Utilização de pavimento permeável como alternativa compensatória para a drenagem urbana

Resumo

O mundo tem experimentado nas últimas décadas uma aceleração no crescimento urbano. A população urbana já representava, em 2018, 55,3% da população mundial e o processo de urbanização vem alterando a organização populacional mundial, apresentando riscos significativos às condições de vida, ao meio ambiente e ao desenvolvimento (ONU, 2019). No recorte nacional, conforme o último censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE), em 2010, os índices de população urbana são ainda maiores que o cenário global, representando 84,4% da população brasileira (IBGE, 2010). Estas áreas urbanizadas, ocupam uma pequena área territorial de uma bacia hidrográfica, levando em consideração as grandes dimensões das bacias. Mesmo assim, provocam alterações de grande proporção e extensão, fragilizando o ecossistema hidrográfico, principalmente decorrente da elevação das taxas de impermeabilização do solo, pois isto implica que as precipitações sejam menos retidas pelo solo, aumentando o volume de escoamento superficial direto, com redução da infiltração e da percolação para o lençol freático, aumento das vazões de pico e diminuição do tempo de ocorrência deles, causando então maiores alagamentos urbanos (OLIVEIRA, 2017).  Dentro desse contexto, estão inseridas as soluções para a drenagem urbana que buscam resgatar as características existentes durante a pré-urbanização das bacias.  Essas soluções passaram a ser conhecidas como medidas compensatórias, BMP (Best Management Practices) ou LID (Low Impact Development). Destacam-se principalmente as relacionadas à capacidade de infiltração por contribuirem diretamente para diminuição do volume escoado, reduzindo a probabilidade de alagamentos (SILVA, 2019). Os pavimentos permeáveis podem ser definidos como estruturas que atuam na capacidade de infiltração e que possuem em sua composição vazios que permitem a passagem de ar e água. A camada de revestimento deve ser projetada e executada com o objetivo de permitir a passagem rápida da água por infiltração. A água deve ficar armazenada por um determinado período nas camadas de base e sub-base. Estas camadas funcionam como reservatório e filtro até que a água percole para o solo diretamente ou seja retirada dessas camadas indiretamente, através de drenos (SILVA, 2019). O objetivo deste estudo é analisar a viabilidade da utilização do pavimento permeável como uma alternativa compensatória em drenagem urbana, avaliando o seu comportamento hidráulico e hidrológico no amortecimento do escoamento superficial direto e consequentemente nas vazões de pico. O procedimento metodológico é dividido em etapas e visa atender a norma de pavimento permeável NBR 16416 (ABNT, 2015). A primeira etapa é realizar a caracterização do solo da Escola Politécnica de Pernambuco (POLI-UPE), avaliando a composição do solo do subleito, sua condutividade hidráulica saturada e sua capacidade de suporte. Para isso são realizados os ensaio de granulometria, compactação, coeficiente de permeabilidade, infiltrômetro de anel e índice de suporte Califórnia (ISC ou CBR). É realizado também a coleta e avaliação dos dados pluviométricos da cidade do Recife e a análise do tráfego ao qual o pavimento será submetido. Após a obtenção destes dados inicia-se o dimensionamento do pavimento permeável com suas respectivas especificações para cada camada. Em seguida, avalia-se as especificações do material necessário para a construção do pavimento permeável, com as camadas de base, assentamento, rejunte e revestimento intertravado, executando os ensaios de CBR, abrasão “Los Angeles”, granulometria, índice de vazios, dimensão máxima característica e resistência mecânica à compressão. Concluídas estas etapas de análises e dimensionamento, o pavimento permeável deve ser executado no terreno da POLI-UPE. Após a execução do pavimento, é necessário realizar o monitoramento da eficiência do pavimento permeável
 
enquanto técnica compensatória de infiltração no decorrer do tempo, realizando as atividades de manutenção e limpeza para que não ocorra redução da capacidade de infiltração do pavimento por entupimento dos vazios no revestimento e na base do pavimento. O monitoramento, consiste em verificações de níveis d’água com os sensores de nível, através de tubos piezométricos associando-os com dados de chuva para análise de infiltração além dos ensaios de permeabilidade com anel de infiltração e de simulações de chuva. O pavimento experimental a ser executado no terreno da POLI-UPE deve ser para uma área de tráfego de pedestres, conforme a tipologia do projeto de reforma, em curso, para o campus, com uma área de 35m² (5m x 7m). Devido a isto, o tráfego ao qual o pavimento será submetido é muito leve, podendo, por exemplo, a espessura do bloco de revestimento permeável ter 60mm ao invés de 80mm (ABNT, 2015). A respeito dos dados pluviômetros para a cidade de Recife, foram coletados, no intervalo temporal de Janeiro de 2021 até Agosto de 2022, oscilando entre 17mm em Novembro de 2021 e 686,4mm em Maio de 2022. Considerando o mês mais chuvoso, o dia 28/05/22 teve a maior precipitação: 190mm em 24h (APAC, 2022). Para definição da chuva de projeto, considerando a metodologia definida pela norma de pavimento permeável, adota-se 60min de duração e 10 anos de tempo de retorno, resultando em uma chuva intensa para o Recife de 62,08mm. No entanto, define-se como chuva de projeto 90,28mm (30min de duração e 10 anos de tempo de retorno) que representa que aproximadamente metade da maior chuva em 24h do intervalo analisado (95mm) tenha ocorrido em 30min. Com isso, conclui-se uma das etapas para o dimensionamento do pavimento permeável experimental que após a realização dos ensaios citados, seguirá a metodologia indicada para a execução e análises do pavimento na POLI-UPE.
Palavras-chave: Pavimento permeável; Técnicas compensatórias; Drenagem urbana; Alagamentos urbanos.