Rede de drenagem, água potável e esgoto.. Conservação da água (Gênesis 1:7)

Rede de drenagem, água potável e esgoto.

Conservação da água(Gênesis 1:7)

Ciclo hidrológico naturalEclesiastes 1:7

Século XXI(recursos hídricos) Maciej Zalewski, Polônia

• Agua de superfície (rios e lagos)• (dessalinização)

• Agua subterrânea (poços tubulares • profundos) Guarani, Alter do Chão (Amazonas) e Rio Doce (norte do Espírito Santo)

• Aproveitamento de água de chuva• (fins não potáveis)

• Reúso de esgotos (fins não potáveis)

Sistema de abastecimento de água potável

• Captação de rios• Captação de lagos• Captação de água de descongelamento de

geleiras• Captação de minas de água (surgências)• Poços rasos (poços amazonas)• Poços tubulares profundos• Poços artesianos

Sistema de abastecimento de água potável

Aqueduto Romano de NîmesFrontinus 36 dc a 104 dc 14 aquedutos

Aqua Marcia (146 ac): 93km (10km aqueduto e 83km em túneis)Marco Vitruvio Polião 40 aC arquiteto-engenheiro.

Abaixo: Ponte de Gard,

Captação em poço tubular profundo

• Aproveitamento de água de chuva• NBR 15.527/07

Balanço da águasuprimento, overflow, consumo, coleta,

armazenamento

Captação de água de chuvaAntes R$ 1.200 depois: R$ 300,00

LEED

• Leadership in Energy & Environmental Design• Green Building

• Há pontos para aproveitamento de água de chuva em substituição a água potável.

• Uso na irrigação, lavagem de pisos, descargas em bacias sanitárias.

Certificação LEEDEficiência da água: 10pontos

(

• 1 ponto: reduzir o runoff das águas pluviais

• 1 ponto: usar água de chuva para reduzir o consumo de água potável

• 1 ponto: reduzir a geração de esgotos e a demanda de água potável

• 1 ponto: conservação das áreas naturais existentes.

Noções sobre Tratamento de esgotos

Cloaca máxima- Romanoscomprimento: 600m altura 4m a 6m

(etruscos)

Métodos de tratamento de esgotos

• Tratamento preliminar: peneiramento através de barras para remover o material solido grosseiro

• Tratamento primário: é a sedimentação simples do material sólido. Reduz um pouco a poluição.

• Tratamento secundário: geralmente é um tratamento biológico

• Tratamento terciário: remover alguns poluentes como fósforo e nitrogênio.

Separador absoluto e sistema unitário

Esquema geral dos tratamentos de esgotos

Discussões

• Tratamento de esgoto em condições:• Aeróbicas: a bactéria para quebrar a matéria

orgânica precisa de oxigênio. Isto significa que precisa de energia (fornecimento de oxigênio) e produz muito lodo.

• Anaeróbicas: neste caso as bactérias não usam oxigênio e há produção de menos lodo. Problema: o processo é lento e não reduz todos os poluentes, como nitrogênio e fósforo.

Tanque de aeração(Lodo ativado)

Lagoas

Processo de lodos ativados

Biodisco

MBR- membrane bioreactors

• Manejo de águas pluviais

Enchente

Enchente

Manejo de águas pluviais

Manejo de águas pluviais

• Quantidade de água• Microdrenagem• Macrodrenagem

• Qualidade da água

• Ecologia (meio ambiente)

Período de retornoP=1/T

T= freqüênciaP=probabilidade

• É o período de tempo em que um determinado evento hidrológico é igualado ou superado pelo menos uma vez.– Galerias de águas pluviais prediais e públicas ≥

25 anos ( P=1/25=0,04 4%)– Reservatório de detenção dentro do lote: 25anos– Rios e canais : Tr=100 anos (P=1/100 =1%)– Bueiros: ≥ 50 anos (100anos)

Níveis de enchentes

Mapa com a inundação chuva de 100anos

Leito menor Tr=2anos (afastamento 15m (?), Código Florestal)

Leito maior Tr=100anos(Enchentes)

Período de retorno de vertedor de barragem

Barramentos

• Cuidados com o dimensionamento do vertedor que depende da altura e comprimento da barragem.

• Não há padrão nacional.• Estado de São Paulo: DAEE para pequenas barragens• Tr= período de retorno

• h≤ 5m Tr=100anos• 5m≤ h≤ 15m Tr=1.000anos• h> 15m Tr=10.000anos

Lei Federal 12.334 de 20 de setembro de 2010

• Estabelece a política nacional de segurança de barragens.

• Barragens altura maior ou igual a 15m• Maior ou igual a 3milhões de m3

• Contenha resíduos perigosos• Risco médio e alto• Nota: estudos de segurança

Pré-desenvolvimentoPós-desenvolvimento

Teoria do Impacto Zero

Inundação no pré-desenvolvimento e pós-desenvolvimento

Boca de lobo e grade a 45⁰(abertura máxima = 15cm) Cuidado !!!

Boca de lobo em Araraquara-SP

(problema de entupimento)

Bueiro travessia de ruas, estradas rodagem, de ferro, passagem de

animais, passagem de peixes

Dimensionamento de galeriasMétodo Racional, maior tc para o ponto considerado

Medindo a altura da enchenteVazão excedente (CIRIA)

(a altura e a velocidade são importantes)

Riscos para carros: velocidade x altura

Risco para pedestres serem escorregar ou ser levados pela enxurrada(CIRIA)

• Risco do pedestre ser levado pela enxurrada

y . V ≤ 0,5m2/s• Risco do pedestre escorregar na enxurrada

y . V2 < 1,23m3/s2

• y < 0,20m (via pública)• y < 0,30m (rodovia)

Frederick Law Olmsted, arquiteto paisagista1822- 1903

Parque do Fens- Boston: Quantidade +qualidade -1877

Reservatório de detenção estendido: quantidade + qualidade

Reservatório de detenção estendido(enchente+melhoria da qualidade das águas pluvais)

Reservatório de detenção estendido

Reservatório de detenção estendido

Reservatório de detenção estendido

Melhoria da qualidade das águas pluviais Quantidade +qualidade + proteção de erosão a jusante

Livro: Critério Unificado

Impactos devido a impermeabilização do solo

Ecossistema existente na zona ripária

Hyporheic zone (1959): volume de sedimentos saturados que abaixo ou ao lado do canal onde as águas

subterrâneas e superficiais se misturamHyporheic zone: dimensão vertical do rio (longitudinal e

lateral).hypo=abaixo e rheos=vazão

Impactos biológicos

Indice de Integridade Biótica (IBI) (mostra queda das espécies de insentos com aumento de AI)

0102030405060708090

0 10 20 30 40 50

Impermeabilizaçao do solo (%)

Indi

ce IB

I

Decréscimo de espécies anfíbias com o crescimento da área impermeabilizada

Decréscimo de espécies anfibias com o crescimento da área

impermeabilizada

0

1

2

34

5

6

7

8

0 20 40 60

Area impemeabilizada (%)

Riqu

eza

das

espé

cies

an

fibia

s

Impacto: aumento do escoamento superficial devido a impermeabilização

Aumento do runoff com aumento da área impermeável

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

0 20 40 60 80 100

Area impermeável (%)

Coef

icie

nte

de ru

noff

(0 a

1)

Impacto: decréscimo da vazão base dos rios

Decréscimo da vazão base dos rios com aumento da área

impermeabilizada

0

2

4

6

8

0 20 40 60 80

Area impermeabilizada (%)

Vaza

o ba

se

Impacto: alargamento dos rios

Alargamento dos rios com aumento da área impermeável

02468

1012

0 20 40 60 80

Area impermeável (%)

Alar

gam

ento

Impacto: aumento da temperaturaCalor absorvido nos asfaltos, usinas termoelétricas.

Algumas espécies de peixes não suportam acréscimo elevado de temperatura.

Aumento da temperatura com aumento da impermeabilização

0

2

4

6

8

10

0 20 40 60 80 100

Area impermeável (%)

Aum

ento

da

tem

pera

tura

ºC

Objetivo:

• Voltar ao ciclo hidrológico natural

• Deixar o máximo de área permeável

• Fazer infiltração: bacia de infiltração e trincheira de infiltração, por exemplo.

Poluição difusa

Ainda não existe bacia sanitária para os cachorros(hidrantes)

Armazenamento sub-superficial em estacionamento de veículos. Observar: caixa de retenção de sólidos e óleos e

graxas

Câmara de infiltração(armazena e infiltra no solo)

Tecnologia emergente(reservatório de detenção com PEAD 95% de vazios)

Tecnologia emergente

Planejamento e uso do solo(Espanha,Portugal, Alphaville, etc)

Planejamento e uso do solo

Cerca de sedimentos: provisória

Cerca de sedimentos: altura máxima de água 0,45m. Poste espaçados no máximo de 3m

.

Cerca de sedimentos para proteger o lago- comprimento máximo 180m

de cada cerca

Cerca de capim seco

Proteção de bocas de lobo

• Faixa de filtro gramada

Faixa de filtro gramada (filter strip)

(filtra as águas pluviais)Não tem nada a haver com enchentes e sim com melhoria da

qualidade das águas pluviais

Faixa de filtro gramada

Faixa de filtro gramada

Faixa de filtro gramada(faixa+canal gramado)

• Reservatório de infiltração• (Área da bacia ≤ 6ha)

Reservatório de infiltração(recarga do aquifero)

Reservatório de infiltração

• Filtro de areia• (área da bacia ≤ 4ha)

Filtro de areia(não infiltra no solo, melhoria da qualidade das águas pluviais)

Filtro de areia

Filtro de areia de superfície

Perfil de um filtro de areia

• Trincheira de infiltração

Trincheira de infiltração

Trincheira de infiltração

Trincheira de infiltração

• Caixa de captação de óleos e graxas

• Remove hidrocarbonetos (querosene, benzeno, gasolina, óleo, diesel etc)

• Remove 60% de sedimentos (TSS)

• Uso:

• Posto de gasolina• Pista de aeroportos• Estacionamento de veículos• Estrada de rodagem asfaltadas

Posto de gasolina

Aeroportos

Estacionamento de veículos

Estrada de rodagem

Caixa de captação de óleos e graxas

(gravidade, normas API para glóbulos maiores ou iguais a 150µm e reduz o efluente para 50mg/L de óleos e graxas)

Área máxima de 4.000m2

Placas coalescentes (para glóbulos iguais ou maiores que 60µm e reduzem efluente para 10mg/L

de óleos e graxas)

Placas coalescentes

Placas coalescentes

Caixa de retenção de óleo e sedimentos

Caixa de retenção de óleo e sedimentos

Livros base de Plinio Tomaz• Cálculos hidrológicos e hidráulicos para obras

municipais

• Poluição Difusa

• Aproveitamento de água de chuva

• Rede de água (no prelo)

• Rede de esgoto (no prelo)

Faculdade de Arquitetura e Urbanismo-Escola da Cidade

• Tema: redes de drenagem, água potável e esgoto.

• Curso de pós-graduação: Habitação e Cidade.• Engenheiro civil Plinio Tomaz• São Paulo, 13 de abril de 2011• Site: www.pliniotomaz.com.br• E-mail: pliniotomaz@uol.com.br• Telefones: (011) 2455-0149 (011) 2455-1695

• Muito obrigado !