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Gestão de bacias hidrográficas para mitigação de desastres naturais
Exemplo do sistema hidrológico do rio Araranguá
Éverton BlainskiDr. Eng° Agrônomo
Epagri - Ciram
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CONCEITOS BÁSICOS DE RISCO E DE ÁREAS DE RISCO
EVENTO 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”
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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.
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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
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SITUAÇÃO NORMAL
INUNDAÇÃO
ENCHENTE
ÁREAS DE RISCO DE ENCHENTE E INUNDAÇÃO
CANAL DE DRENAGEM
ÁREA DE INUNDAÇÃO
Perfil do rio
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OCUPAÇÃO DAS ÁREAS DE RISCO
ÁREA DE ENCHENTE
PLANÍCIE DE INUNDAÇÃO
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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.
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GERENCIAMENTO DE ÁREAS DE RISCO
MEDIDAS DE PREVENÇÃO – Medidas estruturais
MEDIDAS ESTRUTURAIS Soluções de engenharia
Estabilização 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.
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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
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GERENCIAMENTO DE ÁREAS DE RISCO
MEDIDAS DE PREVENÇÃO – Medidas não estruturais
MEDIDAS NÃO ESTRUTURAIS Ação
Planejamento 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.
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SISTEMAS DE MONITORAMENTO E PREVISÃO
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UTILIZAÇÃO DE MODELOS NUMÉRICOS DE MANEIRA ACOPLADA
(PREVISÃO HIDROLÓGICA)
Trabalho Piloto(Bacia hidrográfica do rio Araranguá)
SISTEMAS DE MONITORAMENTO E PREVISÃO
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Bacia hidrográfica do rio Araranguá14 municípios
3.000 km²
ÁREA DE ESTUDO
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Rio Itoupava
Rio Manoel Alves
Rio Mãe Luzia
Rio Araranguá
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PROBLEMÁTICA
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PROBLEMÁTICA
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Fonte: Pandolfo et al. (2002)
CLIMATOLOGIA - Chuvas
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ATENDIMENTO HÍDRICO
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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.
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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
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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.
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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
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Coleta de dados(Estações)
Transmissão(Telemetria)
Armazenamento(Banco de dados)
Análise
NORMAL ATENÇÃO ALERTA EMERGÊNCIA
Previsão(Modelos hidrológicos)
Previsão Meteorológica
Disponibilização das informações(internet)
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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
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OPERACIONAL
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USO E OCUPAÇÃO DO SOLO
DADOS DE ENTRADA
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CARACTERIZAÇÃO DO SOLO
DADOS DE ENTRADA
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DISCRETIZAÇÃO DA BH
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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
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EXEMPLO DE APLICAÇÃO
Evento de cheia ocorrido entre 01/01/09 e 06/01/09
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CANAIS DE COMUNICAÇÃO
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DIVULGAÇÃO DAS INFORMAÇÕES DISPONÍVEIS PARA OS ÓRGÃO COMPETENTES
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Éverton BlainskiDr. Eng° Agrônomo – Manejo e conservação de solo e água
Epagri / Ciram – Gestão e saneamento [email protected]
48 – 3239 8018
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