ATENÇÃO! O conteúdo deste post é meramente ilustrativo e emprega uma linguagem de fácil compreensão de leigos e contém dicas importantes de casos que necessitam do trabalho de especialistas como Engenheiros e Geólogos, assim como de casos em que se deve chamar o Corpo de Bombeiros e a Defesa Civil .
A chuva é analisada por muitas pessoas como um fenômeno simples em que gotículas de água caem do céu. Na verdade, a formação da chuva, a sua precipitação e a evaporação para a formação de novas chuvas é um fenômeno complexo e deve ser analisada de forma integrada.
CICLO HIDROLÓGICO (Estados físicos da água)
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| NUVEM - É o estado da água quando ela se encontra na alta atmosfera. | CHUVA - É o estado da água quando a nuvem condensa na forma de gotículas. | RIO - É o estado da água quando ela percola através da superfície do solo e vai formar os oceanos. | PERCOLAÇÃO - É o estado da água que flui no interior do subsolo, formando verdadeiros rios subterrâneos. | VAPOR - É estado gasoso da água quando o calor faz a água vaporizar. O vapor sobe para a alta atmosfora para formar as nuvens. |
O QUE ACONTECE COM A ÁGUA DA CHUVA DEPOIS QUE ELA CAI NO SOLO
Uma parte infiltra no solo e vai formar o lençol freático e os rios subterrâneos. Formam verdadeiros reservatórios de água doce. Você pode cavar um poço raso (chamado freático) e retirar essa água para uso próprio. Uma boa parte sai do subsolo na forma de bicas e minas d'água e vão formar rios, lagoas e reservatórios.
O resto que não conseguiu infiltrar-se no solo corre pela superfície. Nas ruas formam enxurradas e podem arrastar carros e invadir casas na forma de inundações. Formam também os rios, lagos, mares e oceanos. Uma forma inteligente de armazenar água é mantê-la no subsolo. Lá ela estará protegida conta contaminações e não sofre evaporação pois não recebe o calor do sol.
COM A IMPERMEABILIZAÇÃO DO SOLO, A ÁGUA PRECISA PROCURAR OUTRA ROTA.
A construção das cidades altera a permeabilidade do solo. Quando se constrói uma casa, o solo que compreende toda aquela área ocupada pela casa não vai mais receber água. Sua permeabilidade se torna, portanto, zero. A Lei do Zoneamento procura impedir que todo o lote de terreno seja ocupado. Define, então, um número percentual chamado Taxa de Ocupação, dando a entender que a casa não pode ocupar mais que aquele percentual. A lei, entretanto, é falha e nada diz com relação à parte não ocupada do terreno. Então, o cidadão, por uma questão de facilidade de limpeza, aplica um grande cimentado em toda aquela área não ocupada pela casa. São raros os cidadãos que deixam um pequeno espaço reservado para o jardim. É por essa razão que a permeabilidade em zonas residenciais cai para ZERO na maior parte.
Veja, por exemplo, o caso de um prédio de condomínio. O prédio em si ocupa uma parte pequena do terreno. O resto é totalmente ocupado pela garagem subterrânea. Não há nenhuma permeabilidade, isto é, a permeabilidade cai para zero. E não adianta colocar grandes jardins e floreiras pois tais jardins e floreiras instaladas sobre laje também tornam a permeabilidade zero.
Há casos de grandes estacionamentos abertos, principalmente em supermercados e shopping centers, cujo piso são revestidos com asfalto. Toda essa água é drenada e despejada na rua para ser conduzida à boca de lobo por onde ela atinge a galeria de águas pluviais. Antes do revestimento do piso, a água da chuva infiltrava-se no próprio solo. No lado da via pública também encontramos problemas de permeabilidade. As ruas são revestidas com asfalto. Ora este material torna o solo totalmente impermeável. A água da chuva que antes era absorvida pelo próprio solo, passa a correr por cima do asfalto. Algumas exceções: As ruas antigas eram revestidas com os populares "macacos", tecnicamente conhecidos como paralelepípedos. Este tipo de revestimento deixa uma fresta entre um bloco e outro, fresta por onde a água da chuva pode infiltrar no subsolo.
Outros tipos de revestimentos como os blocos articulados como os populares blocos sextavados e outros de outros formatos, também deixam uma fresta entre um bloco e outro. Toda essa preocupação com o piso da via pública (ruas, praças e avenidas) não é muito significativa pois a área ocupada pelos logradouros públicos não chega a 20% da área total de uma cidade.
COMO SE FORMA A CHUVA DE VERÃO
O Clima Tropical úmido propicia uma chuva muito fina, também conhecida como nevoeiro, neblina, serração ou garoa. O princípio de formação da chuva é a mesma, isto é, a condensação da umidade do meio ambiente. A vegetação densa é a principal formadora de umidade. Ao contrário do Clima Tropical, no Clima de Deserto, não há umidade a ser condensada. Superfícies que não conseguem absorver o calor, devolvem o calor ao meio ambiente. A floresta absorve totalmente o calor que vem do sol. As folhas transformam uma parte do calor em energia, por meio da fotossíntese, e o resto para promover a evapo-transpiração. Com isso, quase nada do calor recebido do sol é devolvido ao meio ambiente na forma de calor. No deserto (exemplo: Deserto de Saara), só tem areia. A areia não tem capacidade de absorver o calor. Então devolve todo o calor recebido do sol para o meio ambiente, esquentando o ar atmosférico. A cidade densamente urbanizada, do ponto de vista do clima, é como um deserto. Metade (pelo menos) da cidade é areia, como no deserto. Mas, diferentemente do deserto, onde a areia fica solta, na cidade a areia fica fixa na forma de concreto armado. Dá na mesma, no ponto de vista do clima. Existe uma grande agravante. No deserto, 1 quilômetro quadrado equivale a 1 quilômetro quadrado de areia. Na cidade essa proporção não é a mesma. Os prédios erguem-se a centenas de metros acima do solo, oferecendo muitos metros quadrados de parede para serem esquentadas pelo sol.
O telhado das casas, a cobertura das fábricas, o asfalto das ruas, as quadras de esporte, os estacionamentos descobertos, os aeroportos, as estações do metrô, as linhas de trens e muitos outros locais (faça um exercício mental) esquentam o ar pois são desprovidos de vegetação que poderia absorver o calor do sol. Esse ar, por ser quente, vai querer subir. A isso chamamos térmica ascendente.
A térmica ascendente quer subir mas encontra uma barreira muito resistente que são as nuvens. As nuvens bloqueiam a subida das térmicas. Num dia quente de verão, o sol produz mais e mais calor. Mais térmicas ascendente e úmidas vão se acumular na parte de baixo das nuvens, forçando as nuvens, ainda mais, para cima. As nuvens continuam a resistir e não deixam as térmicas passarem. A pressão vai aumentando, até que chega um ponto em que as térmicas conseguem romper as nuvens. Nesse ponto de rompimento forma-se uma violenta corrente ascendente (para cima) de um ar quente e úmido. Por causa da pressão exercida pela térmica, essa corrente consegue atingir altitudes cada vez mais elevadas onde o ar é cada vez mais frio. Para vocês terem uma idéia, quando viajamos de avião (a 10.000 metros de altitude) a temperatura no lado externo do avião é, em geral, da ordem de 50 graus Celsius NEGATIVOS. Encontrando esse ar frio, a umidade contida nas térmicas congelam (viram gelo). O elemento deflagrante desse processo são micropartículas da ordem de 0,1 a 1,0 mícrons de poluentes metropolitamos como o carbono mal queimado nos processos de combustão (veículos e indústrias). Esse gelo formado continua a subir devido à velocidade ascendente das térmicas. Na medida em que sobem, as partículas de gelo vão agregando mais e mais umidade e, com isso, vão aumentando de tamanho. Chegam a atingir tamanhos gigantescos como o de uma bola de futebol. Com o aumento do peso, as térmicas ascendentes não conseguem mais continuar a "empurrar" a bola de gelo para cima e, devido ao seu próprio peso, as bolas começam a cair. No caminho de descida, a bola de gelo encontra o ar quente que está subindo a uma grande velocidade. Esse ar quente começa a derreter a bola de gelo. Com isso a bola vai ficando pequena.Geralmente, no percurso de descida, o ar quente ascendente consegue derreter totalmente a bola de gelo. Por isso, as Chuvas de Verão dão pingos grossos e muito gelados, pois as gotas são gelo derretido. Algumas vezes, o gelo não é totalmente derretido e consegue chegar ao chão. Chamamos de granizo. Essa região em que acontece essa "guerra" entre térmicas que querem subir e gelo que quer descer é bem característica, formando uma espécie de tubo, e acontece em um espaço relativamente pequeno de alguns quilômetros de largura. Na foto da esquerda se pode ver que as térmicas conseguiram furar o bloqueio feito pelas nuvens e atingiram altas altitudes onde a umidade é transformada em gelo. Na outra foto se pode ver a queda do grande volume de gelo picado sobre um pequena região da cidade.
Você pode ver esse espetáculo da guerra entre as térmicas ascendetes e as bolas de gelo caindo com o auxílio de um binóculo, focando naquela mancha escura que se forma na tempestade de verão. A mancha escura é o gelo caindo. Como pode ter gelo com o tamanho de uma bola de futebol, os aviões evitam de penetrar nesse tipo de nuvem pois uma colisão pode provocar a queda do avião.Como efeito secundário dessa "guerra", o atrito entre o gelo caindo e o ar quente ascendente produz muita eletricidade estática que ao se acumular produzem raios muito fortes (descargas elétricas atmosféricas) que ao se descarregarem produzem ruídos monumentais conhecidos como trovões.Nunca se deve correr dentro (ou debaixo) de uma tempestade pois a corrida faz seu corpo acumular mais eletricidade estática aumentando a chance de um raio cair em você. É por isso que numa partida de futebol sob chuva, o raio vai cair naquele jogador que mais corre dentro do campo.
COMO OCORREM OS DESASTRES
De forma genérica podemos afirmar que NÃO EXISTE TALUDE ESTÁVEL. Todo e qualquer talude um dia sofrerá uma queda. A natureza procura sempre uma situação de equilíbrio e o equilíbrio mais estável é um plano horizontal. Taludes constituídos por materiais de baixa coesão terão queda em curto prazo enquanto que taludes constituídos por materiais de alta coesão terão queda a longo prazo e taludes constituídos por rochas terão queda a prazos ainda maiores.
QUEDA POR DESBARRANCAMENTO:A queda do barranco por desbarracamento é causado pela perda da coesão do material.Os materiais possuem uma propriedade chamada COESÃO que é uma força interna que mantém as partículas do material "coesas", isto é, grudadas uma nas outras. É a coesão que permite que a gente trabalhe com a argila para fazer vasos e utensílios.Enquanto a argila tem uma coesão alta, o silte tem uma coesão menor e a areia quase não tem coesão. Imaginemos um talude formado por uma argila de boa qualidade, isto é, uma argila com alta coesão. As intempéries, isto é, a sucessão de períodos de chuva seguida de períodos de estiagem (sem chuva) faz com que a argila vá perdendo, gradualmente a sua coesão.Com a perda da coesão, começam a se formar no solo trincas e rachaduras que vão aumentando com o tempo.
Chega um dia que a coesão se torna tão baixa que o talude já não consegue ficar de pé e então desbarranca. No desbarrancamento, as casas e árvores tombam para fora e vão rolando por cima das casas de baixo que ficam soterradas.O desbarrancamento ocorre, geralmente, no dia de chuva pois a água da chuva penetra nas rachaduras acelerando o processo. Mas não há necessidade de estar chovendo para ocorrer um desbarrancamento. O solo já fragilizado pelas trincas pode romper por alguma trepidação no solo como a passagem de veículos pesados.Você pode perceber que há risco de desbarrancamento observando o piso na parte de cima do talude pois surgem trincas no sentido logitudinal (paralelo) do talude.Você pode diminuir o risco de desbarrancamento colocando lonas plásticas por sobre as trincas.QUEDA POR DESLIZAMENTO OU ESCORREGAMENTO:A queda do talude por escorregamento é causado pela formação de lama no interior do talude. A água da chuva que infiltra (entra) no terreno ou o vazamento de uma tubulação de água de abastecimento, de esgoto sanitário ou de água pluvial vai formar uma rede de percolação. Nos locais em que ocorrem a infiltração a rede corre para baixo. Entretanto, na medida em que a água vai encontrando camadas menos permeáveis do solo, a direção do fluxo vai mudando na direção de fora do talude.Como a pressão de percolação é alta, a água vai carriando (carregando) as particulas finas da argila. Você sabe que este fenômeno está ocorrendo observando a água que sai no pé do talude. Se a água sai limpa é por que não está havendo carriamento. Se a água sai com cor de barro é por que está havendo carriamento de partículas de argila. No lugar em que estava a partícula, sobra então um vazio. Com a formação de vazios, as demais partículas se movimentam (fenômeno conhecido como adensamento, pois a argila vai ficar com menos vazios, isto é, mais densa) e esse movimento produz lama. A lama forma uma superfície arredondada que serve de escorregador para a parte de cima do talude. Então ocorre o "escorregamento".No escorregamento, as casas e árvores tombam para dentro do talude. A terra que escorregou vai parar na parte de baixo do talude que se levanta. Casas que estavam no pé do talude são levantadas.Nem sempre a água responsável pela formação da lama é a água que está infiltrando nas proximidades do local do risco. Muitas vezes essa água pode estar infiltrando em locais bastante distante às vezes a quilômetros do local.Então, locais em que está ocorrendo ou acabou de ocorrer um escorregamento pode sofrer um outro escorregamento mais para dentro. Nestes casos, a área a ser evacuada deve ser bastante ampla.O escorregamento pode ocorrer depois que a chuva parou. É que a água que vai formar a lama leva um tempo para infiltrar e chegar até o ponto em que vai formar a lama.Você pode diminuir o risco do escorregamento colocando pesos (sacos de areia) no pé do talude.
CICLO HIDROLÓGICO
O QUE É CICLO HIDROLÓGICO?
Aprendemos no Quinto-Ano do ensino fundamental que existe uma coisa chamada Ciclo Hidrológico segundo a qual a água realiza um ciclo, isto é, uma volta: Num primeiro instante, graças ao calor que recebe do sol, a água evapora dos rios, lagos e mares formando as nuvens. Estas nuvens encontrando uma massa fria condensam e caem na forma de chuva formando os rios, lagos e mares. Essa teoria é amplamente representada por um desenho clássico que aparece em tudo quanto é cartilha e livros didáticos. Pode variar um pouco mas na essência é o seguinte:Na primeira fase do Ciclo, ocorre a evaporação da água da superfície do solo e rios graças à ação do calor do sol, na segunda a água evaporada forma as nuvens que são transportadas pelo vento e na terceira ocorre a precipitação que vai formar os rios, fechando o Ciclo.Parece muito simples mas, na realidade, não é bem assim que acontecem as coisas.Há regiões na Terra em que têm uma floresta exuberante e chove muito e há regiões desérticas onde praticamente nunca chove. Por que? Nessas regiões em que há mata densa e chove muito, os cientistas não sabem bem qual é a causa e qual é o efeito, isto é, alguns dizem que chove muito por causa da mata densa e outros que existe mata densa graças à chuva intensa. Quem será que está com a razão? Nestas questões climáticas, estamos aprendendo que precisamos raciocinal de forma GLOBAL para entender.Todos já devem ter ouvido falar do Fenômeno El Niño. São alterações climáticas que ocorrem no Oceano Pacífico, há muitos milhares de quilômetros daqui mas que afetam diretamente o nosso clima brasileiro. Como isso é possível?
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As correntes aéreas se movimentam por milhares de quilômetros pelo mundo todo e carregam nesse passeio milhões de toneladas de água na forma de nuvens. As águas que evaporam nas Filipinas, no Hawai e em todo oceano Pacífico são transportadas pelo El Niño para a América do Sul afetando a distribuição de água no continente brasileiro fazendo com que chova menos na Amazônia e muito mais no Sudeste e Sul do Brasil. Aquele desenho no início desta página precisa ser ampliado, globalizado, para que possamos ter uma visão mais ampla do Ciclo Hidrológico. Veja um desenho mais adequado:Bem, não é ainda o desenho ideal pois não engloba o El Niño mas é melhor do que aquele do início da página.Outro dado que a gente não costuma levar em consideração é quando cientistas falam que menos que 1% de toda água do mundo é doce está distribuída pela superfície dos continentes. Matematicamente, 1% é um valor ínfimo, muito pequeno, quase desprezível, mas nesse nosso "Planeta Água" em que a água cobre 3/4 da superfície, 1% é muita coisa. Vocês fazem idéia de onde estão esses 1% de água doce?... estão no Rio Iguaçu ...Isso para falar somente desses dois rios. Considerem o Xingu, o Madeira, o Tapajós e também o Amazonas que descarrega 300 mil metros cúbicos por segundo.Gente! 1% de água é muita água. Muita água mesmo.QUANTA ÁGUA TEM NAS NUVENS? Agora, outro dado que a gente não leva em consideração é que 0,4% de água do mundo estão nos céus na forma de nuvens. Pense bem 0,4% é quase metade dos 1%. Como é possível metade de toda água desses rios todo estar nos céus? E, estão nos céus de todo o Brasil, inclusive no Nordeste. Quem disse que nas caatingas não têm água. Veja quanta água tem por lá. Só precisamos descobrir um jeito de fazer essa água virar chuva.Para finalizar, para vocês verem que o problema é polêmico e mobiliza cientistas de todo o mundo, veja a matéria do jornal Folha de S Paulo do dia 10 de abril de 2009:
Eng°. Roberto Massaru Watanabe.
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