e menor
evapotranspiração e aumento da temperatura, uma vez que as superfícies permeáveis absorvem
o calor e o devolvem ao ambiente. Esse aumento da temperatura pode ainda promover
o aumento de precipitações convectivas, pois favorece a movimentação do ar ascendente, implicando
um aumento indireto das enchentes urbanas.
Outro problema fruto da impermeabilização do solo é a diminuição do tempo de concentração
da bacia. O tempo de concentração é definido como o tempo que a água demora
para se deslocar do ponto mais distante da bacia até a saída. Esse tempo, embora possa ser
variável de um evento para outro, uma vez que a velocidade de escoamento é função da vazão
e, consequentemente, do volume precipitado, é adotado como uma característica constante da
bacia, sendo fruto de um evento extremo.
O tempo de concentração da bacia indica o grau de vulnerabilidade da bacia a cheias,
pois, após esse período, toda a bacia estará contribuindo para a geração do escoamento. Quanto
menor o tempo, menor deve ser a duração da chuva para que ocorra uma vazão máxima
no local. Como existe uma relação inversa entre a intensidade da precipitação e a duração, a
redução desse tempo aumentaria a magnitude da precipitação na bacia.
A redução do tempo de concentração tem a ver com o aumento da velocidade ocasionado
pela redução da rugosidade do terreno que é fruto do processo de urbanização, tendo em
vista a superfície original, composta por vegetação e com solo nu, foi substituída por asfalto
e concreto.
Esse conjunto de fatores – redução da infiltração, aumento da quantidade de chuva que
escoa e aumento da magnitude da precipitação em conjunto pode acarretar em um acréscimo
de até seis vezes na vazão de cheia de um local. Esse incremento tem se evidenciado no aumento
da recorrência de cheias em grandes centros urbanos, comuns durante o verão.
5 Modelagem matemática da infiltração
Nem toda precipitação que cai sobre o solo gera escoamento; pelo contrário, apenas
uma pequena parcela desse montante chega aos rios – para a região Centro-Oeste, aproximadamente
apenas 30% da chuva anual. No entanto, quando se trata de eventos isolados, a
variação do escoamento pode variar de 0 a 100%, dependendo da intensidade da chuva, do
tipo e uso de solo.
A identificação e quantificação dos fenômenos que regem esse sistema têm sido o foco
dos pesquisadores da Hidrologia. Dentre os fenômenos que compõem o ciclo hidrológico,