Avaliação de bacias de detenção de águas pluviais implantadas no município de São Carlos (SP), Brasil

<jats:p>RESUMO O processo de urbanização e a impermeabilização do solo provocam alterações no balanço hídrico, gerando maior percentagem de escoamento superficial, com o aumento da frequência e da magnitude de inundações. Para mitigar esses impactos, podem ser implantadas bacias de detenção (BD) que diminuem os picos de vazão. Este trabalho teve como objetivo avaliar as BD implantadas no município de São Carlos (SP), por meio de variáveis relativas a aspectos físicos, de gestão e integração urbana (posição, isolamento, conservação, uso, enchimento/ esvaziamento, processos construtivos, manutenção, custos). Para tanto, foram realizadas visitas in loco a cada uma das 26 unidades identificadas, em momentos com e sem evento de precipitação. Também foram consultados os projetos de drenagem e foram feitas entrevistas com agentes envolvidos. Como resultado, observou-se que todas as unidades previam somente a função hidrológica, que vem sendo atendida na medida em que ocorre o enchimento e posterior esvaziamento por meio de orifício de fundo em menos de 24 horas (exceto em três casos onde somente há infiltração no solo). Não há preocupação de integração com o espaço urbano nem de se encontrarem outros usos para o espaço ocupado pelas unidades. Observou-se uma tendência de falta de manutenção frequente, com crescimento excessivo de vegetação, principalmente naquelas sob gestão pública. Os custos obtidos de implantação variaram em torno de valores mencionados na literatura. Mesmo considerando que o controle hidrológico está sendo atendido, recomendam-se melhorias quanto à manutenção, bem como uma mudança de paradigma na concepção das BD, que passe a prever usos múltiplos.</jats:p>

section_content: O processo de urbanização gera problemas na drenagem urbana ao aumentar a frequência das inundações, pelo aumento na impermeabilização do solo e a ocupação das várzeas. Essas inundações podem levar a consequências que vão desde grandes perdas materiais até a perda de vidas humanas. O aumento das superfícies impermeáveis causa alterações no balanço hídrico, com maiores picos de vazão, velocidades e volumes do escoamento superficial, além de afetar a qualidade das águas dos corpos receptores pelo carreamento de sedimentos e resíduos (TUCCI, 2012). 

As soluções propostas pelo sistema de drenagem tradicional, que busca acelerar o escoamento da água pluvial por meio de tubulações, canais revestidos e outros elementos constituintes tanto da microdrenagem como da macrodrenagem, têm-se mostrado limitadas, além de muitas vezes transferirem o problema para áreas de jusante. Esta tem sido a motivação para a busca de soluções alternativas, entre elas as chamadas "técnicas compensatórias" (TC), que começaram a ser desenvolvidas e aplicadas em diversos países, sobretudo a partir dos anos 1970. Inicialmente, elas visavam ao controle dos picos de cheias, mas passaram a incluir outros objetivos, como armazenamento e aproveitamento das águas pluviais, infiltração e recarga de aquíferos, controle qualitativo das águas pluviais, manutenção de áreas verdes e com fins paisagísticos (RIGHETTO, 2009; BAPTISTA; NASCIMENTO; BARRAUD, 2015). 

Segundo os autores supracitados, o sucesso da compensação dos efeitos da urbanização pelo uso das TC depende de sua correta implantação e operação. 

Para isso, devem-se ter em conta diferentes aspectos sanitários, econômicos, sociais, urbanísticos e ambientais, motivo pelo qual a escolha das TC mais adequadas para cada situação pode se tornar uma atividade complexa. 

No Brasil, a partir da década de 1990, começou a abordagem do modelo compensatório de drenagem, principalmente nas regiões metropolitanas de Belo Horizonte, São Paulo e Porto Alegre (BAPTISTA; NASCIMENTO; BARRAUD, 2015). Assim, o uso das TC ainda é relativamente recente, mas vem-se ampliando em diversos municípios. Entre as mais difundidas estão as bacias de detenção (BD), trincheiras, poços e planos de infiltração, algumas já previstas em legislações específicas. 

As BD são estruturas para o controle do escoamento pluvial por meio de armazenamento de água numa depressão, geralmente feita por meio de escavação. Com a restrição na saída de água, consegue-se diminuir a vazão a jusante, igualando as condições atuais às de pré-urbanização, sem exceder a capacidade do sistema de drenagem. Além disso, as BD, quando possuem tempos de detenção adequados, podem melhorar a qualidade da água pela sedimentação dos sólidos presentes (LAWRENCE et al., 1996; BAPTISTA; NASCIMENTO; BARRAUD, 2015). 

Além do controle da vazão de pico e da retenção de poluentes, as BD podem trazer outros benefícios, como a diminuição da erosão nas margens dos corpos d'água e a diminuição na quantidade de outras infraestruturas de drenagem (incluindo eventual tratamento da água). Por outro lado, são apontadas desvantagens, como os custos de implantação e necessidades de manutenção, além da ocupação de áreas urbanas valorizadas. Menciona-se também que as BD podem ser objeto de rejeição pelos moradores, sobretudo quando não possuem boas condições de conservação e envolvem questões negativas de ordem ambiental (LAWRENCE et al., 1996; NAKAZONE, 2005; NASCIMENTO; BAPTISTA; SPERLING, 1999; RIGHETTO, 2009; TUCCI, 2005). Segundo Lee e Li (2009), as BD que apresentam uma função de multipropósito, como áreas de lazer, geram impacto positivo no valor da propriedade localizada no seu entorno, podendo ocorrer o inverso nos casos em que o objetivo é somente o controle de cheias, sobretudo associado a efeitos visuais negativos. 

Para que a implantação das BD seja feita de maneira adequada e seus resultados sejam os melhores possíveis, é importante conhecer e avaliar experiências já ocorridas, identificando aspectos positivos e negativos. Assim, a presente pesquisa teve como objetivos caracterizar e avaliar as BD implantadas em São Carlos, estado de São Paulo, município de médio porte cuja legislação prevê a obrigatoriedade do controle do escoamento pluvial para novos empreendimentos urbanísticos, sendo as BD a solução mais comum. Assim, uma avaliação das estruturas já implantadas contribui para que o seu desempenho possa ser verificado e melhorado, fornecendo diretrizes para o uso em outros municípios.
section_name: INTRODUÇÃO

section_name: METODOLOGIA

section_content: Avaliação de bacias de detenção na drenagem urbana com pequenas adaptações. O Quadro 1 apresenta as variáveis e parâmetros usados. 

Essas variáveis foram avaliadas por meio de pelo menos duas visitas in loco a cada uma das unidades, tanto em dias chuvosos quanto em dias sem chuva. 

Foram identificadas as características físicas (localização, dimensões, estruturas existentes) e de funcionamento (enchimento, esvaziamento, presença de lâmina d'água, erosão, vegetação, resíduos). Adicionalmente, foram estabelecidos para análise os aspectos constantes no Quadro 2. 

Para contribuir para a avaliação, foram realizadas ao longo do ano de 2018 entrevistas com sete agentes identificados no decorrer da pesquisa, procurando-se obter os pontos de vista de empreendedores, construtores, poder público e representantes dos usuários: um engenheiro projetista, um técnico de construtora, um técnico de empreendedora, dois profissionais da prefeitura municipal responsáveis pela aprovação dos projetos, um gerente e um síndico de condomínios horizontais. As entrevistas foram semiestruturadas, seguindo um roteiro cujas perguntas visavam à obtenção de informações para a caracterização das variáveis, mas com liberdade de manifestação dos entrevistados por meio de conversa pessoal. 

Por fim, foram abordados os aspectos de projeto das BD, por meio de consulta aos processos de aprovação dos empreendimentos correspondentes ao período de 2005 a 2018, fornecidos pela Secretaria Municipal de Habitação e Desenvolvimento Urbano (SMHDU). Obtiveram-se dados sobre concepção, dimensionamento e eventuais orientações quanto ao funcionamento das unidades.
section_name: Área de estudo

section_content: Foi localizado e avaliado o total de 26 unidades no município de São Carlos, sendo 23 BD e três sistemas de bacias de detenção (SBD), estes últimos No Quadro 3, apresenta-se a avaliação das unidades identificadas com base nos critérios e parâmetros previamente definidos. Adotou-se uma numeração aleatória a cada uma das unidades para evitar sua identificação precisa. 

Cada uma das BD foi avaliada em visitas in loco, tanto em dias secos como em momentos associados a precipitações (durante ou após). As últimas datas e os respectivos valores de precipitação diária são apresentados no Quadro 4. 

No Quadro 3, pode-se observar que somente 23% das 26 unidades avaliadas se encontram localizadas nos limites de uma zona de propriedades residenciais (em geral, condomínios horizontais), indicando uma concepção de localização mais afastada das residências, diminuindo o contato com pessoas. 

A maioria das BD possuía as estruturas de isolamento, como portão e alambrado, colocadas por segurança para impedir o ingresso de pessoas e evitar acidentes. Porém, esses recursos representam também uma barreira física em relação à comunidade, o que, aliado ao fato de que a concepção de todas as unidades visava somente à finalidade hidrológica, leva à conclusão de que a condição de multifuncionalidade não foi considerada em nenhuma situação. 

A informação obtida em entrevistas foi de que poucas pessoas apresentam algum interesse sobre a área ocupada pelas BD, demostrando indiferença para com essa técnica compensatória, a não ser que ela acarrete algum incômodo. 

Como exceção, no entorno de três BD foram observadas iniciativas da comunidade ou do pessoal encarregado da jardinagem na plantação de pequenas hortas e na colocação de bancos, aproveitando o espaço livre existente. 

Com relação ao funcionamento hidrológico, em geral não foi observado o enchimento total das unidades, mesmo em momentos associados a precipitações. 

Quadro 1 -Variáveis para a avaliação das variáveis para a avaliação das bacias de detenção.
section_name: RESULTADOS E DISCUSSÃO

section_content: Posição Indica a localização da BD em relação a uma área fechada, como condomínio/loteamento, e delimitada por barreiras físicas, como muros ou cercas, sendo classificada em "dentro" ou "fora" dessas áreas.
section_name: Variável Descrição

section_content: Estabelece se a BD conta com estruturas que impeçam a entrada nela, como portões, ou delimitem o perímetro da BD, com elementos como cercas ou alambrados, podendo ser classificada como "totalmente aberta" (sem estruturas), "parcialmente aberta" (com estruturas incompletas) ou "totalmente fechada" (com todas as estruturas).
section_name: Isolamento

section_content: Determina o grau de manutenção observado na BD, identificando aspectos como vegetação alta, lâmina permanente de água, erosão, assoreamento, presença de animais e vetores. Segundo esses aspectos, a BD é classificada como "adequada" (nenhum aspecto observado), "parcialmente adequada" (até dois aspectos observados) ou "inadequada" (mais de dois aspectos observados).
section_name: Conservação

section_content: Com esta variável se estabelecerá se a BD tem a única função de amortecimento de cheias ou tem usos adicionais, como zona de lazer ou prática de atividades esportivas. Esta variável classificará a BD como uso "somente hidrológico" ou "outro uso".
section_name: Uso Observado

section_content: Indica se o nível d'água na BD decorrente do evento de precipitação atingiu a altura do extravasor, sendo esta variável classificada como "sim" ou "não", conforme a condição verificada.
section_name: Enchimento

section_content: Esta variável determina se a BD "cumpre" ou "não cumpre" com a condição de apresentar o esvaziamento do volume de água retido nas 24 horas após o evento de precipitação.
section_name: Esvaziamento

section_content: Identifica quem está a cargo da manutenção da BD como parte do seu correto funcionamento, sendo classificada como do poder "público" ou "privado". 

Fonte: adaptado de Peroni (2018) e Vicente (2015). 

Quadro 2 -Variáveis adicionais para a avaliação das variáveis adicionais para a avaliação das bacias de detenção.
section_name: Gestão

section_name: Variável Descrição

section_content: Aborda as considerações quanto ao processo construtivo da BD, os aspectos a ter em conta e as dificuldades apresentadas.
section_name: Processo construtivo

section_content: Caracteriza as estruturas hidráulicas que fazem parte da BD, como os dispositivos de entrada d'água e de saída d'água, analisando os tipos e detalhes construtivos dessas estruturas.
section_name: Estruturas hidráulicas

section_content: Define se é feita ou não a manutenção, o seu tipo, frequência, responsabilidade e como é feita essa atividade nas BD.
section_name: Manutenção

section_content: Caracteriza os custos envolvidos na implantação da BD, contemplando os de construção e de manutenção, obtidos por meio de orçamentos e estimativas. 

Fonte: elaborada pelos autores (2018). 

constituídos de duas ou mais BD. A Figura 2 apresenta a localização de cada uma dessas unidades. 

Nota-se que as unidades estão localizadas em áreas próximas ao perímetro urbano, por terem sido implementadas para empreendimentos mais recentes, e na direção norte, para onde o vetor de expansão urbana está sendo direcionado pelo Plano Diretor. 

Fonte: adaptada de Google Earth (2018). 

Figura 2 -Localização das unidades de detenção no município de São Carlos. 

Avaliação de bacias de detenção na drenagem urbana Fonte: elaborada pelos autores (2018). 

Figura 3 -Bacias de detenção com estado de conservação inadequado. 

Fonte: elaborada pelos autores (2018). 

Figura 4 -Bacias de detenção com estado de conservação adequado com estado de conservação adequado. 

da água por meio da retenção dos sedimentos. Entretanto, um excesso na altura e na quantidade total de vegetação foi observado em muitas unidades, o que pode afetar o seu funcionamento por obstrução das estruturas hidráulicas e diminuição do volume útil, mas também por representar um fator de repulsa por parte da comunidade. 

Outro fator comum, evidenciado nas visitas in loco, foi a acumulação de sedimentos, principalmente no trajeto da água entre a estrutura de entrada até a de saída. Também em menor quantidade foram evidenciados resíduos sólidos, os quais geram aspecto visual desagradável e, em algumas ocasiões, podem exalar mau cheiro.
section_name: Custos

section_content: Conforme entrevistas realizadas, observou-se que as BD são as primeiras obras do sistema de drenagem a serem implantadas. Também são implantadas as
section_name: Processo construtivo

section_content: Pelas entrevistas e recomendações de alguns projetos consultados, pode-se observar que as atividades de manutenção para o correto funcionamento das unidades não apresentam muita complexidade. Basicamente, compreendem o controle da vegetação (roçagem, corte de grama) e a retirada de resíduos sólidos e sedimentos. Deve-se notar que a maioria das unidades recebe a água pluvial por meio de bocas de lobo providas de grade, que já deveriam reter previamente os sólidos de maior dimensão. 

Avaliação de bacias de detenção na drenagem urbana Embora não formalizado, há o entendimento de que a responsabilidade pela manutenção das unidades associadas a condomínios privados cabe a eles, enquanto a prefeitura municipal, por meio da SMSP, encarrega-se das demais. 

No primeiro caso, foram relatadas frequências de manutenção desde uma vez por semana até duas vezes por mês, dependendo das precipitações ocorridas e das condições de crescimento da vegetação. Por parte do setor público, não existe plano estabelecido para a manutenção das BD, somente são executadas atividades corretivas no caso de um evento extremo ou ocorrência de reclamações.
section_name: Manutenção

section_content: Os custos relacionados às BD referem-se à sua implantação e ao seu funcionamento. Nos casos estudados, como se trata de unidades abertas gramadas que trabalham por gravidade, o funcionamento não demanda equipamentos ou consumo de energia, correspondendo somente às atividades de manutenção já apresentadas. 

Como não há obrigatoriedade de apresentação de orçamento para a aprovação do projeto de drenagem pluvial, somente foram identificados dois projetos de BD com informações sobre o custo de construção. No Quadro 5 são apresentados os itens considerados no orçamento para a construção de uma dessas unidades. A outra apresentou apenas um valor global, sem especificações. 

Para efeito de comparação com a literatura, considerando-se a implantação de BD abertas e gramadas, o Quadro 6 apresenta os valores de construção por unidade de volume do reservatório, para as duas BD mencionadas. 

Observa-se que um dos valores é quase o dobro do outro (da ordem de R$ 50/m 3 e R$ 25/m 3 ), mas eles são compatíveis com os custos apresentados pelos autores citados. Não foi possível identificar causas para a discrepância entre os custos de implantação das unidades estudadas. 

Quadro 5 -Itens no orçamento para construção da bacia de detenção.
section_name: Custos

section_content: Limpeza A maioria das BD está totalmente fechada, com estruturas de cercamento e portão de acesso que fazem parte das especificações construtivas. Os objetivos seriam evitar acidentes e impedir o acesso para outros usos, porém essas estruturas constituem mais um obstáculo à integração urbana. 

Não foi possível verificar o impacto hidrológico dessas unidades nas diferentes microbacias em que estão inseridas, mas verificou-se que vem sendo atendida a função hidrológica primordial de retenção da água durante os eventos de precipitação e subsequente esvaziamento controlado por orifício de fundo. 

Em três casos, entretanto, não havia estrutura de saída e o exutório da água era o próprio solo, por meio de infiltração. Nesses casos, houve presença de lâmina d'água por períodos maiores, ao contrário dos demais, em que os períodos de esvaziamento foram curtos. 

Com relação ao dimensionamento hidráulico das unidades, chamou atenção a adoção de diferentes tempos de retorno, de 10 e de 100 anos, indicando a falta de uniformidade dos projetos, que é ainda objeto de controvérsias. 

Quanto ao estado de conservação das unidades, identificaram-se problemas, já que mais da metade não apresentava boas condições para estar inserida numa zona urbana, pela baixa frequência ou até inexistência de manutenção. 

Isso é evidenciado principalmente pelo excesso de vegetação, além da presença de resíduos sólidos, sedimentos e processos erosivos. Observou-se, de forma geral, melhor estado de conservação das unidades sob responsabilidade privada (condomínios horizontais), já que a gestão pública não possui planejamento de manutenção das BD, incluindo-as nas atividades de conservação de áreas verdes em geral, que são bastante deficitárias. 

Os poucos dados de custos de implantação obtidos indicaram valores compatíveis com dados de literatura para bacias gramadas abertas, variando de R$ 25/m 3 a R$ 50/m 3. Os custos de manutenção estimados, basicamente referentes ao controle da vegetação interna, não se mostraram significativos. 

De modo geral, conclui-se que a adoção das BD como técnica compensatória no município de São Carlos já foi incorporada pelos empreendedores urbanos e que a função hidrológica vem sendo atendida, embora o impacto global ainda precise ser avaliado. Por outro lado, devem ainda ocorrer melhorias com relação à integração com o meio urbano e às possibilidades de usos múltiplos das unidades. Com isso, poderia ser também resolvida a principal carência observada, referente à deficiência de manutenção das bacias, pois elas passariam a ser objeto de melhor percepção e maior valorização.
section_name: Item Unidade

section_name: CONTRIBUIÇÕES DOS AUTORES