O Infiltrômetro ajuda a cidade de Pittsburgh a limitar a infraestrutura tradicional de águas pluviais

Infiltrometer helps city of Pittsburgh limit traditional stormwater infrastructure

Embora difíceis e caras de restaurar, as ruas pavimentadas com tijolos que ainda existem em alguns bairros da Pensilvânia valem a pena ser preservadas, de acordo com a cidade de Pittsburgh.

A Dellrose Street, uma rua de tijolos envelhecida, com 900 pés de comprimento, estava precisando de reparos, mas a cidade de Pittsburgh queria limitar a infraestrutura tradicional de águas pluviais, como canos e bacias de captação. Para preservar a estética do bairro, eles contrataram a ms consultants, inc. para projetar uma solução de pavimentação permeável para controlar os volumes de escoamento de águas pluviais e as taxas de pico de escoamento que tradicionalmente seriam encaminhadas para fora do local por meio de esgotos pluviais. Jason Borne, engenheiro de águas pluviais da ms consultants que trabalhou no projeto, diz: "O que tentamos fazer é entender o potencial de infiltração in situ dos subsolos para determinar os processos naturais mais eficientes para atenuar os fluxos, seja por meio da infiltração do volume excessivo de água de volta ao solo ou por meio de liberação lenta fora do local". Ele usou o InfiltrômetroSATURO para ter uma ideia de como o material de preenchimento urbano infiltraria a água.

A INFRAESTRUTURA VERDE AJUDA NA INFILTRAÇÃO NATURAL

Quando Borne e sua equipe investigaram o que poderiam fazer para diminuir a velocidade do escoamento, decidiram que as pavimentadoras permeáveis seriam uma solução viável. Ele diz: "Não há muito que se possa fazer depois que se coloca uma superfície endurecida como um pavimento. As superfícies tradicionais de pavimentação aceleram o escoamento, o que exige bacias de captação e tubulações de grande diâmetro para transportar o escoamento para fora do local. Estávamos interessados em investigar o que alguns dos subsolos urbanos ou aterros urbanos nos permitiriam fazer do ponto de vista da infiltração. Quando começamos a examinar alguns desses subsolos, decidimos que um sistema de pavimentação permeável seria ideal para essa rua específica."

OS INFILTRÔMETROS DETERMINAM O POTENCIAL DE INFILTRAÇÃO NATURAL

Depois que a água fluiu para o agregado, a equipe começou a descobrir maneiras de diminuir a velocidade e promover a infiltração. Borne diz: "Basicamente, criamos um sistema de barreira de fluxo subsuperficial em camadas. Tínhamos cerca de 60 barreiras de fluxo de concreto no subleito dentro da base de agregado da estrada. Precisávamos de tantas barreiras porque a inclinação longitudinal da estrada era bastante significativa. Atrás de cada uma dessas barreiras, armazenamos uma parte da água pluvial que normalmente escorreria do local. O ideal era remover a água armazenada por meio de infiltração - para levá-la para o subleito e para longe -, por isso usamos infiltrômetros para nos ajudar a estabelecer onde poderíamos maximizar a infiltração e onde poderíamos precisar contar com outros métodos de gerenciamento."

A NECESSIDADE DE TEMPOS DE TESTE MAIS RÁPIDOS

Borne afirma que as pesquisas de solo do USDA são muito generalizadas para aplicações de infraestrutura verde em áreas urbanas e fornecem apenas aproximações grosseiras da condutividade hidráulica do solo. Entender a melhor maneira de promover a infiltração natural requer uma taxa de infiltração ou condutividade hidráulica muito específica para o local de interesse. Ele diz: "O objetivo é escavar até a elevação desejada antes da construção e descobrir, por meio de algum tipo de dispositivo, qual é o potencial de infiltração do subsolo. Normalmente, usamos um infiltrômetro de anel duplo, mas é um dispositivo muito manual. Estamos constantemente reabastecendo a água e isso exige que estejamos no local e atentos ao que está acontecendo. Não podemos realizar várias tarefas, especialmente em áreas de solos com infiltração decente, onde o dispositivo pode ficar sem água em 30 minutos ou menos. Portanto, com o objetivo de economizar água e tempo, usamos o infiltrômetro automatizado SATURO e o infiltrômetro manual de anel duplo simultaneamente para fins de comparação."

TEMPOS DE TESTE REDUZIDOS PERMITEM ALTERAÇÕES DE PROJETO EM TEMPO REAL

Embora a maior parte do subsolo fosse um aterro urbano de argila, havia uma transição distinta entre esse material de argila e uma mistura de xisto quebrado/argila. Borne diz: "Após a escavação, choveu e vimos que a água estava desaparecendo através do material de xisto quebrado/argila. Quando fizemos os testes de infiltração, o xisto quebrado/argila apresentou um potencial de infiltração maior do que o material de preenchimento de argila. Isso nos levou a modificar o projeto das barreiras de fluxo subsuperficial com base nas taxas de infiltração específicas observadas dos subsolos. Nos locais em que os testes mostraram valores mais altos de condutividade hidráulica, pudemos confiar totalmente na infiltração para remover a água de trás dos diques de contenção." Borne acrescenta que, nas áreas em que a infiltração era ruim, eles aumentaram a infiltração com um conceito de liberação lenta. "Colocamos alguns furos de drenagem na barreira de fluxo e deixamos a água escorrer para a próxima barreira e assim por diante. Basicamente, o infiltrômetro automatizado SATURO nos permitiu fazer muitos testes em um curto espaço de tempo para estabelecer um limite de onde se localizavam os solos com boa infiltração e os solos com baixa infiltração. Isso nos permitiu alterar o projeto na hora. O infiltrômetro de anel duplo leva muito mais tempo para fazer um teste, e o tempo é essencial quando o empreiteiro quer preencher a área e colocar as coisas em andamento. Foi bom ter uma ferramenta que nos forneceu as informações de que precisávamos mais rapidamente."

COMO FOI A COMPARAÇÃO ENTRE O ANEL DUPLO E O SITE SATURO ?

Borne diz que o Infiltrômetro SATURO era mais rápido e reduzia a possibilidade de erro humano. Ele acrescenta: "Gostamos da ideia de ele ser bastante padronizado. O gráfico automatizado do fluxo ao longo do tempo também foi de grande interesse para nós, porque podíamos ver uma tendência ou anomalias que poderiam invalidar os resultados que estávamos obtendo. O infiltrômetro de anel duplo leva muito tempo para atingir um estado de equilíbrio, e é difícil saber quando isso ocorre. Você está seguindo as diretrizes sugeridas pelo Departamento de Proteção Ambiental da Pensilvânia, mas elas são muito generalizadas. Para mim, elas não se adequam a todas as situações. O que descobrimos com o infiltrômetro SATURO é que ele registra as informações em intervalos muito discretos, traça uma curva do fluxo ao longo do tempo e, quando ele se estabiliza, basicamente atinge-se o equilíbrio. Você chega a esse estado de equilíbrio mais rapidamente. Há uma economia de água, mas também de tempo. Além disso, há a satisfação de obter resultados padronizados, em vez da possibilidade de cada técnico aplicar os princípios de uma forma ligeiramente diferente, como acontece com o infiltrômetro de anel duplo." Borne e sua equipe conseguiram, por fim, preparar um projeto de rua com pavimentação permeável que permitiu a exclusão da infraestrutura tradicional de esgoto pluvial, reduzindo os custos de capital e os custos do ciclo de vida de manutenção de longo prazo. O conceito de pavimentação permeável tem o objetivo de fornecer um modelo para a cidade de Pittsburgh aplicar na futura reconstrução de outras ruas da cidade.

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