Impacto da colmatação de pavimentos de concreto permeáveis e do tipo de solo de fundação na redução do pico de cheia urbana em Fortaleza, Brasil
DOI:
https://doi.org/10.18265/2447-9187a2026id9249Palavras-chave:
Colmatação, Alagamentos, Modelagem Hidráulica, Concreto Permeável, Drenagem UrbanaResumo
Este estudo teve como objetivo avaliar o efeito da aplicação de pavimentos permeáveis sob diferentes condições de colmatação e tipos de solo de fundação na redução de picos de cheia urbana. Doze placas de concreto foram analisadas, seis com membrana geotêxtil interna e seis sem esse tipo de membrana, para avaliar a eficácia da limpeza. Os ensaios de infiltração mostraram que, mesmo após a limpeza, a permeabilidade não retornou à sua condição original, e a inclusão da membrana geotêxtil não demonstrou impacto positivo na recuperação da permeabilidade. Esses achados ressaltam a necessidade de estratégias de manutenção mais eficazes. A aplicação de pavimentos permeáveis foi simulada por meio da modelagem de uma sub-bacia na cidade de Fortaleza, Ceará. Os efeitos no pico de inundação foram considerados em diferentes tipos de solos de fundação, como solos argilosos e arenosos. Além disso, uma análise de 300 ensaios de infiltração permitiu identificar as áreas mais adequadas para a implementação de pavimentos permeáveis em Fortaleza. Os resultados indicaram uma redução de até 20,83% nos picos de vazão com a implementação de pavimentos permeáveis, reforçando o potencial dessa tecnologia na gestão sustentável de águas pluviais e no controle de inundações. Essa abordagem pode ser uma solução viável para o gerenciamento do escoamento urbano em regiões tropicais semelhantes e para a prevenção de inundações generalizadas.
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Referências
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 7229: Projeto, construção e operação de sistemas de tanques sépticos. Rio de Janeiro: ABNT, 1993. In Portuguese.
ABNT – ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. ABNT NBR 16416: Pavimentos permeáveis de concreto – Requisitos e procedimentos. Rio de Janeiro: ABNT, 2015. In Portuguese.
AHIABLAME, L. M.; ENGEL, B. A.; CHAUBEY, I. Effectiveness of low impact development practices: literature review and suggestions for future research. Water, Air, & Soil Pollution, v. 223, p. 4253-4273, 2012. DOI: https://doi.org/10.1007/s11270-012-1189-2.
ANA – AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS. Nota Técnica nº 46/2018/SPR: Produção de base vetorial com o Curve Number (CN) para BHO 2014 (BHO_CN). Brasília, DF: ANA, 2018. Available at: https://metadados.snirh.gov.br/geonetwork/srv/api/records/d1c36d85-a9d5-4f6a-85f7-71c2dc801a67/attachments/NOTA_TECNICA_46_2018_SPR.pdf. Accessed on: 7 Oct. 2025. In Portuguese.
ASTM – AMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS. ASTM D6637: standard test method for determining tensile properties of geogrids by the single or multi-rib tensile method. West Conshohocken: ASTM International, 2009.
BATEZINI, R.; BALBO, J. T.; HASELBACH, L.; CURVO, F. O.; KALLEDER, G. N.; SATO, B. S.; ZEMA, D. Experimental appraisal for characterizing laboratorial and field performance parameters of pervious concrete pavement. Ambiente Construído, v. 21, n. 2, p. 117-194, 2021. DOI: https://doi.org/10.1590/s1678-86212021000200520.
BEZERRA, F. A. C. A problemática da drenagem de águas pluviais no município de Fortaleza-CE: o caso da Bacia do Riacho Maceió-Papicu. 2007. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2007. In Portuguese.
BONICELLI, A.; GIUSTOZZI, F.; CRISPINO, M. Experimental study on the effects of fine sand addition on differentially compacted pervious concrete. Construction and Building Materials, v. 91, p. 102-110, 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2015.05.012.
BROWN, R. A.; BORST, M. Evaluation of surface infiltration testing procedures in permeable pavement systems. Journal of Environmental Engineering, v. 140, n. 3, p. 1-12, 2014. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)EE.1943-7870.0000808.
DRAKE, J.; BRADFORD, A.; VAN SETERS, T. Hydrologic performance of three partial-infiltration permeable pavements in a cold climate over low permeability soil. Journal of Hydrologic Engineering, v. 19, n. 9, p. 1-9, 2014. DOI: https://doi.org/10.1061/(asce)he.1943-5584.0000943.
DU, S.; SHI, P.; VAN ROMPAEY, A.; WEN, J. Quantifying the impact of impervious surface location on flood peak discharge in urban areas. Natural Hazards, v. 76, p. 1457-1471, 2015. DOI: https://doi.org/10.1007/s11069-014-1463-2.
DU PLESSIS, A.; OLAWUYI, B. J.; BOSHOFF, W. P.; LE ROUX, S. G. Simple and fast porosity analysis of concrete using X-ray computed tomography. Materials and Structures, v. 49, p. 553-562, 2016. DOI: https://doi.org/10.1617/s11527-014-0519-9.
FUNCEME – FUNDAÇÃO CEARENSE DE METEOROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS. Postos Pluviométricos. 2022. Available at: http://www.funceme.br/?page_id=2694. Accessed on: 15 Apr. 2026. In Portuguese.
GARCIA, E. S. H. Avaliação da progressão da colmatação de peças pré-moldadas de concreto permeável por meio de tomografia computadorizada. 2022. Tese (Doutorado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Santa Catarina, Florianópolis, 2022. Available at: https://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/247372. Accessed on: 6 Oct. 2025. In Portuguese.
HAWKINS, R. H.; THEURER, F. D.; REZAEIANZADEH, M. Understanding the basis of the curve number method for watershed models and TMDLs. Journal of Hydrologic Engineering, v. 24, n. 7, p. 1-8, 2019. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)HE.1943-5584.0001755.
KIA, A.; WONG, H. S.; CHEESEMAN, C. R. Clogging in permeable concrete: a review. Journal of Environmental Management, v. 193, p. 221-233, 2017. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2017.02.018.
LI, H.; KAYHANIAN, M.; HARVEY, J. T. Comparative field permeability measurement of permeable pavements using ASTM C1701 and NCAT permeameter methods. Journal of Environmental Management, v. 118, p. 144-152, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2013.01.016.
LIMA, K.; BEZERRA, F. A. C.; RIBAS, L. V. S.; FERREIRA, W. L. G.; BRANCO, V. T. F. C. Análise da relação entre a permeabilidade e a estrutura interna do concreto poroso. In: CONGRESSO DE PESQUISA E ENSINO EM TRANSPORTES (ANPET), 38., 2024, Florianópolis. Anais [...]. Florianópolis: ANPET, 2024. v. 3, 311234. Available at: https://proceedings.science/anpet/anpet-2024/trabalhos/analise-da-relacao-entre-a-permeabilidade-e-a-estrutura-interna-do-concreto-poro. Accessed on: 6 Oct. 2025. In Portuguese.
LIMA, M. S.; CHAVES, M. T. R.; AGUIAR, M. F. P.; FARIAS, T. R. L. Influência do resíduo de construção e demolição como agregado na produção de concreto para pavimentos permeáveis. Revista Principia, João Pessoa, v. 62, e8566, 2025. DOI: https://doi.org/10.18265/2447-9187a2024id8566. In Portuguese.
LIU, Z.; HE, C.; ZHANG, Q.; HUANG, Q.; YANG, Y. Extracting the dynamics of urban expansion in China using DMSP-OLS nighttime light data from 1992 to 2008. Landscape and Urban Planning, v. 106, n. 1, p. 62-72, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2012.02.013.
LUCKE, T.; BEECHAM, S. Field investigation of clogging in a permeable pavement system. Building Research & Information, v. 39, n. 6, p. 603-615, 2011. DOI: https://doi.org/10.1080/09613218.2011.602182.
MARINHO, M. N.; COUTINHO, A. P.; SANTOS NETO, S. M.; CASAGRANDE, C. A.; SANTOS, G. T. L.; CARNEIRO, A. M. P. Mathematical modeling of the infiltration in a permeable pavement on the field scale. Revista Brasileira de Recursos Hídricos (RBRH), v. 25, e39, 2020. DOI: https://doi.org/10.1590/2318-0331.252020200052.
MESQUITA, J. B. F.; PEREIRA, S. P.; LIMA NETO, I. E. Modelagem da drenagem urbana e avaliação das cargas bacteriológicas na Vertente Marítima de Fortaleza, Ceará. Engenharia Sanitária e Ambiental, v. 25, n. 1, p. 205-216, 2020. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-41522020189161. In Portuguese.
MIGUEL, B. H.; RENNÓ, C. D. Uso de dados de radar meteorológico em modelo hidrológico SCS-CN para a estimativa de escoamento superficial. Revista Brasileira de Cartografia, v. 72, n. 3, p. 501-516, 2020. DOI: https://doi.org/10.14393/rbcv72n3-53684. In Portuguese.
NEITHALATH, N.; SUMANASOORIYA, M. S.; DEO, O. Characterizing pore volume, sizes, and connectivity in pervious concretes for permeability prediction. Materials Characterization, v. 61, n. 8, p. 802-813, 2010. DOI: https://doi.org/10.1016/j.matchar.2010.05.004.
OLIVEIRA, L. C. B. Análise da permeabilidade e da colmatação em concretos permeáveis produzidos com agregado reciclado de concreto. 2017. Dissertação (Mestrado em Sistemas de Infraestrutura Urbana) – Pontifícia Universidade Católica de Campinas, Campinas, 2017. Available at: https://repositorio.sis.puc-campinas.edu.br/handle/123456789/1941. Accessed on: 6 Oct. 2025. In Portuguese.
RADFAR, A.; ROCKAWAY, T. D. Clogging prediction of permeable pavement. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, v. 142, n. 4, p. 1-11, 2016. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)IR.1943-4774.0000975.
SANDOVAL, G. F. B.; GALOBARDES, I.; CAMPOS, A.; TORALLES, B. M. Assessing the phenomenon of clogging of pervious concrete (Pc): experimental test and model proposition. Journal of Building Engineering, v. 29, e101203, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jobe.2020.101203.
SANDOVAL, G. F. B.; PIERALISI, R.; RISSON, K. D. B. S.; MOURA, A. C.; TORALLES, B. M. Clogging phenomenon in pervious concrete (PC): a systematic literature review. Journal of Cleaner Production, v. 365, 132579, 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.132579.
SANSALONE, J.; KUANG, X.; YING, G.; RANIERI, V. Filtration and clogging of permeable pavement loaded by urban drainage. Water Research, v. 46, n. 20, p. 6763-6774, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.watres.2011.10.018.
SANSALONE, J.; TENG, Z. In situ partial exfiltration of rainfall runoff. I: quality and quantity attenuation. Journal of Environmental Engineering, v. 130, n. 9, p. 1008-1020, 2004. DOI: https://doi.org/10.1061/(ASCE)0733-9372(2004)130:9(990).
SARTORI, A. Avaliação da classificação hidrológica do solo para a determinação do excesso de chuva do método do Serviço de Conservação do Solo dos Estados Unidos. 2004. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Estadual de Campinas, Campinas, 2004. Available at: https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/307232. Accessed on: 6 Oct. 2025. In Portuguese.
SCS – SOIL CONSERVATION SERVICE. National Engineering Handbook: Section 4 – Hydrology. Washington, D.C.: Soil Conservation Service, 1975.
SEIFEDDINE, K.; AMZIANE, S.; TOUSSAINT, E. State of the art on the hydraulic properties of pervious concrete. Road Materials and Pavement Design, v. 24, n. 11, p. 2561-2596, 2023. DOI: https://doi.org/10.1080/14680629.2022.2164332.
SUMANASOORIYA, M. S.; NEITHALATH, N. Pore structure features of pervious concretes proportioned for desired porosities and their performance prediction. Cement and Concrete Composites, v. 33, n. 8, p. 778-787, 2011. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2011.06.002.
TALEGHANI, M. Outdoor thermal comfort by different heat mitigation strategies: a review. Renewable and Sustainable Energy Reviews, v. 81, Part 2, p. 2011-2018, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.rser.2017.06.010.
TEIXEIRA, L. F. C.; MENESES FILHO, A. S. Avaliação de desempenho hidráulico de sarjetas no sistema de drenagem urbana: um estudo no bairro Aldeota, em Fortaleza (CE). Revista Tecnologia, v. 41, n. 1, p. 1-15, 2020. DOI: https://doi.org/10.5020/23180730.2020.10757. In Portuguese.
TONG, B. Clogging effects of Portland cement pervious concrete. 2011. Master Thesis (Master’s Degree in Civil Engineering) – Iowa State University, Amnes, 2011. DOI: http://dx.doi.org/10.31274/etd-180810-303.
TORRICO, J. J. T. Práticas hidrológicas. Rio de Janeiro: Transcon, 1974. 120 p. In Portuguese.
TUCCI, C. E. M. Hidrologia: ciência e aplicação. 4. ed. Porto Alegre: UFRGS: ABRH, 2009. In Portuguese.
VERMA, S.; SINGH, P. K.; MISHRA, S. K.; SINGH, V. P.; SINGH, S.; SINGH, A. Activation soil moisture accounting (ASMA) for runoff estimation using soil conservation service curve number (SCS-CN) method. Journal of Hydrology, v. 589, e125114, 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2020.125114.
WANG, J.; MENG, Q.; TAN, K.; ZHANG, L.; ZHANG, Y. Experimental investigation on the influence of evaporative cooling of permeable pavements on outdoor thermal environment. Building and Environment, v. 140, p. 184-193, 2018. DOI: https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2018.05.033.
ZHOU, Y.; SMITH, S. J.; ZHAO, K.; IMHOFF, M.; THOMSON, A.; BOND-LAMBERTY, B.; ASRAR, G. R.; ZHANG, X.; HE, C.; ELVIDGE, C. D. A global map of urban extent from nightlights. Environmental Research Letters, v. 10, n. 5, e054011, 2015. DOI: http://doi.org/10.1088/1748-9326/10/5/054011.
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