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UNIDADE DE DOUTORAMENTO IST Sessão Soluções de controlo na Rafaela de Saldanha Matos IST, 29 de março de 2008 origem de águas pluviais

UNIDADE DE DOUTORAMENTO IST Sessão Soluções de … · Objectivo da Sessão >Dar uma panorâmica geral das soluções de controlo na origem de águas pluviais e das ... >Identificação

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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/

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> 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

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� 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

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� 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.)

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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

> Bacias de retenção

18Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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

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> 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”

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� 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:

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� 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

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� 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

Bacia de retenção seca

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Bacias de infiltração a seco

DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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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

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DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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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

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> 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

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� 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%)

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• 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

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> 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

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� 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

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> 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

Pavimentos porosos

Pavimentos porosos e com Estrutura Reservatório

DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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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

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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 :

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> 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

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> 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

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� 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

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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

Poços de Infiltração

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Tipos de poços de Infiltração com Enchimento Anel Perfurado Pré-fabricado

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

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� 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

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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

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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,

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� 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

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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

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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

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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)

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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

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� 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

> Valas revestidas

76Gestão 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

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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

Valas revestidas

79Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

Vala revestida com coberto vegetal

Vala revestida com coberto vegetal

DFA – Gestão e Tecnologia de Águas e ResíduosGestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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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

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> 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)

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� Minimização de arraste de finos, em fase de execução

> Observação de manutenção adequada� Limpeza e remoção de resíduos� Manutenção do coberto vegetal

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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)

89Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

90Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

91Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

A importância para Portugal

92Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem

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)

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187

132

Investimentos (milhões de

contos)

Precipitação anual média

Concelhos com zonas sensíveis

Gestão Integrada de Sistemas de Saneamento / Soluções de Controlo na Origem 94

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://

96

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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