Gestão de bacias hidrográficas para mitigação de desastres naturais

Exemplo do sistema hidrológico do rio Araranguá

Éverton BlainskiDr. Eng° Agrônomo

Epagri - Ciram

CONCEITOS BÁSICOS DE RISCO E DE ÁREAS DE RISCOEVENTO METEOROLÓGICOS

“Fenômeno com características, dimensões e localização geográfica registrada no tempo, sem causar, necessariamente, danos econômicos e/ou sociais”

PERIGO (evento extremo)“Condição ou fenômeno com potencial de causar danos”

VULNERABILIDADE“Grau de perda para um dado elemento, grupo ou comunidade dentro de uma

determinada área passível de ser afetada por um fenômeno ou processo”

SUSCETIBILIDADE“Indica a potencialidade de ocorrência de processos naturais e induzidos em uma dada

área, expressando-se segundo classes de probabilidade de ocorrência”

RISCO“Relação entre a possibilidade de ocorrência de um fenômeno e a magnitude dos

danos. Quanto maior a vulnerabilidade, maior o risco”

ÁREA DE RISCO“Área passível de ser atingida por um fenômeno natural que cause efeito adverso. As pessoas que habitam essas áreas estão sujeitas à integridade física e danos materiais.

Normalmente correspondem a núcleos habitacionais de baixa renda”

ENCHENTE ou CHEIA

Situação de enchente no canal de drenagem do rio Itajaí - Blumenau

Enchente ou cheiaElevação temporária do nível d’água em um canal de drenagem devida ao aumento de vazão, normalmente ocasionado pela chuva, mas também em função do aumento do nível de maré, operação de barragens, etc.

INUNDAÇÃO

InundaçãoProcesso de extravasamento das águas do canal de drenagem para as áreas marginais (planícies de inundação). Ocorre quando a enchente atinge uma cota acima do nível máximo da calha principal do rio.

Situação de enchente no canal de drenagem do rio Itajaí - Blumenau

SITUAÇÃO NORMAL

INUNDAÇÃO

ENCHENTE

ÁREAS DE RISCO DE ENCHENTE E INUNDAÇÃO

CANAL DE DRENAGEM

ÁREA DE INUNDAÇÃO

Perfil do rio

OCUPAÇÃO DAS ÁREAS DE RISCO ÁREA DE ENCHENTE

PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO

Modificação no hidrograma pela impermeabilização da bacia

EFEITO DA URBANIZAÇÃO

Alteração da cobertura natural do solo;Impermeabilização do solo;Canalização dos cursos d’água;Alterações no relevo local;Diminuição do tempo de concentração de água nas baciasAlterações nos hidrogramas.

GERENCIAMENTO DE ÁREAS DE RISCO

MEDIDAS DE PREVENÇÃO – Medidas estruturais

MEDIDAS ESTRUTURAIS Soluções de engenhariaEstabilização de encostas Cortes e aterros; muros de gravidade;

barreiras vegetais; etc.

DrenagemRecomposição de cobertura vegetal; controle de sedimentos, desobstrução de canais; construção de reservatórios; diques; canalização; etc.

Reurbanização de áreasEvitar a ocupação de áreas vulneráveis; destinação destas áreas para outras atividades (parques); etc.

Realocação de moradiasMapeamento de áreas aptas à implantação de programas habitacionais; sustentabilidade em novos projetos; infraestrutura básica; etc.

GERENCIAMENTO DE ÁREAS DE RISCO

Qual a dificuldade em implementar as medidas estruturais?

Falta de planejamento Ausência de estudos de vulnerabilidade Inexistência ou não cumprimento dos planos diretores Falta de fiscalização Especulação imobiliária Elevados custos de implantação e manutenção

GERENCIAMENTO DE ÁREAS DE RISCO

MEDIDAS DE PREVENÇÃO – Medidas não estruturais

MEDIDAS NÃO ESTRUTURAIS AçãoPlanejamento urbano Crescimento ordenado (Plano diretor)

Legislação Meio ambiente; uso e ocupação do solo; normas de construção; licenciamentos.

Política habitacional Subsídios e orientação para construções em comunidades de baixa renda; urbanização de comunidades vulneráveis.

PesquisasEstudos dos fenômenos naturais, causas, ocorrência; Mapas de Vulnerabilidade e de risco.

Educação e capacitaçãoDifundir a cultura de prevenção em todos os níveis de ensino; capacitação profissional; etc.

Sistemas de alerta e contingênciaPrevisão de ocorrência de eventos extremos; monitoramento; planejamento de ações mitigatórias.

SISTEMAS DE MONITORAMENTO E PREVISÃO

UTILIZAÇÃO DE MODELOS NUMÉRICOS DE MANEIRA ACOPLADA

(PREVISÃO HIDROLÓGICA)

Trabalho Piloto(Bacia hidrográfica do rio Araranguá)

SISTEMAS DE MONITORAMENTO E PREVISÃO

Bacia hidrográfica do rio Araranguá14 municípios

3.000 km²

ÁREA DE ESTUDO

Rio Itoupava

Rio Manoel Alves

Rio Mãe Luzia

Rio Araranguá

PROBLEMÁTICA

PROBLEMÁTICA

Fonte: Pandolfo et al. (2002)

CLIMATOLOGIA - Chuvas

ATENDIMENTO HÍDRICO

RELEVO E CARACTERÍSTICAS LOCAIS

Relevo plano; Proximidade do mar; Relevo acidentado ao fundo; Chuvas (estratiforme longa duração e intensidade moderada (primavera) / orográfica (relevo – grande intensidade e baixa duração); Maré.

UTILIZAÇÃO DE MODELOS DE SIMULAÇÃO

Modelos – representações da realidade

Modelos Atmosféricos – previsão do tempoModelos Hidrológicos – representa a distribuição de água ao longo da bacia hidrográfica.

Modelos atmosféricos

Modelos hidrológicos

Previsão de chuvas

Previsão de vazão

Previsão de NÍVEL

Tomada de decisão

MODELOS UTILIZADOS

ATMOSFÉRICO HIDROLÓGICO

WRF (Weather Research and Forecasting)

Resolução 15 x 15 kmIntervalo de tempo = até 48 horas Usado operacionalmente no Ciram e em outros centros de previsão de tempo e clima Domínio Público

SWAT (Soil and Water Assessment Tools)

Modelo de bases físicas; Dinâmico no tempo e espaço; Permite avaliar diferentes parâmetros (água, sedimentos, nutrientes); Pode ser trabalhado em diferentes escalas temporais; Possibilita o estudo de cenários (alterações de uso do solo, mudanças climáticas, etc) Domínio Público.

Precipitação

Produção de sedimentos

Produção de água

Escoamentolateral

Escoamentosuperficial

Produção de água

Evaporação do solo

Percolação

Transpiração das plantas

Aquífero raso

Escoamento de retorno

Percolação

Aquífero profundo

Evaporação

Infiltração

Propagação no reservatório

Produção de água

Produção de sedimentos

Evaporação

Propagação no canal

PRODUÇÃO DE ÁGUA E SEDIMENTOS

ESTRUTURA DO SWAT

Coleta de dados(Estações)

Transmissão(Telemetria)

Armazenamento(Banco de dados)

Análise

NORMAL ATENÇÃO ALERTA EMERGÊNCIA

Previsão(Modelos hidrológicos)

Previsão Meteorológica

Disponibilização das informações(internet)

PROPOSTA DE TRABALHO

Utilizar dados de previsão atmosférica associado a uma rede de monitoramento para avaliar e simular o regime hidrológico na bacia hidrográfica, disponibilizando dados de previsão para auxiliar no gerenciamento dos recursos hídricos mitigação de eventos extremos

Modelo Atmosférico(WRF)

Monitoramento hidrológico(Rede de estações)

Dados georeferenciadosRelevoLevantamento de solosMapa de uso e ocupaçãoCaracterísticas edáficas

SWAT

Previsão de vazão

PROPOSTA DE TRABALHO

OPERACIONAL

USO E OCUPAÇÃO DO SOLO

DADOS DE ENTRADA

CARACTERIZAÇÃO DO SOLO

DADOS DE ENTRADA

DISCRETIZAÇÃO DA BH

Modelo Dig. Elevação

SOLOS

USO E OCUPAÇÃO

Rede de Monitoramento

Previsão atmosférica

Entrada

+

+

+

+

SWAT

Processamento

Saída

Análise de sensibilidade

Calibração

Validação

Simulação

Resultados

DADOS DE ENTRADA

EXEMPLO DE APLICAÇÃO

Evento de cheia ocorrido entre 01/01/09 e 06/01/09

CANAIS DE COMUNICAÇÃO

DIVULGAÇÃO DAS INFORMAÇÕES DISPONÍVEIS PARA OS ÓRGÃO COMPETENTES

Éverton BlainskiDr. Eng° Agrônomo – Manejo e conservação de solo e água

Epagri / Ciram – Gestão e saneamento ambientalevertonblainski@epagri.sc.gov.br

48 – 3239 8018

Apoio financeiro: