Urban growth and its impacts on drainage system of a basin in Natal/RN

The uncontrolled growth of most Brazilian cities is not accompanied by the development of urban infrastructure. With increasing soil sealing, runoff and decreased infiltration volume, impacts on water resources and on population of the areas affected by urban growth are inevitable. This study aims to evaluate the use and occupation of a watershed and analyze the drainage system in order to control the impact using tools to integrate urban development with the drainage of rainwater in an important watershed in the Natal City, Rio Grande do Norte State. The study involved the characterization of the basin XII.4 on the land use and occupation, for the years 2005 and 2014. With the application of SWMM model was possible to analyze the impacts caused by the urbanization process in the existing drainage system, showing the two years analyzed have their areas very close to percentage saturation of impervious areas. Although the region is still predominantly single family residential, suffers increasing verticalization of mainly commercial buildings. The drainage system is inefficient for the area's needs by the year 2005. The drainage system was also tested for four variations of land use by developing scenarios. Scenario 1 is related to the year 2014, considered current. Scenario 2 was adopted the maximum rate of 80% for land use, allowed for the Natal City. Scenario 3 gives the critical condition of land use, with the area 100% impervious. Scenario 4 is applied to the existence of LID (Low Impact Device). The scenarios analysis showed that all indicate deficiency at some point of the drainage system as a result of the high degree of occupation of the area that generate higher flows than the initial drainage system capacity. With the study it became clear that the adoption of non-structural tools are effective in reducing flooding and improving the drainage system capacity.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)O crescimento desordenado da maioria das cidades brasileiras não é, de forma planejada, acompanhado pelo desenvolvimento da infraestrutura urbana. Com o aumento da impermeabilização do solo, do escoamento superficial e a diminuição do volume infiltrado, impactos sobre os recursos hídricos e sobre a população das áreas afetadas pelo crescimento urbano são inevitáveis. Este trabalho tem como objetivo avaliar o uso e ocupação do solo de uma bacia e analisar o sistema de drenagem, de forma a controlar os impactos por meio de medidas que integrem o desenvolvimento urbano com a drenagem das águas pluviais em uma importante bacia na cidade de Natal/RN. O estudo envolveu a caracterização da bacia XII.4, sobre o uso e ocupação do solo, referente aos anos de 2005 e 2014. Com a aplicação do modelo SWMM foi possível analisar os impactos causados pelo processo de urbanização no sistema de drenagem existente, mostrando que os dois anos analisados encontram- se com suas áreas muito próximas do estado de saturação, em termos de porcentagem de áreas impermeáveis. Apesar da região ainda ser predominantemente residencial unifamiliar, sofre crescente verticalização, principalmente de edifícios comerciais. Sobre o sistema de drenagem, este se encontra ineficiente para as necessidades da área já no ano de 2005. O sistema de drenagem também foi testado para quatro variações de uso do solo através da elaboração de cenários. O cenário 1 é relacionado ao ano de 2014, considerado atual. O cenário 2 foi adotada a taxa máxima de 80% para a ocupação do solo, permitida para o município de Natal. O cenário 3 apresenta o estado crítico de ocupação do solo, estando à área 100% impermeabilizada. O cenário 4 é aplicado para a existência de LID( Dispositivo de Baixo Impacto). A análise dos cenários mostrou que todos indicam deficiência em algum ponto do sistema de drenagem em conseqüência do alto grau de ocupação da área que geram escoamentos superiores a capacidade inicial do sistema. Com o estudo ficou claro que a adoção de medidas não estruturais são eficientes na redução de alagamentos e no aumento da capacidade do sistema de drenagem