Urban Agglomeration and Supporting Capacity: The Role of Open Spaces within Urban Drainage Systems as a Structuring Condition for Urban Growth

Urbanisation greatly changes the natural environment—city growth may cause urban sprawl, increasing land consumption and infrastructure demands, with consequent built and natural environments degradation. To face this challenge, the supporting capacity of the natural environment needs to be addressed in the urban planning process. This chapter will particularly discuss urban drainage role in the planning context, integrating engineering, urbanism and landscaping in order to set the basic conditions towards a sustainable city development. Urban drainage systems (and the related urban rivers) play a crucial role in city planning, once it intermediates the needs of the built environment, providing safe areas free from flooding, and the demands of the natural environment, giving space and passage to floods. This particular feature gives to the drainage system a spatial structuring characteristic and it provides opportunities to revitalise city areas, improving biodiversity and recovering environmental values. On the other side, a city open spaces system is the main reserve of urban areas for sustainable urban drainage interventions. The adequate land use planning and consequent management of these open spaces shall be in the core discussion to produce integrated and functional solutions for built and natural environments

Aspectos de ocultamento de rios urbanos: o caso do Rio Joana no município do Rio de Janeiro

O processo de negação dos rios na cidade inicia no século XIX, principalmente a partir dos surtos epidêmicos e do processo higienista. Percebe-se então a necessidade de mudança de paradigmas em relação às soluções mais tradicionais para as águas urbanas, que considerem um resgate do ciclo natural da água e a busca por soluções baseadas na natureza. Permitindo a consideração dos potenciais paisagísticos dos rios urbanos, buscando a valorização do rio como parte de um patrimônio paisagístico natural e cultural, com uma valorização das águas urbanas. O artigo visa analisar os aspectos práticos de ocultamento de rios urbanos, tendo como estudo de caso o Rio Joana, localizado no Rio de Janeiro. Utilizando-se de uma visão sistêmica, multifuncional e multiescalar para a compreensão da paisagem por meio da valorização da água como patrimônio cultural, propôs-se a elaboração de um quadro de análise para analisar a forma e ocupação urbana; os conflitos entre ambiente construído e ambiente natural e o caráter cultural/patrimonial. Como resultados, percebe-se o processo de antropização de um rio, seu esquecimento e negação quanto à sua paisagem urbana e sua relação sujeito-rio. A pesquisa também identifica que apesar desses processos, o Rio Joana ainda pertence a paisagem. Palavras-chave: Patrimônio cultural, rios urbanos, ocultamento, rio Joana

Sistemas de espaços livres e drenagem urbana: um exemplo de integração entre o manejo sustentável de águas pluviais e o planejamento urbano

In the last decades, the traditional view of urban drainage has been modified by an integrated approach of sustainable urban drainage management and urban planning. Open space systems appear as actors of environmental integration, providing opportunities to create multifunctional projects, combining drainage solutions with the urban growth and the union of fragmented areas. In this work, the object of study is Xavier de Brito Square, located in the Tijuca neighborhood, in the city of Rio de Janeiro. Considering its surroundings and the most affected areas by floods, this work proposes a route along the Maracanã River, to connect Xavier de Brito Square to other adjacent squares, seeking to improve the connection between the urban space and the river, integrating the existing open spaces. In addition, sustainable urban drainage measures were proposed, such as permeable pavements, rain gardens, and detention basins. With the aid of mathematical modeling, it was possible to analyze the effects of the proposed measures facing flood events.Nas últimas décadas, a visão tradicional do projeto de drenagem vem sendo modificada por uma abordagem integrada de manejo sustentável das águas pluviais e planejamento urbano. Os sistemas de espaços livres surgem como atores de integração do ambiente, configurando oportunidades de criação de projetos multifuncionais, por exemplo, acumulando funções para soluções de drenagem, organização do crescimento urbano e união de áreas fragmentadas. O presente trabalho tem como objeto de estudo a praça Xavier de Brito, localizada no bairro Tijuca, na cidade do Rio de Janeiro. Após reconhecimento do seu entorno e análise das áreas mais afetadas por inundações, optou-se por formalizar um percurso ao longo do Rio Maracanã, buscando melhorar a relação entre o espaço urbano e o rio, e estabelecer a integração dos espaços livres, conectando a praça Xavier de Brito às demais praças adjacentes. Além disso, foram propostas medidas de drenagem urbana sustentável ao longo do percurso escolhido, como a utilização de pavimentos permeáveis, jardins de chuva e bacias de detenção, por exemplo. A partir de modelagem matemática, foi analisada a resposta da região às inundações com a aplicação das medidas propostas

Requalificação urbana no entorno do Rio Trapicheiros, Rio de Janeiro, Brasil / Urban requalification around the Rio Trapicheiros, Rio de Janeiro, Brazil

O projeto urbano deve proporcionar espaços livres de uso público mais confortáveis, seguros e multifuncionais, articulando as soluções de drenagem às paisagísticas. Assim, este trabalho apresenta um projeto de requalificação urbana no Bairro da Tijuca, Zona Norte da Cidade do Rio de Janeiro, que tem como objeto um percurso urbano que se desenvolve ao longo de um trecho do Rio Trapicheiros, que sofre com problemas de cheias e falta de qualidade nos espaços livres adjacentes. O Rio Trapicheiros tem importância histórica para o Bairro e, com mais de 6km de extensão, corta o mesmo quase por inteiro, apresentando melhores condições ambientais apenas em sua nascente, assim como ocorre com grande parte dos rios inseridos em meio urbano. Todo o Bairro sofre com inundações frequentes em épocas de chuvas como resultado tanto do processo de urbanização, quanto da conformação geográfica dessa região: uma planície costeira cercada por encostas de morros com alta declividade, em grande parte ocupados por favelas. O projeto desenvolvido neste artigo tem como objetivo o reconhecimento patrimonial da paisagem do Rio Trapicheiros, principalmente pelos moradores, além de estimular o caminhar, a fruição do lugar e a minimização das cheias (de forma complementar). O projeto foi estruturado nas seguintes etapas: (1) a definição da problemática e delimitação do objeto de intervenção; (2) análise do lugar através de pesquisa histórica; (3) levantamento da legislação, morfologia, uso do solo e sistema viário; (4) levantamento do estado do rio, com a caracterização de sua calha e trechos de galerias (5) levantamento das apropriações dos espaços livres e arborização; (6) levantamento da paisagem noturna e sonora; (7) proposta de ‘’master plan’’ – programa e zoneamento; (8) proposta de projeto geométrico; (9) estudo preliminar e (10) avaliação do impacto da proposta no funcionamento do Rio e no padrão das inundações locais. Espera-se, portanto, que as discussões levantadas neste estudo possam ser utilizadas como instrumento para análise de futuras intervenções em rios urbanos, uma vez que o resultado final simulado no modelo matemático aponta para a redução das inundações, com ações projetuais de custo relativamente baixo, e a melhoria dos espaços livres urbanos de uso público

Infraestrutura verde e azul na mitigação de cheias urbanas: um estudo de caso em Marechal Hermes

A urbanização intensifica processos como a impermeabilização da superfície do solo e a redução de áreas biologicamente vitais, fragilizando o ambiente e impactando negativamente no ciclo natural da água. Assim, as cidades ficam mais expostas ao risco de inundações e a população sofre com os decorrentes danos aos sistemas urbanos, como de saneamento e mobilidade. Um exemplo de local que sofre com cheias urbanas frequentes é o bairro de Marechal Hermes, localizado na Bacia Hidrográfica do Rio Acari, Rio de Janeiro. Frente a essa problemática e com vistas à resiliência urbana, é necessário repensar a relação entre as cidades e a natureza, por meio de um manejo hídrico mais sustentável e da promoção de espaços livres. Dessa forma, o estudo busca propor o uso de Infraestrutura Verde e Azul em um recorte de Marechal Hermes, com foco na mitigação das inundações locais e explorando a multifuncionalidade dos espaços livres. Palavras-chave: Infraestrutura Verde e Azul, cheias urbanas, resiliência urbana, espaços livres multifuncionais

Environmental Protection Areas as a Strategy to Increase Flood Protection in Metropolitan Regions: A Case Study in Maricá, Rio de Janeiro, Brazil

In peripheral countries, the lack of adequate urban planning associated with natural dynamics intensifies the existing vulnerabilities of the environment, causing physical and material losses. Therefore, this research aims to discuss the potential use of Environmental Protection Areas as a tool to drive urban growth with a low-impact development, helping to mitigate urban floods and bringing nature into the city landscape. The municipality of Maricá, located in the metropolitan region of Rio de Janeiro, Brazil, is taken as a case study. The method proposed to drive the regional environmental planning and management can be described as a three-stage method coupled with the adapted SWOT Matrix, following: the diagnosis, the prognosis, and the action plan. This process points to the definition of a Hydrological Interest Area that would allow not only the restoration of local vegetation and a better interaction of the population with the watercourses, but also the recovery of areas that have been gradually impacted by the urban expansion. The method presented in this research allows its application in different urban contexts, once it has the objective of recognizing the strengths, weaknesses, opportunities, and threats to allow the elaboration of sustainable actions and guidelines

Urban Floods in Lowlands—Levee Systems, Unplanned Urban Growth and River Restoration Alternative: A Case Study in Brazil

The development of cities has always had a very close relation with water. However, cities directly impact land use patterns and greatly change natural landscapes, aggravating floods. Considering this situation, this paper intends to discuss lowland occupation and city sustainability in what regards urban stormwater management, fluvial space, and river restoration, aiming at minimizing flood risks and improving natural and built environment conditions. River plains tend to be attractive places for a city to grow. From ancient times, levees have been used to protect lowland areas along major watercourses to allow their occupation. However, urban rivers demand space for temporary flood storage. From a systemic point of view, levees along extensive river reaches act as canalization works, limiting river connectivity with flood plains, rising water levels, increasing overtopping risks and transferring floods downstream. Departing from this discussion, four case studies in the Iguaçu-Sarapuí River Basin, a lowland area of Rio de Janeiro State, Brazil, are used to compose a perspective in which the central point refers to the need of respecting watershed limits and giving space to rivers. Different aspects of low-lying city planning are discussed and analyzed concerning the integration of the built and natural environments

Rios urbanos e paisagens multifuncionais: estudo de caso – Rio Dona Eugênia

It is often observed in the current cities the development of an urbanization model and proposals of intervention on rivers that ignore their environmental, cultural and social values, enhancing one of the main problems of the present days in Brazilian cities: the urban flooding. This work intends to contribute to the sustainable management of cities, presenting landscape solutions, aimed at urban and environmental improvement of water bodies, from the systemic recognition of physical, historical, social and environmental relations, leading to the design of multifunctional solutions, which is an essential practice to face the lack of free spaces that a city of consolidated urbanization usually offers. Considering this complexity, this study was structured in an interdisciplinary basis, mainly between landscaping and engineering. This approach allowed the evaluation of the impacts caused by urbanization and, subsequently, the assessment of the proposed landscape solutions, with indications that are able to represent the hydraulic and hydrological systemic behavior of the study watershed. The work is centered on the Dona Eugênia river in Mesquita, RJ, in theregion of Baixada Fluminense, where the problem of flooding is common.Observa-se um modelo de urbanização e propostas de intervenção nos cursos de água que ignoram tanto seus valores ambientais, como culturais e sociais, potencializando um dos principais problemas da atualidade nas cidades brasileiras: as cheias urbanas. Este trabalho tem por intuito colaborar com a gestão sustentável das cidades, apresentando soluções paisagísticas, visando à requalificação urbana e ambiental de corpos hídricos, a partir do reconhecimento sistêmico das relações físicas, históricas, sociais e ambientais, levando a concepção de soluções multifuncionais, prática essencial frente à escassez de espaços livres que uma cidade de urbanização consolidada normalmente oferece. Diante de sua complexidade, o estudo foi estruturado em base interdisciplinar, principalmente, entre o paisagismo e a engenharia. Esta abordagem permitiu avaliar os impactos da urbanização, e posteriormente, avaliar as soluções paisagísticas propostas, com indicações capazes de representar hidráulica e hidrologicamente o comportamento sistêmico da bacia de estudo. O trabalho está centrado no rio Dona Eugênia em Mesquita, RJ, região da Baixada Fluminense, onde é comum o problema de cheias