Cenários para drenagem urbana em uma cidade planejada na Amazônia Legal: um estudo de caso em Palmas, Brasil

Mendes, Frederico Coli; Andrade, Rui da Silva

doi:10.1590/S1413-415220190019

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Engenharia Sanitaria e Ambiental

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Sumário

Technical Article • Eng. Sanit. Ambient. 26 (3) • May-Jun 2021 • https://doi.org/10.1590/S1413-415220190019 copiar

Cenários para drenagem urbana em uma cidade planejada na Amazônia Legal: um estudo de caso em Palmas, Brasil

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RESUMO

A relevante urbanização do Brasil nas últimas décadas tem pressionado as cidades a aliar o crescimento populacional à proteção e convívio com seus recursos naturais. A cidade de Palmas, uma cidade planejada na Amazônia Legal, se insere nesse contexto. Nesse sentido, este estudo buscou analisar as respostas hidrológicas e hidráulicas para diferentes cenários de uso e ocupação do solo em uma de suas bacias hidrográficas. Os cenários modelados com o auxílio do software SWMM foram o atual, crítico e medidas não convencionais. Os resultados apontaram que os 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. A vazão de pico do cenário crítico é de até 11.12% maior que o cenário atual. No entanto, com medidas não convencionais, pode-se ter uma vazão de pico até 25.76% menor que a do cenário crítico.

Palavras-chave:
drenagem urbana; planejamento urbano; técnicas compensatórias; Amazônia Legal

Land Use	Area (km²)	Area (% of total watershed)
Residential	5.50	52.11
Commerce / Urban Services	0.69	6.54
Urban Facilities	0.14	1.28
Commerce / Central Services	0.62	5.90
Green Area	1.82	17.28
Public Administration	0.44	4.18
Regional Services	1.34	12.71
TOTAL	10.55	100

Subcatchment	Area (km²)	Width (m)	Slope (%)
1	24.10	1,295.86	1.57
2	8.74	546.47	2.35
3	8.61	700.16	1.47
4	4.58	457.72	1.2
5	7.68	537.06	2.96
6	4.93	493.19	1.5
7	9.88	754.20	2.48
8	2.38	325.47	1.46
9	2.29	262.75	1.84
10	6.99	558.88	2.6
11	6.40	533.40	2.15
12	7.42	353.33	5.11
13	4.70	494.92	2.77
14	6.78	615.92	4.08

Sub.	Current			Critical		Compensatory Techniques
Sub.	Propagation	CN	Impervious Area (%)	CN	Impervious Area (%)	Propagation	CN	Storage Pervious (mm)
1	IMP.	93.96	43%	94.19	49%	PER.	93.85	89.39
2	PER.	93.57	39%	95.25	65%	PER.	94.57	250.98
3	IMP.	94.55	56%	94.99	66%	IMP.	94.45	221.90
4	IMP.	94.81	64%	95.00	70%	PER.	94.64	158.34
5	PER.	87.28	15%	87.53	17%	PER.	87.53	5.08
6	IMP.	95.09	66%	95.25	71%	PER.	94.89	162.69
7	IMP.	94.15	41%	95.90	67%	IMP.	93.84	87.99
8	IMP.	97.40	83%	97.59	87%	PER.	97.59	5.08
9	IMP.	95.83	54%	96.77	68%	PER.	96.77	5.08
10	IMP.	94.39	48%	95.62	64%	PER.	95.42	77.51
11	IMP.	96.34	68%	96.71	75%	IMP.	96.69	14.35
12	PER.	85.82	11%	86.02	12%	PER.	86.02	5.08
13	IMP.	95.70	75%	95.73	76%	IMP.	95.53	121.16
14	PER.	87.30	6%	88.79	27%	PER.	88.75	12.53

Subcatchment	Available area (m²)	Pervious area (%)	Added storage pervious (mm)
1	103,551.60	51%	84.31
2	75,928.92	35%	245.90
3	63,169.82	34%	216.82
4	21,294.97	30%	153.26
5	0	83%	0
6	22,611.83	29%	157.61
7	26,661.04	33%	82.91
8	0	13%	0
9	0	32%	0
10	18,204.38	36%	72.43
11	1,455.86	25%	9.27
12	0	88%	0
13	12,901.41	24%	116.08
14	3,659.99	73%	7.45

Parcel	Return Period (years)
	2			100
	Scenarios
	Current	Critical	Compensatory Techniques	Current	Critical	Compensatory Techniques
Total rainfall (mm)	46.79	46.79	46.79	86.14	86.14	86.14
Infiltration (mm)	12.76	9.97	10.41	12.96	10.1	10.54
Runoff (mm)	28.07	31.91	15.45	64.02	68.83	42.14
Final storage (mm)	5.98	4.93	20.94	9.21	7.26	33.51
Flow coefficient (%)	60	68	33	74	80	49
Maximum flow (m³/s)	61.58	68.47	50.83	106.12	116.54	101.25
Variation in Maximum flow (% Current)	-	+11.12	-17.46	-	+9.82	-4.59
Maximum outfall height (m)	214.98	215.02	214.91	215.20	215.25	215.18

Parcel	Return Period (years)
Parcel	2	10	25	50	100
Total rainfall (mm)	46.79	60.14	69.39	77.31	86.14
Infiltration (mm)	9.97	10.1	10.1	10.1	10.1
Runoff (mm)	31.91	44.13	52.81	60.36	68.83
Final storage (mm)	4.93	5.95	6.52	6.90	7.26
Flow coefficient (%)	68%	73%	76%	78%	80%
Maximum flow (m³/s)	68.45	83.85	95.16	105.25	116.54
Maximum outfall height (m)	215.02	215.10	215.15	215.20	215.25

Parameter	Current Scenario	PMSB	Palmas Sustentável
Maximum Flow (m³/s) - TR 2	61.58	28.24	40.40
Maximum Flow (m³/s) - TR 10	76.66	38.5	-
Maximum Flow (m³/s) - TR 25	86.85	44.64	73.92
Maximum Flow (m³/s) - TR 50	95.88	50.17	82.42
Maximum Flow (m³/s) - TR 100	106.12	56.18	90.93
CN	92.93	74.33	91.85
Time of Concentration (min.)	65.84	-	99

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[1] * Corresponding author: fcolimendes@gmail.com