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UNIDADE DE DOUTORAMENTO IST
Sessão – Soluções de controlo na
Rafaela de Saldanha Matos IST, 29 de março de 2008
Sessão – Soluções de controlo na origem de águas pluviais
Objectivo da Sessão
>Dar uma panorâmica geral das soluções de
controlo na origem de águas pluviais e das
aplicações
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 2
> Ilustrar com casos concretos
>Disponibilizar algumas referências para
efeitos de pesquisa bibliográfica na matéria
Estrutura e Conteúdo da Sessão
> Enquadramento geral � O que são “soluções de controlo na origem?
� Porquê soluções de controlo na origem?
� Que vantagens e inconvenientes em geral?
> Que tipo de técnicas ?
> Para cada uma das técnicas:
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 3
> Para cada uma das técnicas:� Definição e princípio de funcionamento
� Vantagens e inconvenientes específicos
� Conceção e dimensionamento
� Construção e manutenção
� Exemplos de aplicação. Ilustração de soluções implementadas
> A importância deste tipo de soluções em Portugal
> Referências
Controlo na origem de águas pluviais
>Conjunto diversificado de técnicas, de controlo a montante, que permite reduzir caudais e ponta e volumes de escoamento
>Promoção da infiltração, da retenção ou de ambas • redução dos volumes de escoamento p/ jusante
• redução dos caudais de ponta p/jusante
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 4
>Conceito alternativo (ou complementar) à solução tradicional de rede drenagem
>Soluções de desconcentração física
>instrumento privilegiado de planeamento
>aplicação crescente na Europa, nos EUA, no Japão e na Austrália a partir dos anos 80
> Abordagem prioritária
> Indissociável de um processo de gestão integrada de águas pluviais em meio urbano
> Indissociável das boas práticas de ordenamento do território e do ordenamento do tecido urbano
Controlo na origem de águas pluviais
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 5
território e do ordenamento do tecido urbano
> Elementos de desenvolvimento sustentável
=> mitigação do risco de inundação=> redução de descargas poluentes p/ meio receptor
Tipo de técnicas
> bacias de retenção
> pavimentos “reservatório“
> poços absorventes
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 6
> trincheiras de infiltração
> valas revestidas com coberto vegetal
> (Detenção em coberturas das edificações)
Vantagens e limitações
> Plano técnico
> Plano ambiental
> Plano social
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 7
> Plano social
> Plano económico-financeiro
Plano Técnico
>Mitigação do risco de inundações
>Minimização de descargas para o meio
>Preocupações:� conceção global
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 8
� intervenção ao nível de estudos de planeamento
� articulação com outras disciplinas (arquitetura, geotecnia, hidrogeologia, vias, qualidade e controlo da poluição )
� sensibilização e responsabilidade individual
Plano ambiental >Eficácia no controlo da poluição
>Efeito depurador
>Redução sensível da carga poluente - sólidos suspensos, carga orgânica, azoto e metais pesados
� redução até 80%-90% SS
redução até 60%-70% carga orgânica
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 9
� redução até 60%-70% carga orgânica
� redução até 30%-40% azoto
� redução de 30%-40% metais pesados
>Experiência internacional vasta
>Preocupações �Articulação especialidades diversas
�Melhor coordenação e trabalho em equipa
Plano social
> Valorização do espaço: integração paisagística, estética e ambiental
> Compatibilização com funções de lazer, desporto, recreio livre, etc.
> Ligação cidadão / água / natureza
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 10
> Responsabilidade individual ganha dimensão acrescida
> Preocupação e Exigências:� maior sensibilização para a temática de valorização do espaço
� atitude de mudança relativamente à prevalência de critérios de rendibilidade do investimento imobiliário
Plano económico-financeiro
> Redução do custo de investimento relativamente
à solução clássica� redução (ou eliminação) de rede e acessórios� redução (ou eliminação) ramais ligação� aumento da capacidade instalada das redes a jusante
> Custos directos (empreedimento) + custos/
11
> Custos directos (empreedimento) + custos/ benefícios indirectos – mais valia relativamente à solução clássica
> Preocupação � transferência do esforço financeiro da colectividade para o promotor urbanístico deve ser razoável
� incentivos à utilização destas soluções pode ser interessante (caso da Alemanha, Suiça, por exemplo)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Conceção e critérios de seleçãoAspectos gerais a ter em conta
> Identificação dos problemas potenciais de
escoamento pluvial numa fase precoce de
planeamento – (Planos Directores Municipais)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 12
> Definição ao nível do projecto de urbanização dos objectivos e funcional pretendidas e consequente escolha das opções
Conceção e critérios de seleçãoAspectos gerais a ter em conta (cont)
> Discussão e concertação de pontos de vista com outras especialidades
� Multiplicidade de critérios suscetíveis de influenciar a decisão
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 13
> Consideração do “Ciclo de vida” das técnicas elegíveis(sua evolução – conceção / execução / exploração)
> Eventual impacte negativo perante ocorrência de risco agravado – análise de vulnerabilidade
Metododologia de abordagem
>Análise sequencial de 2 tipos de critérios
(Azzout 1996):
� critérios de viabilidade técnica (técnica ou técnicas
elegíveis)
� critérios de apoio à decisão final (análise comparativa de
14
� critérios de apoio à decisão final (análise comparativa de
soluções, aspectos técnicos e outros)
>Aspectos de viabilidade técnica:
� tipo e funcionalidade da área a drenar
� disponibilidade de espaço físico
� solo e seu comportamento perante a presença de água
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Metododologia de abordagem (cont.)
>Aspectos de viabilidade técnica (cont.)
� vulnerabilidade à poluição das águas subterrâneas
� transporte de poluentes finos pelas águas pluviais
� níveis freáticos de verão e de inverno
capacidade de suporte do solo de fundação
15
� capacidade de suporte do solo de fundação
� declive da área
� existência ou não de meio receptor permanente
� afluência ou não de água em permanência à área de
estudo
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Critérios de apoio à decisão final:
� Integração paisagística natural e urbana: impacte na
paisagem, constrangimentos induzidos nas soluções paisagísticas,
possibilidades de utilização lazer
� Custo: preliminares (geotécnicos e hidrogeológicos, investimento,
figura jurídica e financiamento associado, valorização do espaço)
Metododologia de abordagem (cont.)
16
figura jurídica e financiamento associado, valorização do espaço)
� Comportamento hidráulico: desempenho previsível face a
ocorrência excepcional e impactes em caso inundação
� Influência sobre a população: alteração de comportamentos,
gestão de infra-estruturas de fins múltiplos, inconvenientes e
riscos para pessoas e bens
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Critérios de apoio à decisão final (cont):
� Influência no ambiente: potencial de redução da poluição de
natureza permanente
� Construção: facilidade de construção e seu controlo
� Manutenção e operação: frequência de manutenção corrente,
facilidade e controlo das operações de manutenção; remoção e
Metododologia de abordagem (cont.)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 17
facilidade e controlo das operações de manutenção; remoção e
reutilização de resíduos provenientes; consumos de energia, riscos
potenciais para o pessoal exploração, degradação previsível das
soluções
� Comportamento a longo prazo: duração de vida ou tempo
previsível para a substituição da infra-estrutura, reutilização dos
materiais resultantes da sua desactivação
Definição / Princípio de funcionamento
> Função de regularização do escoamento:� estruturas de armazenamento que se destinam a regularizar caudais afluentes, permitindo a restituição, a jusante, de caudais de ponta compatíveis com determinado limite fixado (colector a jusante ou meio receptor)
> Função paisagística, recreativa, desportiva ou de
19
> Função paisagística, recreativa, desportiva ou de lazer (condições de integração)
> Função de redução da poluição:� relevante em bacias de decantação (tempos de retenção elevados)
> Contribui para a maior robustez geral do sistema a situações de risco
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Classificação e usos típicos
>Posicionamento relativamente à superfície� A céu aberto
� Enterradas
>Comportamento hidráulico� Bacias “secas”
20
� Bacias “secas”
� Bacias com nível de água permanente
>Localização relativamente ao colector ou canal de drenagem principal
� Bacias em série
� Bacias em paralelo
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Concepção e dimensionamento
> Estudo hidrológico e hidráulico e caracterização dos condicionamentos a jusante
� previsão de caudais e volumes afluentes para cenários de probabilidade de ocorrência
� identificação dos constrangimentos a jusante
� destino final (colector ou meio hídrico)
> Identificação preliminar de locais de implantação:
21
� conciliação de vários aspectos (técnicos, ambientais, sócio-económicos)
> Recolha e análise de dados complementares � viabilidade de execução e precisão sobre o tipo de bacia
� levantamentos topográficos, dados geológicos e geotécnicos e hidrogeológicos, proteções e restrições ambientais, patrimoniais, etc.
> Dimensionamento hidráulico� cálculo do volume necessário + detalhes de funcionamento dispositivos de entrada / corpo da bacia/ dispositivos de saída
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Contrução e manutenção
> Construção – influenciada pelo local de implantação e suas condicionantes
> Frequência de manutenção - dependente tipo de bacia e especificidades
> Tarefas típicas� Verificação e controlo da afluência à bacia de águas não
22
� Verificação e controlo da afluência à bacia de águas não pluviais
� Recolha de corpos flutuantes
� Limpeza de dispositivos (desarenadores, câmaras de grades, retentores de óleos, etc.)
� Protecção, tratamento e limpeza de fundo, das bermas e taludes
� Controlo qualidade da água armazenada
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Bacias de infiltração a seco
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
24
Representação Esquemática de Bacia de Infiltração a Seco.
Bacias de retenção com nível permanente
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
25
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
27
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
28
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
29
Resultados de estudos experimentais (DK e EUA)
30Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Pavimentos “reservatório”
31Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Pavimento reservatóriopavimento que se distingue do pavimento clássico, por dispor de uma “camada de base” com capacidade de armazenamento (nº de vazios)
> Pavimento poroso (camada de desgaste
Definição / Princípio de funcionamento
32
> Pavimento poroso (camada de desgaste permeável) e pavimento reservatório
> Pavimento reservatóriofunção hidráulica de armazenamento através da constituição da sua camada “base”
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Pavimento-reservatório:O que é ?
33Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Pavimento-reservatório:Entradas e saídas
34Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção / materiais a utilizar
Preocupações adicionais em particular :>materiais da “camada de base”
� granulometrias, porosidade, arraste de finos
> outros componentes� geomembranas , , , , geotêxteis e drenos
35
� geomembranas , , , , geotêxteis e drenos
> camada de desgaste� betões porosos, misturas betuminosas porosas, elem.pré-fabricados de betão (blocos e lajetas)
> camada de base� materiais granulares, alveolares, betões porosos, materiais reciclados (ex. pneus usados)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vantagens e inconvenientes específicos
> Vantagens � Regularização de caudais e volumes de escoamento potenciais (20 a 50% Qp e 15 a 30 % volumes)
� Efeito depurador – redução carga poluente • SST (50 a 90%)• Carga orgânica (50 a 70%)• Metais pesados, designadamente chumbo (75 a 95%)
36
• Metais pesados, designadamente chumbo (75 a 95%)
� Efeito de recarga de aquíferos� Segurança condução, redução riscos aquaplanagem, conforto, redução ruído rolamento (se camada de desgaste porosa)
> Inconvenientes � Maior vulnerabilidade à efeitos de colmatagem por finos� Manutenção mais exigente (frequência, formação especializada, custos)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Conceção e dimensionamento
> Condições geotécnicas e hidrogeológicas� tipo de terreno, capacidade de suporte, níveis freáticos
> Solicitações (passeio, tráfego, etc..)� tipo de veículos e frequência de circulação� peões e nível de movimento
> Condições topográficas� declive
> Ocupação do sub-solo
37
> Ocupação do sub-solo� outras infra-estruturas
> Outros aspectos específicos� exigências de protecção da qualidade águas subterrâneas que podem interditar a utilização de infiltração através do solo de fundação ……
> Dimensionamento estrutural� idêntico aos dos pavimentos tradicionais
> Dimensionamento hidráulico� idêntico ao de bacias de retenção, através de modelo empírico simplificado ou método numérico (modelo de reservatório)
> Preocupações adicionais em relação aos pavimentos tradicionais, em particular:
� manutenção preventivaevitar a colmatagem da camada de desgaste porosa
Manutenção
38
� evitar a colmatagem da camada de desgaste porosa
� limpeza de sumidouros e drenos
� controlo da capacidade hidráulica
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Áreas de expansão urbana e peri-urbana� (ocupação residencial/comercial/mista, espaços públicos, utilização recreativa e de lazer)
> Áreas integradas no tecido urbano
Domínios de aplicação
39
> Áreas integradas no tecido urbano� (estacionamentos, espaços de circulação, de recreio, conjuntos urbanos de preenchimento)
� desconecção de ligações pluviais à rede pública
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Pavimentos porosos e com Estrutura Reservatório
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
42
Pavimento Poroso num parque de estacionamento
Secção Transversal de Pavimento com Estrutura Reservatório
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
43
Pavimento reservatório – aplicável a passeio
44Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Pavimento reservatório – aplicável a vias de comunicação
45Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Pavimento reservatório – aplicável a estacionamento residencial
46Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Pavimento reservatório – aplicável a espaços verdes
47Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
O projecto europeu Craft / Brite-Euram
> Utilização inovadora de elementos pré-fabricados de betão perfurado
> Parceiros: CERIB e LNEC (I&DT) + industriais de betão (CIB, LIB, Cavan, Pavicentro)
> Objectivo: estudar alternativa competitiva :
48
> Objectivo: estudar alternativa competitiva :� granulares típicos “brita” (eficiência hidráulica)
� alveolares em plástico (custos)
> Brita: 30-35% vazios / 140 Euro/m3 ág.arm.
> Nidaplast: >95% vazios / 250 Euro/m3 ág.arm.
> Projecto: 65% vazios / Custo: 160 Euro/m3 ág.arm.
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Actividade do LNEC
> Aplicação do modelo “Pore” (LCPC, Nantes)� simulação do comportamento da “nova” estrutura reservatório
49Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Actividade do LNECValidação da permeabilidade do material
50Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Poços absorventes (ou poços de infiltração)� são infra-estruturas que permitem a infiltração directa de águas pluviais no solo a certa profundidade
� Têm a vantagem de poder ser aplicados em
Definição / Princípio de funcionamento
52
� Têm a vantagem de poder ser aplicados em locais onde a camada superficial é pouco permeável mas que dispõe de capacidade de infiltração na camada mais profunda
� Distinguem-se: poços de infiltração e poços de injecção (consoante nível freático em relação à cota de fundo)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Poço de infiltração e Poço de injecção – esquema
53Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Poços de infiltração (com e sem material de enchimento)
54Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Poços absorventes – tipo de alimentação
55Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vantagens e inconvenientes específicos
> Facilidade de integração no tecido urbanizado
> Economia de utilização do espaço
> Resposta interessante, em termos de drenagem, se o meio receptor se encontrar distante da
56
se o meio receptor se encontrar distante da origem, permitindo economias de dimensão da rede para jusante
> Fácil associação com outras técnicas de controlo na origem
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vantagens e inconvenientes específicos (cont)
> Escala reduzida dos efeitos de armazenamento
> Tipologia dispersa da solução
> Necessidade de manutenção regular frequente para evitar fenómenos de colmatagem
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 57
para evitar fenómenos de colmatagem
> Risco de contaminação de águas subterrâneas
Poços de infiltração – tipos deutilização em meio urbano
58Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Concepção e dimensionamento
Condições prévias a ponderar:> Zona em estudo não está condicionada por restrições a infiltração (ex: protecção qualidade água aquíferos)
> Águas de escorrência pluvial são pouco poluídas� evitar a utilização em áreas de utilização agrícola, industrial
60
� evitar a utilização em áreas de utilização agrícola, industrial urbano incluindo estações de serviço, áreas expostas a produtos químicos ou com riscos de contaminação associados
> Camada permeável a grande profundidade –limitação dos poços em geral a 20 metros
>Subsolo muito propício infiltração – zonas cársicas (vulnerabilidade) ou gipsíferas (dissolução)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
> Dimensionamento em 2 etapas
> Pré-definição de dimensões iniciais (profundidade e diâmetro) com base nos elementos disponíveis preliminarmente
> Estimativa do caudal de infiltração com base nas características hidrodinâmicas das formações
Concepção e dimensionamento
61
características hidrodinâmicas das formações geológicas, designadamente:� permeabilidade e condições de fronteira (geometria,
fronteiras impermeáveis..)
> Cálculo expedito:� Áreas de infiltração x permeabilidade hidráulica do meio,
ao qual é aplicado coeficiente de segurança (entre 0.35 e 0.75)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção e manutenção
>Técnica bem conhecida> Execução manual ou mecânica> Precauções
� controlo de afluência de material fino na fase de abertura
62
de abertura� controlo dimensional da abertura � qualidade dos materiais, no caso de enchimento (propriedades e granulometria)
� verificação (ensaios in situ da permeabilidade do meio)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção e manutenção
>Manutenção regular indispensável > Fase inicial e na sequência de eventos pluviosos mais intensos
>Manutenção de rotina:� Limpeza dos dispositivos de entrada, grelhas,
63
� Limpeza dos dispositivos de entrada, grelhas, sumidouros
� Limpeza das câmaras de visita (incluindo eventuais retentores de areias)
>Organização e responsabilidades variáveis proprietário ou entidade gestora (Ex. da Suíça e da França)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
>Trincheiras de infiltração
64Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Definição e Princípio de funcionamento
> Trincheiras de infiltração
� são dispositivos pouco profundos (profundidade em geral não superior a 1m), de desenvolvimento longitudinal, que drenam as afluências no sentido perpendicular ao seu desenvolvimento
65
seu desenvolvimento
> Infiltração, retenção e transporte
> Funcionamento hidráulico: condições de entrada, retenção ou armazenamento temporário, e condições de saída
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Trincheiras de infiltração
66Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Trincheiras de infiltração e trincheiras de retenção
67Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Trincheiras de Infiltração
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
68Trincheira de Infiltração Descoberta.Trincheira de Infiltração Descoberta.
Representação Esquemática de Trincheira de Representação Esquemática de Trincheira de Infiltração Descoberta.Infiltração Descoberta.
Trincheiras de Infiltração
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
69
Trincheira de Infiltração Coberta.Trincheira de Infiltração Coberta.
Representação Esquemática de Trincheira de Representação Esquemática de Trincheira de Infiltração Coberta.Infiltração Coberta.
Associação trincheira + poço de infiltração
70Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vantagens e inconvenientes específicos
> Fácil integração no tecido urbano
> Potencialidades na harmonização da paisagem urbana e na valorização do espaço
> Relativa facilidade de execução e custo acessível
> Interessante, em termos de drenagem, se o meio
71
receptor não existe próximo
>Técnica de maior implantação na Europa, EUA, Japão e Austrália (algumas soluções patenteadas)
>Exposição Hannover 2000 (várias soluções construídas deste tipo)
> Inconvenientes similares ao referido para poços
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Combinação bacia de infiltração e trincheira de infiltração (Mulden-rigolen System)
72Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vantagens e inconvenientesespecíficos (cont.)
> necessidade de manutenção regular frequente para evitar fenómenos de colmatagem
> Risco de contaminação de águas subterrâneas, designadamente de poluição
73
subterrâneas, designadamente de poluição acidental
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Concepção e dimensionamentoCondições prévias a ponderar:> zona em estudo não está condicionada por restrições a infiltração (ex: áreas delimitadas de protecção de captações de água p/ consumo humano)
> existe uma distância mínima adequada entre o nível freático de inverno e a base da trincheira (não inferior a 1m)
> Os níveis superiores do solo são suficientemente permeáveis (ensaiso in situ para o conhecimento da permeabilidade de pequena profundidade)
74
pequena profundidade)> O solo de fundação é propício à infiltração da água –conhecimento da natureza do solo de fundação e o seu comportamento em presença de água é relevante para se poder optar por esta solução (a existência de zonas instáveis na proximidade pode constituir factor de exclusão)
> As águas de escorrência não representam riscos de poluição elevada (idem poços absorventes, desaconselhável em áreas potencialmente causadoras de níveis de poluição elevados)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Concepção e dimensionamento> Abordagem, para efeitos de dimensionamento hidráulico, similar á utilizada em pavimentos reservatório
> Método simplificado� cálculo do volume necessário para o armazenamento de uma afluência de projecto, compatível com um caudal de saída, admitido como constante e não excedendo um limite pré-fixado
� Caudal de saída estimado de forma simplificada: Superfície activa de infiltração x capacidade de absorção do solo
Capacidade de absorção =~ permeabilidade
75
� Capacidade de absorção =~ permeabilidade
� ter em conta o efeito de colmatagem através de um coeficiente de segurança (entre 0.35 e 0.75)
> Simulação numérica� Lei de armazenamento (volume armazenado vs altura de água)
� Geometria da secção e lei de descarga (caudal saída vs volume)
� Lei de descarga variável consoante as condições hidráulicas de saída (predominantemente infiltração –lei de Darcy) ou escoamento controlado por oríficio a jusante (lei de vazão em orifício)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Definição e Princípio de funcionamento> Valas revestidas com coberto vegetal
� são dispositivos de desenvolvimento longitudinal, a céu aberto, geralmente de pequena profundidade, de secção variável (triangular, trapezoidal, de pequena curvatura) e revestidas com coberto vegetal
> Recolha de águas pluviais com tempos de percurso elevados, permitindo algum
77
percurso elevados, permitindo algum armazenamento e infiltração ao longo do percurso
> Funcionamento hidráulico típico: infiltração prioritariamente (vala de infiltração) ou retenção principalmente (vala de retenção)
> Aplicação junto a arruamentos mas também como soluções bem integradas nos espaços verdes ou em áreas de utilização pública
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vala de infiltração e vala de retenção
78Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Vala revestida com coberto vegetal
DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
81
Vala Revestida com Coberto VegetalVala Revestida com Coberto Vegetal
Vala Relvada com Seccionamento Vala Relvada com Seccionamento transversal em Madeiratransversal em Madeira
Vantagens e inconvenientes específicos
> Servem de “meio receptor” às águas de escorrência superficial, assegurando a condução gravítica para os pontos baixos
> Fácil integração no tecido urbano
> Potencialidades na harmonização da paisagem urbana e na valorização do espaço
82
> Relativa facilidade de execução e custo acessível
-----
> Exigente manutenção (evitar a colmatagem)
> Risco de contaminação de águas subterrâneas por poluição acidental (pode ser necessário prever dispositivos de intercepção e tratamento)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Concepção e dimensionamento>Grande paralelismo com a com a concepção e dimensionamento de trincheiras de infiltração
> Há que assegurar de forma idêntica condições de solo e de nível freático adequadas
> articulação indispensável com a concepção paisagística pela sua forte intervenção na estruturação e organização do espaço
> A diferença ao nível do dimensionamento reside
83
> A diferença ao nível do dimensionamento reside essencialmente na secção transversal (ao contrário da situação clássica de secção rectangular) a vala pode apresentar secções diferenciadas pelo que a secção útil pode não ser função linear da altura de água
> Cálculo expedito – superfície de infiltração pode ser considerada igual à projecção em planta da superfície real (corresponde na prática à utilização de coeficiente segurança)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção e manutenção
> Paralelismo com os trabalhos clássicos de obras de espaços públicos e equipamentos colectivos
> Observação de regras construtivas de boa prática� Verificação dimensional (secção transversal e declive)
84
� Minimização de arraste de finos, em fase de execução
> Observação de manutenção adequada� Limpeza e remoção de resíduos� Manutenção do coberto vegetal
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção de bacia de retenção (I)
85Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Elemento alveolares (material plástico)
86Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção de bacia de retenção (II)
87Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Construção de bacia de retenção (III)
88Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
Estádio em Berlim (drenagem pista atletismo - pavimento reservatório)
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A importância para Portugal
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Considerações finais
>Importante implementar a utilização deste tipo de soluções em Portugal
>Observar e aprender com a vasta experiência internacional
>Enquadramento legislativo (Dec.Reg. 23/95 e Dec-lei
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>Enquadramento legislativo (Dec.Reg. 23/95 e Dec-lei 364/98)
>Situação oportuna: revisão dos PDM, Programa Polis e requalificação urbana, Peasar II (2007-2013)
>Mudança de atitude indispensável (técnicos e decisores)
Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem
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Investimentos (milhões de
contos)
Precipitação anual média
Concelhos com zonas sensíveis
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133
22
19
Referências bibligráficas
>Pesquisas relevantes utilizando as palavras chave� SUDS – Sustainable Urban Drainage Systems (UK)
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(UK)
� BMPs – Best Management Practices (USA)
� WSUD – Urban Sensitive Water Design (Australia e Nova Zelândia)
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Sites específicos
http://www.ciria.org/suds/http://www.suds-sites.net/http://www.environment-agency.gov.uk/yourenv/consultations/http://www.sepa.org.uk/dpi/suds/index.htmhttp://www.publish.csiro.au/samples/UrbanStorm.pdfhttp://wsud.melbournewater.com.au/http://www.wsud.org/ http://
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http://www.wsud.org/ http://www.urbanwater.info/engineering/wsud.cfmhttp://www.hccrems.com.au/pdf_xls_zip/pdf_wsud/FactSheet_Introduction.pdfhttp://www.bmpdatabase.org/http://www.epa.gov/waterscience/guide/stormwater/http://www.greenworks.tv/stormwater/index.htmhttp://yosemite.epa.gov/R10/WATER.NSF/0/17090627a929f2a488256bdc007d8dee?OpenDocumenthttp://www.gvrd.bc.ca/sewerage/pdf/Storm_Source_Control_PartVIII.pdf
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