Teses COPPE recebem 1º e 2º lugares no Prêmio AEERJ

Duas importantes teses de doutorado defendidas na COPPE receberam o primeiro e segundo lugares do Prêmio AEERJ – 2002. A premiação, promovida pela Associação das Empresas de Engenharia do Rio de Janeiro, contempla uma seleção efetuada entre as melhores teses de mestrado e doutorado em Engenharia Civil defendidas entre 1999 e 2001 nas principais universidades públicas e privadas no Estado.

O 1º lugar coube a Prepredigna Delmiro Elga Almeida da Silva, com a tese “Estudo do Reforço de Concreto de Cimento Portland na Pista Circular Experimental do Instituto de Pesquisas Rodoviárias”, defendida em novembro de 2001 e orientada pela professora Laura Motta, do Programa de Engenharia Civil da COPPE. O 2º lugar ficou com Marcelo Gomes Miguez, cuja tese de doutorado trata de um”Modelo Matemático para a Simulação de Enchentes em Áreas Urbanas”. A tese foi elaborada sob a orientação do professor Flávio Cesar Borba Mascarenhas, do Laboratório de Hidraúlica Computacional do Programa de Engenharia Civil da COPPE.

Segundo Miguez, que é professor da Escola de Engenharia da UFRJ, “o segmento empresarial do setor de engenharia demonstrou, através deste evento, o interesse por inovações tecnológicas, quando normalmente tende a investir em soluções de curto prazo. Afinal, a interface entre a pesquisa nas universidades e a aplicação prática da tecnologia pode gerar importantes soluções para os problemas urbanos e deve continuar sendo estimulada.”

Recuperação de estradas

Propor parâmetros mais precisos para pavimentação de concreto na recuperação de estradas de rodagem foi um dos objetivos da tese desenvolvida pela pesquisadora Prepredigna da Silva, que realizou um trabalho de instrumentação de campo para medir os níveis de tensão sofridos pelos material sujeito ao tráfego rodoviário, através de um simulador de tráfego em escala real.

Segundo a professora Laura Motta, sua orientadora, o estudo avaliou quantos ciclos são suportados por uma laje de concreto, ou seja, quantos veículos, ao longo de um período de tempo, podem passar sobre um determinado revestimento de concreto. A aferição feita no campo poderá ser comparada com programas de simulação computacional. Os resultados destes ensaios, realizados com o apoio dos laboratórios do Instituto de Pesquisas Rodoviários, onde fica o simulador de tráfego, poderão gerar soluções para recuperação de pistas degradas, evitando o superdimensionamento dos materiais e proporcionando economia significativa de recursos. “Mais utilizado em rodovias do que em áreas urbanas, o concreto é um ótimo reforço estrutural e vem sendo empregado por diversas concessionárias de rodovias, o que amplia a atualidade das pesquisas realizadas pela recém-doutorada pela COPPE, Prepredigna da Silva”, afirma Motta.

Evitando enchentes

A cidade do Rio de Janeiro, em tempos de chuvas de verão, continua sujeita a inundações e alagamentos, cada vez mais freqüentes. No intuito de colaborar para a solução deste problema, o pesquisador do Laboratório de Hidráulica Computacional da COPPE, Marcelo Gomes Miguez, resolveu direcionar a aplicação de sua tese de doutorado para o estudo da bacia hidrográfica do Canal do Mangue, que inclui a Praça da Bandeira, foco de constantes inundações e muitos transtornos para o cariocas.

As soluções concebidas por Miguez fazem parte de um projeto, encomendado pela Fundação Rio-Águas, que está sendo desenvolvido na Escola de Engenharia da UFRJ. Um dos integrantes da equipe deste projeto, professor Flávio Cesar Borba Mascarenhas, do Programa de Engenharia Civil da COPPE, foi o orientador da tese defendida por Miguez, em abril de 2001. O estudo contou com dados de medições hidráulicas (vazão e cotas de nível de água na rede de drenagem), hidrológicas (volume e intensidade das chuvas) e topográficas (relevo), feitas por equipe ligada ao Projeto da Rio Águas, que visa desenvolver o Plano Diretor de Controle de Enchentes da Bacia do Canal do Mangue.

Sobre o projeto

O Plano prevê 21 intervenções (oito na bacia do rio Trapicheiro, seis no rio Maracanã, cinco no rio Joana e duas no Comprido). A maioria delas destina-se ao aumento na altura de pequenas barragens ou muros de cheias, variando de três a 13 metros, cujo objetivo é formar reservatórios que se enchem e se esvaziam em poucas horas após o fim das chuvas intensas. Os pesquisadores sugerem no projeto que alguns espaços destinados a reservatórios, localizados em encostas de morros, possam também ser utilizados como locais de lazer e recreação, como é o caso do Parque do Trovador (antigo Jardim Zoológico localizado em Vila Isabel). Elas possibilitarão retardar o picos de cheias, reduzindo a vazões máximas locais em 42 %, retardando as mesmas em 90 minutos (na média). Isso com base em índices de chuvas que ocorreram em período de 10 anos. Segundo dados da Fundação Rio-Águas, a lâmina de alagamento na Praça da Bandeira e na Estação da Leopoldina será reduzida em 80% neste tipo de chuva.

Este Plano-Piloto da Bacia do Canal do Mangue possibilitará a melhoria das condições de drenagem e a redução da margem de alagamento em bairros como Grajaú, Vila Isabel, Andaraí, Maracanã, Tijuca e Rio Comprido, parte da Leopoldina e São Cristóvão. O Plano usa o conceito de “célula de escoamento”, criado na década de 60 para áreas rurais. Devido a complexidade urbana, explica Miguez, “foi necessário uma adaptação, realizada a partir de um modelo computacional que desenvolvemos.” De acordo com seu orientador, professor Flávio Mascarenhas, o sistema de micro-drenagem de boa parte desta área da cidade, tais como bueiros e canaletas que escoam para canais de maior porte, é antigo, sujeito a entupimentos constantes por folhas e sujeira acumulada. “Logo, ao pensarmos a paisagem urbana debaixo de temporais interpretamos seus elementos funcionando hidráulicamente, as ruas comportando-se como rios, as calçadas como vertedores de água, os parques e praças como reservatórios”, destaca Mascarenhas.

A Praça da Bandeira exigiu uma intervenção complementar, pelo fato de ser uma região muito urbanizada, próxima ao nível do mar e sem o necessário declive para que as redes pluviais possam escoar naturalmente para o Canal do Mangue, e deste para a Baía de Guanabara. O plano indica a construção de um reservatório sob a própria praça, com saída pelo canal auxiliar do Rio Trapicheiro, incluindo o alargamento do canal. A eficácia destas soluções foram verificadas pelo modelo matemático pesquisado na tese de Miguez, que simulou cheias habituais ocorridas nesta região da zona norte da cidade. O modelo computacional foi construído a partir de dados recolhidos por uma rede pluviométrica e hidrométrica, instalada em pontos chaves, como, no bairro da Usina, no Rio Maracanã, no Rio Joana, próximo à UERJ e no Rio Trapicheiro, na sua confluência com o Canal do Maracanã, entre outros. Miguez alerta para o fato de que manter operativa esta rede é uma condição importante para atualizar os dados e alimentar o modelo computacional com informações confiáveis. “Só assim será possível garantir precisão e qualidade à futura execução dos projetos pela administração pública.

A equipe do projeto que propõe soluções para as enchentes cariocas reúne geógrafos, arquitetos, hidrólogos, matemáticos e engenheiros, que vêm atuando em torno de projeto coordenado pelo professor Theóphilo Benedicto Ottoni Netto, do Departamento de Recursos Hídricos e Meio Ambiente da Escola de Engenharia da UFRJ. Tais alternativas de combate as cheias, somadas a limpeza permanente do lixo e sedimentos nas principais galerias, canais e outros pontos de obstrução das águas, de acordo com a Fundação Rio-Águas, tem seus custos estimados em cerca de 22 milhões de reais, excluindo eventuais desapropriações.