Evaluation of stormwater detention basins implanted in the municipality of São Carlos, SP

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) In Brazil, the last decades registered an accelerated growth of urbanization, increasing the waterproofing of the soil and the direct flow, generating floods in the urban areas. As a measure to mitigate the resulting impacts, since the 90’s decade, the concept of compensatory techniques has been adopted, among them, the Detention Basins (DB), which are centralized techniques that are characterized by being dimensioned for large return periods, with the objective of detain rainwater over a period of time, reducing the flood peak. Due to the obligatoriness by the municipal legislation, DB are being implanted in new urban developments in the municipality of São Carlos, to guarantee the conservation of the pre-urbanization flow. According to this panorama, the present research has as objective the evaluation of these units under physical aspects, of project and urban integration. Were identified and characterized 23 Detention Basins and 3 Detention Basins Systems by satellite images and on-site visits, and were evaluated through variables consulted in the bibliographic review and adapted to the municipal reality. Also, aspects as sizing, construction, maintenance, costs and integration of some of the DB were analyzed through consultation of the memorials in the drainage projects and interviews with the agents involved with the issue. These resources permitted to identify that the location of the DB was directed to the perimeter zones of the municipality. Most of them being close to residences, but without being integrated in the same space of coexistence with the community, being isolated through gates and wiring. All DB have the sole function of hydrological control. The exception were three Basins that did not have a bottom hole for water outlet. The others DB presented shallow water sheet formation by the precipitation event and emptying it within 24 hours after rainfall. Regarding the state of conservation, it was observed as a common factor the presence of excessive vegetation and solid residues due to the lack of frequent maintenance activities. About sizing, was verified the use of the rational method to calculate the maximum flows. However, differences were identified in the calculation of hydrological parameters and the volume of detention in Basin’s drainage project, compared to the equations established by the Municipal Direction for Drainage Projects. Most DB had energy dissipators in their inlet structures preventing erosion, as well as elements for sediment retention. The activities necessary for the construction and operation of the DB do not represent a high complexity, being these mainly the soil movement and to prune along with the solid waste removal respectively. Two DB implantation cost ranges were identified, one of them at around R$25/ m³ and the other of R$50/m³; the calculated cost for the maintenance of the DB was R$342/ha.year. The DB implanted comply with the hydrological control function, but for a better integration of the technique in the urban environment it is necessary an improvement in the maintenance activities as well as the consideration of the multifunction of them in the conception of the urban project. No Brasil, as últimas décadas registraram um crescimento acelerado da urbanização aumentando a impermeabilização do solo e o escoamento direto, gerando inundações nas zonas urbanas. Como medida para mitigar os impactos decorrentes, a partir dos anos 1990 adotou-se o conceito de técnicas compensatórias, entre elas, as Bacias de Detenção (BD), as quais são técnicas centralizadas que se caracterizam por ser dimensionadas para grandes períodos de retorno, com o objetivo de deter as águas pluviais durante um período de tempo, diminuindo o pico de cheia. Devido a obrigatoriedade pela legislação municipal, as BD são implantadas nos empreendimentos do município de São Carlos, para garantir a conservação da vazão pré-urbanização. Com este panorama, a presente pesquisa tem como objetivo a avaliação destas unidades sob aspectos físicos, de projeto e integração urbana. Foram identificadas e caracterizadas 23 Bacias de Detenção e 3 Sistemas de Bacias de Detenção por meio de imagens de satélite e visitas in loco, e foram avaliadas mediante variáveis consultadas na revisão bibliográfica e adaptadas a realidade municipal. Igualmente foram analisados aspectos de dimensionamento, construção, manutenção, custos e integração de algumas das BD através da consulta dos memoriais nos projetos de drenagem e entrevistas realizadas aos agentes envolvidos com a temática. Com estes recursos, identificou-se a localização das BD voltadas para as zonas perimetrais da zona urbana, encontrando-se a maioria delas perto de residências, porém, sem integração ao espaço de convivência da comunidade sendo isoladas por meio de portões e alambrado. Todas as BD têm a única função de controle hidrológico. Com exceção de três Bacias que não possuíam orifício de fundo para a saída d’água, as demais BD apresentaram formação de lâmina de água de baixa profundidade pelo evento de precipitação e esvaziamento dentro das 24 horas após a chuva. Quanto ao estado de conservação, observou-se como fator comum a presença de vegetação excessiva e resíduos sólidos devido à falta de atividades de manutenção frequentes. Com respeito ao dimensionamento verificou-se a utilização do método racional para o cálculo das vazões máximas, no entanto identificaram-se diferenças no cálculo de parâmetros hidrológicos e do volume de detenção dos projetos de drenagem das BD, comparados com as equações estabelecidas pela Diretriz Municipal para Projetos de Drenagem. A maioria das BD contavam com dissipadores de energia em suas estruturas de entrada prevenindo a erosão, assim como elementos para a retenção de sedimentos. As atividades necessárias para a construção e operação das BD não representam uma alta complexidade, sendo estas primordialmente a movimentação de terra, e roçagem junto com a retirada de resíduos sólidos respetivamente. Identificaram-se duas faixas de custo de implantação das BD, um deles em torno dos R$25/m³ e o outro de R$50/m³; o custo calculado para a manutenção da BD foi de R$342/ha.ano. As BD implantadas cumprem com a função de controle hidrológico, porém, para uma melhor integração da técnica no meio urbano é necessária uma melhoria nas atividades de manutenção assim como a consideração do multiuso delas na concepção do projeto urbanístico. CAPES: Código de Financiamento 001