O presente estudo aborda a questão da drenagem urbana, enfocando a interdependência entre planejamento do uso do solo e do sistema de drenagem para o controle das enchentes. Considera que o sistema de drenagem, no planejamento de uma bacia urbana sustentável, deve ser previsto na fase inicial do planejamento urbano e integrado aos demais planos de desenvolvimento, para que atue de maneira preventiva, o que depende de conhecimento prévio do funcionamento do sistema urbano e da capacidade de previsão de possíveis alterações ambientais. É enfatizada a adoção de medidas não-estruturais no controle e prevenção de inundações e a definição de critérios ambientais para guiar o processo de ocupação urbana, a partir da identificação das vulnerabilidades e limitações de uso impostas pelas características naturais do meio. Dentro dessa nova abordagem de drenagem urbana, é apresentado um estudo de caso onde se avalia o efeito das medidas não-estruturais em micro-bacia parcialmente urbanizada. São propostos oito cenários do uso e ocupação do solo, em situações no passado, presente e futuro, com e sem medidas não-estruturais. A análise dos resultados das simulações hidrológicas dos cenários indica que medidas não-estruturais, quando adotadas em conjunto, resultam em percentual significativo de áreas permeáveis e são eficientes no controle do escoamento superficial e na atenuação de vazões de pico. / This work treats urban drainage issue in respect to the interdependence between urban planning and drainage system in order to control floods. The drainage system planning must be considered in the beginning of the urban planning and integrated to other plans, acting in a preventive way. A previous knowledge of the environmental factors in order to predict the negative impacts in the future is necessary in this planning approach. It is emphasized the adoption of non-structural measures in order to control and prevent urban floods and also the choice of environmental criteria to conduct the urban development, given the potential and constraints of the land. Inside this new approach of urban drainage, one study case in a micro watershed is presented, where non-structural measures are applied and evaluated. The land use scenarios are simulated in rainfall-runoff model and then evaluated. Hydrologic simulation results point that non structural flood control measures, when they are adopted together, result in an expressive percentage of pervious areas. Also, they are efficient in controlling run-off and peak discharges attenuation.

O presente estudo aborda a questão da drenagem urbana, enfocando a interdependência entre planejamento do uso do solo e do sistema de drenagem para o controle das enchentes. Considera que o sistema de drenagem, no planejamento de uma bacia urbana sustentável, deve ser previsto na fase inicial do planejamento urbano e integrado aos demais planos de desenvolvimento, para que atue de maneira preventiva, o que depende de conhecimento prévio do funcionamento do sistema urbano e da capacidade de previsão de possíveis alterações ambientais. É enfatizada a adoção de medidas não-estruturais no controle e prevenção de inundações e a definição de critérios ambientais para guiar o processo de ocupação urbana, a partir da identificação das vulnerabilidades e limitações de uso impostas pelas características naturais do meio. Dentro dessa nova abordagem de drenagem urbana, é apresentado um estudo de caso onde se avalia o efeito das medidas não-estruturais em micro-bacia parcialmente urbanizada. São propostos oito cenários do uso e ocupação do solo, em situações no passado, presente e futuro, com e sem medidas não-estruturais. A análise dos resultados das simulações hidrológicas dos cenários indica que medidas não-estruturais, quando adotadas em conjunto, resultam em percentual significativo de áreas permeáveis e são eficientes no controle do escoamento superficial e na atenuação de vazões de pico. / This work treats urban drainage issue in respect to the interdependence between urban planning and drainage system in order to control floods. The drainage system planning must be considered in the beginning of the urban planning and integrated to other plans, acting in a preventive way. A previous knowledge of the environmental factors in order to predict the negative impacts in the future is necessary in this planning approach. It is emphasized the adoption of non-structural measures in order to control and prevent urban floods and also the choice of environmental criteria to conduct the urban development, given the potential and constraints of the land. Inside this new approach of urban drainage, one study case in a micro watershed is presented, where non-structural measures are applied and evaluated. The land use scenarios are simulated in rainfall-runoff model and then evaluated. Hydrologic simulation results point that non structural flood control measures, when they are adopted together, result in an expressive percentage of pervious areas. Also, they are efficient in controlling run-off and peak discharges attenuation.

A pesquisa objetiva a composição de cenários de planejamento para o Plano Diretor utilizando-se de medidas de recuperação ambiental através de uma bacia selecionada. São avaliadas simulações hidrológicas através: a) da implantação de: medidas de reúso de águas pluviais com microreservatórios instalados no lote, b) da arborização urbana, c) do reservatório de detenção, d) do coeficiente de permeabilidade, e outras medidas para micro e macro-drenagem. A metodologia utiliza uma base regional para espacializar através de bacias embutidas (MENDIONDO E TUCCI, 1997) a classificação de uso e ocupação do solo para os anos: 1962, 1972 e 1998. Os resultados oferecem diretrizes para novos empreendimentos, loteamentos urbanos e políticas públicas. A situação de passivo ambiental da bacia justifica o estudo em micro-bacias urbanas embutidas. As simulações envolvem cenários retrospectivos de 40 anos, atual e prospectivos de 15 anos com e sem Plano Diretor. Os critérios adotados resultam para o planejamento ambiental melhorias na carga de poluição hídrica e prevê a recuperação de suas funções hidrológicas e ambientais. Inclui-se uma análise de incertezas a partir dos diferentes estados de condições de umidade antecedente que afetam o valor de CN. A partir destes resultados, recomenda-se avaliar novos cenários de planejamento, instrumentação de monitoramento para bacias sem dados que visem o estudo aplicado do aproveitamento de águas pluviais no lote associado às incertezas das previsões hidrológicas dessas bacias sem dados, conforme o programa PUB - Predictions in Ungauged Basins (SIVAPALAN et al, 2003) / The research aims to compose planning scenarios for Master Plan using measures of environmental recovering to control of urban drainage at the scale of an ungauged basin selected. Hydrologic simulations are assessed by the implementation of several measures as: a) indirect impacts of rain water use system in the urban lot, b) urban arborization, c) detention reservoir, d) permeability coefficient and complementary measures at micro and macro drainage. The methodology uses regionally-based nested basins (MENDIONDO e TUCCI, 1997) with a classification of land-use in years: 1962, 1972 and 1998. Results will offer directive to new urban achievements and water policies. Environmental passive situations (diagnosis) at the basin scale justify experimental studies in nested urban micro-basins. The simulations involve retrospective scenarios through 40 years, present state (1998) and prospective scenarios of 15 years with and without master plan. Criteria adopted result in best management practices (BMP’s) in water pollution and foresee recovery of hydrologic environmental functions. Analysis of uncertainties of hydrologic estimations to different antecedent moisture conditions through the CN parameter is also presented and discussed. From these results it is recommended to assess new planning scenarios that aim experimental study, thereby looking forward to proposing new concepts of rain water use, i.e. by using micro reservoir at domiciliary lot. These scenarios are to be depicted into the hydrologic uncertainties at basins without data especially addressing the PUB program - Predictions in Ungauged Basins (SIVAPALAN et al, 2003)

Este trabalho teve por objetivo principal estabelecer e comparar diferentes cenários de ocupação urbana e seus efeitos no ciclo hidrológico. Buscou-se avaliar os riscos de enchentes à jusante, causados pelo crescimento urbano e aumento das áreas de impermeabilização que ocorrerão com a implantação do novo campus da USP – São Carlos – SP e a conseqüente ocupação da bacia devido à especulação imobiliária. Dessa forma, a bacia do córrego do Alto Mineirinho foi dividida em sub-bacias, utilizando a abordagem de bacias embutidas. Foram estudados 4 cenários de ocupação urbana: cenário pré-urbanização (1972); cenário atual (2000), cenário 2025 com plano diretor (CPD) que inclui recuperação ambiental; e cenário 2025 sem plano diretor (SPD). Foram necessárias aerofotografias para demarcação do uso e ocupação do solo. Além disso, esse trabalho iniciou o monitoramento experimental de parâmetros hidrológicos e ambientais. Para avaliação e comparação dos diferentes cenários realizaram-se simulações hidrológicas com uso do modelo hidrológico IPH II. Com as análises hidrológicas foi possível verificar que a bacia, com apenas 18,6 % de urbanização (2000), apresenta qualidade hídrica inferior à recomendada para os corpos d’água classe 2 (CONAMA 357/05). Em relação às simulações hidrológicas, pôde-se observar que no cenário 2025 SPD, a vazão máxima cresceu 388,0 % quando comparada ao cenário 1972 e 319,4 % quando comparada ao cenário 2000. Entre os cenários 2025 CPD e 2025 SPD há diminuição de 22,3 % na vazão máxima e o aumento no tempo de pico é de 50 minutos. Porém, os riscos de enchente, analisados pelo método de curvas de permanência, mostraram-se que mesmo com aplicação de diretrizes do PD os riscos de inundações continuam altos, o que indica a necessidade de integrar medidas estruturais e medidas não-estruturais para amenizar os efeitos de enchentes à jusante / This work aims to establish and to compare different scenarios of urban occupation and its hydrologic effects. It evaluates downstream flood risks caused from upstream urban growth increased due to impervious areas and housing speculation surrounding the implantation of the new campus of University of Sao Paulo in Sao Carlos city, SP. The Mineirinho river basin was studied through nested sub-basin approach. Four scenarios of urban occupation have been depicted: pre-urbanization (year 1972), current situation (year 2000), prospective scenario with master plan (until year 2025; CPD), and expected situation without master plan (until year 2025; SPD). Aerial photos were used to help on the evolution of land occupation between past and current situation. The comparison of different scenarios was outlined with use of hydrologic model IPH II. Moreover, this work set the monitoring and record of hydrologic time series. Through experimental analyses it was verified that with 18,6 % of urban areas the water quality of sub-basins decreased significantly. Hydrologic modeling simulations showed that maximum streamflow discharges of scenario 2025 SPD would rise up to 388,0 % higher than scenario 1972 and 319,4 % higher than scenario 2000 respectively. Maximum stream discharges and peak timing of scenario with master plan of year 2025 (CPD) would have respectively a reduction of 22,3 % and a increase of 50 minutes in comparison to scenario without master plan of year 2025 (SPD). Permanency curves revealed with the application of master plan guidelines flood risks however continue high, thereby pointing the needs of integrate structural and non-structural measures to cope with floods downstream

Este trabalho teve por objetivo principal estabelecer e comparar diferentes cenários de ocupação urbana e seus efeitos no ciclo hidrológico. Buscou-se avaliar os riscos de enchentes à jusante, causados pelo crescimento urbano e aumento das áreas de impermeabilização que ocorrerão com a implantação do novo campus da USP – São Carlos – SP e a conseqüente ocupação da bacia devido à especulação imobiliária. Dessa forma, a bacia do córrego do Alto Mineirinho foi dividida em sub-bacias, utilizando a abordagem de bacias embutidas. Foram estudados 4 cenários de ocupação urbana: cenário pré-urbanização (1972); cenário atual (2000), cenário 2025 com plano diretor (CPD) que inclui recuperação ambiental; e cenário 2025 sem plano diretor (SPD). Foram necessárias aerofotografias para demarcação do uso e ocupação do solo. Além disso, esse trabalho iniciou o monitoramento experimental de parâmetros hidrológicos e ambientais. Para avaliação e comparação dos diferentes cenários realizaram-se simulações hidrológicas com uso do modelo hidrológico IPH II. Com as análises hidrológicas foi possível verificar que a bacia, com apenas 18,6 % de urbanização (2000), apresenta qualidade hídrica inferior à recomendada para os corpos d’água classe 2 (CONAMA 357/05). Em relação às simulações hidrológicas, pôde-se observar que no cenário 2025 SPD, a vazão máxima cresceu 388,0 % quando comparada ao cenário 1972 e 319,4 % quando comparada ao cenário 2000. Entre os cenários 2025 CPD e 2025 SPD há diminuição de 22,3 % na vazão máxima e o aumento no tempo de pico é de 50 minutos. Porém, os riscos de enchente, analisados pelo método de curvas de permanência, mostraram-se que mesmo com aplicação de diretrizes do PD os riscos de inundações continuam altos, o que indica a necessidade de integrar medidas estruturais e medidas não-estruturais para amenizar os efeitos de enchentes à jusante / This work aims to establish and to compare different scenarios of urban occupation and its hydrologic effects. It evaluates downstream flood risks caused from upstream urban growth increased due to impervious areas and housing speculation surrounding the implantation of the new campus of University of Sao Paulo in Sao Carlos city, SP. The Mineirinho river basin was studied through nested sub-basin approach. Four scenarios of urban occupation have been depicted: pre-urbanization (year 1972), current situation (year 2000), prospective scenario with master plan (until year 2025; CPD), and expected situation without master plan (until year 2025; SPD). Aerial photos were used to help on the evolution of land occupation between past and current situation. The comparison of different scenarios was outlined with use of hydrologic model IPH II. Moreover, this work set the monitoring and record of hydrologic time series. Through experimental analyses it was verified that with 18,6 % of urban areas the water quality of sub-basins decreased significantly. Hydrologic modeling simulations showed that maximum streamflow discharges of scenario 2025 SPD would rise up to 388,0 % higher than scenario 1972 and 319,4 % higher than scenario 2000 respectively. Maximum stream discharges and peak timing of scenario with master plan of year 2025 (CPD) would have respectively a reduction of 22,3 % and a increase of 50 minutes in comparison to scenario without master plan of year 2025 (SPD). Permanency curves revealed with the application of master plan guidelines flood risks however continue high, thereby pointing the needs of integrate structural and non-structural measures to cope with floods downstream

A pesquisa objetiva a composição de cenários de planejamento para o Plano Diretor utilizando-se de medidas de recuperação ambiental através de uma bacia selecionada. São avaliadas simulações hidrológicas através: a) da implantação de: medidas de reúso de águas pluviais com microreservatórios instalados no lote, b) da arborização urbana, c) do reservatório de detenção, d) do coeficiente de permeabilidade, e outras medidas para micro e macro-drenagem. A metodologia utiliza uma base regional para espacializar através de bacias embutidas (MENDIONDO E TUCCI, 1997) a classificação de uso e ocupação do solo para os anos: 1962, 1972 e 1998. Os resultados oferecem diretrizes para novos empreendimentos, loteamentos urbanos e políticas públicas. A situação de passivo ambiental da bacia justifica o estudo em micro-bacias urbanas embutidas. As simulações envolvem cenários retrospectivos de 40 anos, atual e prospectivos de 15 anos com e sem Plano Diretor. Os critérios adotados resultam para o planejamento ambiental melhorias na carga de poluição hídrica e prevê a recuperação de suas funções hidrológicas e ambientais. Inclui-se uma análise de incertezas a partir dos diferentes estados de condições de umidade antecedente que afetam o valor de CN. A partir destes resultados, recomenda-se avaliar novos cenários de planejamento, instrumentação de monitoramento para bacias sem dados que visem o estudo aplicado do aproveitamento de águas pluviais no lote associado às incertezas das previsões hidrológicas dessas bacias sem dados, conforme o programa PUB - Predictions in Ungauged Basins (SIVAPALAN et al, 2003) / The research aims to compose planning scenarios for Master Plan using measures of environmental recovering to control of urban drainage at the scale of an ungauged basin selected. Hydrologic simulations are assessed by the implementation of several measures as: a) indirect impacts of rain water use system in the urban lot, b) urban arborization, c) detention reservoir, d) permeability coefficient and complementary measures at micro and macro drainage. The methodology uses regionally-based nested basins (MENDIONDO e TUCCI, 1997) with a classification of land-use in years: 1962, 1972 and 1998. Results will offer directive to new urban achievements and water policies. Environmental passive situations (diagnosis) at the basin scale justify experimental studies in nested urban micro-basins. The simulations involve retrospective scenarios through 40 years, present state (1998) and prospective scenarios of 15 years with and without master plan. Criteria adopted result in best management practices (BMP’s) in water pollution and foresee recovery of hydrologic environmental functions. Analysis of uncertainties of hydrologic estimations to different antecedent moisture conditions through the CN parameter is also presented and discussed. From these results it is recommended to assess new planning scenarios that aim experimental study, thereby looking forward to proposing new concepts of rain water use, i.e. by using micro reservoir at domiciliary lot. These scenarios are to be depicted into the hydrologic uncertainties at basins without data especially addressing the PUB program - Predictions in Ungauged Basins (SIVAPALAN et al, 2003)