:: Instituição

O Instituto de Pesquisas Hidráulicas (IPH) é uma unidade da Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS) especializada em ensino (graduação e pós-graduação), pesquisa e extensão nas áreas de recursos hídricos e saneamento ambiental. O IPH/UFRGS atua no desenvolvimento de projetos de irrigação e drenagem; hidrologia de águas subterrâneas e superficiais, erosão e sedimentação; hidráulica e hidromecânica; planejamento e gestão de recursos hídricos e saneamento ambiental. Em áreas urbanas, destaca-se por sua atuação multidisciplinar na pesquisa e gestão de águas urbanas, integrando conhecimentos sobre hidrologia, sedimentologia, qualidade da água, tratamento de água e esgotos e gestão e planejamento de recursos hídricos.

:: Resumo do Projeto

A pesquisa desenvolve metodologia para constituir um sistema de avaliação de águas urbanas pluviais e fluviais composto por conjuntos de blocos especializados em modelagem integrada (avaliação), na evolução do uso e da ocupação do solo e na infra-estrutura (cenários), no monitoramento de parâmetros de repercussão hídrico-ambiental (indicadores) e no cotejo econômico-ambiental das situações (valoração). O estudo de caso focaliza a bacia do córrego Capivara em Porto Alegre (figura 1).


Figura 1 - Bacia do Capivara – uso e ocupação do solo


Os blocos de pesquisa estão interligados, conforme mostra a figura 2, onde está indicada uma integração de modelagem quali-quantitativa, com informações de experimentos e monitoramento, para avaliar os escoamentos pluviais e fluviais de uma bacia hidrográfica urbana, segundo cenários de uso e ocupação do solo associados a sistemas de controle de qualidade e quantidade dos escoamentos. Nesse sistema de avaliação, cada bloco configura um objetivo específico, cuja composição integrada gera o resultado final.
No bloco do ‘modelo gerador de cargas’, o desenvolvimento do modelo baseia- se em modelos hidrológicos distribuídos já existentes e adapta-se a uma versão para a situação de área urbana. A geração de cargas poluentes está relacionada com parâmetros e informações georreferenciadas como: uso do solo, dados socioeconômicos da população, informações sobre a existência e a eficiência de sistemas de coleta de resíduos sólidos e de esgotamento sanitário, e presença de indústrias. Estão sendo consideradas as funções de cargas de DBO, nitrogênio total, fósforo total, coliformes fecais e oxigênio dissolvido. No bloco ‘modelo quali-quant’, estão sendo desenvolvido ou adaptado um módulo de cálculo de transporte de poluentes, baseado na equação de advecção e decaimento dos poluentes, parametrizado de forma individual e, se necessário, interdependente para cada tipo de poluente. O modelo é verificado com resultados coletados em bacia experimental urbana, com pontos de monitoramento localizados de forma a monitorar regiões com diferentes graus de urbanização e geração de cargas.


Figura 2 - Sistemas de avaliação de águas urbanas pluviais e fluviais – diagrama metodológico


No bloco ‘uso e ocupação do solo’, os cenários são avaliados por metodologia multicritério, prevendo-se o uso de combinação ordenada ponderada. Na definição de cenários, os critérios físicos restritivos englobam áreas já urbanizadas, áreas de preservação permanente, áreas de equipamentos urbanos (parques, praças, parques), vias e logradouros públicos. Como fatores restritivos adicionais consideram-se a conexão com o anel de nascentes de Porto Alegre, a preservação da rede de drenagem natural, a declividade do terreno e a proximidade deáreas sujeitas a enchentes. Como fatores indutivos na formação de cenários consideram-se a proximidade e o tempo de deslocamento até o centro urbano do município e a proximidade de áreas urbanizadas e vias públicas (avenidas e rodovias).
No bloco ‘sistemas de controle de qualidade e quantidade’, a idéia é extrair e analisar dados de experimentos de campo de estruturas de controle quali-quantitativo das águas plúvio-fluviais, para avaliar parâmetros que qualificarão cenários específicos. A pesquisa faz experimento com estrutura de banhado construído para verificar o grau de controle quali-quantitativo de águas provenientes da drenagem pluvial e águas cinzas. As variáveis para controle incluem TOC, pH, OD, turbidez, clorofila, nutrientes, hidrocarbonetos e comunidades biológicas como macroinvertebrados, zooplâcton e fitoplâncton. Outra estrutura experimental é o pavimento permeável, já construído no IPH/ UFRGS, que está sendo monitorado para avaliar a sua aplicabilidade para o controle da qualidade das águas pluviais, identificando os contaminantes presentes na água de drenagem que nela transitam. Junto com esse experimento associam-se outros relativos a trincheiras de infiltração e ecotelhados, com objetivos semelhantes. Adicionalmente, uma estrutura retentora de lixo experimental em córrego urbano fornece dados sobre origem e trânsito desses resíduos em bacias.
O bloco ‘sistema de monitoramento’ diz respeito ao monitoramento hidrológico e de parâmetros de qualidade da água da bacia piloto (Capivara), que embasa a modelagem. A fluviometria na bacia hidrográfica está sendo monitorada através da instalação de postos com registrador automático de nível d´água. Nessas seções estão sendo efetuadas medições de vazão com molinete e coletas de amostras de água e sedimento suspenso tanto para fluxo de base quanto por evento. Amostras são testadas para fósforo total, matéria orgânica, nitrogênio e poluentes orgânicos voláteis e semivoláteis. A rede conta também com monitoramento meteorológico na bacia. O bloco ‘ambiental-econômico’ desenvolve metodologia aplicável a bacias urbanas para determinar os impactos ambientais e econômicos relativos a processos de controle dos escoamentos urbanos, com base nos dados da bacia do Capivara.