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Pesquisa

Manifesto sobre a fundamentação geológica de sistemas de drenagem urbanos ¹

Edézio Teixeira de Carvalho, colaborador do Projeto Manuelzão
Engenheiro Geólogo, CREAMG 8.157/D, consultor em geologia urbana
Belo Horizonte, 23 de outubro de 2009

1 – Fundamentação teórica

Nada conseguiremos de proveitoso se tentamos obter resultados da manipulação de substâncias, objetos, aparelhos ou sistemas cuja constituição e propriedades ignoramos. Aqui trato da água e neste momento o primeiro aspecto dela que me preocupa é a sua costumeira participação num dos mais desafiantes efeitos colaterais da urbanização convencional, o complexo processo geológico constituído pelo trinômio erosão-assoreamento-inundação. Conhecemos todas as propriedades físicas e químicas da água, mas frequentemente nos esquecemos de que ela é a única substância importante da natureza que a) pode ocorrer simultaneamente em três estados físicos num dado lugar e b) é componente itinerante do sistema geológico frequentemente tendo de enfrentar e obedecer a condições de entrada e de saída desse sistema. As mudanças de estado físico e as passagens de condições geológicas de agregação podem ser as circunstâncias que mais determinam contaminação, poluição, purificação e acidentes geológicos de variável envergadura e gravidade.

Diante das afirmações acima, ficam evidentes conclusões que poderiam ser extraídas por qualquer pessoa de mediano grau de conhecimento, que, não bloqueada por generalizações reducionistas absurdas e dogmáticas, se dedicasse a refletir autonomamente sobre a água em suas relações com o restante da natureza. A mais importante dessas conclusões é a de que a água é completamente destituída de autonomia ambiental, e isto é ensinado nas primeiras aulas de ciências do ensino fundamental quando, colocando-se água em vasos de vidro de formas diversas, mostra-se que ela toma a forma do recipiente. Mais tarde todos se esquecem de verdades simples como esta e põem-se, no mundo inteiro, a legislar sobre a água independentemente do restante da natureza. Nesse esforço legiferante costuma-se desviar o bisturi salvador do cirurgião; costuma-se também lançar fora o bebê com a água do banho.  É a extinção da criatividade filha do conhecimento livre para operar.

Voltando aos fundamentos teóricos, ainda que retomando o curso já feito, é evidente que as grandes crises hidrológicas ocorrem exatamente nas mudanças de estado físico de agregação e nas mudanças do estado geológico de ocorrência (destruição de Armero na Colômbia pelo lahar formado pela fusão do capuz de gelo do Nevado del Ruiz quando este entrou em erupção; tsunami do natal de 2004 no oceano Índico quando a terra resolveu abanar seus lençóis oceânicos em grande maremoto; naufrágio do Titanic no início do século 20 abalroado por um iceberg errante destacado do banco de gelo polar em fusão; previsíveis acidentes da Teresa Cristina em Belo Horizonte, passados e, ainda não se sabe, futuros).

A fundamentação teórica deve, ainda, incluir aspectos da ciência da Gestão, a mais sutil de todas, capaz de desafiar, sem exceção, todos os sábios do mundo de todos os tempos, porque empenhada na manipulação do conhecimento estreito gerado por todos eles em seu conjunto. Podemos, nesta formulação teórica simplificada, esquematizar a organização de campos da gestão das águas abaixo apresentada sob a forma de uma matriz de distribuição desses campos, com comentários ilustrativos de possíveis reflexões. A simples observação do quadro revela imediatamente 12 campos de gestão da água, em qualquer lugar, mas especialmente nos meios urbanos. Se nos detivermos rememorando as abordagens oficiais da água em termos de intervenções planejadas, veremos que apenas dois campos são sistematicamente contemplados, e frequentemente por agentes diversos, portanto sem garantia de cooperação mútua — o suprimento, baseado comumente em mananciais superficiais, e o escoamento pluvial, não controlado, mas ampliado com sistemas de drenagem cada vez mais eficazes, o que constitui crime formal cometido em nome da sociedade contra a natureza.

Por que crime? Porque a drenagem natural dos terrenos por escoamento superficial, hipodérmico ou profundo comandada pela lei da gravidade, em condições naturais, tem a função de reduzir a cota média das águas continentais, abrindo espaço para as águas que vão chegando por via de precipitações ou degelo, de modo que, nas regiões de pluviosidade regular, a terra não fica muito tempo seca, nem muito tempo saturada, extremos menos desejáveis. As ações humanas sobre a terra, objetivando a exploração dos recursos geológicos da sustentabilidade, têm como efeitos colaterais a intensificação da drenagem, por diversos mecanismos. Essa intensificação da drenagem tende a acentuar o processo erosivo e este coloca os materiais erodidos à disposição da água e da lei da gravidade para o transporte no sentido de onde se encontram as terras baixas, fundos de vales, leitos de rios, planícies fluviais e marinhas e o próprio leito marinho. Esse solo a mais que desce topograficamente não é substituído em tempo hábil pelo processo geológico do intemperismo, responsável pela formação de solos novos. Então as águas das próximas chuvas encontrarão espaços porosos menores para se alojarem em terras altas. Em tese a cada ano que passa reduz-se o espaço para a água em terras altas e os processos erosivos tendem a acelerar-se. Lajedos e pontões rochosos começam a aflorar, sem chamar a atenção das pessoas porque, diferentemente das ravinas, voçorocas e deslizamentos de terra, eles parecem inteiramente naturais.

 

DIMENSÕES
DE GESTÃO

FONTES DE SUPRIMENTO

SUPERFICIAL

SUBTERRÂNEA

PLUVIAL

SERVIDA

SUPRIMENTO

 

11
Básico ou Complementar, em geral com tratamento, cobrindo todos os usos.

12
Complementar ou básico, e em geral sem tratamento, cobrindo todos os usos.

13
Complementar. Uso conforme o coletor (telhado, pátio interno, via pública).

14
Complementar; uso seqüencial ou reúso, com ou sem tratamento.

AGENTE
GEODINÂMICO

 

21
Ação direta.
Erosão, inundações, assoreamento ao longo do tempo geológico.

22
Ação indireta.
Aqüíferos superficiais não explotados são pouco receptivos à infiltração.

23
Ação direta. Erosão, inundações,
assoreamento com grandes perdas e custos de controle.

24
A infiltração e o  reúso reduzem a ação geodinâmica. O reúso reduz outros custos.

VEÍCULO DE
POLUENTES E
CONTAMINANTES

31
Presença potencial de contaminação natural ou adquirida. Tratamento de custo variável.

32
Presença potencial de contaminação natural ou adquirida Gravidade dada pela natureza do aquífero e qualidade da proteção.

33
Poluição adquirida do ar; inclusão de resíduos conforme o coletor. Nos telhados decresce
com chuva contínua.

34
Com cargas biodegradáveis ou inertes a infiltração protege na seca a vazão de base e purifica a água.

Falamos acima apenas da drenagem natural e da drenagem adicional implantada involuntariamente pelo Homem. Acontece que esse Homem tecnológico criou a drenagem projetada para, segundo ele, evitar inundações, erosão, assoreamento, escorregamentos e outros processos geológicos geotecnicamente ou ambientalmente indesejáveis, em muitos de seus empreendimentos territoriais, mas com cenário predominante nas áreas urbanas. Assim, aos processos naturais de drenagem e aos processos de drenagem involuntariamente induzidos pelas ações humanas, o Homem acrescentou a drenagem projetada, recurso que só deve ser usado em situações especiais, constituindo um verdadeiro crime contra a natureza o seu uso indiscriminado, ou abuso, muito freqüente nas cidades e nas rodovias. Não adianta aqui lembrar que a Lei previne crimes ambientais contra a água. Ela, talvez, de fato pretenda fazê-lo, mas erra o alvo inevitavelmente por generalizar concepções equivocadas e por não ser capaz de moldar-se às especificidades dos contextos geológico e social.

Neste ponto, ultrapassada a questão básica dos estados físicos de agregação da água (o estado sólido exposto nas calotas polares apoiadas em terra ou flutuantes, nas geleiras continentais, ou nos poros dos solos gelados, ou permafrost; o estado líquido nos oceanos, maior reserva de água doce da terra, contaminada por sal, nos lagos salgados, salobros ou doces, nos cursos d’água superficiais, nos poros de solos e rochas e nas moléculas dos minerais hidratados; o estado gasoso sob a forma de vapor d’água nos poros de solos insaturados e na atmosfera). Nesses estados de agregação a sistemas geológicos diversos são distintas as possibilidades de poluição ou de contaminação da água, mas isto dito apenas de passagem, chamando atenção para o fato de que a água doce líquida continental encontra maior proteção contra a poluição e contra a contaminação em seu abrigo geológico natural nos poros das rochas e solos, ou dos materiais porosos inertes adrede colocados pelo Homem previdente em cenários geológicos apropriados. Constitui a vinda da água à superfície a partir de nascentes o início de uma exposição muito maior à poluição e à evaporação.

Tornando ao quadro acima, vejamos as possibilidades:

  • Se passarmos a uma matriz suprimento que lance mão de todas as fontes possíveis de forma sistemática, automaticamente estaremos protegendo a regularidade das águas do campo 21, reduzindo, por exemplo, a verdadeira pilhagem que hoje se faz ao campo circundante das cidades, onde as águas superficiais são buscadas. No campo 22 teremos um aquífero superficial mais receptivo à infiltração, que é a perna ambientalmente mais saudável do ciclo hidrológico; no campo 23 menos água escoando para promover os processos geodinâmicos indesejáveis. No campo 24 teremos dois benefícios adicionais.
  • Se observarmos os campos 31 a 34, notaremos logo que um uso sistemático das demais fontes torna as populações muito mais convencidas da necessidade de proteger todas as fontes de água e não só os mananciais superficiais. Nessa proteção o uso dos resíduos urbanos inertes na captura e armazenamento das águas pluviais pode desempenhar papel decisivo como já foi sobejamente comprovado pela aplicação a diversos pontos da RMBH do Método Geológico por mim desenvolvido.

Do acima exposto resulta claramente que a administração de apenas dois dos 12 campos da gestão das águas torna o êxito nos aspectos econômico, ambiental e social evidentemente uma impossibilidade material concreta.

Outra questão teórica a pontuar aqui começa com um argumento de lógica. Trata-se do seguinte: A Cidade é uma segunda natureza e a mais complexa das obras humanas porque sua implantação depende de agentes diversos atuando em tempos diferentes sobre objetos diversos ou parcialmente coincidentes, com distintos poderes de intervenção materiais e legais.

Num único ponto todas as civilizações concordaram ao longo da história: A Cidade é obra feita para a eternidade. Considerando assim a questão, ela pode, e deve, sob pena de fracassar, escolher os elementos da primeira natureza com que admita conviver. Nenhuma cidade até hoje admitiu conviver com leões à solta; nenhuma cidade também verá, mesmo tendo escolhido errado, um jatobá de 30 metros de copa no meio de uma rua de 7 metros de largura, porque ele será removido (se não a própria rua) logo que se torne evidentemente incômodo e perigoso. De modo semelhante a suposta preservação permanente (sinônimo de intocabilidade) determinada por lei inexiste em qualquer cidade do mundo. Nenhuma nascente, verdadeira, falsa, criada pelo homem, pode ser absolutamente intocável, sem que daí resultem evidentes problemas geotécnicos, ambientais, sanitários, de insalubridade. Ao longo da história, remota ou recente, muitas cidades tiveram nascentes soterradas, que podem ter ficado invisíveis permanentemente, mas a água que descarregavam precocemente foi imensamente beneficiada e com ela o patrimônio hídrico da Terra. Muitas cidades optaram por esgotamento por meio de drenagem e aí o impacto é de fato hidricamente negativo, porque antecipa o retorno da água ao mar, esta de fato a grande perda da humanidade, involuntária, como efeito colateral de inúmeras ações humanas impensadas ou inevitáveis, ou como efeito programado de inúmeros projetos de drenagem de execução muito dispendiosa, principalmente nos meios urbanos.

Do acima exposto resulta que nascentes, verdadeiras, falsas, ou antrópicas, poderão ter de ser reposicionadas para garantia do bom funcionamento da cidade, da segurança sanitária e geotécnica, ou mesmo de bom resultado estético, como ocorre no mundo inteiro em todas as cidades e como tem ocorrido ao longo de toda a história.   

2 – Fundamentação filosófica

Embora a questão filosófica possa ser posta em diversos outros termos, por brevidade, e considerando o momento do debate ambiental mundial, a filosofia da gestão em todos os seus setores deve ser a da sustentabilidade, todavia sem cometer o lamentável equívoco de privar a geração atual em suposto benefício das gerações futuras, quando é evidente que uma geração atual privada de recursos ambientais suficientes certamente não será capaz de deixar um bom legado às gerações futuras. Esta postura filosófica significa, naturalmente, diversificar ao máximo as fontes de suprimentos de renováveis, associada a diversos ciclos da natureza, porque os suprimentos de renováveis não aproveitados implicam exatamente o desperdício que não beneficia a ninguém e descarrega tensões de demanda sobre os recursos usados. Exemplo: Se usarmos águas subterrâneas hoje, sem promovermos sobretiragem que determine depleção permanente dos aqüíferos, em nada prejudicaremos as gerações futuras, mas, se deixarmos de usá-las, certamente as prejudicaremos de forma indireta, porque isto implica tensionar mais as águas superficiais com impactos negativos sobre o futuro nas bacias contribuintes. Exemplifico: A Grande São Paulo busca água até em Minas Gerais para seu abastecimento. No entanto, considerando as precipitações médias, cada paulistano tem por dia cerca de 750 litros de água precipitados sobre o território metropolitano, que, se fossem parcialmente incluídos na matriz-suprimento em nada prejudicariam qualquer geração futura, e isto ainda contribuiria para a redução das inundações, que tanto infernizam a vida do paulistano atual.

3 – Fundamentação metodológica

A correta aplicação do método cientificamente fundamentado é condição necessária para o êxito. O descontrole do regime hidrológico nas áreas urbanas decorre dos seguintes fatos evidentes:

  • Bloqueio à infiltração pelos telhados, pisos impermeáveis sem cobertura e vias asfaltadas;
  • Concentração do escoamento, que retira tempo ao processo de infiltração;
  • Substituição das superfícies naturais, rugosas e molháveis, como as das florestas, por superfícies antrópicas lisas e não molháveis (de baixa superfície específica, como os telhados, fachadas e vias asfaltadas).

Todas as causas de descontrole acima estão territorialmente dispersas e constitui princípio metodológico evidente fazer coincidir o mais possível os sumidouros de vazão antrópica com os focos geradores de vazão antrópica. Vale dizer: Para desequilíbrios territorialmente difusos, re-equilíbrios territorialmente difusos, ou, de forma simplificada e compacta: para problemas difusos soluções difusas.

Qual é a solução difusa para os telhados senão os próprios telhados? É necessário compreender e difundir a evidência de que o bloqueio pelo telhado é desequilíbrio gerado pelo proprietário do respectivo imóvel, mas também a evidência de que as águas bloqueadas pelos telhados podem ser facilmente conduzidas a reservatórios onde fiquem à disposição para uso compatível com sua qualidade. Onde a solução para as águas bloqueadas e concentradas pelo sistema viário? Essa solução pode ser encontrada em dispositivos diversos, dentre os quais aterros de resíduos, barramentos de assoreamento induzido, semelhantes aos usados no Japão sob o designativo de sabodams, aterros-diques e muretas de pés de taludes. Os aterros de resíduos e as muretas de pé permitem a imobilização de volumes de águas pluviais da ordem de grandeza de 20% do volume de sólidos depositados ou contidos.

Uma questão ainda profundamente metodológica é a seguinte: Da drenagem urbana, no mundo ocidental, pelo menos, espera-se que seja capaz de proporcionar o escoamento de toda a vazão gerada. Grande número de cidades caiu numa armadilha fácil de prever, e mais fácil ainda de reconhecer ao ser passada em revista ao longo da história da drenagem de uma dada cidade. Inicialmente as cidades são pequenas e seus sistemas de drenagem podem ser curtos, levando para fora do território urbano e das vistas dos cidadãos rapidamente as vazões excedentes. Contudo as cidades crescem e a estrutura arboriforme de suas canalizações expande-se para os lados e para montante de seções críticas. Aí começa-se a ver que, diferentemente das árvores verdadeiras, a “árvore da drenagem urbana”  cresce por suas copas de forma quase tão espontânea quanto as copas das árvores verdadeiras, mas os troncos não conseguem seguir essa tendência indefinidamente e então surgem, ainda na linha metodológica de proporcionar o escoamento total, as técnicas de retardo baseadas em retenções de caudais durante os picos de precipitações (o tipo foi notabilizado em São Paulo com o nome de “piscinão”). Quando se adota o “piscinão”, não há de fato uma mudança de metodologia, mas uma mera mudança de circunstâncias. O método é claramente centrado no conceito da vazão prevista, para a qual em cada seção de projeto se faz o dimensionamento considerado suficiente. A evolução é claramente insustentável nas cidades crescentes territorialmente e em termos de adensamento da intensidade da ocupação, pois fatalmente chega o tempo em que as seções de galerias, canalizadas ou naturais, não são mais suficientes e precisam ser ampliadas, mas essa ampliação descarrega mais água a jusante reclamando novas ampliações.

A chave metodológica para a ruptura com o processo de realimentação positiva acima é substituir o princípio da vazão prevista (esperada, provável, com recorrência probabilística de 50, 100, 1000 anos) pelo princípio da vazão admissível. Adotado o princípio da vazão admissível, o problema pode encaminhar-se para uma solução porque vão surgindo evidências de sua eficácia e poderá crescer a capacidade de participação dos cidadãos através de coleta das águas pluviais bloqueadas por seus telhados, estimulada pelas economias que as prefeituras poderão ampliar, por exemplo, através de renúncia fiscal temporária do IPTU para financiar a implantação. (A alternativa legalista, mas não educativa, seria a inclusão da impermeabilização, ainda que motivada, não compensada, por telhados e outras superfícies impermeáveis, na lista dos crimes ambientais).

A questão metodológica para a gestão hidrológica dos meios urbanos poderia ser posta no ditado dos ovos, que, por segurança, não devem ser postos todos num cesto só, e, por favor, não compreendamos que piscinões e canais são cestos diferentes, porque estão filiados ao mesmo princípio, de jogar água fora, o piscinão apenas ajudando a organizar a fila das águas despachadas.

4 – Fundamentação operacional

A operação de conversão de um dado assentamento urbano de sustentabilidade seriamente comprometida pelo descontrole do regime hidrológico para um de sustentabilidade garantida em regime de segurança hidrológica dependerá das circunstâncias locais, especialmente do grau de comprometimento de possíveis soluções precoces por decisões comprometedoras dessas soluções para o futuro. Naturalmente o porte da cidade e as características físicas de seu sítio cumprirão papel importante na montagem do esquema operacional.

5 – Conclusão

À guisa de conclusão, nunca é demais retornar ao dito no início. Nos meios urbanos nunca é suficiente conhecermos apenas algumas de suas partes, em geral as edificadas, porque o conhecimento decisivo encontra-se na forma de acoplamento do edificado ao terreno do seu sítio, vale dizer à sua plataforma geológica, o que faz de cada cidade exemplar único da espécie, e nunca a repetição monótona de soluções excessivamente, e burocraticamente, padronizadas.

Desse acoplamento vêm todas as interações caracterizando para cada cidade um metabolismo físico peculiar desafiando as possibilidades científicas do urbanismo, da arquitetura, da engenharia e da geologia urbana, dentre os domínios profissionais mais diretamente envolvidos. Em benefício da sociedade, que, direta ou indiretamente, custeou seus estudos, todos os profissionais estão obrigados, pelo grau que receberam e pelo juramento que fizeram, a buscar a melhor solução cientificamente fundamentada em cada caso.

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1. O documento encontra-se depositado no Cartório do 1Ofício de Títulos e Documentos de Belo Horizonte, rua Guajajaras, 329, Lj. 01 – Centro 30180-100 – Belo Horizonte – Minas Gerais, E-mail:1rtdbh@1rtdbh.com.br ; WWW.1rtdbh.com.br; fone (31) 3224-6630, com certificação nos seguintes termos:
“Registro No : 1251164
Certifico e dou fé que o presente documento foi apresentado, protocolado, registrado em microfilme e digitalizado sob o n1251164, nesta data.
Belo Horizonte, 26/10/2009.
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O Oficial”
Ainda: Carimbos, assinaturas, selos.
Belo Horizonte, 26/10/2009
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