1 Introdução

O processo de urbanização das metrópoles latino-americanas provocou uma rápida expansão dos assentamentos precários nas periferias, desprovidas das infraestruturas básicas de saneamento. O crescimento desordenado da ocupação urbana impactou desde áreas de várzea e mananciais em São Paulo até as chinampas na Cidade do México, essenciais para a preservação dos recursos hídricos dessas metrópoles. As várzeas das periferias metropolitanas da América Latina tornaram-se, então, palco do choque de vetores conflitantes: as grandes obras públicas de contenção de enchentes, a busca por moradia e a necessária proteção do meio ambiente. Este artigo busca reconstituir o trabalho, conduzido por pesquisadores e moradores, de apropriação do denominado Jardim Pantanal (distrito de Jardim Helena, subprefeitura de São Miguel Paulista), trecho da várzea do rio Tietê, na Zona Leste do município de São Paulo. 

A área de projeto abrange três bacias hidrográficas no Município de São Paulo, contidas na Bacia do Alto Tietê: a Bacia do Córrego São Martinho e duas áreas de contribuição direta de escoamento difuso, junto ao rio Tietê. O projeto ZL Vórtice propõe transformar uma área urbana crítica, de grande degradação urbana e ambiental, sujeita a inundações constantes, em um lugar onde as pessoas possam viver melhor -- uma operação promovida através de levantamentos, mapeamento e monitoramento da bacia hidrográfica. O projeto reúne diversos laboratórios de pesquisa, em colaboração com a Associação dos Moradores do Jardim Pantanal (AMOJAP), para desenvolver tecnologias sustentáveis de manejo de água e urbanização, socialmente inclusivas, especificamente concebidas para situações críticas. 

O processo de apropriação do território, pela instrumentalização da bacia hidrográfica, vem se fazendo em várias etapas, desde 2015 até hoje. As visitas iniciais foram incursões de reconhecimento do terreno, essencialmente exploratórias. Os moradores conduziram os investigadores para as áreas que consideravam mais problemáticas, resultantes de assoreamento dos cursos d’água e de aterramento. Essas primeiras expedições confrontaram os pesquisadores com as condições extremas da várzea do rio Tietê na cidade de São Paulo, evidenciando a necessidade de repertório analítico e ferramentas operacionais específicas para enfrentar situações no limite do colapso urbano e ambiental.

2 Estratégia: interação com projetos públicos 

A estratégia inicialmente adotada por ZL Vórtice consistiu em buscar interlocução com os projetos públicos que indicassem políticas sustentáveis e inclusivas para a várzea. No primeiro trecho da várzea, ocupado por assentamentos precários, foi implantado o bairro União de Vila Nova, um projeto de reurbanização da CDHU (Companhia de Desenvolvimento Habitacional e Urbano do Estado de São Paulo). Ali, o rio foi retificado, com a construção de um canal de circunvalação, um sistema de drenagem constituído por canaletas e por um parque, que requerem a colaboração dos moradores na manutenção, com o apoio de equipamentos públicos para preservação ambiental e reciclagem de lixo. Em União de Vila Nova se delineou uma estratégia de implantação de infraestrutura com participação social, que buscaríamos desenvolver sistematicamente no Jardim Pantanal.

O projeto ZL Vórtice realizou seminários e visitas técnicas com técnicos das agências públicas que atuam na várzea do Tietê: além da CDHU, a Emplasa (Empresa Paulista de Planejamento Metropolitano) e a SIMA (Secretaria de Estado de Infraestrutura e Meio Ambiente). O processo permitiu fazer um balanço das políticas públicas para a área, identificar seus principais agentes e propor projetos complementares. ZL Vórtice passa a ter como referência o levantamento geomorfológico e hidrológico apresentado no Plano de Manejo da APA VRT (Área de Proteção Ambiental Várzea do Rio Tietê), recém-concluído pela Fundação Florestal (SIMA).

Também foram realizadas oficinas com técnicos da CDHU e moradores de União de Vila Nova, dedicadas a projetos que contribuíssem para a consolidação e manutenção dos espaços públicos. As propostas incluíam o desenho da calçada em torno do parque, do mobiliário urbano feito em adobe para as laterais dos canais de drenagem e um projeto de reuso de materiais, em parceria com a cooperativa local de reciclagem.

3 A engenharia da várzea

A estratégia do ZL Vórtice de interlocução com os programas do Estado para a área não teve desdobramentos. As atividades da CDHU em União de Vila Nova foram encerradas e não houve suporte para novas iniciativas. A intensificação da degradação urbana e ambiental da área e o predomínio da engenharia de grandes estruturas de contenção de enchentes na formulação de políticas públicas levou à imposição de um sistema de pôlderes — Parque Várzeas do Rio Tietê (PVRT), ainda não concluído, projetado pelo Departamento de Águas e Energia Elétrica (DAEE)  — para toda a várzea do rio Tietê em São Paulo. O problema das inundações é tratado por meio de grandes obras de engenharia de polderização (sistema de contenção composto por diques de concreto, reservatório e dispositivo hidráulico), de modo a segregar radicalmente o rio da cidade.

No Jardim Pantanal, o DAEE propõe construir um muro de concreto e equipamentos hidráulicos para controle de inundações, junto à margem do rio Tietê e ao longo do córrego São Martinho. O dispositivo comprometerá irreversivelmente a urbanização da planície de inundação, já afetada pelos aterros, desestruturando por completo a hidrologia da bacia hidrográfica. A construção do pôlder implicaria: transformação do córrego em canal adutor; isolamento do alagado remanescente junto ao rio Tietê (Pesqueiro), que poderia servir para tratar parte da água da ocupação urbana; conversão de áreas de assentamento em reservatórios do sistema hidráulico, com remoção de moradores e supressão da área comunitária do Cotovelo.

Hoje, a predominância da engenharia civil na construção da infraestrutura urbana, estabelecida nas crises provocadas por grandes inundações, tem sido criticamente reavaliada. O controle de enchentes acarreta a exclusão dos sistemas naturais, ao instituir uma rígida divisão entre terra seca e alagada, entre terrenos altos e baixos. Uma análise crítica destes princípios de eficiência e controle da engenharia catalisa estratégias ecológicas, possibilitando o desenvolvimento de projetos mais contingentes e flexíveis. A integração da infraestrutura com processos naturais estabelece novos paradigmas: sistemas de tratamento de água e esgotamento não podem mais ser projetados sem suas bacias hidrográficas. As bacias hidrográficas passam a ser entendidas como infraestruturas ecológicas (BÉLANGER, 2017).

Os procedimentos adotados em União de Vila Nova, onde a relação rio-cidade e a participação da comunidade são mantidas, não se repetem nas áreas a montante. Os empreendimentos de urbanização da CDHU na várzea do rio Tietê estão contingenciados. Dessa maneira, a interlocução de ZL Vórtice na área do cinturão meândrico, sob jurisdição do DAEE, ficou muito restrita. Por outro lado, a experiência proporcionou um amplo aprendizado dos processos de elaboração das políticas públicas e evidenciou os modos de estruturação da várzea por grandes obras de engenharia. 

4 Laboratórios de pesquisa: tecnologias para situações críticas

Este processo serviu para ZL Vórtice estabelecer os parâmetros de projeto para a área do Pantanal: articular laboratórios de pesquisa voltados para o desenvolvimento de tecnologias de drenagem e manejo de águas, com a participação dos moradores, para as condições críticas da várzea do Tietê. A proposta é enfatizar práticas multidisciplinares de cartografia, sensoriamento e modelagem que instrumentalizem a bacia hidrográfica, capacitando investigadores e comunidades a buscar soluções técnicas que sejam ambientalmente sustentáveis. A constituição do canteiro do Cotovelo, um laboratório de campo, em área disponibilizada pela comunidade, onde as tecnologias propostas serão aperfeiçoadas e testadas com os moradores, é um importante diferencial de ZL Vórtice. 

Nas diferentes etapas, realizadas no período de 2017 a 2019, descritas em artigo publicado anteriormente na revista V!RUS (PEIXOTO, 2020), foram desenvolvidos os seguintes projetos:

– Calçadas permeáveis, desenhadas em conjunto com os moradores pela artista Regina Silveira, em colaboração com o LME Poli-USP (Laboratório de Microestrutura e Ecoeficiência da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo), dirigido por Rafael Pileggi. Piso intertravado em concreto, permeável e colorido, formulado para permitir a fabricação, implantação e manutenção pela própria comunidade. Pavimento que permite a infiltração da água de chuva, contribuindo para mitigar enchentes, sendo também espaço público.

– Galerias drenantes, desenvolvidas pelo FabLab FAU-USP (Laboratório de Fabricação Digital da Faculdade de Arquitetura e Urbanismo da Universidade de São Paulo), dirigido por Paulo Fonseca. Sistema para escoamento de água pluvial, composto por moldes modelados e executados por fabricação digital e produzidos em microconcreto de alto desempenho. Dispositivo de drenagem, fabricado e instalado pelos moradores, que evita empoçamentos causados pelo aterramento indiscriminado da várzea.

– Wetlands construídas, projeto elaborado por Luiz Orsini Yazaki, ex-coordenador da Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica (FCTH). Aparato de filtragem da água do rio e córregos, construído e operado com a participação da comunidade, que se integra no sistema hidrológico local, reforçando o serviço ambiental naturalmente exercido pela várzea. Experimentação de novas tecnologias sustentáveis e de baixo custo para tratamento de água.

– Contenção das margens de córregos, desenvolvida com a orientação inicial de Claudio Silva (Associação Brasileira de Cimento Portland - ABCP). Experimentação de métodos para estabilização de taludes fluviais, com blocos de concreto articulados, fabricados no local pelos moradores. Sistemas flexíveis, adaptáveis ao terreno e vegetáveis, de sustentação das margens de córregos. Servem para reduzir a erosão, contribuindo para consolidar a planície fluvial e as dinâmicas hidrológicas remanescentes.

– Monitoramento do rio, da qualidade da água e de deposição de detritos, desenvolvido pelo LabTEC PUC/SP (Laboratório do Programa de Tecnologias da Inteligência e Design Digital da Pontifícia Universidade Católica de São Paulo). Sistemas de sensores que permitem avaliar as condições ambientais na bacia hidrográfica e o desempenho das tecnologias propostas. Os equipamentos de monitoramento, compostos por medidor da qualidade da água, medidor da quantidade de chuva (pluviômetro), medidor de vazão e de nível da água (fluviômetro) e sensor de permeabilidade (tensiômetro), são instalados e operados pelos moradores.

As propostas de ZL Vórtice de sistemas integrados de manejo de água e urbanização dialogam com projetos desenvolvidos em várias cidades latino-americanas. Por exemplo, em Santiago, Chile, o Parque de la Hondonada (infraestrutura hidráulica em antiga pedreira que maneja águas turvas, funcionando como espaço público) e o Paseo Cívico Metropolitano (restauro de espaço público com infraestrutura hídrica baseada em drenagem urbana sustentável). Em Medellín, Colômbia, o Parques do Rio Medellín (áreas verdes ao longo do rio, formando um corredor biótico metropolitano integrado à bacia hidrográfica). Na Cidade do México, o projeto Volta à Cidade Lacustre (recuperação do lago Texcoco com sistema lacustre alimentado por águas residuais), o parque hídrico La Quebradora (reconfiguração do sistema hidráulico pela condução do escoamento para uma bacia de infiltração) e a recuperação do sistema de chinampas (redes de canais e ilhotas em lagos de águas rasas e bacias de detenção, usadas para agricultura familiar) (MOSTAFAVI et al., 2019). 

5 O laboratório de campo

Na tentativa de executar as operações propostas por ZL Vórtice, os pesquisadores se defrontaram com o seguinte problema: como levar as tecnologias concebidas em seus laboratórios para a várzea? Foram empreendidas, em 2017 e 2018, expedições de campo para averiguar as condições para o desenvolvimento de propostas. Foram feitas visitas às áreas previstas para a implantação de pôlder, às ruas onde se pode instalar galerias drenantes e ao alagado onde se propõe construir uma wetland para tratamento de água. As visitas dos pesquisadores serviram para promover a interlocução com a comunidade local, organizada pela AMOJAP. Na condução das expedições, investigadores e moradores identificaram em mapas as diferentes situações, incorporando a linguagem técnica da localização, essencial para a apropriação do lugar.

Laboratórios têm um protocolo: lidar só com artefatos purificados, baseados em regras e normas (de qualidade, de segurança) indiferentes às localidades e aos conhecimentos tácitos, eliminando o que não é padronizado. Segundo esse princípio, só no laboratório as questões podem receber respostas objetivas, o que afasta a investigação das preocupações sociais e práticas em que esses saberes estavam inseridos. A situação é totalmente diferente quando se lida com processos complexos, em condições críticas. Aqui, os pesquisadores precisam rever seus processos frente a um corpo de conhecimento que não pode ser desqualificado a priori. Eles têm de articular seus projetos com os outros agentes da área.

O que muda ao sair do laboratório? O investigador não se dirige mais apenas aos colegas, ele participa da invenção de inovações essencialmente técnicas e sociais. Tudo muda quando se sai do laboratório: encontra-se a irregularidade do solo, a densidade dos materiais, a instabilidade climática. Encontra-se um mundo em que operam outros atores (STENGERS, 2013). Ao sair do laboratório, o pesquisador defronta-se com o morador, que, além da experiência prática, agora sabe se localizar em mapas e proceder com os materiais e sistemas trazidos pelos laboratórios.

6 Desenvolvendo tecnologias

Os pesquisadores usam os parâmetros estabelecidos para a várzea e a intensa interação com a comunidade para definir suas propostas. Em 2017, foram realizadas várias visitas de moradores a instalações dos laboratórios, promovidas pela AMOJAP, para conhecer os equipamentos e procedimentos experimentais. 

Uma vez desenhadas as tecnologias a serem propostas, é necessário um novo movimento das instalações dos laboratórios de pesquisa de volta para a várzea, com a produção de protótipos e a capacitação técnica da comunidade. Os testes nas condições da várzea devem avaliar o desempenho dos protótipos e documentar os procedimentos adotados, mostrando aos agentes públicos e moradores as técnicas adotadas e evidenciando que as soluções propostas pelos laboratórios têm aplicação prática. Em 2018, os laboratórios realizaram oficinas no canteiro do Pantanal para desenho e testes da modelagem e moldagem dos diferentes elementos construtivos. A questão colocada foi: os pesquisadores conseguiriam repetir, na várzea, os processos de produção configurados em condições laboratoriais nos equipamentos universitários? 

É preciso estender o laboratório e transformar um número suficiente de condições da várzea em condições quase laboratoriais, a fim de que os procedimentos e testes sejam consistentes o bastante para constituírem ensaios de campo. Será impossível demonstrar a eficácia das soluções tecnológicas se a várzea não for em certa medida transformada num anexo do laboratório (LATOUR, 1984).

Mas como ampliar a prática de laboratório? Estendendo o próprio laboratório para a várzea, convertendo o campo em laboratório. As soluções só podem funcionar se o trecho da várzea escolhido para os testes de campo for transformado, com a participação de moradores, organizações sociais e agentes públicos, de acordo com as prescrições dos laboratórios de pesquisa. Pode-se estender para toda a várzea os procedimentos dos laboratórios, com a condição de que seja respeitado um conjunto de práticas laboratoriais, como medições, registros e monitoramento constante. 

7 Instrumentalizar a bacia hidrográfica

Como esse conhecimento retorna dos laboratórios para a várzea? Um arsenal de técnicas (manuais, instrumentos, sistematização de parâmetros e procedimentos), compartilhado socialmente, respalda a operação do laboratório de campo. Uma ampla rede de apoio é necessária para sustentar as soluções tecnológicas propostas. Um dispositivo técnico só se mantém se um conjunto de medidas garantir sua consistência, assegurada pela repetição das práticas do laboratório pela gestão pública e pelas comunidades (LATOUR, 2017). A maneira de preparar o terreno para os laboratórios é equipar a bacia hidrográfica com um número suficiente de instrumentos. A extensão das condições laboratoriais transforma a várzea num amplo laboratório. Os procedimentos propostos envolvem também monitoramento, investigação geofísica e simulação da hidrologia. Essas operações permitem visualizar e analisar as áreas de intervenção por meio de sensores e modelos. É pela sistemática instrumentalização do lugar que as pessoas aprenderão a habitá-lo de novas maneiras.

Instalar laboratórios em situações críticas serve para redefinir o que significa ocupar um lugar. Reivindicar um território, para pesquisa, intervenção e moradia, revela o quanto não sabemos sobre ele. Quantos parceiros foram incluídos no desenho e na apropriação do lugar? Como a água drena nele? Qual é a porosidade do solo? Qual é a declividade do terreno resultante do aterramento? Como as ações propostas serão monitoradas e mantidas? A bacia hidrográfica acumula instrumentos de coleta e processamento de dados, de maneira que suas dinâmicas são apreendidas pelos pesquisadores, agentes públicos e moradores. O território é submetido a um monitoramento contínuo. Os atores, responsáveis pelos efeitos antrópicos no meio ambiente, tornam-se conscientes de suas ações por meio da multiplicação de dispositivos. Os instrumentos e modelos permitem que a evolução das condições ambientais locais se torne descritível para todos verem e reagirem a ela. O que demanda mais hidrologia, mais geomorfologia, mais urbanismo, mais sensoriamento (LATOUR et al., 2020).

8 Como viabilizar o projeto?

Estabelecidos os procedimentos e as tecnologias de manejo e tratamento de águas e reurbanização a serem desenvolvidos, era preciso retomar a interlocução com os gestores públicos e buscar garantir as condições para executar as obras. ZL Vórtice apresentou então uma proposta ao Fundo Estadual de Recursos Hídricos (FEHIDRO), gerenciado pelo Comitê da Bacia Hidrográfica do Alto Tietê (CBH-AT)¹. A elaboração da proposta para o FEHIDRO exigiu um grande esforço de articulação dos diferentes laboratórios, a elaboração de um projeto único integrado. O empreendimento proposto abarcava todas as tecnologias que constituem o projeto ZL Vórtice, incluindo galerias drenantes, wetlands construídas, contenção de córregos, calçadas permeáveis e sistemas de sensores, além de levantamentos geomorfológicos e hidrológicos. A proposta, no entanto, foi considerada inabilitada (CBH-AT, 2019), segundo a seguinte avaliação: 

O empreendimento não demonstra integração com o projeto existente para a área, o Parque Várzeas (PVRT). O empreendimento prevê a implantação de uma wetland na várzea, que irá operar afogada durante os períodos de inundação, pois está localizada na várzea, abrangendo áreas situadas abaixo da cota de inundação do rio Tietê. A aplicação do modelo de wetlands construídas como exutório final de sistema de galerias de microdrenagem não é aplicável na região em questão, por tratar-se de área baixa, sujeita, portanto, ao retorno das águas. O projeto proposto conflita com o projeto de polderização do DAEE, uma vez que prevê a implantação de rede de drenagem regular, composta de galerias, desaguando em wetland construída, sem a previsão de como será feito o tratamento para o retorno das águas durante as inundações. O projeto não demonstra como os pisos permeáveis poderiam funcionar para a infiltração das águas de chuva em áreas de várzea (ZL VÓRTICE, 2019, s.p.).

ZL Vórtice apresentou recurso, argumentando que o projeto pretende testar a eficiência de intervenções ambientalmente sustentáveis, sendo os pontos elencados pela avaliação conhecidos e parte da investigação dos projetos de wetlands construídas, galerias drenantes e calçamento permeável. Geralmente, as wetlands são construídas em várzeas e, portanto, é normal que inundem durante alguns dias nas épocas de chuvas. Para permitir a inundação total da wetland, estão previstos tubos de equalização de fluxo, de modo que as águas do rio, quando estiverem subindo, entrem na wetland e se equalizem com o fluxo remanescente.

Já as galerias drenantes são projetadas considerando a declividade do terreno, obtida a partir da modelagem digital feita com o LIDAR, a área de contribuição de escoamento atendida pela galeria, calculada através do georreferenciamento, e os índices pluviométricos da região, obtidos por sensores a serem instalados pelo projeto. Estes dados permitirão o cálculo da necessidade de drenagem, orientando a dimensão e a declividade esperada das galerias. As calçadas permeáveis, por fim, devem ser instaladas considerando a permeabilidade do solo, obtida através de testes a serem realizados com tensiômetros, o volume de vazão do sistema de galerias que interseccionam a calçada e a capacidade de vazão dos córregos para onde serão direcionados os fluxos resultantes do conjunto das galerias e das calçadas permeáveis.

Embora ZL Vórtice tenha feito um grande esforço para interagir com os projetos e as políticas públicas promovidos pelos órgãos atuantes na várzea do rio Tietê, através de seminários e visitas técnicas, e para incorporar levantamentos e diretrizes dos principais planos de bacia hidrográfica, sobretudo o Plano de Manejo da APA-VRT, as instâncias da administração pública que gerenciam as ações propostas para a área recusam projetos experimentais voltados à inovação tecnológica. Não se verifica a participação de laboratórios de pesquisa na formulação de políticas públicas para a Bacia Hidrográfica do Alto Tietê.

9 Estratégia: redirecionar para a área urbana

O que resultou dessa interlocução com o Estado? Em que medida ela contribuiu para o desenvolvimento do projeto? A experiência serviu para melhor compreender o mecanismo de formulação das políticas públicas para a bacia hidrográfica e consolidar abordagens de manejo de água, preservação ambiental e urbanização que busquem soluções sustentáveis e voltadas para as comunidades. O Plano de Manejo da APA VRT estabeleceu os parâmetros gerais para análise da área. As condições críticas da várzea do rio Tietê na cidade de São Paulo requerem um projeto integrado de manejo de água e urbanização, com inovação tecnológica e participação social. Diante da obstrução a propostas que abarquem os remanescentes meândricos do rio Tietê, as iniciativas de ZL Vórtice irão se concentrar na planície de inundação ocupada. É preciso direcionar os esforços para a única área da várzea no leste da cidade que ainda não foi estruturada por grandes obras de engenharia: o Jardim Pantanal. Ali, fora do perímetro projetado do pôlder, a relação institucional se faz com outros agentes públicos: a APA-VRT e a Prefeitura. 

Ocorre um deslocamento do eixo investigativo de ZL Vórtice: a preservação dos remanescentes do cinturão meândrico, objetivo dos levantamentos geomorfológicos e hidrológicos iniciais e da proposta de tratamento da água por wetlands construídas, é inviabilizada com o projeto de pôlder. A pesquisa é redirecionada para as bacias hidrográficas dos seus afluentes, particularmente o córrego São Martinho. O foco passa a ser a hidrologia urbana: aterramento, drenagem, relação córrego-cidade. Na área ocupada, a degradação ambiental atingiu o limite: a investigação trata agora diretamente dos impactos causados pela urbanização desordenada e pelas grandes obras de contenção de enchentes. O cinturão meândrico, a integração da cidade com o rio, permanece como referência para assegurar o caráter ambientalmente sustentável dos projetos de urbanização propostos.

A primeira iniciativa resultante desse redirecionamento foi a realização, em 2019, de um levantamento detalhado dos cursos d`água, das infraestruturas existentes e da ocupação urbana. Expedições de campo, conduzidas por Alexandre Gonçalves, do Estúdio Laborg, buscaram determinar os aspectos básicos da planície de inundação ocupada. Esses levantamentos permitiram identificar as ruas que, devido ao empoçamento constante, evidenciam aterramento irregular e ocupação recente de lagoas e são, portanto, mais propícias para a implantação de galerias drenantes e calçadas permeáveis. Foram realizados mapas de declividade do terreno em cada rua, medição essencial para elaborar projetos de sistemas de drenagem. O procedimento permitiu incorporar à cartografia da área os fenômenos específicos que condicionam o território. Os mapas de ZL Vórtice ficaram mais complexos e precisos.

10 Visualização

O projeto ZL Vórtice foi apresentado, em 2020, a convite da Graduate School of Design da Harvard University, na exposição Urbanismo Ecológico, no Museu da Casa Brasileira, em São Paulo². Para a mostra, foram elaborados mapas indicativos dos principais processos ambientais e urbanos que afetam a área, retomando os levantamentos feitos pelo Plano de Manejo da APAVRT e pelas expedições de campo de ZL Vórtice. A exposição ainda promoveu encontros com pesquisadores e moradores, que detalharam as questões relativas à hidrologia, ao desenho e à produção de infraestrutura urbana³.

O processo de investigação e exposição resultou na elaboração de maquetes, importante instrumento de interação com os moradores e agentes públicos.  Apresentando o arruamento atualizado da região, a área de aterro e os córregos, uma primeira maquete permite que a população possa contribuir no reconhecimento do terreno, indicando áreas mais críticas e localidades mais propensas a intervenções. Outra maquete, com projeção mapeada interativa de cartografia e fotografias, revela as dinâmicas que afetam o território. As maquetes acrescentam uma nova camada de visualização ao território do Pantanal.

Em 27 de abril de 2021, a TV Cultura transmitiu um programa, gravado no Jardim Pantanal, sobre o projeto de calçadas permeáveis proposto por ZL Vórtice, com a artista Regina Silveira, Rafael Pileggi, do LME-PoliUSP, e moradores⁴. 

11 Parametrizando o terreno

O levantamento realizado pelo Estúdio Laborg prosseguiu com a utilização da ferramenta LIDAR (Light Detection And Ranging), uma tecnologia óptica de detecção remota aplicada para levantamentos topográficos e modelagem do terreno⁵. A ferramenta permitiu fazer um mapeamento altimétrico detalhado, com precisão na ordem de 10 cm e densidade média de 10 pontos/m2. Com isso, obteve-se um modelo preciso da topografia do terreno resultante do aterramento e da configuração das ruas (dimensões, variações de declividade) e dos córregos (dimensões e inclinações dos taludes). Este cálculo detalhado, com índices muito mais precisos do que seria possível obter com as curvas de nível disponíveis, possibilitou dimensionar e planejar a implantação das galerias drenantes, contenções de margens de córregos e calçadas permeáveis, com medições técnicas básicas. São critérios fundamentais para a localização dos projetos de ZL Vórtice: trabalhar com a água, em vez de contra ela, como faz a engenharia de pôlderes (SENNETT, 2008). Seguir o fluxo, acompanhar o terreno, integrando as tecnologias propostas ao sistema de drenagem da bacia hidrográfica.

A instrumentalização permitiu estender, ainda que precariamente, a rede metrológica pela bacia hidrográfica. Pesquisadores (e também moradores) agora dispõem de mapas precisos, maquetes, modelos do terreno produzidos por sensoriamento remoto, simulação da hidrologia feita com cálculo da vazão e projetos de drenagem, permitindo a passagem da observação visual à inspeção de dados. O laboratório se estende pela várzea.

12 Proposta de intervenção

O próximo passo será construir, com recursos dos laboratórios e o empenho da comunidade, um dos projetos propostos: a calçada permeável, na rua Cachoeira de Itaguassava, ao longo do córrego São Martinho. Os parâmetros básicos para a localização da calçada foram estabelecidos utilizando os mapas de topografia resultantes dos levantamentos realizados por ZL Vórtice.

Para que a execução da calçada permeável seja feita considerando a situação urbana e ambiental da várzea, ela tem de ser projetada de acordo com a vazão esperada do córrego e do escoamento superficial da área impactada. Está sendo preparada, sob orientação do engenheiro Luiz Orsini Yazaki, a modelagem da vazão da bacia hidrográfica e da drenagem da área urbana na área de implantação da obra, de modo a medir o volume de escoamento a que a calçada será submetida. O cálculo da quantidade de água que as ruas despejam no sistema permitirá avaliar a capacidade hídrica que os drenos devem apresentar para atender a esse volume. Esses dados possibilitarão ao LME Poli-USP, responsável pela fabricação do pavimento, dimensionar a base de assentamento, sarjeta, bocas de lobo e dutos.

Trata-se da implantação de apenas uma das tecnologias desenvolvidas por ZL Vórtice, mas o processo de construção da calçada permeável faz convergir todos os procedimentos programados. O pavimento é concebido como parte de um sistema integrado, que articula diversas tecnologias de manejo de água e urbanização. É necessário dimensionar o pavimento em função do terreno, das condições de drenagem e da integração com os demais projetos propostos para a área. O projeto da calçada deve pressupor a implantação de galeria drenante concebida para a rua perpendicular e do dispositivo de contenção com blocos de concreto no trecho do córrego São Martinho, onde o pavimento permeável será instalado. Demanda também projetar a interseção entre as diferentes tecnologias, dotadas de sistemas construtivos distintos.

O LME-Poli USP estabeleceu protocolos para a fabricação dos pisos, incluindo a mistura cimentícia, os processos de pigmentação e os procedimentos de moldagem. Coube também ao laboratório determinar qual será o processo de produção e instalação da calçada e como se dará a organização pelos moradores do processo de fabricação no canteiro do Cotovelo. A produção deve ser feita por ações sequenciadas: várias grandes bancadas reúnem diferentes equipes, que preparam a mistura, vertem o concreto nas fôrmas, adicionam o pigmento e colocam as fôrmas em prateleiras para secagem, efetuam o transporte para o local de implantação e assentam os pisos. O canteiro é manufatureiro, constituído por sucessão de operações, divisão do trabalho e habilidade técnica do produtor no uso de ferramentas simples (FERRO, 2006). O domínio técnico das atividades permite, eventualmente, alterações do projeto durante a execução, adaptação a mudanças propostas pelos moradores. 

O canteiro é o laboratório de campo, espaço de experiência em gestão do trabalho e produção de conhecimento. A complexidade do empreendimento é uma oportunidade para verificar de que maneira os moradores vão contribuir para aperfeiçoar o processo de produção e implantação (construção da base, colocação dos pisos e dutos de drenagem) da calçada. Na interação com o laboratório será equacionada a transferência de tecnologia e a conversão dos novos procedimentos em habilidade comunitária.

13 Conclusões

Essas são as operações realizadas por ZL Vórtice visando instrumentalizar a várzea do rio Tietê, no Jardim Pantanal. O projeto tem como horizonte as condições das bacias hidrográficas nas periferias das metrópoles latino-americanas, afetadas por grandes obras de infraestrutura e ocupação urbana desordenada. ZL Vórtice compartilha com vários projetos, na América Latina, a busca por soluções social e ecologicamente sustentáveis para a preservação dos recursos hídricos, tratamento da água e recuperação urbana. É indicativo da intensa pesquisa, na região, de tecnologias inclusivas e de baixo custo, próprias às condições locais, que tirem proveito da inserção em redes comunitárias para buscar novas formas de reverter os passivos ambientais e as desigualdades urbanas. 

A execução de obras em área de proteção ambiental, mesmo em caráter experimental, requer a autorização dos órgãos reguladores, o que implica lidar com as condições legais e políticas excepcionais da várzea. As entidades responsáveis pela outorga são o Conselho Gestor da APA Várzea do Rio Tietê e a Prefeitura da Cidade de São Paulo. A demanda de autorização à gestão da APA para a construção de calçada permeável está em tramitação⁶. Com a eventual autorização para a implantação do pavimento permeável, o trabalho de instrumentalização da bacia hidrográfica, a apropriação do território do Jardim Pantanal por investigadores e moradores, poderá então avançar.

Referências

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STENGERS, I., Une autre science est possible! Manifeste pour un ralentissement des sciences. Paris: La Découverte, 2013.

ZL VÓRTICE, Proposta ao Fehidro. São Paulo, maio de 2019. Disponível em: https://zlvortice.wordpress.com/2019/03/05/proposta-ao-fehidro/. Acesso: 05 mai. 2021

1 Introduction

The urbanization process in Latin American metropolises has caused a fast expansion, in their outskirts, of precarious human settlements deprived of basic sanitation infrastructure. The disorderly growth of the urban occupation has impacted, for example, floodplain areas and water sources in São Paulo and chinampas in Mexico City, both essential for the preservation of hydric resources in these metropolises. Floodplains in metropolitan peripheries of Latin American cities thus became the stage for a clash of conflicting vectors: large public works for containing floods, the need for housing, and the required protection of the environment. This paper seeks to reconstitute the work carried out by researchers and residents of appropriating the area named Jardim Pantanal (Jardim Helena District, sub-prefecture of São Miguel Paulista), a stretch of the Tietê River floodplain, in the East Zone of the Municipality of São Paulo, State of São Paulo, in Southeastern Brazil.

The area of the project covers three hydrographic basins in the Municipality of São Paulo, enclosed in the Upper Tietê Basin: the São Martinho Creek Basin and two areas that directly contribute to diffuse flow, along the Tietê River. The ZL Vortice project proposes to transform a critical urban area, of wide urban and environmental degradation and subject to constant flooding, into a better place to live – an operation promoted through surveys, mapping and monitoring of the watershed. The project aggregates several research laboratories, in collaboration with the Jardim Pantanal Residents Association (AMOJAP), to develop socially inclusive and sustainable technologies of water management and urbanization, specifically designed for critical situations.

The process of appropriating the territory, through the instrumentation of the hydrographic basin, has been carried out in several stages, from 2015 until today. The initial visits were land inspection incursions, essentially exploratory. Residents led investigators to the areas they considered most problematic, resulting from siltation of watercourses and landfilling. Those first expeditions confronted the researchers with the extreme conditions of the Tietê River floodplain in the city of São Paulo, highlighting the need for an analytical repertoire and specific operational tools to face situations on the edge of urban and environmental collapse.

2 Strategy: interaction with public projects

The strategy initially adopted by ZL Vortice consisted of searching interlocution with public projects that showed sustainable and inclusive policies for the floodplain. The União de Vila Nova neighborhood, a development project by CDHU (São Paulo State Housing and Urban Development Company), was implemented in the first stretch of the floodplain and is occupied by precarious settlements. In the stretch, besides the rectification of the river, the project involved the construction of a circumvallation canal, a drainage system consisting of channels and a park, and whose maintenance requires the residents' collaboration along with the support of public facilities for environmental preservation and waste recycling. In União de Vila Nova, the strategy outlined the implementation of infrastructure with social participation, which was something we systematically sought to develop in Jardim Pantanal.

The ZL Vortice project carried out seminars and technical visits with professionals from public agencies operating in the Tietê River floodplain: in addition to CDHU, Emplasa (São Paulo Metropolitan Planning Company), and SIMA (State Secretariat for Infrastructure and Environment). The process allowed us to take stock of the public policies oriented for the area, identify its main agents and propose complementary projects. As a guideline, the ZL Vortice project adopts the geomorphological and hydrological survey presented in the Management Plan of the Environmental Protection Area of the Tietê River Floodplain (APA VRT), recently completed by the Forestry Foundation (SIMA).

We also held workshops with CDHU technicians and residents of União de Vila Nova about projects dedicated to the consolidation and maintenance of public spaces. The proposals included the design of the sidewalk around the park, the urban furniture made of adobe for the drainage channels’ margins, and a project to reuse materials, in a partnership with the local recycling cooperative.

3 The Floodplain Engineering

ZL Vortice's strategy of interlocution with the government's programs for the area did not have significant outcomes. The CDHU activities in União de Vila Nova were terminated and there was no support for new initiatives. The intensification of urban and environmental degradation in the area and the predominance of large flood-containment structures projects in the formulation of public policies led to the imposition of a polder system – the Tietê River Floodplains Park (PVRT), not yet completed, designed by the Department of Water and Electric Energy (DAEE) – for the entire floodplain of the Tietê River in São Paulo. The flooding problem is addressed through major engineering works of polderization (containment system composed of concrete dikes, reservoir and hydraulic device), resulting in the radical segregation between the river and the city.

At Jardim Pantanal, the DAEE proposes to build a concrete wall and hydraulic equipment for flood control, along the banks of the Tietê River and the São Martinho creek. The device will irreversibly compromise the floodplain urbanization, already affected by the landfills, completely disrupting the hydrographic basin's hydrology. The polder construction would imply: the transformation of the stream into an adductor channel; the isolation of the remaining wetland along the Tietê River (Pesqueiro), which could serve to treat part of the water used in urban occupation; the conversion of settlement areas into hydraulic system reservoirs, with the removal of residents and suppression of the community area of Cotovelo.

Today, the predominance of civil engineering in urban infrastructure works, established in the crises caused by large floods, has been critically reexamined. Controlling floods entails the exclusion of natural systems by instituting a rigid division between dry and flooded land, between high and low terrain. A critical analysis of these engineering efficiency and control principles catalyzes ecological strategies, enabling the development of more contingent and flexible designs. The integration of infrastructure with natural processes sets new paradigms: water treatment and sewage systems can no longer be designed without considering their watersheds. River basins are now understood as an ecological infrastructure (Bélanger, 2017).

The procedures adopted in União de Vila Nova, where the river-city relationship and community participation are preserved, are not repeated in upstream areas. CDHU's urbanization projects on the Tietê River floodplain are subject to restrictions. Thus, the dialogue between ZL Vortice in the meander belt area, under the jurisdiction of DAEE, was very limited. On the other hand, the experience provided a broad learning process in the elaboration of public policies and highlighted ways of structuring the floodplain by large engineering works.

4 Research Laboratories: technologies for critical situations

This process allows ZL Vortice to establish the parameters of the project for the Jardim Pantanal area: to articulate research laboratories focused on the development of drainage and water management technologies, with the participation of residents, for the critical conditions of the Tiete floodplain. The proposal is to emphasize multidisciplinary cartography, sensing and modeling practices, capable of instrumentalizing the watershed, and enabling researchers and communities to seek environmentally sustainable technical solutions. The establishment of the Cotovelo experimentation site, a field laboratory in an area provided by the community where the proposed technologies will be improved and tested with residents, is an important differential of ZL Vortice.

In the different stages carried out from 2017 to 2019, and described in an article previously published in V!RUS magazine (Peixoto, 2020), the following projects were developed:

- Permeable sidewalks, designed by artist Regina Silveira  together with residents, in collaboration with the LME Poli-USP (Microstructure and Eco-efficiency Laboratory of the University of São Paulo Polytechnic School), directed by Rafael Pileggi. Interlocking floor in concrete, permeable and colored, formulated to allow the manufacture, implementation, and maintenance by the community. The pavement allows the infiltration of rainwater, helping to mitigate floods, and is also a public space.

– Draining galleries, developed by FabLab FAU-USP (Digital Fabrication Laboratory of the University of São Paulo School of Architecture and Urbanism), directed by Paulo Fonseca. Rainwater drainage system composed of molds shaped and executed by digital fabrication and produced in high-performance microconcrete. Drainage device, manufactured and installed by residents, which prevents puddles caused by indiscriminate landfilling of the floodplain.

– Constructed wetlands, a project organized by Luiz Orsini Yazaki, former coordinator of the Technological Center for Hydraulics Foundation (FCTH). Apparatus for filtering water from the river and streams, built and operated with the participation of the community, which is integrated into the local hydrological system, reinforcing the environmental service naturally provided by the floodplain. Experiment with new sustainable and low-cost water treatment technologies.

– Containment of stream banks, developed with the initial guidance of Claudio Silva (Brazilian Association of Portland Cement – ABCP). Experimentation of methods for stabilizing river slopes, with articulated concrete blocks, manufactured on site by residents. Flexible, terrain-adaptable, and vegetable systems to support stream banks. They serve to reduce erosion, helping to consolidate the river plain and the remaining hydrological dynamics.

– Monitoring of the river, water quality, and debris deposition, developed by LabTEC PUC/SP (Laboratory of the Digital Design and Intelligence Technologies Program of Pontifical Catholic University of São Paulo). Sensor systems that allow to assess environmental conditions in the watershed and the proposed technologies' performance. The monitoring equipment, consisting of a water quality meter, a rainfall meter (rain gauge), a flow and water level meter (fluviometer), and a permeability sensor (tensiometer), will be installed and operated by the residents.

ZL Vortice's proposals for integrated systems of water management and urbanization are related to projects developed in several Latin American cities. For example, in Santiago, Chile, the La Hondonada Park (hydraulic infrastructure in an old quarry that handles turbid water, functioning as a public space) and the Paseo Cívico Metropolitano (public space restoration with water infrastructure based on sustainable urban drainage). In Medellin, Colombia, the Medellin River Parks (green areas along the river, forming a metropolitan biotic corridor integrated into the watershed). In Mexico City, the Volta a Cidade Lake project (recovery of Lake Texcoco with a lacustrine system fed by wastewater), the La Quebradora water park (reconfiguration of the hydraulic system by conducting the runoff to an infiltration basin), and the recovery of the chinampas system (channel networks and islets in shallow lakes and detention basins, used for family farming) (Mostafi et al., 2019).

5 The Field Laboratory

In an attempt to execute the operations proposed by ZL Vortice, researchers were faced with the following problem: how to take the technologies conceived in their laboratories to the floodplain? In 2017 and 2018, we conducted field expeditions to investigate the conditions for the development of proposals. We took visits to the areas planned for polder installation, to streets where draining galleries could be installed and to the swamp designated to the construction of a wetland for water treatment. The researchers' visits served to promote a dialogue with the local community, organized by AMOJAP. In conducting the expeditions, researchers and residents identified the different situations on maps, incorporating the location's technical language, essential for the appropriation of the place.

As a protocol, laboratories deal only with purified artifacts, based on rules and standards (quality, safety), indifferent to localities and tacit knowledge, eliminating non-standardized items. According to this principle, questions can only have objective answers in the laboratory, which separates the investigation from social concerns and practices where that knowledge was inserted. The situation is totally different when dealing with complex processes under critical conditions. Here, researchers need to review their processes against a body of knowledge that cannot be disqualified a priori. They have to articulate their projects with other agents in the area.

What changes on leaving the laboratory? The researcher is no longer addressing just his colleagues, he participates in the invention of essentially technical and social improvements. Everything changes when one leaves the laboratory: they find the soil unevenness, the materials density, the climatic instability. There is a world in which other actors operate (Stengers, 2013). Upon leaving the laboratory, the researcher is faced with the resident, who, in addition to practical experience, now is able to locate himself on maps and work with the materials and systems introduced by laboratories.

6 Developing technologies

Researchers used the parameters established for the floodplain and the intense interaction with the community to define their proposals. In 2017, the residents made several visits to the laboratory facilities, promoted by AMOJAP, to learn about equipment and experimental procedures.

Once the technologies are designed, it is necessary to move once more the research from the laboratories' facilities back to the floodplain, with the production of prototypes and the community technical training. Tests under floodplain conditions must assess the prototypes' performance and document the adopted procedures, displaying to public agents and residents the chosen techniques and showing that the solutions proposed by laboratories have practical application. In 2018, laboratories held workshops at the Jardim Pantanal experimentation site to design and test the modeling and molding of different construction elements. The question posed was: Would researchers be able to repeat, in the floodplain, the production processes configured under laboratory conditions in university facilities?

To ensure that the procedures and tests are consistent enough to constitute field trials, it is necessary to extend the laboratory and to transform a sufficient number of floodplain conditions into quasi-laboratory conditions. It will be impossible to demonstrate technological solutions' effectiveness if the floodplain is not, to some extent, transformed into an annex to the laboratory (Latour, 1984).

But how to expand laboratory practice? Extending the laboratory itself to the floodplain, converting the field into a laboratory. The solutions can only work if the floodplain stretch chosen for the field tests is transformed, with the participation of residents, social organizations, and public agents, in accordance with the research laboratories' prescriptions. Laboratory procedures can be extended to the entire floodplain, on the condition a set of laboratory practices, such as measurements, records, and constant monitoring, are respected.

7 Instrumenting the Hydrographic Basin

How does this knowledge return from laboratories to the floodplain? A socially shared arsenal of techniques (manuals, instruments, and systematization of parameters and procedures) supports the field laboratory operation. A large support network is needed to sustain the proposed technological solutions. A technical device is only maintained if a set of measures warrants its consistency, ensured by the repetition of laboratory practices by local authorities and communities (Latour, 2017). The way to prepare the ground for laboratories involves the equipping of the watershed with a sufficient number of instruments. The extension of laboratory conditions turns the floodplain into a large laboratory. The proposed procedures also involve the monitoring, geophysical investigation, and hydrologic simulation. These operations allow us to visualize and analyze the intervention areas through sensors and models. It is through the systematic instrumentation of the place that people will learn how to inhabit it in new ways.

Installing laboratories in critical situations serves to redefine the meaning of a place occupation. Claiming a territory for research, intervention, and housing reveals how much we do not know about it. How many partners were included in the design and appropriation of the place? How does the water drain into it? What is the soil's porosity? What is the declivity of the area resulting from the landfill? How will the proposed actions be monitored and maintained? The hydrographic basin accumulates data-collection and processing instruments, so that its dynamics are apprehended by researchers, public agents, and residents. The territory is subject to continuous monitoring. The actors, responsible for the anthropic effects on the environment, become aware of their actions through the multiplication of devices. Instruments and models allow the evolution of local environmental conditions to be described for all to see and react to it. That demands more hydrology, more geomorphology, more urbanism, more sensing (Latour, Weibel, 2020).

8 How to Make the Project Viable?

After establishing the procedures and technologies for the development of water management and treatment and re-urbanization, it was necessary to resume the dialogue with public managers and find ways to guarantee the conditions to carry out the works. ZL Vortice then presented a proposal to the State Water Resources Fund (FEHIDRO), managed by the Upper Tietê Basin Committee (CBH-AT)¹. The elaboration of the proposal for FEHIDRO demanded a great effort of articulation of the different laboratories, the elaboration of a single integrated project. The proposed effort encompassed all the technologies that constitute the ZL Vortice project, including drainage galleries, constructed wetlands, stream containment, permeable sidewalks, and sensor systems, in addition to geomorphological and hydrological surveys. The proposal, however, was considered unqualified (CBH-AT, 2019), according to the following assessment:

The project does not demonstrate integration with the existing project for the area, the Floodplain Park (PVRT). The project foresees the implementation of a wetland in the floodplain, which will operate under water during flooding periods, as it is located in the floodplain, including areas below the Tietê River flood level. The application of the constructed wetlands’ model as the final outlet of a micro-drainage gallery system is not applicable in that region, since it is a low area, thus subject to water return. The proposed project conflicts with the DAEE polderization project, as it envisages the implementation of a regular drainage network, consisting of galleries, flowing into a constructed wetland, without a prediction of what would be the water return treatment during floods. The project does not demonstrate how permeable floors could work for the infiltration of rainwater in floodplain areas (ZL Vórtice, 2019, our translation).

ZL Vortice presented an appeal, arguing that the project intends to test the efficiency of environmentally sustainable interventions, with the points listed by the evaluation being known and also part of the investigation of constructed wetland, drainage galleries, and permeable pavement. Generally, wetlands are built in floodplains and therefore it is normal for them to flood during a few days in rainy seasons. In order to allow the total flooding of the wetland, flow equalization tubes are foreseen, so that the river waters, when they are rising, enter the wetland and equalize with the remaining flow.

The draining galleries, on the other hand, are designed considering the terrain slope, obtained from digital modeling made with LIDAR, the flow contribution area served by the gallery, calculated through georeferencing, and the region's rainfall indexes, obtained by sensors to be installed by the project. Those data will allow the calculation of the required drainage, guiding the galleries' dimension and the expected slope. The permeable sidewalks, finally, must be installed considering the soil permeability, obtained through tests to be carried out with tensiometers, the flow volume of the gallery system that intersects the sidewalk and the flow capacity of the streams to which will be directed the flows resulting from the galleries and permeable sidewalks.

Although ZL Vortice has made a great effort to interact with the projects and the public policies promoted by the agencies operating in the Tietê River floodplain through seminars and technical visits, and to incorporate surveys and guidelines of the main river basin plans, especially the APA VRT Management Plan, the public administration instances that manage the proposed actions for the area reject experimental projects aimed at technological innovation. The participation of research laboratories in the formulation of public policies for the Upper Tietê Hydrographic Basin is not evident.

9 Strategy: redirecting to the urban area

What was the result of this dialogue with the public administration? To what extent did it contribute to the project's development? The experience allowed us to better understand the mechanism of formulation of public policies for the hydrographic basin and to consolidate approaches to water management, environmental preservation, and urban planning that seek sustainable, community-oriented solutions. The APA VRT Management Plan established the general parameters for analyzing the area. The critical conditions of the Tietê River floodplain in the city of São Paulo require an integrated water management and urbanization project, with technological innovation and social participation. Faced with the obstruction to proposals that encompass the meandric remnants of the Tietê River, ZL Vortice's initiatives will focus on the occupied floodplain. It is necessary to direct efforts to the only floodplain area in the eastern zone of the city that has not yet been structured by major engineering works: Jardim Pantanal. There, outside the polder's projected perimeter, the institutional relationship is made with other public agents: APA VRT and the City Hall.

There is a shift in the investigative axis of ZL Vortice: the preservation of the meander belt remnants, which was the objective of the initial geomorphological and hydrological surveys, and the proposed water treatment by constructed wetlands, is impaired by the polder project. The research is redirected to the hydrographic basins of its tributaries, particularly the São Martinho creek. The focus is now on urban hydrology: landfill, drainage, creek-city relationship. In the occupied area, environmental degradation has reached its limit: the investigation is now dealing directly with the impacts caused by disorderly urbanization and large flood-countenance works. The meander belt, the integration of the city with the river, remains as a reference to ensure the environmentally sustainable character of the proposed urbanization projects.

The first initiative resulting from this redirection was the conduction, in 2019, of a detailed survey of the water courses, existing infrastructure, and urban occupation. Field expeditions, conducted by Alexandre Gonçalves, from Estudio Laborg, tried to determine the occupied floodplain's basic features. Those surveys allowed us to identify the streets that, due to constant pooling, show irregular terrain and ponds landfilling that are, therefore, more suitable for the implementation of draining galleries and permeable sidewalks. Land slope maps were drawn up on each street, an essential measure for elaborating drainage system projects. The procedure made it possible to incorporate specific phenomena that affect the territory into the area cartography. ZL Vortice maps have become more complex and accurate.

10 Visualization

The ZL Vortice project was presented in 2020, by invitation of Harvard University's Graduate School of Design, in the Ecological Urbanism exhibition, at the Museu da Casa Brasileira, in São Paulo². For the exhibition, indicative maps of the main environmental and urban processes that affect the area were elaborated, resuming the surveys carried out by APA VRT Management Plan and by ZL Vortice field expeditions. The exhibition also promoted meetings with researchers and residents, who detailed issues related to hydrology, design, and production of urban infrastructure³.

The investigation and exhibition process resulted in the elaboration of models, an important instrument of interaction with residents and public agents. Presenting the updated street layout of the region, the landfill area and the streams, a first model allowed the population to contribute to the terrain recognition, indicating critical areas and locations more prone to interventions. Another model, with an interactive mapped projection of cartography and photographs, reveals the dynamics that affect the territory. The models add a new visualization layer to the Pantanal territory.

On April 27, 2021, TV Cultura broadcasted a program, recorded in Jardim Pantanal, about the permeable sidewalks project proposed by ZL Vortice, with artist Regina Silveira, Rafael Pileggi from LME-PoliUSP, and residents⁴.

11 Parameterizing the Terrain

The survey carried out by Estudio Laborg continued with the use of the LIDAR (Light Detection And Ranging) tool, an optical remote sensing technology applied to topographic surveys and terrain modeling⁵. The tool allowed for a detailed altimetric mapping, with precision in the order of 10 cm (3.93 inches) and average density of 10 points/m2 (/107.6 sq feet). With this, a precise topographic model of the terrain resulting from the embankment and the configuration of streets (dimensions, slope variations) and streams (dimensions and slopes) was obtained. This detailed calculation, with much more accurate indexes than it would be possible to obtain with the available contour lines, made it possible to dimension and plan the implantation of draining galleries, stream margin contention, and permeable sidewalks, with basic technical measurements. Fundamental criteria for the location of ZL Vortice projects are: working with water, instead of against it, as in polder engineering (Sennett, 2008). Follow the flow, monitor the terrain, integrating the proposed technologies into the drainage system of the hydrographic basin.

The instrumentation allowed the extension, albeit precariously, of the metrological network throughout the hydrographic basin. Researchers (and also residents) now have accurate maps, models, terrain models produced by remote sensing, hydrology simulation made with flow calculations and drainage projects, allowing the transition from visual observation to data inspection. The laboratory extends across the floodplain.

12 Intervention Proposal

The next step will be to build, with the laboratories' resources and the community commitment, one of the proposed projects: the permeable sidewalk, on the Cachoeira de Itaguassava Street, along the São Martinho creek. The basic parameters for the sidewalk location were established using the topography maps resulting from the surveys carried out by ZL Vortice.

For the execution of the permeable sidewalk takes into account the floodplain's urban and environmental situation, it must be designed according to the expected stream flow and surface runoff from the impacted area. Under the guidance of engineer Luiz Orsini Yazaki, the modeling of the hydrographic basin flow and the urban area drainage in the work implementation area is being prepared, in order to measure the volume of runoff to which the sidewalk will be submitted. The calculation of the amount of water the streets pour into the system will allow the assessment of the required water capacity of the drains to meet that volume. Those data will enable LME Poli-USP, responsible for manufacturing the pavement, to dimension the settlement base, gutter, manholes, and ducts.

Although this is the implementation of just one of the technologies developed by ZL Vortice, the process of constructing the permeable sidewalk makes all programmed procedures converge. The pavement is conceived as part of an integrated system, which articulates different water management and urbanization technologies. It is necessary to dimension the pavement according to the terrain, the drainage conditions and the integration with other projects proposed for the area. The sidewalk project must assume the implementation of a drainage gallery designed for the perpendicular street and the containment device with concrete blocks in the stretch of São Martinho creek, where the permeable pavement will be installed. It also demands projecting the intersection between different technologies, provided with distinct constructive systems.

LME-Poli USP has established protocols for tile fabrication, including cementitious mix, pigmentation processes and molding procedures. It was also up to the laboratory to determine the process of the sidewalk production and the organization of the manufacturing process, at the Cotovelo experimentation site, by residents. Production must be done by sequential actions: several large benches gather different teams, who prepare the mixture, pour the concrete into the molds, add the pigment and place the molds on shelves for drying, then take them to the implantation site, and settle the pavements. The experimentation site is a manufacturing facility, consisting of a series of operations, division of labor and the producer's technical skill using simple tools (Ferro, 2006). The technical understanding of the activities eventually allows changes in the project during its execution, adaptable according to modifications proposed by the residents.

The experimentation site is the field laboratory, a space for experience in work management and knowledge production. The project complexity is an opportunity to see how residents will contribute to improve the production and implantation process (construction of the base, laying of floors, and drainage pipes) on the sidewalk. In the interaction with the laboratory, the technology transfer and conversion of new procedures into community skills will be taken into account.

13 Conclusions

These are the operations carried out by ZL Vortice aiming at the instrumentalization of the Tietê River floodplain, in Jardim Pantanal. The project's horizon are the hydrographic basins conditions in the outskirts of Latin American metropolises, affected by major infrastructure works and disorderly urban occupation. ZL Vortice shares with several projects in Latin America the search for socially and ecologically sustainable solutions for the preservation of water resources, water treatment, and urban restoration. It is indicative of the intense regional research for inclusive and low-cost technologies, specific to local conditions, that benefit from the insertion in community networks to seek new ways of reversing environmental liabilities and urban inequalities.

The execution of works in an environmental protection area, even on an experimental basis, requires the authorization of regulatory entities, which implies dealing with the exceptional legal and political conditions of the floodplain. The entities responsible for the grant are the Management Council of APA Rio Tietê Floodplain and the City of São Paulo. The authorization request to the APA management for the permeable pavement construction is in progress⁶. With the eventual authorization for its implantation, the hydrographic basin instrumentation work, the Jardim Pantanal territory appropriation by researchers and residents will then be able to move forward.

References

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CBH-AT. 2019. Empreendimentos FEHIDRO habilitados e não habilitados após análise das Câmaras Técnicas: MediaLab SP (ZL Vórtice), São Paulo, May 2019. Available at:

http://www.sigrh.sp.gov.br/public/uploads/documents//CBH-AT/16284/empreendimentos-fehidro-habilitados-e-nao-habilitados-apos-1-analise-das-camaras-tecnicas.pdf. Accessed: 05 May 2021. 

Latour, B., 1984. Les microbes: guerre et paix, suivi de Irréductions. Paris: Editions A. M. Metailie.

Latour, B., 2017. A esperança de Pandora. São Paulo: Editora UNESP.

Latour, B., Weibel, P., eds., 2020. Critical Zones: The Science and Politics of Landing on Earth. Karlsruhe/Cambridge: ZKM - Center for Art and Media / MIT Press.

Ferro, S., 2006. Arquitetura e trabalho livre. São Paulo: Cosac Naify.

Mostafavi, M., Doherty, G., Correia, M., eds. Urbanismo ecológico na América Latina. Harvard University Graduate School of Design. Barcelona: Gustavo Gilli, 2019.

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Stengers, I., 2013. Une autre science est possible! Manifeste pour un ralentissement des sciences. Paris: Éditions La Découverte.

ZL VÓRTICE, Proposta ao FEHIDRO. São Paulo, May 2019. Available at: https://zlvortice.wordpress.com/2019/03/05/proposta-ao-fehidro/. Acessed: 05 May 2021.