Luigia Brandimarte (IHE)
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Enchentes urbanas: novas oportunidades, incerteza e gestão do risco.

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Luigia Brandimarte (IHE) Luigia Brandimarte (IHE) Presentation Transcript

  • Enchentes urbanas:novas oportunidades, incerteza e gestão do risco Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Várzeas urbanasDesde as primeiras civilizaçõesgravadas (Mesopotâmia, Egito),os seres humanos tendem a seestabelecer em áreas alagáveisQuase um bilhão de pessoas, amaioria delas habitantes maispobres do mundo, vivematualmente em áreas alagáveis Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Incremento do risco de inundação A ocorrência de inundações está a aumentar em muitos países (Bangkok, October 2011) Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Áfricamortes causadas por inundações em 16000 África 14000 12000 (EM-DAT, 2010) 10000 Fatalities 8000 6000 4000 2000 0 1950-1969 1970-1989 1990-2009 Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Análise de tendência (regional)Maxima anual de caudal específico e resultados da regressão quantílica (sem tendência) 10 Specific peak discharge (m3/s/km2) 1 0.1 0.01 0.001 1900 1920 1940 1960 1980 2000 (Di Baldassarre et al., Geophysical Research Letters, 2010) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Frutal - Hidroex
  • 16000 14000 África 12000 10000 Fatalities mortes causadas por 8000 inundações em África 6000 4000 (EM-DAT, 2010) 2000 0 1000 1950-1969 1970-1989 1990-2009 Urban 900 Total 800Urban population (millions) 700 600 500 população total e 400 300 urbana na África 200 (UN, 2010) 100 0 Dr. Luigia Brandimarte 1950 Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto 1960 1970 1980 1990 2000 2010
  • (Di Baldassarre et al., Geophysical Research Letters, 2010)Inundações emÁfrica e DinâmicaPopulacionalO crescimento populacional(1960-2000) na ÁfricaInundações [pontos] einundações mortais [círculos]nos últimos anos (1985-2009) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • A expansão urbana em áreas propensas a inundações24 de maio de 2004: o alagamento do rio transfronteiriçoSoliette matou mais de 1.000 haitianos e dominicanos Antes Depois (Brandimarte et al., Physics and Chemistry of the Earth, 2009) Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • A expansão urbana em áreas propensas a inundações 1967verde 1984 laranja 2000 vermelho Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Europa Mais e mais danos estão associados a perigos naturais Desastres relacionados à água foram os mais caros (75% danos em áreas urbanas; EM-DAT, 2010)Directiva FloodDirectiva Seveso IIQuadro comunitário de prevenção de catástrofes na UEavaliação de riscos e diretrizes de mapeamento Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Modelagem de enchentes urbanasPredição de propagação de cheias e padrões de inundaçãoPerigo inundação urbana/ mapeamento do riscoGestão da planicie (zoneamento) Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Oportunidades: Sensoriamento remoto Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia BrandimarteMarço 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro PretoMarço 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Remote Sensing (topografia)Airborne laser altimetry (LiDAR):Topografia de alta resolução (1m DTM; precisão de 10 cm) (Di Baldassarre et al., Surveys in Geophysics, 2011) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Remote Sensing (mapas de inundações)Monitoramento de várzea, a avaliação do modelo, análise deincertezaUpton-upon-Severn (Reino Unido), durante a enchente denovembro de 2000SAR images (ASAR e ERS-2) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Airborne SAR (mapas de inundações)Rio Severn (UK) durante a enchente de novembro de 2000 Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Resultados do modeloModelo hidráulico 2D (elementos finitos) Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Incerteza Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia BrandimarteMarço 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro PretoMarço 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Incerteza na modelagem de várzeaPrincipais fontes de incerteza:- 1. Dados de entrada- 2. Dados de calibração- 3. Parâmetros do modelo- 4. Estrutura do modelo Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • 1. A incerteza nos dados de entrada (vazão de um rio)A incerteza nos dados devazão do rio pode ser 16000muito alta 14000 Rating Curve Measured Points 12000 River Discharge (m /s) Polynomial function 3> Dados referidos 10000condições de alto fluxo 8000 6000quando curvas de 4000classificação são 2000extrapolados para além da 0 8 10 12 14 16 18 20faixa de medição River Stage (m) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • 1.0 1. A incerteza nos dados de entrada 0.5 L-kurtosis CD AB (enchente de 0.0 UK floods data Case number projeto) -0.5 -0.5 0.0 Poli. (UK floods data) 0.5 1.0 L-skewness 1Enchente de projecto (por 0.8exemplo, inundações de 1 0.6 0.4ano-em-200): tamanho da 0.2 relative erroramostra, escolha do modelo 0 -0.2probabilístico, parametrização, -0.4etc ... -0.6 -0.8 -1 EV1 NORM GEV GAM EV2 LN LP3 AIC BIC ADC Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • 2. Incerteza nos dados de calibraçãoRiver Dee (UK): 2 differentesimagens adquiridas ao mesmo tempodurante o evento do ano 2006 ENVISAT (75 m) Processadas por 5 differentes tecnicas ERS-2 (12.5 m) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • 3. A incerteza nos 0.11 Mean absolute error (2008 inundation width) [m] 700 500 900 10 00 400 600 800 Mannings n floodplain parâmetros do 0.09 700 500 900 10 00 600 400 80 0 modelo 0.07 70 0 500 90 0 10 00 600 400 80 0 0.05 0.02 0.03 0.04 0.05 Mannings n channelNão-estacionariedade de Mean absolute error (2000 high water marks) [m]valores de parâmetros com a 0.11 0.6 1.2 1.2 1.4 1 0.6 0.8 0.8 0.4 1.4mudança de magnitude de 0.4 Mannings n floodplain 1 0.09eventos 1.6 1.2 0.6 .4 1.2 1 1.4 0.6 0. 8 0.8 0 1 0.4 0.07 0. 1.6 4 1.2 1 0.6 1.4 0.8 0.4 0.05 0.02 0.03 0.04 0.05 Mannings n channel Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • 4. A incerteza na estrutura do modelo “essencialmente, todos os modelos estão errados, mas alguns são úteis ” George E.P. Box Exemplo: topografia LiDAR de New York City (source: RST NASA) Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • 4. A incerteza na estrutura do modelo “essencialmente, todos os modelos estão errados, mas alguns são úteis ” George E.P. Box Exemplo: topografia LiDAR de New York City (source: RST NASA)Topografias de alta resolução estão provocando modelagens extremamentedetalhadas (resolução de até 50 centímetros!)Não é isso só falsamente preciso? E sobre a localização dos carros ou a manutenção de sistemas urbanos dedrenagem, permeabilidade dos edifícios? Somos realmente capaz desimular um sistema tão "caótico"? Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Desafio: como lidar com a incerteza Estimativa e Comunicação da Incerteza Abordagem ProbabilisticaAbordagemDeterministica Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Gestão do risco Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia BrandimarteMarço 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro PretoMarço 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • O impacto humano nas bacias hidrográficas “The human footprint and the last of the wild”(Sanderson et al., Bioscience, 2002; Wagener et al., WRR, 2010; Sivapalan et al., HP Today, 2011) Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Diques: Impacto sobre a Hidrologia 4.5 2500 16.0 4 12.0 Lenght of levee system (Km) 2000 3.5 8.0Flood depth (m) Z (m a.s.l.) 3 1500 4.0 2.5 0.0 2005 2 Flood depth 1000 -4.0 1878 1.5 Lenght of the levee system -8.0 1 500 0 100 200 300 400 500 1800 1840 1880 1920 1960 2000 Y (m) years 14000 13000 12000 11000 Flow (m s ) 3 -1 10000 Rio Po em Pontelagoscuro 9000 8000 (Italia) 7000 Cremona Pontelagoscuro (1878) Pontelagoscuro (2005) 6000 0 50 100 150 200 Time (hr) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Diques: Impacto sobre a Sociedade Risco = Probabilidade X Conseqüências PARADOXO DO DIQUE! Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • Gestao integrada das enchentesDe defensa contra enchentes a gestao das enchentes“living with floods” “fighting floods”(viver com as enchentes em vez de lutar contra)UNESCO–IFI, EU Flood Directive (2007), Dutch project“Room for the river”, UK policy “Making Space for Water“ Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • KULTURisk WP1. Methodology to evaluate the benefits of risk prevention Application to Water-related Disasters WP2. Early warning WP3. Mapping, WP4. Structural and preparedness planning, risk transfer protection measures WP5. Risk communication & dialogue with stakeholders Dr. Luigia Brandimarte Dr. Luigia BrandimarteWP6. Validation of the method and generalisation to other disasters (fires, earthquakes, etc…) Março 2012 --Seminário Chuvas e Desastres Urbanos --Ouro Preto Março 2012 Seminário Chuvas e Desastres Urbanos Ouro Preto
  • KULTURisk: Casos de estudio Carlisle Somerset Zürich Soča- Isonzo Danube Barcellonette Dr. Luigia BrandimarteMarço 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • KULTURisk: MetodologiaPrevenção de riscos como investimentoDemonstrar o benefício de medidas preventivas nos caso deestudios de KULTURiskOs custos de desastres relacionados à água são difíceis dequantificar (diretos, indiretos, tangíveis e intangíveis)Custos intangíveis (impacto psicológico, por exemplo) têm sidonegligenciada na área de desastres relacionados à água (www.kulturisk.eu) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Enchentes como um choque para o sistemaPIB ou“bem-estar” Danos causados ​por enchentes Time Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Enchentes como um choque para o sistemaPIB ou Desenvolvimento em áreas“bem-estar” propensas a inundações Desenvolvimento em outras áreas Time Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Comunicação do Risco Evento perdidoFalsos alarmes (Demeritt, 2011) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Sensibilização e preparaçãoExemplo: Prague(República Checa)Inundação do 2002, emborasignificativamente mais intensado que a anterior que ocorreuem 1997, levou a um númeromuito menor de mortesrelacionadas com o evento(Marešová & Mareš, MITCH Proceedings, 2003) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Perspectiva Social Hungarian Academy of Sciences – Institute of SociologyQue medidas seriam mais eficazes?Aumentar e fortalecer os diques existentes 74%Reflorestamento da bacia 61%Remoção de diques para aumentar a atenuação 21%Apoio financeiro para a transferência de pessoas fora deáreas de alto risco 14% (Vari and Ferencz, Frontiers in Flood Research, 2006) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • Pontos cruciais:1)Sensoriamento remoto pela observacao dos processos nas planicies 2) Abordagem probabilistica contra deterministica 3) Terminologia coerente; estrutura sistemica; diretrizes na estimativa e comunicacao da incerteza 4) Abordagem GLOBAL na modelagem (levar em contadinamica populacional) e gestao do risco (atores diferentes) Dr. Luigia Brandimarte Março 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto
  • UNESCO-IHE Institute for Water Education Postgraduate Education, Training and Capacity Development in Water, Environment and Infrastructure l.brandimarte@unesco-ihe.org www.kulturisk.eu www.unesco-ihe.org Dr. Luigia BrandimarteMarço 2012 - Seminário Chuvas e Desastres Urbanos - Ouro Preto