Em continuidade às últimas publicações no Cidade das Águas, disponibilizamos hoje o pôster de um artigo sobre o mapeamento de inundações urbanas, com uso de modelagem matemática. Este trabalho foi realizado para um escritório de arquitetura que estava desenvolvendo um projeto de requalificação urbana em uma região com ocupações irregulares em área de risco. O resultado foi de grande importância, indicando quais áreas possuem maior propensão a sofrer alagamentos, subsidiando, assim, a definição dos locais mais apropriados para realocação das famílias que viviam nas margens do córrego existente.
O resumo do trabalho é o seguinte:
A ocupação urbana no Brasil se deu de maneira desordenada, como em muitos outros países, o que acabou por criar um processo de periferização não planejada das cidades, aumentar a escassez de espaços públicos e a ocupação das planícies de inundação. Com o aumento da urbanização não planejada, há uma tendência em impermeabilizar o solo e ocupar as áreas de várzeas, aumentando a quantidade de água no sistema hídrico e expondo mais pessoas e bens aos eventos de inundação. Esse artigo apresenta parte de um estudo de avaliação de inundações em uma região com ocupações irregulares, dentro de um contexto de requalificação urbana. O objetivo do trabalho é subsidiar, a partir do diagnóstico de problemas de inundação na bacia, um projeto de urbanização para revitalizar uma microbacia altamente degradada, fornecendo mapas com indicação das mais áreas propensas a sofrer alagamentos em eventos de chuvas intensas. O estudo é realizado com uso do modelo MODCEL, ferramenta de modelagem matemática para simulação hidrológico-hidrodinâmica distribuída da microbacia.
Figura 1- Área de drenagem contribuinte ao trecho de interesse do córrego Ponte Rasa.
Com os resultados da aplicação do processo de modelagem matemática integrada, para simulação das cheias na bacia, foi elaborado um mapa de inundações, o qual permite observar as áreas propensas a alagamentos, em decorrência de uma chuva com 25 anos de tempo de recorrência.
Figura 2 – Mancha de inundação para uma chuva com TR25 anos na bacia estudada.
Essa região apresenta muitos alagamentos por duas razões: uma primeira pela baixa capacidade hidráulica do próprio córrego, que apresenta pequena profundidade e planícies marginais em cotas muito baixas; outra devido à influência do trecho com ocupação irregular a jusante, que reduz a velocidade do escoamento e represa a água do córrego, criando um efeito de remanso que sobreleva o nível d’água para montante.
Outra característica importante do padrão de inundações da região pode ser vista nas áreas que apresentam alagamentos, mesmo sem ter uma conexão direta com o córrego Ponte Rasa. Essas ocorrências de alagamento devem-se, principalmente, a possíveis falhas no sistema de microdrenagem local, que não possui capacidade suficiente para drenar as águas de chuva precipitadas sobre a área urbana, direcionando-as para o córrego.
Um caso clássico de falha na microdrenagem é apresentado na imagem de satélite da Figura 3.A. As águas drenadas de toda a parte mais de montante da bacia são direcionadas para esse ponto, onde existe uma captação da rede de microdrenagem com capacidade insuficiente, o que faz com que a água fique acumulada neste local, com cota de terreno mais baixa que a vizinhança e limitado por um muro, que impede o escoamento superficial dessa água, como pode ser visto na Figura 3.B.
Figura 3 – Local na parte alta da bacia, onde ocorre um acúmulo de água de chuva por incapacidade do sistema de microdrenagem. (a) Imagem de satélite do local com mancha de alagamento. (b) Fotografia do cruzamento das ruas onde ocorre o alagamento.
Outro caso, na parte baixa, pode ser visto na Figura 4. Neste local, há um acúmulo de efeitos negativos que aumentam o risco de alagamentos. Um primeiro é a falta de capacidade do sistema de microdrenagem para captar toda a água drenada pelas ruas Agrestes de Itabaiana, Cristalândia do Piauí e Antônio Olímpio, as quais possuem alta declividade e drenam uma grande área. Junto com essa incapacidade, há ainda o extravasamento do Córrego Ponte Rasa, no trecho inicial da ocupação irregular, dificultando ainda mais a saída de água da área urbana.
Local na parte baixa da bacia, onde ocorrem alagamentos por insuficiência do sistema de microdrenagem e extravasamento do córrego. (a) Imagem de satélite do local com mancha de alagamento. (b) Fotografia do encontro das ruas propensas a acumular águas de chuva.
O diagnóstico de inundações da região com uso de modelagem matemática permitiu a elaboração de mapas que mostram as áreas com maior propensão de sofrer alagamentos, mesmo quando desconectadas do eixo principal do córrego. Regiões com problemas estruturais de drenagem urbana foram observadas, as quais continuariam a apresentar alagamentos mesmo em um caso de intervenções na calha principal do rio, caso fosse utilizada uma técnica convencional de avaliação de inundações, com uso de modelos unidimensionais que consideram apenas o eixo fluviais e suas margens adjacentes.
Essa análise auxilia na definição de possíveis ações para o controle do risco de inundações na região, que irão balizar o planejamento urbanístico da área. O mapa de inundações possibilita uma melhor gestão sobre a estratégia de ocupação do solo, indicando locais de baixo risco com potencial para realocar as pessoas que habitam as áreas inundáveis. A mesma base de dados construída para montagem do modelo computacional da bacia pode ser utilizada para estudos de prognósticos de diferentes conjuntos de medidas de mitigação de inundações, possibilitando uma análise custo-benefício bem detalhada, para subsidiar o processo de tomada de decisão sobre possíveis investimentos em medidas estruturais.
Por fim, a característica espacial do processo de modelagem integrada, utilizado pela AquaFluxus, possibilita a avaliação do uso de medidas distribuídas na bacia, indo de encontro ao conceito de medidas compensatórias em drenagem urbana. Este processo permite simular o funcionamento hidrológico-hidrodinâmico de toda a bacia de forma integrada, sendo de grande utilidade para análise de estruturas implantadas em diversos locais.
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