O processo de acelerada expansão urbana observado no Brasil a partir de meados do século XX, sem planejamento adequado, resultou em ocupação de áreas de risco de inundações urbanas por parte da população de baixa renda, gerando prejuízos sociais. Além disso, potencializou-se o risco de inundações por meio da impermeabilização do território, supressão da mata ciliar e retificação e canalização dos córregos. Com vistas à redução no risco de inundações em áreas urbanas, faz-se necessário, além da adoção de medidas mitigadoras nos locais assolados pelo problema, um disciplinamento adequado do uso e da ocupação do solo nas áreas ainda não urbanizadas da bacia, abordando a questão da drenagem. No entanto, o planejamento territorial urbano não é atribuição do sistema gestor de recursos hídricos, mas do município como um todo, de modo que há vários setores da gestão municipal que devem ser envolvidos nesse processo. Em meio a diferentes prioridades, a questão da drenagem urbana não tem sido satisfatoriamente abordada. Nesse contexto decisório a respeito do planejamento, é fundamental, portanto, que haja uma metodologia que possa conciliar os julgamentos divergentes e, por vezes, conflitantes acerca da alternativa mais adequada de uso e ocupação do solo. Os sistemas de suporte à decisão multicriteriais permitem contornar este problema, além de possibilitarem trabalhar com critérios incomensuráveis, de modo que se configuram como uma opção promissora para o planejamento territorial urbano. O objetivo deste trabalho foi justamente aplicar três métodos diferentes de análises multicriteriais ao planejamento de uso e ocupação do solo de uma bacia hidrográfica ainda em urbanização (rio Mineirinho, em São Carlos - SP) para escolher uma alternativa de uso e ocupação do solo dentre três possíveis. A primeira consistia em um futuro provável com base no histórico de urbanização da bacia e no Plano Diretor Municipal; a segunda, idem, com o acréscimo de um reservatório proposto no Plano Diretor de Drenagem Urbana de São Carlos; e a última propunha medidas de adequação da ocupação urbana ao sistema natural de drenagem. Dever-se-iam considerar os julgamentos de diferentes atores sociais e buscar a redução no risco de inundações urbanas. Um dos métodos utilizados, o Processo Analítico Hierárquico foi considerado menos adequado ao problema proposto que os outros dois (fuzzy-TOPSIS e fuzzy-ELECTRE). E apesar da dificuldade encontrada em realizar uma reunião com um conjunto de seis diferentes atores sociais para debater seus pontos de vista acerca de critérios de escolha e alternativas de uso e ocupação do solo na bacia, foi possível verificar as preferências do conjunto. Em geral, deseja-se alguma intervenção estrutural significativa para mitigar o problema das inundações, como o reservatório proposto no Plano Diretor de Drenagem Urbana de São Carlos. Embora os participantes da pesquisa tenham mostrado interesse pela proteção ambiental, não preferiram, em comparação às demais, a alternativa de uso e ocupação do solo que favorecia a adequação da ocupação urbana ao sistema natural de drenagem. / The process of accelerated urban expansion observed in Brazil from the second half of the 20th century on, without adequate planning, resulted in the occupation of areas with risk of flooding by the population of lower income, what caused social loss. Besides, waterproofing of the territory, suppression of the riparian forest, and straightening and channeling of rivers increased the risk of flooding. In order to reduce this risk in urban areas, in addition to adopting mitigating measures on the spots affected by the problem, it is necessary to discipline the use and occupation of the soil where it has not yet been urbanized, taking into consideration the drainage matter. However, urban territory planning is not only attributed to the managers of the water systems, but to the city as a whole. This way, there are various sectors of the municipal management that should be involved in this process. Among different priorities, the matter of urban drainage has not been satisfactorily discussed. Thus it is fundamental to find a method to conciliate divergent judgements about the most adequate alternative for the use and occupation of the soil. The multicriteria decision support systems are able to do this and to work with incommensurable criteria, and therefore they are a promising option to apply in the context of urban territory planning. The main objective of this work was precisely using three different methods of multicriteria analysis in the planning of the soil use and occupation of the Mineirinho watershed (São Carlos - SP), which is still in the midst of an urbanization process, in order to choose one of the three possible alternatives of soil use and occupation. The first one consisted on a probable future, based on the watershed urbanization history and the Municipal Directive Plan; the second one, idem, with the addition of a reservoir proposed in the Urban Drainage Directive Plan of São Carlos; and the last one presented measures to adequate the occupation of the basin to the natural drainage system. The judgement of different social actors and the reduction of the urban flooding risk should be taken into account. One of the used methods - the Analytic Hierarchy Process (AHP) - was considered less suitable to the proposed problem than the other two (fuzzy-TOPSIS and fuzzy-ELECTRE). And although there was some difficulties to hold a meeting with a group of six different social actors who would debate their points of view concerning the choice criteria and the alternatives of soil use and occupation, it was possible to verify the preferences of the group. In general, they want a significant structural intervention to mitigate the urban flood problem, like the reservoir proposed in the Urban Drainage Directive Plan of São Carlos. In spite of the fact that the social actors showed interest for the environmental protection, they did not prefer, when comparing to the other alternatives, the one that most favored the adequacy of the urban occupation to the natural drainage system.

Novas medidas de controle das vazões excedentes surgiram nos últimos anos e buscam contornar as mudanças nos ciclos hidrológicos, imitando e mantendo as condições naturais existentes antes dos processos de urbanização. Uma dessas alternativas, conhecida genericamente pelo nome de reservatório de armazenamento, procura reter parte do escoamento superficial gerado durante as precipitações, para depois fazer sua devolução de forma lenta e gradual aos leitos dos córregos e rios, atenuando o pico dos hidrogramas e redistribuindo as vazões ao longo do tempo. Uma das variáveis desse reservatório de armazenamento, que permanece seco entre eventos chuvosos, é denominado de reservatório de detenção e constitui-se o objeto deste trabalho. Sua implantação e utilização são discutidas por meio das experiências da CDHU, através de estudos de casos reais, onde prova-se que a incorporação desse novo dispositivo de drenagem urbana é ainda um assunto polêmico, para o qual técnicos, governantes e população estão despreparados. É legítimo o anseio da sociedade por medidas sustentáveis e ambientalmente corretas, na qual os reservatórios de detenção se enquadram, porém sua implementação por força de medidas legais, muitas vezes, tem sido realizada de forma pouco conseqüente, sem planejamento e ponderação quanto às dificuldades e implicações dessa atitude. Denota-se também, a necessidade de avaliação da eficiência destes dispositivos e de normatização das formas de aplicação, dimensionamento, operação e manutenção. Além disso, é necessário a sensibilização, a conscientização e a educação em todos os níveis, pois existem paradigmas a serem quebrados e obstáculos a serem vencidos. Ao final do trabalho, sugere-se um pequeno roteiro com diretrizes gerais para incorporação dos reservatórios de detenção em novos empreendimentos, com o intuito de orientar e facilitar a utilização desses dispositivos, melhorando sua aceitação pela sociedade. / New stormwater control techniques have emerged during last years, trying to mimic and keep the natural conditions of hydrologic cycle. One of these measures, known as storage facility, detains part of the rainfall runoff to release it at controlled rates downstream, attenuating the hydrograph peak and redistributing the volume over a certain period of time. The focus of this report is the detention basin, a storage facility designed to empty out between runoff occurrences. Its insertion and use are discussed through CDHU experiences, based on real cases, where the results show that this new urban drainage control system is still a polemic issue, for what technicians, governments and population are unprepared. Society’s concerns about sustainable and environmentally correct measures, inside which detention pond is placed, are rightful, however its implementation in the course of legal procedures has been made carelessly, unplanned and without considerations of difficulties and impacts. In addition, evaluation of its performance along with regulation of using forms, dimensioning, operation and maintenance are also required. Moreover, sensitiveness, consciousness and education related to detention basin should be improved, since there are paradigms to be broken and obstacles to win. At the end of this report, it is suggested some guidelines to incorporate detention basins in new land development, not only to facilitate and instruct the use of this structure, but also to improve society’s acceptance.

No Brasil, o processo de urbanização caracterizou-se pela falta de planejamento e infraestrutura adequada, potencializando os impactos advindos das enchentes e inundações. Para mitigá-los, é necessária a realização de estudos hidrológicos que busquem compreender e representar o comportamento da bacia hidrográfica frente aos eventos chuvosos. Uma das ferramentas mais utilizadas para a execução dessa tarefa são os Sistemas de Suporte à Decisão (SSDs) aplicados na área de recursos hídricos, destacando-se o Sistema de Suporte a Decisões para Análise de Ondas de Cheias em Bacias Complexas (ABC6). O ABC6 caracteriza-se por ser um software brasileiro, gratuito e apresentar diversos modelos de determinação da precipitação efetiva e de geração de hidrogramas sintéticos. Quando os dados hidrológicos da área de estudo, como precipitação e vazão, encontram-se disponíveis, os parâmetros desses modelos podem ser determinados. Caso contrário, faz-se necessário estima-los por meio de formulações empíricas, sendo questionável a aplicação dessas formulações em áreas com características diferentes às de sua determinação. Dessa forma, a proposta do presente trabalho consistiu em avaliar o desempenho dos modelos presentes no ABC6, utilizando suas formulações empíricas para estimar o tempo de concentração e os parâmetros dos modelos de precipitação efetiva e de geração de hidrogramas sintéticos de uma bacia hidrográfica em processo de urbanização. Os resultados obtidos colocaram em xeque a validade dos valores dos parâmetros sugeridos em literatura técnica, do modelo do SCS para a determinação da precipitação efetiva e das rotinas de cálculo do ABC6 para os modelos de Horton e de Green-Ampt. Os resultados demonstraram a necessidade da atualização das rotinas de cálculo presentes no ABC6, de forma a torna-lo mais robusto, e da elaboração de um manual técnico detalhado de suas rotinas computacionais, orientando ao usuário de forma a extrair o máximo de sua potencialidade em estudos hidrológicos. Demonstrou-se, também, a necessidade de estudos regionalizados, de forma a incorporar as características e peculiaridades de cada região aos parâmetros a serem utilizados. / In Brazil, the urbanization process was characterized by the lack of planning and adequate infrastructure, strengthening the arising of floods and flooding. In order to mitigate them, it is necessary to conduct hydrological studies that seek to understand and represent the behavior of the watershed when facing rainfall events. One of the most used tools to perform this task is the Decision Support Systems (DSS) applied in the water resources area, highlighting the Decision Support System for Flood Wave Analysis in Complex Watersheds (ABC6). The ABC6 is characterized by being a free Brazilian software and it presents many models to determine the effective precipitation and to generate synthetic hydrographs. When the hydrological data of the study area are available, such as precipitation and flow, the models parameters can be determined. Otherwise, it is necessary to estimate them through empirical formulations so that the application of these formulations is questionable in areas with different characteristics from those of their determination. Thus, the purpose of this study was to assess the performance of the models presented in ABC6 by using their empirical formulations in order to estimate the time of concentration and the model parameters of effective precipitation and synthetic hydrograph generation for a watershed in the process of urbanization. The results put into question the validity of the parameters values suggested in the technical literature of the SCS model, which is used for the effective precipitation determination and the ABC6 calculation routines for models of Horton and Green-Ampt. The results presented the need of updating the calculation routines presented in the ABC6 in order to make it more robust, and the need of the elaboration of a detailed technical manual of its computational routines, guiding the user in order to make the most of its potential in hydrological studies. In addition, it has been demonstrated a need for regionalized studies in order to incorporate the features and characteristics of each region to the parameters to be used.

Este trabalho é referente ao desenvolvimento de um calibrador multiobjetivo automático do modelo SWMM (Storm Water Management Model), e avaliação de algumas fontes de incertezas presentes no processo de calibração, visando à representação satisfatória da transformação chuva-vazão. O código foi escrito em linguagem C, e aplica os conceitos do método de otimização multiobjetivo NSGAII (Non Dominated Sorting Genetic Algorithm) com elitismo controlado, além de utilizar o código fonte do modelo SWMM para a determinação das vazões simuladas. Paralelamente, também foi criada uma interface visual, para melhorar a facilidade de utilização do calibrador. Os testes do calibrador foram aplicados a três sistemas diferentes: um sistema hipotético disponibilizado no pacote de instalação do SWMM; um sistema real de pequenas dimensões, denominado La Terraza, localizado no município de Sierra Vista, Arizona (EUA); e um sistema de maiores dimensões, a bacia hidrográfica do Córrego do Gregório, localizada no município de São Carlos (SP). Os resultados indicam que o calibrador construído apresenta, em geral, eficiência satisfatória, porém é bastante dependente da qualidade dos dados observados em campo e dos parâmetros de entrada escolhidos pelo usuário. Foi demonstrada a importância da escolha dos eventos utilizados na calibração, do estabelecimento de limites adequados nos valores das variáveis de decisão, da escolha das funções objetivo e, principalmente, da qualidade e representatividade dos dados de monitoramento pluvio e fluviométrico. Conclui-se que estes testes desenvolvidos contribuem para o entendimento mais aprofundado dos processos envolvidos na modelagem e calibração, possibilitando avanços na confiabilidade dos resultados da modelagem. / This project refers to the development of an automatic multi-objective calibrator for the SWMM (Storm Water Management Model), and the evaluation of some uncertainties sources inherent to the calibration process, aiming to a satisfactory rainfall-runoff transformation representation. The code was written in C language, and applies the concepts of the multi-objective optimization method NSGAII (Non Dominated Sorting Genetic Algorithm) with controlled elitism, using the source code of SWMM to calculate the simulated flow. In addition, a visual interface was also created to improve the calibrators usability. The calibrator tests were applied to three different systems: a hypothetical system available in the SWMM installation package; a real system of small dimensions, called La Terraza, located in the city of Sierra Vista, Arizona (USA); and a large dimensions system, the watershed of Gregório Stream, located in São Carlos (SP). The results indicate that the calibrator built presents, in general, satisfactory efficiency, although it is very dependent on the observed data quality and the input parameters selected by the user. The importance of the events chosen for calibration, the settlement of appropriate limits on the decision variables values, the objective functions choice, and especially the quality and representativeness of the rainfall and runoff monitoring data were demonstrated. We conclude that these performed tests contribute to the thorough understanding of the processes involved in modeling and calibration, enabling advances in the modeling results reliability.

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.

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.

A presente pesquisa trata do estudo de cenários regionais de drenagem urbana das principais sub-bacias pertencentes à área urbana de São Carlos/SP e da aplicação de incentivos ambientais em escala de lote. As projeções temporais realizadas dizem respeito às mudanças do uso e ocupação do solo para os anos de 2025, 2050, 2075 e 2100. Os cenários de uso e ocupação do solo têm como base os estudos referentes ao Millennium Ecosystem Assessment (Global Orchestration, Order from Strength, Adapting Mosaic e TechnoGarden) e sua adequação na escala local, para macrodrenagem urbana, proposta por Mendiondo (2005). Os eventos pluviométricos utilizados nas simulações dos cenários, por sua vez, foram selecionados em função das condições de umidade antecedente. Para os cenários propostos, foram avaliadas variações dos regimes hidrológico e hidráulico através de curvas de permanência em alguns pontos ao longo da parte de montante da sub-bacia do Monjolinho. Ainda, em escala de lote, é proposta uma metodologia de incentivos ambientais com base no armazenamento potencial de água no lote e na vazão máxima instantânea, para cada cenário estudado. A metodologia proposta de incentivo ambiental revela-se de simples aplicação por parte de órgãos públicos e de rápida obtenção dos resultados. Embora os cenários propostos sejam fictícios, os custos estimados (R$/\'M POT.2\') são aplicáveis para condições atuais. / This research discussed the study of regional scenarios of urban drainage of the main sub-basins belonging to the urban area of San Carlos/SP and the application of environmental incentives in lot scale. The projections of time made are related to changes of use and occupation of land for the years of 2025, 2050, 2075 and 2100. The scenarios of use and occupation of land are based on the studies concerning the Millennium Ecosystem Assessment (Global Orchestration, Order from Strength, Adapting Mosaic and TechnoGarden) and its appropriateness in the local scale, to urban macrodrainage, proposed by Mendiondo (2005). The rainfall events used in the simulations of scenarios were selected for the conditions of background humidity. For the proposed scenarios have been evaluated changes in the hydrological and hydraulic systems through remain curves in some points along the top part of sub-basin of Monjolinho. Still, in scale of lot, is proposed a methodology for environmental incentives based on the potential for water storage in the lot and the maximum instantaneous flow for each scenario studied. The proposed methodology of environmental incentive appears to be the simple application by public agencies and quickly get the results. Although the proposed scenarios are fictitious, the estimated costs (R$/\'M POT.2\') are applicable to current conditions.

O crescimento populacional das últimas décadas, cada vez mais concentrado no ambiente urbano, tem pressionado as cidades a aliar a absorção desse contingente à proteção e convívio com seus recursos naturais. A cidade de Palmas não se furta a esse cenário, embora tenha a característica peculiar de possuir planos diretores urbanísticos desde a sua concepção. Nesse sentido, este estudo buscou oferecer diretrizes para o planejamento urbano municipal, com base na resposta hidrológico-hidráulica a diferentes cenários de uso e ocupação do solo da bacia hidrográfica do Córrego Suçuapara. Esta bacia localiza-se na região central da cidade, com alto potencial de impermeabilização, e começa a apresentar eventos de transbordamento em uma de suas estruturas hidráulicas. A resposta da bacia aos cenários modelados fora analisada com o auxílio de um modelo construído no software SWMM. Além disso, avaliou-se a utilização de valas, trincheiras e poços de infiltração. Os resultados apontaram que os transbordamentos da estrutura hidráulica advêm da insuficiência de sua capacidade frente à inserção de novas redes de drenagem a montante, embora a sua expansão não comprometa os trechos à jusante. Os demais trechos da rede de drenagem, incluindo o curso d’água principal, são plenamente capazes de escoar as vazões, mesmo nos cenários com maior impermeabilidade da bacia. Também fora observado que, ainda com a utilização de todo o potencial construtivo da bacia, mantendo-se a atual taxa de habitantes/m², os valores de densidades atingidos são aquém dos preconizados pelos planos urbanísticos municipais. Para a potencialização de sua ocupação, sem grandes impactos ao sistema de drenagem da bacia, fora recomendado o possível aumento do potencial construtivo concedido pela Outorga Onerosa do Diretor de Construir, a concepção de uma Operação Urbana Consorciada para a implantação completa do Parque Linear dos Povos Indígenas, adjacente ao Córrego Suçuapara, e a possível alteração de uso do solo de algumas áreas verdes das quadras. / The population growth of the last decades, increasingly concentrated in the urban environment, has pressed the cities to combine the absorption of this contingent to living together and protect its natural resources. The city of Palmas does not escape this scenario, although it has the peculiar characteristic of owning urbanistic master plans from its conception. In this sense, this study sought to offer guidelines for municipal urban planning, based on the hydrological-hydraulic response to different scenarios of land use and occupation of the Córrego Suçuapra catchment. This catchment is located in the central region of the city, with high potential for increasing its impervious area, and begins to show events of overflow in one of its hydraulic structures. The response of the catchment to the modeled scenarios was analyzed with the aid of a SWMM software model. In addition, the use of swales, infiltration trenches and infiltration wells was evaluated. The results indicated that the overflow of the hydraulic structure comes from the insufficiency of its capacity in front of the insertion of new drainage networks upstream, although its expansion does not compromise the downstream sections. The other stretches of the drainage network, including the main river, are fully capable of convey the discharge, even in the scenarios with greater impervious areas on the catchment. It was also observed that, even with the use of all the constructive potential of the catchment, maintaining the current inhabitants/m² rate, the densities reached are lower than those recommended by the municipal urban plans. In order to enhance its occupation without major impacts to the drainage system of the catchment, it was recommended the possible increase in the constructive potential granted by the Outorga Onerosa do Direito de Construir, the design of an Operação Urbana Consorciada for the complete implementation of the Parque Linear dos Povos Indígenas, adjacent to the Córrego Suçuapara catchment, and the possible alteration of the land use of some green areas of the blocks.

Novas medidas de controle das vazões excedentes surgiram nos últimos anos e buscam contornar as mudanças nos ciclos hidrológicos, imitando e mantendo as condições naturais existentes antes dos processos de urbanização. Uma dessas alternativas, conhecida genericamente pelo nome de reservatório de armazenamento, procura reter parte do escoamento superficial gerado durante as precipitações, para depois fazer sua devolução de forma lenta e gradual aos leitos dos córregos e rios, atenuando o pico dos hidrogramas e redistribuindo as vazões ao longo do tempo. Uma das variáveis desse reservatório de armazenamento, que permanece seco entre eventos chuvosos, é denominado de reservatório de detenção e constitui-se o objeto deste trabalho. Sua implantação e utilização são discutidas por meio das experiências da CDHU, através de estudos de casos reais, onde prova-se que a incorporação desse novo dispositivo de drenagem urbana é ainda um assunto polêmico, para o qual técnicos, governantes e população estão despreparados. É legítimo o anseio da sociedade por medidas sustentáveis e ambientalmente corretas, na qual os reservatórios de detenção se enquadram, porém sua implementação por força de medidas legais, muitas vezes, tem sido realizada de forma pouco conseqüente, sem planejamento e ponderação quanto às dificuldades e implicações dessa atitude. Denota-se também, a necessidade de avaliação da eficiência destes dispositivos e de normatização das formas de aplicação, dimensionamento, operação e manutenção. Além disso, é necessário a sensibilização, a conscientização e a educação em todos os níveis, pois existem paradigmas a serem quebrados e obstáculos a serem vencidos. Ao final do trabalho, sugere-se um pequeno roteiro com diretrizes gerais para incorporação dos reservatórios de detenção em novos empreendimentos, com o intuito de orientar e facilitar a utilização desses dispositivos, melhorando sua aceitação pela sociedade. / New stormwater control techniques have emerged during last years, trying to mimic and keep the natural conditions of hydrologic cycle. One of these measures, known as storage facility, detains part of the rainfall runoff to release it at controlled rates downstream, attenuating the hydrograph peak and redistributing the volume over a certain period of time. The focus of this report is the detention basin, a storage facility designed to empty out between runoff occurrences. Its insertion and use are discussed through CDHU experiences, based on real cases, where the results show that this new urban drainage control system is still a polemic issue, for what technicians, governments and population are unprepared. Society’s concerns about sustainable and environmentally correct measures, inside which detention pond is placed, are rightful, however its implementation in the course of legal procedures has been made carelessly, unplanned and without considerations of difficulties and impacts. In addition, evaluation of its performance along with regulation of using forms, dimensioning, operation and maintenance are also required. Moreover, sensitiveness, consciousness and education related to detention basin should be improved, since there are paradigms to be broken and obstacles to win. At the end of this report, it is suggested some guidelines to incorporate detention basins in new land development, not only to facilitate and instruct the use of this structure, but also to improve society’s acceptance.

Os sistemas relacionados à gestão e manejo dos recursos hídricos são concebidos e operados em todo o mundo considerando, dentre outras, a hipótese da estacionariedade da precipitação. Sob a hipótese da não estacionariedade, o possível aumento na magnitude e frequência de eventos extremos pode reduzir o nível de proteção das obras hidráulicas e acarretar em prejuízos econômicos, sociais e ambientais significativos. Em metrópoles como São Paulo, onde as bacias hidrográficas sofreram grandes transformações, o aumento da vulnerabilidade da infraestrutura hídrica, como os sistemas de drenagem, pode representar um risco ainda maior. Inserido neste contexto, esta pesquisa possui o objetivo de verificar se a precipitação na cidade de São Paulo apresenta um comportamento não estacionário e quais seriam as suas implicações sobre estudos hidrológicos, projetos de engenharia e custo de obras. Os testes não paramétricos de Mann-Kendall e Mann-Whitney foram aplicados para a detecção de mudanças graduais e abruptas respectivamente. A distribuição generalizada de valores extremos foi ajustada para identificação e quantificação das mudanças na magnitude e frequência da precipitação. A partir dos registros de precipitação em seis postos pluviométricos localizados na cidade de São Paulo, o comportamento não estacionário foi identificado em três séries de precipitação total anual e em duas séries de precipitação máxima diária anual. Para um aumento na precipitação de 9,5% entre 1997 e 2012, o aumento do escoamento superficial é superior a 28% para os tempos de retorno entre 10 e 100 anos. Esta mudança na precipitação pode acarretar em um aumento dos custos das obras de sistemas de micro e macrodrenagem entre 6% e 11%. / Water resources systems are planned and managed under rainfall stationarity hypothesis. Under non-stationarity, possible extreme precipitation magnitude and frequency increase may reduce water structures risk protection and cause several significant economic, social and environmental damage. In metropolises such as São Paulo, water infrastructure vulnerability increase may represent an even important risk, especially of flooding. In this context, this paper aims to verify in the city of São Paulo, if rainfall time series follow a non-stationary behavior and what would be its implications of hydrologic studies, engineering projects and work costs. Mann-Kendall and Mann-Whitney non-parametric tests were performed to detect changes gradually and in moments respectively. GEV distribution was fitted to identify and quantify changes in rainfall magnitude and frequency. From six rainfall series recorded in rain gauges in São Paulo city, non-stationarity was identified in three series of annual total and two of annual maximum daily precipitation. For an observed increase of total precipitation of 9.5% between 1997 and 2012, runoff increases in more than 28% for return periods between 10 and 100 years. This change of rainfall may increase work cost of minor and major drainage systems between 6% to 11%.