O crescimento urbano desordenado traz diversas implicações na drenagem das bacias urbanas, principalmente no referente à alterações no escoamento pluvial. Para que seja possível a minimização dessas alterações, devem ser consideradas tanto medidas estruturais quanto não estruturais de drenagem urbana, pois, muitas vezes, mesmo com a implementação de medidas não estruturais, como ferramentas de planejamento, os conceitos de urbanização ainda visam à ocupação densificada, não priorizando conceitos sustentáveis para gestão adequada das cidades, o que torna necessário o uso de medidas estruturais compensatórias. A bacia urbana Mãe d’água, localizada na divisa dos municípios de Porto Alegre e Viamão no Rio Grande do Sul, retrata bem esse problema. Além de sua ocupação se dar por populações de baixa renda em áreas de risco de inundação e escorregamento, em uma tentativa de ordenação da região pelo município, o mesmo permite a densificação urbana por meio do estabelecimento de altas taxas de impermeabilização dos lotes. Baseado nesta realidade, levanta-se a seguinte questão: existem soluções de LID (Low Impact Development) compatíveis com a mitigação de impactos hidrológicos em situações de ocupação urbana em consolidação? Para essa busca, foi realizada uma avaliação dos impactos hidrológicos e das características da dinâmica de expansão urbana local. Deste modo, avaliaram-se os efeitos da ocupação urbana no escoamento superficial, estabelecendo medidas de controle viáveis para mitigação de impactos hidrológicos em bacias com alta impermeabilidade. Para isso, foram realizadas simulações de três cenários diferentes de urbanização, sendo eles: o cenário atual, o cenário futuro e o cenário possível. O cenário atual foi representado pelo sistema atual levantado na bacia, sem nenhuma intervenção e com as taxas de permeabilidade atuais. O cenário futuro é representado pela concretização do Plano Diretor atual de Viamão, considerando a taxa de permeabilidade de 10% em toda bacia e sem nenhuma intervenção. Já o cenário possível foi apresentado através da inserção das medidas de LID Swales e pavimento permeável e com as taxas de permeabilidade de lote do cenário futuro. As simulações dos cenários foram realizadas por meio do modelo SWMM (Storm Water Management Model) para chuvas de projeto com tempo de retorno de 2, 5, 10 e 20 anos. Os resultados demonstram que a tendência atual do processo de urbanização na bacia é a redução da densidade habitacional e o acréscimo da área impermeável, aumentando a quantidade de metros quadrados de área impermeável por habitante. Em relação aos cenários, o que se apresentou mais crítico quanto a problemas de drenagem foi o cenário futuro, visto que a impermeabilização do solo é maior e não existem medidas preventivas ou corretivas para mitigação dos impactos hidrológicos. No cenário possível, mesmo com medidas mitigadoras, ainda existem volumes de inundação em alguns pontos, porém as LID’s reduziram o volume escoado na bacia em até 14% para o tempo de retorno de 2 anos. As medidas de LID apresentaram melhor desempenho para chuvas com menores tempos de retorno. O cenário atual foi o que apresentou os menores volumes escoados. A partir dos resultados pode-se observar uma melhor eficiência na redução dos volumes escoados em medidas não estruturais, como a manutenção de taxas de permeabilidade do solo, do que medidas estruturais, como as LID’s avaliadas. Porém as LID’s auxiliam na redução do escoamento superficial, sendo uma alternativa viável para áreas que já estão consolidadas. / The uncontrolled urban growth brings several implications to the drainage of urban basins, mainly in reference to the alterations in the pluvial runoff. To turn possible the minimization of this alteration is necessary to consider both non-structural and structural measures of urban drainage. It is because often, even with implementation of non- structural measures (planning tools), the urbanization concepts still aim the densified occupation of the territory and do not prioritize sustainable concepts to the appropriate management of these cities. Therefore, the use of compensatiry structural measures is necessary many times. The Mãe D’água urban basin, located at the border of Porto Alegre and Viamão municipalities, Rio Grande do Sul state, is an example of this problem. In addition to the poor population living in areas at flood and landslide risk in the basin, the municpal government allows the urban densification through the establishment of high rates of impermeabilization of plots. Based on this fact, the following quest is raised: Do structural solutions of LID (Low Impact Development) compatible with the mitigation of hydrological impacts in urban situations of occupation in consolidation? To answer this question, an assessment of the hydrological impacts and characteristics of the local urban expansion dynamics was performed. Thus, the effects of the urban occupation on the surface runoff were evaluated and feasible control measures to mitigate the hydrological impacts in highly impermeabilized basins were established. For this, were carried out simulations with three different urbanization scenarios: (i) the current scenario; (ii) the future scenario; and (iii) the possible scenario. The current scenario was represented by the current system existent in the basin, without any intervention and current permeability rates. The future scenario is represented by the implementation of the actual Plan Director of Viamão municipality, considering the permeability rate of 10% in the whole basin, and without any intervention. The possible scenario was represented through the insertion of LID measures swales and pervious pavement with the plot permeability rates of the future scenario. The simulations of the scenarios were performed using the SWMM (Storm Water Management Model) for project rainfall with return time of 2, 5, 10 and 20 years. The results demonstrate that the current trend of urbanization in the basin is the reduction of the population density and the increasing of the impermeabilized area, resulting in an increasing of impermeabilized area per inhabitant. In relation to the drainage problems in the basin, the more critical scenario was the future scenario, since the impermeabilization of the soil in this case is higher and there are no preventive or corrective measures to mitigate the hydrological impacts. In the possible scenario, even with implementation of mitigation measures, there are still floods in some places, but the LID measures reduced the runoff volume in the basin in up to 14% for a return period of 2 years. The LID measures demonstrated better performances for rainfalls with shorter return periods. The current scenario was the one with the lower surface runoff volumes. From the results, it is possible to observe that the efficiency in the reduction of the surface runoff volumes is better with non-structural measures, such as land use and occupation management, than with structural measures, such as LID measures evaluated. However, the LID measures can help in the reduction of the surface runoff, being a feasible alternative for areas that are already consolidated.

Os diversos e indesejáveis problemas associados à ocorrência de inundações e de picos rápidos de cheia são comuns nos centros urbanos brasileiros, sendo agravados em decorrência da crescente impermeabilização das superfícies alavancada pelo crescimento das cidades. Uma das alternativas para reduzir esses problemas consiste no uso de pavimentações drenantes, que possibilitem a infiltração e colaborem com o retardo do escoamento das águas pluviais. Dentre as opções disponíveis, vem atraindo atenção, nos últimos anos, o denominado concreto permeável, material fabricado com uma composição granulométrica selecionada (sem agregado miúdo e com partículas de dimensões similares), de forma a gerar uma estrutura de grandes poros conectados, que permite uma rápida percolação de fluidos pelo seu interior, em grandes quantidades. Levando em consideração os diferentes desafios associados à drenagem urbana, as pesquisas no LEME voltaram-se para a investigação de uma nova possibilidade de utilização do concreto permeável, como material componente dos próprios elementos dos sistemas urbanos de drenagem pluvial. Sabe-se que um dos principais problemas de funcionamento desses sistemas consiste na obstaculização de suas entradas por materiais diversos em conjunto com a diminuição da área de passagem de água nas galerias pelo acúmulo de material nas mesmas, gerando entupimento parcial ou total. Nesses casos, o uso de concreto permeável pode viabilizar a passagem de elevados fluxos, ao mesmo tempo em que constitui uma barreira à passagem de detritos e um filtro natural das águas, potencialmente evitando o ingresso de materiais, lixo e partículas sólidas no interior das galerias do sistema de drenagem. Buscando contribuir para a avaliação da ideia, o presente trabalho foi concebido tendo como foco o estudo da utilização do concreto permeável para fabricação de elementos tipo placa, em substituição às grelhas utilizadas atualmente. Para orientar tecnicamente o estudo, tomou-se como referência o Caderno de Encargos do Departamento de Esgotos Pluviais (DEP) da cidade de Porto Alegre, que estabelece as características dessas grelhas. Após um estudo preliminar para ajuste do traço e caracterização básica do concreto permeável, foram moldados seis protótipos de placas com um traço 1:4 (cimento:areia), com dimensões similares às grelhas do DEP, confeccionadas em concreto permeável. As placas foram testadas quanto à capacidade de flexão e à permeabilidade (sendo esses últimos efetuados em corpos de prova extraídos das placas). Para fins de comparação, foi ensaiada, também, uma grelha real fabricada e disponibilizada pelo DEP. Adicionalmente, foram criados, no LEME, dispositivos especiais para simular os efeitos de chuva e de passagem de água, carreando material em suspensão, para avaliar o desempenho em termos de colmatação desses elementos. Os resultados dos ensaios de resistência mecânica e de permeabilidade indicaram que os novos elementos apresentam desempenho superior às grelhas convencionais, indicando que os estudos na direção da produção de elementos drenantes em concreto permeável são promissores e devem ser continuados. Os resultados do teste de colmatação indicam, no entanto, que procedimentos de manutenção e limpeza podem ser necessários se material pulverulento bloquear os poros do concreto permeável. / Many undesirable problems associated with the occurrence of floods and rapid flood peaks are common in Brazilian urban centers and are intensified due to the increase of waterproofing of surfaces caused by the growth of cities. An alternative to mitigate these problems is the use of draining pavements that allow infiltration and collaborate with the delay of storm water runoff. Among the available options, pervious concrete has been attracting attention in recent years. This is a special concrete made with selected particle size distribution (without coarse aggregate and particles of similar dimensions) to generate a structure containing large connected pores, which would allow a fast and large percolation of fluids trough the material. Taking into account the different challenges associated with urban drainage, the research group at LEME has been investigating a new possibility for the use of pervious concrete as a constituent material of urban stormwater drainage systems. It is well known that the major problem that affects this kind of systems is the obstruction of the openings by different materials, in addition to the decrease of water flow in the galleries because of the accumulation of material inside them, causing partial or total loss of flow capacity. The use of pervious concrete can enable the passage of high flow rates, while constituting a barrier to the passage of debris and a natural water filter, preventing the entry of potentially granular material and solid waste particles inside the galleries of the drainage system. Seeking to contribute to the evaluation of this idea, the present work was designed focusing on the study of the use of pervious concrete for the manufacture of plate elements, which could be used to replace the grilles that are currently in use in sewers. In order to guide the study, the requirements of the Rain Sewage Department (Departamento de Esgotos Pluviais - DEP) from Porto Alegre were taken as a reference. After a preliminary study made to adjust and characterize the mix of pervious concrete to be used, six plates prototypes were fabricated using a 1:4 (cement:sand) proportion, with similar dimensions to the DEP grilles. These were then tested to check flexural capacity and permeability (of specimens cored from the plates). Also, using special devices created at LEME, the effects of rain and the passage of water carrying fine material in suspension were simulated, and the performance in terms of clogging of these elements was roughly assessed. For comparison, a conventional grille currently made by DEP was also tested. The results from the mechanical strength and permeability tests indicated that the pervious plates had superior performance when compared to the conventional grilles, indicating that studies toward the production of drainage elements in pervious concrete are promising and should be continued. The results from the clogging test however indicate that cleaning strategies may be necessary on the long run if fine material accumulates in the pores of the pervious concrete.

Nos dias atuais todas as grandes metrópoles enfrentam inúmeros problemas devidos, muitas vezes, a um deficiente planejamento urbano onde se inclui certo descaso com a proteção do meio ambiente. Um aspecto importante é a desordenada expansão urbana, que têm crescido com o passar dos anos. Este fator poderá comprometer a saúde do meio ambiente. Mencionase também o descaso da população com os recursos hídricos, o solo e a vegetação. Dentro deste enfoque, o tradicional sistema de drenagem, baseado em um rápido afastamento do excesso pluvial, contribui para um aumento nos volumes escoados e vazões de pico e uma redução no tempo do escoamento, fazendo com que os hidrogramas de cheia sejam mais críticos, aumentando-se, assim, a freqüência e a gravidade das inundações. Pesquisas apontam uma grande relação entre os índices de permeabilidade com a densidade habitacional. Essencialmente, o concreto permeável é um pavimento de concreto estrutural, com um grande volume de vazios interconectados (15 a 35%). Como o concreto convencional, é feito de uma mistura de cimento, agregados graúdos e água. Contendo pouca ou nenhuma areia, resulta em uma estrutura celular porosa que permite que a água passe facilmente. Em países desenvolvidos houve um aumento de interesse na sua utilização, para um controle mais efetivo das águas do escoamento superficial. Dependendo das normas locais e das características do meio, o pavimento e sua sub-base podem ter capacidade suficiente de infiltração para eliminar a necessidade de outras obras de drenagem. O objetivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um concreto permeável para utilização em grandes áreas. Pretendeu-se englobar um entendimento de suas propriedades e um desenvolvimento de diversos traços. Para tanto se formularam e caracterizaram diferentes traços de concreto permeável, estudando as dificuldades para fabricação em campo e analisando as possibilidades de aplicação e as possíveis repercussões na drenagem. Os resultados de resistência à compressão foram, em média, de 8 MPa e os de permeabilidade, mais variados, ficaram numa faixa de 100 a 1000l/min./m2. Para um uso eficaz desse concreto, deve-se avaliar a capacidade de percolação do solo abaixo do pavimento. / Nowadays, all major cities often face many problems due to a poor town planning, which also includes certain disregard towards protecting the environment. Another important aspect is the disorderly urban expansion, which has grown over the years. This factor may compromise the health of the environment. It can also be mentioned the population’s neglect with water, soil and vegetation. Within this approach, the traditional drainage system, based on a rapid removal of excess rain, contributes to an increase in drained volume and peak flow and a reduction in the time of the flow, causing the flood hydrographs to be more critical, increasing, thus, the frequency and severity of floods. Research indicates a strong relationship between rates of permeability with the density of housing. Essentially, the concrete is a permeable structural concrete pavement with a large volume of interconnected voids (15 to 35%). As conventional concrete, it is made from a mixture of cement, coarse aggregates and water. Containing little or no sand, it results in a sporous cell structure that allows water to pass easily. In developed countries there has been an increased interest in its use, in order to obtain a more effective control of the runoffs. Depending on local rules and characteristics of the environment, pavement and its sub-base may have enough capacity to eliminate infiltration which excludes the need for other drainage works. The aim of this paper is the development of a permeable concrete to be used in large areas. It aims to encompass an understanding of its properties and development of its various traits. Hence, have been formulated and characterized different traces of permeable concrete, studying the difficulties of manufacturing it in the field and analyzing its possible applications and its possible impact on drainage. The results of compressive strength were on average of 8 MPa and the permeability, more varied, were in the range of 100 to 1000l/min./m2. For an efficient use of this concrete, we should evaluate the ability of soil percolation below the pavement.

Atualmente existe uma forte demanda por planos e projetos de drenagem urbana, em vista do crescimento da urbanização e de novas exigências legais. Tais planos e projetos poderão esbarrar em uma ausência de relações Intensidade-Duração-Frequência (IDF) para a maioria das cidades brasileiras, em vista da inexistência de dados pluviográficos que possibilitem sua construção. Neste trabalho, foram estimadas relações IDF para todas as sedes municipais brasileiras a partir de estimativas de precipitação do satélite TRMM, que faz medições com resolução temporal de 3 horas. As chuvas máximas com durações menores do que 3 horas foram obtidas através de relação entre durações. As curvas IDF geradas foram comparadas com relações IDF clássicas, estabelecidas com dados pluviográficos. Adicionalmente, foram comparadas com um método alternativo clássico de obtenção de relações IDF em locais sem dados pluviográficos, em que os totais pluviométricos diários são desagregados para durações menores. Os resultados mostram que as curvas IDF geradas a partir do TRMM possuem incertezas, porém são uma alternativa tão eficiente quanto a utilização de chuvas desagregadas a partir de dados pluviométricos. / Nowadays, there is a need for urban drainage projects and planning in Brazil, due to continuing urbanization and a new legal framework. Such plans and projects will demand Intensity-Duration-Frequency (IDF) relations, at least for cities larger than 100.000 inhabitants. Such relations, as well as the pluviographic data which is needed to build them, are often unavailable in Brazil. In this research IDF relations were estimated based on 3-hourly TRMM precipitation estimates. They were then compared to standard IDF relations in sites with pluviographic data. In addition, TRMM IDF relations were compared with another alternative technique for places lacking pluviographic data. Results showed that TRMM estimation of the rainfall still has important uncertainties, but are an alternative method for places without rainfall data.

A construção civil ocupa uma posição muito importante no contexto da degradação ambiental, a qual o Planeta vem assistindo nas últimas décadas, sendo responsável por uma parcela significativa do consumo total de recursos naturais. Além disso, considerando uma análise do ciclo de vida de edifícios, a fase de uso dos mesmos tem tomado crescente importância no impacto total gerado pela edificação. Alterações no ciclo hidrológico e poluição dos meios hídricos são exemplos de importantes impactos gerados pelo uso de edificações. Em meio urbano são co-responsáveis também pelas cheias e inundações, que com freqüência geram importantes perdas humanas e materiais. Soluções técnicas alternativas têm sido desenvolvidas e apresentadas pelo mundo. Porém mostram-se pouco adaptáveis às condições nacionais, entre outros, por causa do aspecto econômico, muito importante em países subdesenvolvidos como o Brasil. Neste sentido, a pesquisa objetiva uma caracterização dos benefícios diretos e indiretos decorrentes da implantação de sistemas de captação e aproveitamento de água da chuva, para utilização não potável, em meio urbano, principalmente sob o aspecto econômico. Para tanto, revisa alguns aspectos relativos à contextualização e à viabilidade técnica destes sistemas, apresentando desde o tema da água no planeta até suas interações mais objetivas, no meio urbano. Um estudo experimental, sobre a edificação denominada Protótipo Alvorada, é desenvolvido em paralelo, a fim de ilustrar e balizar os estudos das variáveis dimensionais do sistema, dos números de chuva, neste caso para Porto Alegre/RS, e também o levantamento dos principais tipos e componentes de sistemas existentes. Os resultados para os benefícios diretos, sobre o aspecto econômico, demonstram em geral que o custo de implantação do sistema é o maior entrave à sua aplicação. Este fato deve-se, em grande parte à disponibilidade do recurso em Porto Alegre, entregue dentro das residências por um baixo custo. O estudo em torno dos benefícios indiretos revelou o potencial do sistema como auxiliar na drenagem urbana. Dependendo ainda de estudos mais aprofundados, o sistema conta com a possibilidade receber subsídio público para sua implantação, gerando economia para o mesmo e maximizando também o benefício direto. / During the past few decades the building industry was becoming increasingly responsible for a large portion of environmental degradation. In addition, considering the life cycle analysis of buildings, the building utilization phase is gaining importance in building environmental impact. Alterations in the water cycle, often resulting in human and economic loses because of urban flooding, is an example where the building utilization phase plays a significant role in environmental degradation. One answer to these problems is alternative technical solutions that are being developed and presented to environmental forums throughout the world; however, most of the alternative solutions are not economically feasible for sub-developed countries like Brazil. The objective of this research is to characterize the direct and indirect benefits provided by residential urban rainwater catchment systems and the implementation for non-potable use in the urban environment for economic gain. Towards this goal, the dissertation reviews some contexts and technical viability concerns about urban water interactions and drainage systems. A study, developed simultaneously with the research, was conducted on the building Protótipo Alvorada to gain an understanding of the variables of system dimensions, rain water distribution and volume. The study also explores existing systems, principal types of systems and components of existing systems. The results of this study have shown that, from an economic standpoint, the cost of system implementation is generally the main barrior to implemention of rainwater catchment systems. One reason that rainwater catchment systems are not economically feasible choice for the city of Porto Alegre is in large part due to the availability of potable water in the city. Water distribution to residences within the city is very inexpensive and widely available. The study about the indirect benefits of rainwater catchment systems has shown the potential of systems to help alleviate urban drainage problems. Despite the necessity for further studies, the feasibility of system implementation here in Porto Alegre/RS counts on the possibility of initial public funding in order to maximize the direct benefits of catchment systems. Installation of rainwater catchment systems would ultimately save money for the municipal government of Porto Alegre.

Joinville, como grande parte das cidades brasileiras, desenvolveu-se ao longo dos vales dos diversos cursos dágua que drenam o município, sem que as questões envolvidas com a drenagem tivessem ocupado papel destacado no bojo das decisões sobre o planejamento do uso e ocupação do solo e da preservação dos escoamentos hídricos naturais. A reestruturação do sistema e de formas organizacionais da gestão determina os novos marcos da gestão urbana, tais como a necessidade do planejamento estratégico, colocando restrições ao crescimento não planejado, e a incorporação da questão ambiental nas políticas setoriais urbanas (habitação, abastecimento, saneamento, ordenação do espaço), através da observância de critérios ambientais que preservem os recursos estratégicos e protejam à saúde humana. As taxas elevadas e crescentes de urbanização observadas nas duas últimas décadas levaram a um agravamento de problemas urbanos, expresso pelo crescimento desordenado e fisicamente concentrado, ausência ou carência do planejamento e padrões atrasados na sua gestão. Logo, devem ser definidas regras de uso e ocupação que preservem aspectos vitais naturais e que possibilitem um sistema de transporte, abastecimento de água, esgotamento sanitário, tratamento, drenagem urbana e coleta, processamento e reciclagem dos resíduos, de modo a conciliar o desenvolvimento urbano com a sustentabilidade do espaço após a ocupação da população. O entendimento e a caracterização dos fenômenos relacionados aos eventos de inundação são de suma importância para criar uma ferramenta que possa auxiliar a proposição de medidas e a tomada de decisão para minimizar os danos causados pelas inundações. O presente trabalho buscou através de modelos hidrológicos e hidráulicos caracterizar os fenômenos envolvidos e relacioná-los a uma probabilidade de ocorrência. Essa caracterização resultou na delimitação de áreas de inundação. O controle das áreas de risco é fundamental para a gestão das áreas ribeirinhas, a partir dos dados de manchas de inundação. Foram estabelecidas diferentes zonas de risco que relacionaram urbanização e o risco da inundação. Para cada uma dessas zonas foram estabelecidas diretrizes que permitem a urbanização de forma adequada dessas regiões. Tendo em vista que inúmeras residências estão localizadas em zonas inundáveis, foram apresentadas medidas técnicas com o intuito de reduzir a vulnerabilidade da população presente nas áreas inundáveis. Essas deverão ser objeto de políticas de conscientização da população e deverão ser apresentadas e implementadas juntamente com a sociedade com o objetivo de minimizar os prejuízos causados pelas inundações. Esses estudos fornecem ferramentas para que a gestão pública possa agir de maneira adequada e estabelecer diretrizes para o uso e ocupação dessas áreas de risco. / Joinville, like most Brazilian cities, developed along the valleys of several streams that drain the city, without the issues involved with the drainage had occupied a prominent role in the wake of decisions on planning the use and occupancy soil and conservation of natural water flows. The restructuring of the system and the organizational forms of management sets new milestones in urban management, such as the need for strategic planning, placing restrictions on the unplanned growth and the incorporation of environmental issues in urban sectoral policies (housing, water supply, sanitation, ordering space), through the observance of environmental standards that protect strategic resources and protect human health. The high and increasing rates of urbanization observed in the last two decades have led to worsening urban problems, expressed by the uncontrolled growth and physically concentrated, absence or lack of planning and standards behind in their management. Therefore, rules must be defined for use and occupation to preserve natural and vital aspects that make it possible a transport system, water supply, sewage treatment, urban drainage and collection, processing and recycling of waste in order to reconcile urban development with the sustainability of the area after population\'s occupation. The understanding and characterization of the phenomena related to flood events are the utmost importance to create a tool that can help to propose measures and decision making to minimize flood damage. The present study sought through hydrologic and hydraulic models to characterize the phenomena involved and related them to a probability of occurrence, this characterization resulted in the delineation of flood hazard areas. The risks control areas is central to the management of riparian areas, data from the flood of patches of different areas were established venture that linked urbanization and flood risk. For each of these areas have been laid down guidelines that allow the urbanization of these areas appropriately. Considering that many residences are located in flood zones were presented technical measures aiming to reduce the vulnerability of this population in the wetlands, they shall be subject to political awareness in the population and should be presented and implemented together with the company in order to minimize flood damage. These studies provide the tools for public management to act appropriately and establish guidelines for the use and occupancy of these risk areas.

O estado da drenagem urbana relaciona-se com o tipo e frequência de cheias, o aumento da poluição difusa e a degradação da qualidade da água. Como parte dos projetos FINEP/MAPLU \"Manejo de águas pluviais em meio urbano\" e FAPESP-IAV \"Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation options\", o presente estudo teve por objetivo a análise experimental e a modelagem quali-quantitativa da poluição difusa da drenagem urbana com base ecohidrológica. O estudo foi realizado na área urbana da cidade de São Carlos, em 5 sub-bacias com áreas de drenagem entre 3,4 e 75,6 km², com grau de urbanização entre 0 e 100% e com potencial de escoamento (CN) de 58 a 95. Foram escolhidos 14 pontos para o levantamento de dados experimentais. Avaliando a continuidade dos rios, pode-se observar o impacto da urbanização na redução da qualidade no sentido da nascente à foz, com influência de esgoto. Os intervalos das variáveis de qualidade foram de: 235 a 35.000 kg/km²/ano para DQO; 0 a 7300 kg/km²/ano para DBO; 0 a 1378 kg/km²/ano para N-amoniacal; 0 a 133 kg/km²/ano para Fósforo Total e 7,8 x \'10 POT.4\' a 1,3 x \'10 POT.7\' NMP/km²/ano para coliformes fecais. Os maiores valores para as cargas específicas de DBO, DQO, N-amoniacal, Fósforo Total e Coliformes Fecais foram observados na saída das duas bacias com maior grau de urbanização. Dois indicadores ecohidrológicos foram aqui estudados: o indicador de continuidade X1 relaciona o número de afluentes laterais por unidade de comprimento do rio principal (nº/km), e X18, relacionado à vulnerabilidade, é obtido pelo produto entre velocidade e profundidade da água (m²/s). Em geral, X1 apresentou comportamento variado em cada sub-bacia, enquanto X18 mostrou elevação contínua no sentido de montante a jusante. A modelagem matemática foi realizada com o modelo SWMM no qual foram simulados cenários de macrodrenagem com base em mudanças no uso e ocupação do solo adaptados do Millenium Ecosystem Assessment. Para chuva de projeto com TR = 10 anos foram simulados cenários conforme o macrozoneamento, variando valores de CN, declividade e coeficiente de rugosidade n-Manning. Com horizontes futuros de uso e ocupação para os anos 2025, 2050, 2075 e 2100, os cenários de políticas reativas (\"GO\" e \"OS\") apresentaram vazão máxima específica e carga máxima de poluição específica superiores aos verificados nos cenários pró-ativos (\"AM\" e \"TG\"). Os resultados indicaram que a variabilidade quali-quantitativa da drenagem urbana é afetada não somente por aspectos antropogênicos, como lançamento de esgotos e falta de planejamento, como também por critérios ecohidrológicos mais complexos que sugerem aumentar expressivamente o monitoramento e simulações quali-quantitativas da poluição difusa urbana. / Urban drainage is influenced by the frequency of floods, the increase of diffuse pollution and the degradation of water quality. As a component of research projects FINEP/MAPLU \"Urban water management\" and FAPESP-IAV \"Assessment of impacts and vulnerability to climate change in Brazil and strategies for adaptation options\", this study aimed to do experimental analyses and quali-quantitative modeling of diffuse pollution of urban drainage based on ecohydrology. The study was developed at the urban area of São Carlos, in 5 sub-basins with drainage area between 3,4 and 75,6 km². The urbanization varies between 0 and 100% and the runoff potential (CN) between 58 to 95. Evaluating the continuity of the river, we can notice the impact of urbanization in decreasing water quality from upstream to downstream. Experimental analyses were made in 14 points and the quality variables oscillated between 235 - 35.000 kg/km²/yr to COD; 0 - 7300 kg/km²/yr to BOD; 0 - 1378 kg/km²/yr to N-NH3; 0 - 133 kg/km²/yr to total phosphorus and 7,8 x \'10 POT.4\' - 1,3 x \'10 POT.7\' MPN/km²/yr to fecal coliform. The highest values of specific charge for COD, N-NH3 and phosphorus were observed at sub-basins with high degree of urbanization. Two ecohydrological indicators were estimated. The continuity indicator X1, relates to the number of lateral affluents and to the length of the river. X18 is related to vulnerability, and obtained by the product between velocity and depth. The indicator X1 showed different behaviors in sub-basins, while X18 increased in direction upstream to downstream. Both indicators didnt show a tipical behavior. Mathematical modeling used SWMM model to simulate scenarios of macrodrainage based on land use changes adapted from Millenium Ecosystem Assessment. Rainfall of project with return period of 10 years was used to simulate scenarios in all sub-basins according to the macrozoning, ranging values for runoff potential (CN), slope and rugosity coefficient. The scenarios were simulated with horizons of use and occupation for the years 2025, 2050, 2075 e 2100. The reactive scenarios (\"GO\" and \"OS\") showed maximum specific flow and maximum specific load higher than the proactives scenarios (\"AM\" and \"TG\"). The results indicated that the variability quali-quantitative of an urban drainage is affected by antropogenic factors, like wastewater and lack of planning, and also by ecohydrologic criteria. This fact sugests the necessity of a significant increase in the monitoring and simulations quali-quantitaives of the diffuse pollution in urban drainage.

O uso de incentivos econômicos é uma realidade na busca do desenvolvimento sustentável. No setor da drenagem urbana não é diferente. Para este setor a sustentabilidade é a reprodução do comportamento hidrológico natural de uma área, utilizando técnicas descentralizadas de micro-gestão, representada pelo Desenvolvimento Urbano de Baixo Impacto (Low Impact Development – LID). O objetivo da presente pesquisa foi analisar o uso de incentivos econômicos para a drenagem urbana, de modo a induzir e financiar o planejamento sustentável em desenvolvimento consolidados e novos, em escala de lote urbano, segundo as técnicas do LID. Para tanto, foram desenvolvidas três etapas metodológicas: (i) a aplicação do planejamento sustentável da drenagem urbana em desenvolvimentos consolidados e novos; (ii) o desenvolvimento dos incentivos econômicos; e (iii) a validação dos incentivos econômicos. Para aplicar as etapas metodológicas foram utilizadas três micro-bacias urbanas do município de Porto Alegre/RS com diferenças físicas, sócio-econômicas e quanto aos problemas relacionados à drenagem urbana. O planejamento sustentável foi simulado nos lotes com características médias nas micro-bacias. A partir destas simulações, e das próprias características das micro-bacias, foram estabelecidos os incentivos econômicos. A validação dos incentivos foi realizada por meio da aplicação de questionários aos proprietários dos lotes, utilizando o Método de Valoração Contingente (MVC), para estimar a Disposição a Pagar (DAP) e a Receber (DAR) dos proprietários para resolver os problemas do setor. Os resultados sugerem que utilizar incentivos positivos é a melhor solução (por exemplo, redução de impostos). Com isso, o controle do escoamento pluvial seria efetivamente estimulado, pois os incentivos positivos são os mais aceitos pelos proprietários, e os custos envolvidos neste controle em escala de lote são inferiores aos normalmente obtidos com as técnicas de controle do escoamento pluvial na macrodrenagem. Constatou-se que a existência de problemas e já ter sofrido um prejuízo qualquer são as variáveis com maior correlação direta com o aumento da DAP e DAR. Como conclusão final, acredita-se que um incentivo econômico positivo serviria para um processo de educação ambiental na drenagem urbana com objetivo de formar cidadãos conscientes e atuantes na busca de um ambiente sustentável. / The use of economic incentives is a reality in the pursuit of sustainable development. In the sector of urban drainage is no different. For this sector sustainability is the reproduction of the natural hydrology of an area, using decentralized techniques of micro-management, represented by the Low Impact Development (LID). The objective of this research was to examine the use of economic incentives for urban drainage, in order to induce and fund its sustainable planning of old and new developments in scale urban lot, according to the techniques of LID. For this purpose, we developed three methodological steps: (i) the implementation of sustainable urban drainage planning in old and new developments, (ii) the development of economic incentives, and (iii) the validation of economic incentives. To apply the methodological steps were used three urban micro-basins of the municipality of Porto Alegre / RS with differences physicals, socio-economic and on the problems related to urban drainage. The sustainable planning was simulated in lots with average characteristics in micro-basins. From these simulations and the actual characteristics of micro-basins were established economic incentives. The validation of the incentives was accomplished through the use of questionnaires to the owners of the lots, using the Contingent Valuation Method (CVM) to estimate the Willingness to Pay (WTP) and Receivable (WTR) for owners to resolve those problems. The results suggest that use positive incentives are the best solution (eg, tax cuts). With this control would be effectively encouraged, because the positive incentives are more accepted by the owners, and the costs involved in controlling scale batch are lower than those generally obtained with the control techniques in macrodrainage. It was found that the existence of problems and that they suffered any damage variables are more directly correlated with the increase in DAP and DAR. As a final conclusion it is believed that a positive economic incentive to serve a process of environmental education in urban drainage aiming to educate citizens aware and active in seeking a sustainable environment.

Nos dias atuais todas as grandes metrópoles enfrentam inúmeros problemas devidos, muitas vezes, a um deficiente planejamento urbano onde se inclui certo descaso com a proteção do meio ambiente. Um aspecto importante é a desordenada expansão urbana, que têm crescido com o passar dos anos. Este fator poderá comprometer a saúde do meio ambiente. Mencionase também o descaso da população com os recursos hídricos, o solo e a vegetação. Dentro deste enfoque, o tradicional sistema de drenagem, baseado em um rápido afastamento do excesso pluvial, contribui para um aumento nos volumes escoados e vazões de pico e uma redução no tempo do escoamento, fazendo com que os hidrogramas de cheia sejam mais críticos, aumentando-se, assim, a freqüência e a gravidade das inundações. Pesquisas apontam uma grande relação entre os índices de permeabilidade com a densidade habitacional. Essencialmente, o concreto permeável é um pavimento de concreto estrutural, com um grande volume de vazios interconectados (15 a 35%). Como o concreto convencional, é feito de uma mistura de cimento, agregados graúdos e água. Contendo pouca ou nenhuma areia, resulta em uma estrutura celular porosa que permite que a água passe facilmente. Em países desenvolvidos houve um aumento de interesse na sua utilização, para um controle mais efetivo das águas do escoamento superficial. Dependendo das normas locais e das características do meio, o pavimento e sua sub-base podem ter capacidade suficiente de infiltração para eliminar a necessidade de outras obras de drenagem. O objetivo deste trabalho consistiu no desenvolvimento de um concreto permeável para utilização em grandes áreas. Pretendeu-se englobar um entendimento de suas propriedades e um desenvolvimento de diversos traços. Para tanto se formularam e caracterizaram diferentes traços de concreto permeável, estudando as dificuldades para fabricação em campo e analisando as possibilidades de aplicação e as possíveis repercussões na drenagem. Os resultados de resistência à compressão foram, em média, de 8 MPa e os de permeabilidade, mais variados, ficaram numa faixa de 100 a 1000l/min./m2. Para um uso eficaz desse concreto, deve-se avaliar a capacidade de percolação do solo abaixo do pavimento. / Nowadays, all major cities often face many problems due to a poor town planning, which also includes certain disregard towards protecting the environment. Another important aspect is the disorderly urban expansion, which has grown over the years. This factor may compromise the health of the environment. It can also be mentioned the population’s neglect with water, soil and vegetation. Within this approach, the traditional drainage system, based on a rapid removal of excess rain, contributes to an increase in drained volume and peak flow and a reduction in the time of the flow, causing the flood hydrographs to be more critical, increasing, thus, the frequency and severity of floods. Research indicates a strong relationship between rates of permeability with the density of housing. Essentially, the concrete is a permeable structural concrete pavement with a large volume of interconnected voids (15 to 35%). As conventional concrete, it is made from a mixture of cement, coarse aggregates and water. Containing little or no sand, it results in a sporous cell structure that allows water to pass easily. In developed countries there has been an increased interest in its use, in order to obtain a more effective control of the runoffs. Depending on local rules and characteristics of the environment, pavement and its sub-base may have enough capacity to eliminate infiltration which excludes the need for other drainage works. The aim of this paper is the development of a permeable concrete to be used in large areas. It aims to encompass an understanding of its properties and development of its various traits. Hence, have been formulated and characterized different traces of permeable concrete, studying the difficulties of manufacturing it in the field and analyzing its possible applications and its possible impact on drainage. The results of compressive strength were on average of 8 MPa and the permeability, more varied, were in the range of 100 to 1000l/min./m2. For an efficient use of this concrete, we should evaluate the ability of soil percolation below the pavement.

A urbanização descontrolada das cidades brasileiras tem provocado o agravamento das enchentes naturais e a ampliação de sua freqüência, além de criar novos pontos de alagamento localizados. Isto se deve à crescente impermeabilização do solo com aumento do volume pluvial escoado e redução de amortecimento. A concepção de um projeto de macrodrenagem em uma bacia urbana que considere o controle das inundações, como por exemplo, a implementação de reservatórios de amortecimento em áreas sujeitas a alagamentos, constitui-se em uma tarefa complexa e difícil devido ao grande número de alternativas possíveis, considerando todas as variáveis envolvidas, como capacidades hidráulicas existentes e necessárias das redes de drenagem, disponibilidade de áreas para construção de reservatórios, custos de desapropriação destas áreas, existência de sistemas mistos de coleta, uso de reservatórios abertos ou subterrâneos, dentre outras. Desta forma o projetista coloca-se diante de um dilema: qual o conjunto destas alternativas podem ser o mais eficiente? Este estudo promoveu a análise da aplicabilidade e eficiência de um modelo de otimização associado a modelos hidrológico-hidráulicos como instrumentos de suporte à decisão em problemas de drenagem urbana. A ferramenta desenvolvida compôs-se pelo modelo IPHS1 para a simulação hidrológica e hidráulica, pelo algoritmo de evolução SCE-UA para o processo de otimização através da minimização do custo de implantação das soluções e do módulo EXTRAN do modelo SWMM para a verificação hidráulica dos resultados obtidos e análises de riscos superiores. Os resultados mostraram-se bons e o sistema implementado adaptou-se bem às características das duas bacias analisadas: bacia do arroio do Moinho e bacia do arroio da Areia. O sistema forneceu os cenários de custos otimizados de implantação da solução com detenções distribuídas nas bacias e ampliações de redes, em um curto período de tempo e utilizando dados que seriam necessários para qualquer projeto de macrodrenagem deste tipo. Com os resultados compilados, foram obtidas funções de auxílio à tomada de decisão em planos e projetos de drenagem urbana através de curvas ajustadas aos pontos gerados nas bacias estudadas. Foi realizada a análise de sensibilidade e a avaliação das incertezas envolvidas com o modelo hidrológico utilizado com relação ao seu parâmetro principal, o Curve Number. Esta análise mostrou grandes variações nas vazões de saída das bacias e nos custos das obras com pequenas alterações nos valores de CN. Apresenta-se ainda uma análise econômica da aplicação dos valores obtidos de forma extrapolada para todo o município de Porto Alegre.