ELABORAÇÃO DO PLANO MUNICIPAL DE DRENAGEM E MANEJO DAS ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS E ESTUDOS DE CONCEPÇÃO E ANTEPROJETOS PARA O SISTEMA DE DRENAGEM DE SÃO CAETANO DO SUL/SP
Cliente: Departamento de Água e Esgoto de São Caetano do Sul
Período: fevereiro de 2015 - fevereiro de 2016
O Plano Municipal de Drenagem e Manejo das Águas Pluviais Urbanas de São Caetano do Sul, na Região Metropolitana de São Paulo, foi elaborado com o objetivo de estabelecer metas e ações de curto, médio e longo prazos para aumentar a eficiência do sistema de drenagem e reduzir os riscos de enchentes e alagamentos já presentes e prevenir a ocorrência em áreas que venham a ser urbanizadas. São Caetano do Sul está inserido na Bacia do Alto Tietê, a jusante de municípios que contribuem para o acréscimo de vazão na calha dos rios que o margeiam, sobretudo o Tamanduateí e o Ribeirão dos Meninos. As áreas de contribuição desses cursos d'água caracterizam-se por uma urbanização densa com altas taxas de impermeabilização. Os serviços contratos incluíram ainda a realização de estudos de concepção e anteprojetos para o sistema de microdrenagem.
I. ESTUDOS DE CONCEPÇÃO E ANTEPROJETOS PARA O SISTEMA DE DRENAGEM
1. Área de Estudo e Caracterização do Sistema de Drenagem Existente
Levantamentos de informações secundárias: plantas de uso e ocupação do solo; dados pluviométricos observados em estações de monitoramento localizadas no Município e relações de intensidade, duração e frequência de chuvas intensas; cartas geológicas; plantas cadastrais do sistema de drenagem; pontos críticos de inundação e alagamento; legislação de uso do solo e sistema de gestão das águas pluviais; áreas livres municipais passíveis de utilização para a implantação de dispositivos de detenção, retenção ou retardamento do escoamento pluvial; propostas/projetos de obras de adequação e ampliação do sistema de microdrenagem, e estudos hidrológico-hidráulicos anteriores; projeção populacional; programas de educação ambiental.
Levantamentos topográficos cadastrais do sistema de microdrenagem do Município com o objetivo de subsidiar as atividades de modelação matemática; preparação e consolidação da base cartográfica abrangendo as seis bacias de drenagem e as dezenove sub-bacias inseridas no Município, como também o mapeamento dos pontos críticos de inundações.
Identificação das sub-bacias prioritárias e definição de critérios e diretrizes para o diagnóstico, prognóstico e propostas.
2. Levantamentos Complementares de Campo
Consolidação das informações coletadas em reuniões com a equipe técnica do DAE e visitas de campo para avaliar a necessidade de levantamentos complementares.
Compatibilização da base cadastral e transformação em um único formato shapefile a fim de possibilitar a utilização de ferramentas de geoprocessamento como o ArcGis e QuantumGis para obtenção de dados de entrada para o modelo matemático.
3. Complementação do Cadastro de Drenagem
Complementação do cadastro de drenagem, com base nas informações levantadas; cadastramento e georreferenciamento ao mesmo sistema de referência da base cartográfica de 817 poços de visitas e detecção eletromagnética em 240 tampões cobertos.
4. Análise e Sistematização dos Dados e Informações do Sistema de Drenagem
Realização de análises hidrológicas e hidráulicas das vias e das galerias existentes e dos trechos complementares de rede de drenagem, utilizando planilhas eletrônicas e, complementarmente, o modelo EPA-SWMM (Storm Management Model) desenvolvido pela Environment Protection Agency – EPA..
Lançamento em um banco de dados de código aberto – o PostgreSQL com extensão espacial (PostGIS) – das informações da base cadastral consolidadas e transformadas no formato shapefile; criação, para cada uma das 19 sub-bacias, de projetos de GIS com o objetivo de agregar ferramentas de geoprocessamento e conhecimentos técnicos nas áreas de gestão de abastecimento de água, de saneamento, de drenagem urbana e hidráulica fluvial.
Realização da análise do sistema de microdrenagem por sub-bacia, compreendendo o cenário atual (Diagnóstico 2015) e um cenário futuro (Prognóstico 2035), para diferentes períodos de retorno; foram simulados aproximadamente 270 km de vias e 105 km de galerias de águas pluviais; a análise resultou no diagnóstico e prognóstico das vias (sistema guia/sarjeta) e das galerias de águas pluviais no Município, categorizado por altura da lamina d'água na sarjeta e capacidade (%) de escoamento das galerias.
5. Estudo de Concepção
Elaboração do estudo de concepção com base nos resultados da análise diagnóstica e prognóstica do sistema, compatibilizando os estudos modelagem hidrológica e hidráulica com os registros de pontos críticos; definição, em conjunto com a equipe técnica do DAE, de critérios técnicos e premissas para a proposição das intervenções.
Avaliação de estudos de alternativas para as 19 sub-bacias de drenagem, de forma a subsidiar os estudos elaborados para o anteprojeto das intervenções propostas; os anteprojetos apresentados para cada sub-bacia contemplaram as propostas de intervenção abrangendo todo o sistema de drenagem.
II. ELABORAÇÃO DO PLANO MUNICIPAL DE DRENAGEM E MANEJO DAS ÁGUAS PLUVIAIS URBANAS
Realização de análises hidrológicas e hidrodinâmicas das bacias urbanas do Município: Bacia do Rio Tamanduateí, trecho de influência em São Caetano do Sul, área de drenagem de 108,2 km; Ribeirão dos Meninos com 63,3 km; Ribeirão dos Couros, com 48,4 km; e Córrego Oratório, com 24,2 km.
2. Formulação de Cenários
Proposição de dois cenários do sistema de macrodrenagem avaliados por estimativas de vazões máximas ocorridas em eventos críticos na Bacia do Alto Tietê: (i) um cenário diagnóstico com a situação atual, em termos de infraestrutura de drenagem, uso e ocupação do solo e delimitação das zonas homogêneas nas bacias hidrográficas; (ii) um cenário considerando as intervenções e soluções propostas.
3. Diagnóstico e Prognóstico das Inundações
Realização do diagnóstico e prognóstico do sistema de macrodrenagem focado nas sub-bacias hidrográficas que influenciam o Município; foram caracterizados os quatro principais corpos hídricos (Rio Tamanduateí, Ribeirão dos Meninos, Córrego Utinga e Córrego dos Moinhos), e apresentadas informações sobre vazões de projetos, capacidade de escoamento das calhas no trecho no Município, bem como quatro mapas das manchas de inundação para em tempos de retorno (TR) de 25, 50 e 100 anos.
4. Medidas Estruturais
Proposição de medidas estruturais compreendendo: (i) ampliação de 1.575 captações simples (bocas de lobo e bocas de leão) e duas captações especiais (grelhas especiais); (ii) implantação de 22.242 m de novas GAPs e substituição de 29.228 m GAPs existentes; (iii) implantação de quatro Estações Elevatórias de Águas Pluviais (EEAPs); (iv) implantação de três reservatórios de detenção; (v) canalização de 4.429 m no Ribeirão dos Meninos.
Desenvolvimento das ações propostas em nível de anteprojeto compreendendo o memorial técnico hidrológico e hidráulico, orçamentos e os projetos de canalização, geométrico e de terraplenagem; as dimensões das galerias variaram de tubulações circulares de 500 mm a 1500mm e galerias celulares de 1,5m x 1,0 m até seções de 5,0 m x 2,5 m.
5. Análise Benefício-Custo
Estimativas de custos das obras com base nos orçamentos dos anteprojetos, considerando, além dos custos de implantação, os valores presentes dos custos de manutenção e operação, assim como dos custos indiretos relacionados a medidas não estruturais; os benefícios foram avaliados pelo método de valorização dos custos evitados, que consiste em estimar os benefícios da implantação de um projeto pelos potenciais danos evitados que sua implementação geraria.
Cálculo das relações benefício/custo e taxas internas de retorno para o horizonte de Projeto (20 anos) e para o tempo de vida útil das obras (30 anos).
Para ponderar diferentes aspectos de cada sub-bacia, a hierarquização das obras levou em consideração, além do critério financeiro, avaliado no estudo de análise benefício-custo, os critérios sociais – correspondente à dimensão da área atingida por eventos críticos – e técnicos, considerando-se: a ordem de execução das obras, facilidade de execução, extensão de guias e sarjetas com capacidades superadas, e extensão de GAPs insuficientes.
6. Elaboração do Programa de Manejo de Águas Pluviais
Elaboração do Programa de Manejo de Águas Pluviais contendo os seguintes tópicos: (i) regulamentação do Plano Diretor de Ordenamento Territorial nos artigos relacionados com as águas pluviais; (ii) ações complementares para a gestão da implementação do Plano, tendo como referência o sistema de gestão atual; (iii) fontes de recursos e financiamentos das ações propostas para a gestão da implementação do Plano; (iv) etapas de implantação das medidas de controle, com o sequenciamento de ações no tempo e espaço e avaliação dos benefícios esperados para cada etapa do Programa; (v) programas complementares de médio e longo prazo a serem desenvolvidos após a conclusão do Plano de Águas Pluviais, abrangendo complementação do cadastro da rede de drenagem, monitoramento, fiscalização, divulgação, interação com a comunidade e educação ambiental.
7. Divulgação do Plano e Discussão com a Comunidade
Organização de três seminários para divulgar os trabalhos realizados e estimular a participação dos agentes interessados.
8. Elaboração do Manual de Drenagem Urbana
Elaboração do Manual de Drenagem Urbana compreendendo os seguintes tópicos: (i) variáveis hidrológicas regionalizadas para projetos de drenagem urbana; (ii) elementos hidráulicos para o projeto de estruturas de controle; (iii) critérios para a avaliação e controle dos impactos do desenvolvimento urbano sobre o sistema de drenagem; (iv) controle da qualidade da água pluvial; (v) legislação e regulamentação associada; (vi) síntese dos planos elaborados para cada sub-bacia.