Revisão Sistemática da Literatura: abordagens e aplicações na Engenharia Civil

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Revisão Sistemática da Literatura: Abordagens e aplicações na Engenharia Civil 15O planejamento urbano não acompanhou o crescimento das cidades, nem o desenvolvimentoeconômico de algumas delas. Essa ausência contribuiu para formação de áreasdensamente construídas, trazendo uma sobrecarga para o sistema de drenagem urbanalocal. Segundo Garofalo et al. (2017), esse excesso no sistema, durante os picos de chuvas,trouxe consigo diversos contratempos para as cidades. Em busca de soluções, vários gestorestêm procurado desfechos que visem reduzir o escoamento superficial, por meio de métodosou técnicas que possibilitem reter, deter, infiltrar, captar, reutilizar as águas das chuvas,e assim, diminuir o volume de escoamento superficial urbano e consequentemente ospontos críticos de alagamentos nas cidades, objetivando seu controle (KAMALI, 2016).Procuram-se dessa forma, alternativas que solucionem esta problemática. Portanto,diversas estratégias foram desenvolvidas para o gerenciamento de águas pluviais, com focona infiltração dessas águas, por meio de métodos ou técnicas, e sua efetiva aplicação.Assim, podem-se destacar: Desenvolvimento de baixo impacto - Low Impact Development(LID), Infraestrutura verde - Green infrastructure (GI), Design urbano sensível à água - WaterSensitive Urban Design (WSUD) e Sistemas de drenagem urbana sustentável - SustainableUrban Drainage Systems (SUDS) conforme preconiza (LIU et al., 2021).O LID tem sido constantemente recomendado como estratégia de adaptação às mudançasclimáticas locais, que tem ocasionado picos de chuvas, a exemplo dos alagamentosurbanos, visando minimizar os impactos provenientes do escoamento das águas pluviais(BAE; LEE, 2020). Eles avaliaram a natureza hidrológica e os benefícios da prevenção decontrole de alagamentos por LID, utilizando simulação de modelo de gestão de águas pluviais- Storm Water Management Model (SWMM) a partir de duas técnicas: telhado verdee pavimento permeável. A pesquisa foi realizada em Seul, capital da Coreia do Sul, que éuma das cidades mais densamente povoadas do mundo. Os resultados revelaram que ajunção dos dois métodos elevou o volume de infiltração em até 54,6% (BAE; LEE, 2020).Xie et al. (2017) adotou a concepção de cidade esponja, que tem como principal objetivoabsorver as águas pluviais urbanas, para analisar a eficiência dos dispositivos de desenvolvimentode baixo impacto, levando em consideração a manutenção do ciclo hidrológico, pormeio de métodos combinados de infraestrutura LID. Eles utilizaram-se do Modelo de Hidrogramade Chicago e do modelo computacional SWMM para simulação de eventos dechuvas com diferentes intensidades e obtiveram como resultados índices de redução do escoamentosuperficial de 100% a 27,5% e redução do pico de chuvas que entre 100% a 15,9%.Zubelzu (2019) apresenta o Sistema de Drenagem Urbana Sustentável (SUDS) comouma metodologia baseada no balanço hídrico, a partir de uma abordagem holística, visandoatingir uma gestão mais assertiva para as águas pluviais, utilizando-o como um conjunto deações e infraestruturas pensadas para a captação, armazenamento e reaproveitamento dessaságuas. Suas análises se deram partir de simulações em quatro bacias hidrográficas urbanasgenéricas, obteve-se uma que além de simular o comportamento das principais variáveis
Revisão Sistemática da Literatura: Abordagens e aplicações na Engenharia Civil 16hidrológicas do balanço hídrico, também foi possível estimar a quantidade ideal de água aser armazenada, possuindo solução ideal as bacias hidrográficas que transportam o escoamentopara as áreas permeáveis e usa a água armazenada para irrigação.García-Terán, Tejero-Monzón e Gil-Díaz (2018) avaliaram as condições para adaptaçãoda infraestrutura do sistema de drenagem, por meio do SDUS, para amenizar os efeitos advindosdas mudanças climáticas, na cidade de Santander, Espanha, sendo possível simularum modelo para análises de alguns cenários. Obteve-se a redução do volume de água transportadopelo sistema convencional, em conjunto com a adaptação da implantação de SDUS,e a combinação de ambos contribuiu para mitigar os impactos ocasionados pelas alteraçõesdos fenômenos meteorológicos.Já Gimenez-Marangues (2020) analisou as mudanças que um sistema SUDS faria emrelação ao controle de alagamentos na União Europeia, e concluiu que mesmo com as mudançaspropostas, o sistema convencional continua sendo predominante e será desafiadortornar o método analisado, algo global. Além disso seria necessário um engajamento social,para que através de atividades metodológicas as barreiras existentes fossem quebradas.Schubert et al. (2017) abordaram como estratégia o uso de Infraestrutura Verde a partirde reservatório de água da chuva, jardins de chuva e telhados verdes, considerando suas localizaçõesmais o próximo possível da fonte de escoamento da bacia urbana. Sua simulação sedeu a partir do Model for Urban Stormwater Improvement Conceptualisation (MUSIC), somado aum modelo de algoritmo hidrodinâmico 2D, Brezo de Begnudelli e Sanders (BreZo) de resoluçãofinal. E concluíram que a instalação completa de GI, para eventos curtos de até 3h duraçãoda precipitação, proporciona benefícios em relação aos riscos de alagamentos, podendo reduzira intensidade do fluxo em 83% em média e a duração das chuvas em 79%.Fu et al. (2018) avaliaram às mudanças que a urbanização estabelece no sistema de drenagemurbana a partir das análises de uso da terra e do escoamento superficial, em uma baciahidrográfica grande, uma sub-bacia e a uma cidade, considerando o uso do solo comofator preponderante e com simulações de vários cenários. A avalição se deu na bacia do rioZhuoshui em Taiwan, China. Eles consideraram a região como uma cidade esponja, quetem como finalidade reduzir o escoamento superficial, reestabelecer o ambiente ecológico econservar os recursos naturais. A atuação do processo de urbanização no escoamento superficialfoi representada por meio dos modelos HEC-1 e SWMM. O primeiro modelo foi utilizadona escala da bacia, considerando as mudanças históricas da cobertura do solo e o escoamentosuperficial, por meio de classificação das imagens de satélite. Já o segundo foi aplicadocomo mecanismo para avaliar o desempenho das instalações LID. As respostas alcançadasrevelaram que os picos de chuvas se intensificaram com aumento da demanda poredificações e pavimentações, para intervalos de baixos retornos e que o LID reduz satisfatoriamenteo escoamento superficial. As análises das variações do escoamento da precipitaçãoe as mudanças no uso do solo, causadas pela urbanização, foram consideradas críticas para
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