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Espacios. Vol. 37 (Nº 08) Año 2016. Pág. 7

Relação entre aumento de áreas impermeáveis e inundações urbanas: Estudo na cidade de Teresina, Piauí

Relationship between waterproof areas increasing and urban flooding: Study in Teresina city, Piauí

João Macêdo LIMA JÚNIOR 1, Wilza Gomes Reis LOPES 2

Recibido: 07/11/15 • Aprobado: 22/11/2015

Contenido

1. Introdução

2 A cidade de Teresina

3 Metodologia

4 Resultados e Discussão

5 Considerações Finais

Referências

1. Introdução

O aumento da população urbana traz várias alterações ao ambiente natural das cidades. Uma das transformações mais notadas, tanto pelo aspecto de mudança da paisagem como pelo fato dos efeitos gerados a partir dessa modificação do estado original, é a redução da capacidade de permeabilidade do solo urbano. O solo das cidades possui parcela considerável de sua superfície impermeabilizada pelas edificações, pavimentação de vias e calçadas. A transformação de áreas anteriormente permeáveis em áreas impermeáveis induz a um desequilíbrio hidrológico, caracterizado pelo aumento do escoamento superficial e pela antecipação dos picos de vazão no tempo, o que está diretamente relacionado com as enchentes em áreas urbanas (TUCCI, 2006).

Algumas das causas que se destacam nas enchentes devido à urbanização, conforme coloca Pômpeo (2000), são o parcelamento do solo e a impermeabilização de grandes superfícies. Quando os prejuízos decorrentes das inundações se tornam visíveis e de reparo difícil, na grande maioria das vezes, a proposta de solução para os inconvenientes gerados são baseadas em obras de drenagem urbana, como sarjetas, galerias e canais, entre outros, que são de custo elevado.

Mota (2003) enumera as principais alterações provocadas pelo homem no ambiente a fim de satisfazer suas necessidades: desmatamento; movimentos de terra; impermeabilização do solo; aterramento de rios, riachos, lagoas; modificações no ecossistema; alterações de caráter global como o efeito estufa e destruição da camada de ozônio; poluição ambiental.

Na Figura 1 é possível identificar, de forma esquematizada, os efeitos para o meio ambiente decorrentes da urbanização, e que consequências podem ser sofridas quando não há a preocupação com a manutenção da sustentabilidade do ciclo hidrológico.

Figura 1: Fluxograma de processos decorrentes da urbanização e impactos
Fonte: (PORTO 1995 apud BENINI, 2005, p. 6)

Garcia e Paiva (2006), em estudo em que se avalia o processo de urbanização da Bacia Arroio Cancela, Rio Grande do Sul, Brasil, a partir da análise de hidrogramas de cheia da bacia, identificaram que os aumentos expressivos apresentados ao longo dos anos para a vazão de pico e volume escoado na Bacia estudada são evidências da falta de diretrizes que conduzam à urbanização de forma sustentável. Constataram, ainda, que as maiores modificações nos hidrogramas de cheia ocorreram com o período de maior taxa de impermeabilização, indicando os impactos do processo de urbanização sobre a vazão de pico e o volume escoado.

Ao se observar a Figura 2, em que está representado o efeito da urbanização sobre as variáveis do ciclo hidrológico (TUCCI, 2006), é possível identificar dois cenários. O primeiro cenário pode ser considerado como um período de pré-urbanização. Neste cenário, do 100% precipitado: 40% é perdido por evapotranspiração; 10% escoa superficialmente; 50% infiltra no solo. Estes percentuais de distribuição da precipitação caracterizam uma boa distribuição das águas do ciclo hidrológico. Já o segundo cenário, considerado como sendo uma área urbanizada, observa-se que do 100% precipitado: 25% se perde por evapotranspiração, pois devido a redução da cobertura vegetal, há também uma redução na evapotranspiração; dos 75% restantes que chegam até o meio urbano, 45% é coletado pelas redes pluviais (quando existem e são corretamente dimensionadas); 30% infiltra. Havendo, portanto, uma redução de 20% no percentual de infiltração com relação ao cenário pré-urbanização. É importante ressaltar que quando as redes de condutos pluviais não são dimensionadas devidamente, o percentual das águas pluviais, que deveriam escoar pela canalização, escoa superficialmente, gerando as inundações urbanas em diversos pontos.

Figura 2 - Balanço hídrico numa bacia urbana
Fonte: TUCCI (2006)

Ainda sobre o comportamento do escoamento das águas superficiais, Peplau (2005) analisa a diferença entre os hidrogramas urbano e rural, salientando que o hidrograma da região urbanizada apresenta antecipação de ocorrência e aumento da vazão máxima e do volume do escoamento superficial.

A pavimentação de vias de tráfego, as calçadas, pisos cimentados e próprias edificações existentes nos lotes impermeabilizam o solo urbano, favorecendo o desequilíbrio do ciclo hidrológico, pois um maior percentual da água precipitada tende a escoar superficialmente ao invés de infiltrar naturalmente no solo, tornando comum a inundação em áreas urbanas

Fica claro, portanto, que quanto mais se impermeabiliza o solo e acelera o escoamento através de dutos ou canais, a quantidade de água que chega ao mesmo tempo no sistema de drenagem aumenta, produzindo inundações mais freqüentes do que as que existiam quando a superfície era permeável e o escoamento se dava pela topografia natural.

Neste sentido, Kemerich et al. (2014, p. 83) afirmam que o escoamento superficial corre, "em grandes quantidades nos ambientes urbanos, em razão do alto grau de impermeabilização de suas superfícies, por meio das ruas, avenidas, telhados e construções".

Tucci (2008, p. 105) destaca que as inundações urbanas, relacionadas ao escoamento pluvial, têm origem a partir de dois processos, que podem ocorrer juntos ou separadamente, que são as inundações de áreas ribeirinhas e inundações em razão da urbanização. As inundações em razão da urbanização referem-se àquelas "que ocorrem na drenagem urbana por causa do efeito da impermeabilização do solo, canalização do escoamento ou obstruções ao escoamento".

Na cidade de Teresina, Piauí, Brasil, sua população enfrenta, cada ano de maneira mais crítica, problemas decorrentes das inundações, como alagamentos de casas e ruas, congestionamentos, prejuízos para o comércio, etc. Nos meios de comunicação locais é comum a veiculação de notícias relativas aos alagamentos na cidade de Teresina, durante o período chuvoso.

Araújo, Tucci e Goldenfum (2000) afirmaram que a falta de planejamento na ocupação das áreas urbanas é a principal responsável por alterações significativas nas taxas de impermeabilização das bacias, o que ocasiona transtornos e prejuízos, em razão do aumento significativo das inundações, devido ao aumento das vazões máximas e a redução do tempo de concentração e do volume escoado. O volume que escoava lentamente pelo solo e ficava retido pela vegetação e em depressões, passa, então, a escoar em canais, exigindo maior capacidade de escoamento das seções

A falta de um manejo adequado das águas pluviais (planejamento-avaliação-diagnóstico), desde o início do processo de ocupação local, resulta, em geral, quando de sua implantação, em sistemas de drenagem bastante onerosos e de eficiência limitada. Torna-se, portanto, imprescindível, a avaliação continuada da capacidade do sistema, frente ao avanço de ocupação do espaço urbano, ao uso e ocupação do solo, às impermeabilizações de terrenos, à inexistência de medidas compensatórias, entre outros acontecimentos (RIGHETTO et al., 2009).

Uma estratégia essencial para a obtenção de soluções eficientes para os problemas de drenagem urbana é a elaboração de planos diretores de drenagem. Neste sentido, planos de drenagem urbana que visem apenas à execução de obras de controle tenderão ao fracasso, visto que o problema estará apenas sendo transferido de um local para outro. A macrodrenagem compõe a infraestrutura urbana, logo deve estar compatibilizada com os demais planos de desenvolvimento urbano do município, principalmente com os relacionados ao abastecimento de água, resíduos sólidos esgotamento sanitário (CANHOLI, 2005).

Com a evolução das ideias e concepções a respeito da sustentabilidade das cidades, dentro do campo da hidrologia urbana são realizadas pesquisas de caráter multidisciplinar, analisando o efeito da urbanização para o escoamento de bacias hidrográficas, e realizando pesquisas sobre propostas de ocupação do espaço urbano que minimizem os efeitos negativos gerados pela alteração do ciclo hidrológico (ALVES, 2005).

Nos estudos relativos à drenagem urbana, atualmente desenvolvidos, é direcionada atenção cada vez maior às etapas de planejamento no controle da drenagem urbana, buscando-se medidas de prevenção de enchentes e também meios de minimizar os impactos causados pelas grandes obras de drenagem urbana. Estudos, elaborados por Cruz e Tucci (2008) sobre avaliação dos cenários de planejamento na drenagem urbana, mostram que uma antecipação das ações a serem tomadas para o controle das enchentes urbanas possibilita redução significativa de gastos públicos com obras corretivas.

A implementação de um Plano Diretor de Drenagem Urbana deve ser prévia à urbanização de uma bacia. No entanto, no Brasil, estes planos são pensados e elaborados apenas quando o problema das inundações urbanas se torna visível e traz prejuízos à sociedade.

O aumento das enchentes e de sua frequência é mais sentida para menores tempos de retorno dos eventos chuvosos. Trata-se de um erro imaginar que a sequência de grandes enchentes signifique que estas estão aumentando com o tempo ou que são consequências de modificações substanciais na bacia hidrográfica. Estas modificações podem ter efeitos sobre as enchentes de frequência média ou pequena, mas tem efeito reduzido sobre as enchentes raras (PEDROSA, 1996).

As inundações urbanas, cada vez mais frequentes, geram prejuízos de natureza ambiental e econômica para a região. Os prejuízos ambientais são provenientes da lavagem sobre o solo, conduzindo aos cursos d'água impurezas e detritos encontrados em ruas e pavimentos, principalmente nos primeiros 15 minutos de chuva (BENETTI; BIDONE, 2001). Para a caracterização deste tipo de prejuízo é necessária a realização de estudos voltados para a quantificação e qualificação dos resíduos sólidos na drenagem urbana.

Enquanto que, os prejuízos econômicos advêm da invasão das águas das chuvas ao passeio públicos, calçadas e casas, também, existem os prejuízos causados aos proprietários dos veículos que necessitam circular pelas vias tomadas pelas águas que escoam na superfície. Em reportagem publicada no portal de notícias "180 graus", é relatada a dimensão dos prejuízos provenientes das chuvas, na cidade de Teresina (Figura 3), em que um carro chegou a ser arrastado pelas águas, o muro foi derrubado e vários equipamentos e móveis da casa  foram perdidos (LIMA, 2009).

Figura 3: Prejuízos causados pela chuva em casa da zona leste da cidade de Teresina.
Fonte: Lima (2009)

Na cidade de Teresina, Piauí, Brasil, sua população enfrenta, cada ano de maneira mais crítica, problemas decorrentes das inundações: alagamentos de casas e ruas, congestionamentos, prejuízos para o comércio, etc. Nos meios de comunicação locais é comum a veiculação de notícias relativas aos alagamentos na cidade de Teresina durante o período chuvoso, principalmente na Zona Leste da cidade (Figura 4).

Figura 4: Ruas da zona leste da cidade de Teresina, Piauí, Brasil, alagadas, após chuvas em 2009.
Fonte: Portela apud Lima Júnior (2011)

No ano de 2009, foram constantes os alagamentos, mesmo fora do período chuvoso, como os ocorridos em outubro, na Zona Leste da cidade. Em matéria publicada no sitio do Jornal O Dia (PORTELA, 2009, p. 1), é interessante a colocação de que os problemas de alagamento nas vias da zona leste da cidade de Teresina são normais nos períodos de chuva. A matéria coloca que, mesmo ocorrendo de forma rápida (duração inferior a uma hora), a chuva "deixou diversas ruas da zona leste alagadas, como costuma ocorrer nos primeiros meses do ano". Percebe-se, então, que no período chuvoso, o fato das vias da zona Leste da cidade de Teresina ficarem alagadas já se tornou um acontecimento corriqueiro para a população. Uma combinação entre ruas estreitas, impermeabilização do solo e topografia fazem com que algumas vias urbanas funcionem como verdadeiras calhas que conduzem as águas das chuvas.

Neste trabalho, apresenta-se análise da influência do aumento da área de solo impermeabilizado no aumento das vazões de pico, enfocando para a Zona Leste da cidade de Teresina, Piauí, Brasil, no período de 2000 e 2007.

2. A cidade de Teresina

Teresina, criada em 1852 para ser a capital do Estado do Piauí, Brasil, está localizada à margem direita do rio Parnaíba, sendo banhada, também, pelo rio Poti. Possui como coordenadas geográficas de 5º 05'13", na latitude Sul e 42º 48' 41", de longitude Oeste. Com o total de 1.392,00 km² de área, tendo 113 bairros e população de 814.230 habitantes (IBGE, 2010)

Em 2001 foi criada a Região Integrada de Desenvolvimento da Grande Teresina (RIDE), regulamentada pelo Decreto-Lei nº 4.367, de 9 de setembro de 2002. É constituída, além de Teresina, pelos municípios de Altos, Beneditinos, Coivaras, Curralinhos, Demerval Lobão, José de Freitas, Lagoa Alegre, Lagoa do Piauí, Miguel Leão, Monsenhor Gil e União, Pau D'arco do Piauí e Nazária, no Estado do Piauí, e ainda, no Maranhão (BRASIL, 2002).

O município de Teresina apresenta como limites, ao Norte, os municípios de União, José de Freitas; ao Sul, Palmeirais, Monsenhor Gil e Curralinhos; a leste, Altos, Demerval Lobão, Lagoa do Piauí e Pau d'Arco do Piauí e a Oeste o estado do Maranhão, unidos pelo Rio Parnaíba (TERESINA, 2015).

Para fins administrativos, a cidade foi dividida em quatro regiões, Centro/Norte, Sul, Leste e Sudeste, geridas pelas Superintendências de Desenvolvimento Urbano (SDU's). Tais Superintendências são coordenadas, supervisionadas e avaliadas pela Secretaria de Planejamento e Coordenação (SEMPLAN), fazendo parte da administração direta do município, subordinadas ao chefe do poder executivo municipal as quais têm seus planos de desenvolvimento urbano conduzidos pelas respectivas (TERESINA, 1993).

Quanto à urbanização da cidade, Teresina, segundo IBGE (2000), entre os anos de 1991 a 2000, teve uma taxa média de crescimento geométrico de 2,03%. Observa-se que, já em 2000, a taxa de urbanização do município de Teresina foi de 94,70%.

Teresina atua como atrativo regional, "por meio de sua importância comercial e, mais recentemente, pela existência de um polo de saúde em formação, que atrai pacientes dos Estados do Ceará, Maranhão, Pará e Distrito Federal entre outros". (FAÇANHA, 2007, p. 78).

Este aumento considerável da população urbana de Teresina acarreta a ocupação, para fins de construção de conjuntos habitacionais, de áreas antes consideradas rurais. Acompanhando o incremento habitacional estão as obras de infraestrutura mínimas, como rede abastecimento de água, iluminação pública, pavimentação e equipamentos urbanos. Há, portanto, a necessidade de se ter o aumento populacional na área urbana de Teresina atrelado à sustentabilidade ambiental dos novos assentamentos humanos, bem como dos já existentes.

Inicialmente, Teresina teve seu crescimento direcionado no sentido Norte-Sul, devido às barreiras físicas representadas pelo rio Parnaíba, localizado a Oeste, servindo de divisa com o estado do Maranhão e pela presença do rio Poti, situado a Leste da cidade. Então, foi apenas a partir de 1957, "com a construção do primeiro vão do da ponte de cimento sobre o Poti, no período 1956-1958, ligando a BR-343 ao eixo da Avenida Frei Serafim (LIMA, 2002, p. 195), que foi possível atravessar o rio Poti e ocupar a Zona Leste de Teresina.

Abreu (1983, p. 1) destaca que a partir dos meados da década 1960, a Zona Leste, que antes era considerada como área de lazer, sendo ocupada principalmente por chácaras e moradias de final de semana, passou a ser considerada novo espaço residencial transformou-se em nova área residencial, recebendo "populações de estratos sociais mais elevados, motivados pela possibilidade de construírem residências espaçosas e distantes do crescente congestionamento do centro da cidade".

A região de estudo é considerada "nobre", contando com infraestrutura de rede de energia elétrica, iluminação pública, rede coletora de esgoto sanitário, rede de abastecimento de água, sistema de coleta das águas pluviais (galerias). Ainda, nesta região estão localizadas variadas opções de lazer, entretenimento, educação, comércio e grande concentração de habitações multifamiliares verticais.

Topograficamente, observa-se que o local possui pouca declividade, o que favorece o aparecimento de pontos de alagamento. Devido à disposição das curvas de nível, as águas precipitadas na região tendem a direcionar-se no sentido leste oeste, passando por uma região altamente adensada, impermeabilizada e de topografia plana, o que favorece o aparecimento de pontos de inundação. Praticamente toda a água que precipita na sub-bacia tende a escoar para a região de estudo, até chegar ao Rio Poti. Contudo, como a região possui declividade natural baixa, pouca capacidade de permeabilidade do solo e ruas estreitas, que funcionam como "calhas" de escoamento das águas da chuva, as águas tendem a se acumular em diversos pontos.

O sistema drenagem da região, no momento não é capaz de absorver toda a água escoada no período de tempo necessário para evitar as inundações, talvez por obstrução da canalização ou subdimensionamento do sistema.

Atualmente, a zona Leste de Teresina é formada por 27 bairros, com população total de 167.443 habitantes (IBGE, 2010). A área delimitada para o estudo abrange os bairros Ininga, Jóquei, Horto e Fátima.

De acordo com o Censo 2010, o bairro Ininga tem população de 8.099 habitantes, o Horto, de 5.889, o Jóquei de 5.967, enquanto que, o bairro de Fátima tem população 8.349 habitantes. O Jóquei configurou-se como o bairro de maior renda domiciliar média mensal de Teresina, com R$ 12.033,00. E os demais bairros enfocados na pesquisa, também, estavam entre os de maior renda da cidade, sendo que, o bairro de Fátima, com renda de R$ 8.672, ocupa a terceira colocação, o bairro Ininga, com renda de R$ 7.819, representa a quinta colocação e o bairro Horto, apresentando renda de R$ 7.554, é sexta maior renda mensal da cidade (IBGE, 2010).

3. Metodologia

A área de estudo está localizada na zona Leste da cidade de Teresina, compreendendo uma parte da sub-bacia, próxima ao Rio Poti (Figura 5). Totaliza cerca de 700 ha, limitada por um polígono delimitado: ao Norte, em 1,10 km pela Av. Petrônio Portela e sua continuação pela Av. Visconde da Parnaíba, em 2,70 km; a leste, Av. Presidente Kennedy, na extensão de 1,80 km, até o cruzamento com a Av. João XXIII, ao sul, seguindo cerca de 2,20 km a oeste, até a Av. Raul Lopes, localizada à margem do Rio Poti – ponto mais a jusante da sub-bacia, a qual segue-se cerca de 2,50 km ao norte até encontrar Av. Petrônio Portela novamente. Este polígono está localizado na microbacia do Rio Poti, abrangendo os bairros: Ininga, Jóquei, Horto e Fátima.

Figura 5: Limites da área de estudo
Fonte: Google Earth, adaptado pelos autores

Garotti e Barbassa (2010, p. 20) citam que é possível quantificar e estimar as taxas de impermeabilização, por meio de sua relação "em função de outros parâmetros urbanos, como a densidade demográfica e a taxa de ocupação; ou medidas diretas em fotografias aéreas, imagens de satélite e medidas de campo".

A estimativa de áreas impermeáveis na região de estudo foi feita para dois momentos históricos, 2000 e 2007. O primeiro momento considerado foi o ano 2000, em que foi analisada foto pertencente ao acervo do IFPI (Instituto Federal de Tecnologia do Piauí), tirada do satélite Ikonos. O satélite Ikonos, conforme informação constante no sítio da Embrapa (2010), é um satélite de alta resolução espacial operado pela empresa GeoEye. O satélite oferece imagens de alta resolução, que podem ser usadas para fins comerciais ou científicos. A resolução espacial das imagens é de 1 metro a 4 metros.

Com a utilização do software ArcGIS foi possível fazer uma estimativa das áreas impermeáveis (áreas dos lotes, calçadas e vias) por meio do uso da ferramenta de edição do software, e, após demarcadas as áreas de interesse, utilizou-se a ferramenta de cálculo a fim de obter-se os quantitativos das áreas demarcadas.

O ArcGIS 9.3 é um sistema de informações geográficas, da classe dos sistemas conhecidos como Desktops GIS, desenvolvido pela ESRI (Environmental Systems Research Institute). Ele dispõe de diversos recursos de geoprocessamento, com ferramentas avançadas para a manipulação de dados espaciais e alfanuméricos e permite o acesso a banco de dados geográficos em computadores pessoais, com uma interface gráfica de fácil acesso (ESRI, 2010).

Com o nome ArcGIS Desktop são comercializadas as licenças ArcInfo, ArcEditor e ArcView, que compartilham a mesma arquitetura e que são diferenciadas apenas pelo número de funções que cada versão suporta, variando da solução mais simples (ArcView) até a mais completa (ArcInfo).

O ArcGIS é um sistema híbrido e suporta diferentes modelos de dados para a representação das informações geográficas, entre eles, modelo vetorial e modelo matricial (raster).

Na licença ArcView do ArcGIS, é possível visualizar e importar arquivos dos mais variados formatos, tais como: shapefiles (ArcView), coverages (Arc/INFO), DWG e DXF (CAD - Computer-Aided Drafting), imagens (TIFF, JPEG, BMP, etc), grids (raster), TINs (Triangulated Irregular Networks) e tabelas (atributos) (ERSI, 2010).

A foto utilizada possuía o formato ECW (Enhanced Compression Wavelet), que é um formato de imagem comprimido e de boa qualidade, bastante utilizado para imagens de satélite. Nesta imagem foi possível identificar e demarcar os tipos de superfície presentes na área delimitada. Foram consideradas impermeáveis no levantamento as áreas de telhado, calçadas e vias asfaltadas.

Os demais tipos de cobertura do solo não foram contabilizados como impermeáveis, apesar de ter-se conhecimento de que a pavimentação em paralelepípedo e solo compactado não são totalmente permeáveis, possuindo, segundo Araújo, Tucci e Goldenfum (2000), coeficiente de escoamento 0,60 e 0,66, respectivamente. Em contrapartida, o coeficiente de escoamento, que segundo Araújo, Tucci e Goldemfun (2000, p. 358) "é obtido pela razão entre a chuva e o escoamento totais", para o asfalto é de 0,95.

No segundo momento de estudo foi considerado o ano de 2007, utilizando-se da mesma metodologia de análise adotada para a foto do ano de 2000, obtendo-se os quantitativos estimados de área impermeável para o ano de 2007.

Com os valores estimados de áreas impermeáveis para os dois anos considerados, foi possível calcular a evolução do aumento de área impermeável entre os períodos. Foram calculados separadamente a evolução de áreas impermeáveis para os lotes e a evolução de impermeabilização decorrente da utilização de pavimento asfáltico nas vias. A partir da análise da evolução das áreas impermeáveis na área de estudo para o período estudado, estimou-se a taxa de aumento da área impermeável na região para os próximos sete anos.

Para este estudo, foram consideradas como áreas impermeáveis nos lotes, as calçadas e pisos cimentados, enquanto que para as vias, foram consideradas as calçadas, passeios e pavimentação asfáltica.

As áreas das vias pavimentadas apenas com calçamento do tipo pedra "cabeça de jacaré" (tipo de pedra usada em calçamentos, comum na região) ou paralelepípedo não foram consideradas como impermeáveis, visto que, seu coeficiente de escoamento é bastante inferior ao coeficiente de escoamento do pavimento asfáltico, o que confere aos primeiros materiais de piso uma certa capacidade de infiltração das águas de chuva. Embora, seja importante lembrar que parte do percentual da água que precipita nos pavimentos do tipo "cabeça de jacaré' e paralelepípedo produz certo escoamento superficial. Deste modo, pode-se dizer que houve uma minoração da verdadeira área impermeável.

4. Resultados e Discussão

O investimento do poder público, com o asfaltamento de várias vias da cidade, que visa a melhoria da condição de tráfego e conforto para o deslocamento dos veículos, quando é realizado sem o devido planejamento ou compensação ambiental, pode gerar outros inconvenientes, que acarretarão maiores custos para a execução das medidas corretivas.

A previsão de pavimentação das ruas deveria atender a um planejamento voltado para o sentido do escoamento superficial, de modo que as calhas das ruas fossem os próprios direcionadores dos fluxos para áreas de amortecimento, infiltração ou pontos coletores do sistema de drenagem. No entanto, o solo é impermeabilizado de qualquer maneira, independente dos prejuízos que possam ser gerados com o aumento das vazões de pico de escoamento, no momento dos eventos chuvosos.

No levantamento das áreas impermeáveis existentes na região de estudo para o período compreendido entre os anos de 2000 e 2007, foi observado que ocorreu evolução de 26,11% de áreas impermeáveis.

Na análise realizada com base nas Figuras 6 e 7, geradas a partir da delimitação, no programa ArcGis, das áreas impermeáveis das vias e lotes nos anos considerados, observa-se uma redução nas áreas verdes. Estas áreas estão sendo substituídas por pavimentos impermeáveis, tais como, piso cimentado, blocos de concreto ou cerâmico. Observa-se, ainda, um aumento das vias pavimentadas com asfalto.

Figura 6: Áreas impermeáveis (vias e lotes) - ano de 2000

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Figura 7: Áreas impermeáveis (vias e lotes) - ano de 2007

Neste sentido, Garotti e Barbosa (2010, p. 28) afirmam que "a quantificação da impermeabilização urbana é útil para outros métodos de previsão de enchentes e muito importante como parâmetro urbanístico".

Na Tabela 1 consta a evolução das áreas impermeáveis obtidas para a região de estudo, nos períodos considerados.

Tabela 1 – Evolução de áreas impermeáveis entre os anos de 2000 e 2007.

Foi observado que ocorreu aumento considerável nas áreas impermeáveis, tanto das vias como nos lotes da região de estudo. Nas vias, o aumento foi da ordem de 7,96%, enquanto que nos lotes, o aumento foi da ordem de 31,65%.

O aumento de área impermeabilizada nas vias ocorreu devido à substituição da pavimentação existente (tipo "cabeça de jacaré") por pavimentação asfáltica. Essa troca teve como razão, basicamente, o fato de que a pavimentação existente não é bem aceita pelos condutores dos veículos, pois além de incomodar os motoristas pela trepidação causada, danifica a mecânica do veículo, alterando sua estabilidade. Neste contexto, o asfalto é a alternativa mais barata e rápida, encontrada pela gestão municipal, para reduzir os inconvenientes gerados pelo calçamento.

Enquanto que nos lotes, o aumento da área impermeabilizada retrata uma prática já comum nas cidades, que é o do recobrimento dos quintais e jardins das casas com cimento ou outros tipos de pavimento impermeáveis. Para este aumento podem ser consideradas várias razões, como a redução do tamanho dos lotes, acarretando a necessidade de maior área construída ou de maior área pavimentada para o desenvolvimento de atividades externas, falta de disponibilidade ou altos custos da água, elemento imprescindível para a manutenção de jardins ou quintais, ou, ainda, questão da praticidade, que levam os habitantes urbanos a optarem por áreas impermeáveis. Dessa forma, é cada vez mais comum se observar nos quintais das residências que, onde antes havia árvores e nenhum recobrimento do solo, atualmente o terreno está em sua maior parte impermeabilizado. Esta prática traz, então, um incremento importante na quantidade de água escoada superficialmente.

O aumento das áreas impermeáveis nos lotes, também, é fator preocupante, pois os lotes tendem a encaminhar cada vez mais água da chuva para as ruas, sem maiores preocupações. Em cidades como São Paulo, estado de São Paulo e Porto Alegre, Rio Grande do Sul, ambas no Brasil, existe legislação que determina que, a vazão de saída dos lotes deve ser menor ou igual à vazão original do terreno na condição de pré-construção. Esse tipo de medida possibilita a redução significativa dos picos de vazão das águas que escoam pelas vias.

Na Tabela 2 podem ser observados os resultados relativos aos percentuais de área impermeável com relação à área total de estudo.

Tabela 2 – Percentual de áreas impermeáveis nos anos de 2000 e 2007 com relação à área total estudada.

Verifica-se que mais de 1/3 da bacia encontra-se totalmente impermeabilizada. As medidas para o controle da drenagem neste estágio de impermeabilização já devem considerar custos elevadíssimos.

De acordo com os dados levantados, considerando a taxa de aumento das áreas impermeabilizadas em 3,73% ao ano (26,11% entre 2000 e 2007), se terá ceteris paribus, para os próximos anos a partir de 2014 taxa de impermeabilização superior a 50% da área total estudada.

5. Considerações Finais

Este trabalho avaliou a evolução das áreas impermeáveis em uma região da zona Leste da cidade de Teresina, Piauí onde a população residente sofre com os constantes alagamentos. Para o levantamento das áreas impermeáveis utilizou-se o software ArcGis, o qual se mostrou eficiente para a obtenção dos quantitativos de solo impermeável.

A partir da análise das imagens geradas no ArcGis foi possível verificar que as áreas impermeáveis na região de estudo evoluíram 26,11% no período compreendido entre os anos de 2000 e 2007, o que sugere uma taxa anual de 3,73%. Verificou-se também que o percentual impermeabilizado é da ordem de 34,64% na área estudada. Aplicando-se a taxa anual ao percentual impermeabilizado existente, obtêm-se a previsão de que um percentual superior a 50% da área estudada estaria completamente impermeabilizado até 2014.

Estes percentuais de área impermeabilizada são preocupantes, pois uma maior taxa de impermeabilização do solo ocasiona um aumento nas vazões de pico, e, quanto maiores as vazões a serem controladas, maiores deverão ser as estruturas de controle da drenagem, como galerias e canais. É importante considerar que estruturas de maior porte possuem um maior custo. Deve-se considerar, então, mecanismos legais que contenham o escoamento superficial a partir do controle da impermeabilização do solo.

Um levantamento mais atual, certamente, verificaria que a taxa de crescimento das áreas impermeabilizadas está sendo a encontrada neste trabalho, pois o que se verifica no dia a dia da cidade são cada vez mais ruas sendo pavimentadas com asfalto e maior recobrimento dos quintais das casas.

É claro que outros fatores também intervêm no escoamento superficial, mas, a falta de preocupação em conservar áreas permeáveis nas vias, por meio de trincheiras de infiltração ou outras medidas, e nos lotes, através de incentivos fiscais e legislação regulamentadora, tende a prejudicar, cada vez mais, os moradores das zonas urbanas, considerando, ainda, que as obras para resolver problemas de escoamento terão cada vez maiores custos.

Seria importante para as cidades a adoção de um Plano Diretor de Drenagem Urbana, que possibilitaria a instituição de mecanismos de gestão da infraestrutura urbana, relacionada com o escoamento da água pluvial. Devendo-se levar em consideração, ainda, que, em drenagem urbana, é melhor agir nas fontes geradoras do escoamento do que adotar medidas para amenizar o problema quando este já possui grande dimensão.

Referências

ABREU, I. G. de. (1993) O Crescimento da zona Leste de Teresina: Um caso de Segregação? Dissertação (Mestrado em Geografia) - Instituto de Geociências, Universidade Federal do Rio de Janeiro.

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1.Engenheiro Civil, Mestre pelo Programa Regional de Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente da Universidade Federal do Piauí - PRODEMA/UFPI/TROPEN, Professor da UNINOVAFAPI.E-mail: jlimaj@hotmail.com
2. Arquiteta, Doutora, Professora do Departamento de Construção Civil e Arquitetura e do Mestrado e Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente, da Universidade Federal do Piauí, PRODEMA/UFPI, Brasil. E-mail: izalopes@uol.com.br