Em um momento em que muitos municípios estão tentando controlar as águas pluviais urbanas, investindo pesadamente em infraestrutura verde, como lagoas de qualidade da água, bacias de infiltração, pavimento poroso e plantações ribeirinhas - um novo estudo sugere que esses esforços caros podem não ter muito impacto.

Os resultados da pesquisa são especialmente reveladores porque a intensidade das tempestades está aumentando, e a gestão de águas pluviais urbanas é mais importante do que nunca, notável membro da equipe de pesquisa Jonathan Duncan, professor assistente de hidrologia, Faculdade de Ciências Agrárias, Estado de Penn.

"Ninguém quer ouvir isso, mas temos um alto nível de confiança em nossos dados e projeto experimental que reduziu a variabilidade entre as sub-bacias que estudamos, "disse ele." Alguns outros estudos sugeriram isso, mas eles não foram conduzidos com os dados hidrológicos detalhados em escala de bacias hidrográficas que tínhamos. O resultado final é que não fomos capazes de detectar qualquer diferença nos fluxos criados pelo gerenciamento de águas pluviais. "

A pesquisa foi única porque foi conduzida na bacia hidrográfica de Dead Run, no condado de Baltimore, em Maryland, "a bacia hidrográfica urbana mais intensamente controlada do mundo, "de acordo com Duncan.

Como resultado, os pesquisadores foram capazes de examinar duas décadas de dados ecológicos relacionados aos fluxos de águas pluviais. "Existem cinco estações de medição dentro de uma bacia hidrográfica de 6 milhas quadradas - outras cidades têm sorte se tiverem algumas - e há seis apenas nesta sub-bacia hidrográfica em Baltimore, "Duncan disse." Então, permitiu uma melhor compreensão mecanicista da hidrologia urbana. "

Para chegar às suas conclusões, os pesquisadores analisaram a resposta hidrológica - a mudança no volume e tempo de escoamento - em três pequenas, sub-bacias hidrográficas urbanas altamente impermeáveis ​​para "pulsar" os eventos de chuva. Isso permitiu que eles avaliassem como a gestão tradicional de águas pluviais altera os hidrogramas urbanos, que são gráficos que mostram o fluxo em relação ao tempo.

As bacias hidrográficas variam em cobertura de gestão de águas pluviais de 3% a 61% e em superfícies impermeáveis ​​de 45% a 67%. Essas superfícies repelentes de água incluem telhados de edifícios, estradas, rodovias e estacionamentos. Para o estudo, os pesquisadores selecionaram um conjunto de eventos de tempestade que envolveram um único pulso de chuva, com mais de 96% da precipitação total entregue em 60 minutos.

A equipe de pesquisa usou dados de precipitação média da bacia hidrográfica, gerado por radares locais, para localizar "hietógrafos" locais de tempestades - representações gráficas da distribuição da intensidade da chuva ao longo do tempo - para cada evento em cada bacia hidrográfica. Esse ajuste, Duncan apontou, melhorou a comparabilidade das bacias hidrográficas porque compensou a extrema variabilidade da intensidade da chuva em eventos de tempestades de curta duração.

Em descobertas publicadas recentemente em Processos Hidrológicos , os pesquisadores relataram que, apesar das diferenças dramáticas na fração da área da bacia hidrográfica que drena para recursos de gestão de águas pluviais nos três tributários de cabeceira estudados, eles não encontraram evidências fortes de que o gerenciamento de águas pluviais causou uma redução significativa do volume ou do tempo de pico dos fluxos das tempestades.

A resposta do hidrograma para as três bacias hidrográficas foi notavelmente uniforme, apesar dos contrastes na gestão de águas pluviais, cobertura impermeável e padrões espaciais de uso da terra, eles escreveram no jornal.

"Nossos resultados contribuem com mais evidências para o trabalho de pesquisadores anteriores, sugerindo que o gerenciamento de águas pluviais é menos eficaz na redução do escoamento urbano do que comumente se supõe, "Duncan disse." Nessas bacias hidrográficas, acreditamos que a porcentagem de superfícies impermeáveis ​​pode ter maior influência no volume de escoamento do que a porcentagem de cobertura de gerenciamento de águas pluviais. "

Duncan explicou que, historicamente, as comunidades têm usado uma infraestrutura cinza - sistemas de bacias de detenção para reter a água, bem como calhas, tubos e túneis - para mover as águas pluviais de onde as pessoas vivem para estações de tratamento ou corpos d'água locais. Mas a infraestrutura cinza em muitos municípios do país está envelhecendo, e sua capacidade de gerenciar grandes volumes de águas pluviais está diminuindo.

Para enfrentar este desafio, muitas comunidades estão instalando sistemas de infraestrutura verde para aumentar sua capacidade de gerenciar águas pluviais. A infraestrutura verde absorve e filtra a água da chuva onde ela cai. Embora tenha havido uma tendência de infraestrutura verde nos últimos anos, ainda compreende uma pequena porcentagem da área total da bacia hidrográfica tratada no estudo de Baltimore, com a maior parte do gerenciamento de águas pluviais sendo lagoas de detenção tradicionais.

O Congresso aprovou a Lei de Melhoria da Infraestrutura Hídrica em 2019, que define infraestrutura verde como "a gama de medidas que usam sistemas vegetais ou de solo, pavimento permeável ou outras superfícies ou substratos permeáveis, coleta e reutilização de águas pluviais, ou paisagismo para armazenar, infiltrar, ou evapotranspiram as águas pluviais e reduzem os fluxos para os sistemas de esgoto ou para as águas superficiais. "

A infraestrutura verde tem muitos co-benefícios, como o sequestro de carbono e a redução do efeito da ilha de calor urbana, Duncan notou. “À medida que a fração da infraestrutura verde aumenta, quanto mais cedo entenderemos se é mais eficaz na gestão do escoamento em escala de bacias hidrográficas do que as práticas tradicionais de águas pluviais, o melhor, " ele disse.