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RESUMO     É secular o problema de enchentes no Estado do Rio de Janeiro, fenômeno naturalcondicionado a fatores climático...
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ENCHENTES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO                                               UMA ABORDAGEM GERALEnchentes – Conside...
Enchentes no Estado do Rio de Janeiro.......................................................................              ...
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CICLO HIDROLÓGICO       As águas na naturezase movimentam, circulam e setransformam no interior dastrês unidades principai...
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Em geral, essas massas de ar formam-             •   Precipitação Convectivase em regiões como o Ártico, a Antártica, a   ...
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SEÇÕES DOS ESCOAMENTOS                              O leito menor comporta a maior parte           SUPERFICIAIS           ...
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Bacia Hidrográfica             hidrograma de enchente             vegetação e depressões do                               ...
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  1. 1. SECRETARIA DE ESTADO DE MEIO AMBIENTE E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SEMADSFUNDAÇÃO SUPERINTENDÊNCIA ESTADUAL DE RIOS E LAGOAS - SERLAENCHENTES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO Aborda dag Geral Uma Abor dagem GeralProjeto PLANÁGUA SEMADS / GTZ de Cooperação Técnica Brasil – Alemanha Agosto de 2001
  2. 2. SEMADS - Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável Palácio Guanabara – Prédio Anexo – sala 210 Rua Pinheiro Machado s/no – Laranjeiras 22.238-900 – Rio de Janeiro – RJ Tel: 21-2299-5290 – Fax: 21-2299-5285 e-mail comunicacao@semads.rj.gov.brS E R L A - Fundação Superintendência Estadual de Rios e Lagoas Campo de São Cristóvão, 138/3º andar – S. Cristóvão 20921-440 – Rio de Janeiro – RJ Tel: 21-2580-7218/0998 e-mail serla@serla.rj.gov.br2
  3. 3. APRESENTAÇÃO Águas pluviais, tão necessárias a sobrevivência humana e fundamental para oequilíbrio dos ecossistemas com os quais interagimos são, muitas vezes, entreguespela natureza com o rigor dos eventos naturais extremos, isto é, pela ocorrência deestiagens prolongadas, onde a escassez é o fator relevante, ou pelas enchentes,onde a abundância das águas concentradas no tempo e no espaço, geradesconfortos, preocupações, prejuízos e, eventualmente, perda de vidas humanas. Controlar as enchentes e diminuir seu poder muitas vezes devastador sobreos bens públicos e privados, assegurar a integridade física e garantir o bem estardo cidadão, é dever constitucional das autoridades estabelecidas, embora hajanecessidade de estreita colaboração e envolvimento da própria sociedade. O avanço da ocupação territorial sobre áreas historicamente sujeitas ainundação, a descaracterização da mata ciliar, o desmatamento desenfreado, odescarte irresponsável dos resíduos domiciliares sobre as encostas e nos cursosde água, a impermeabilização dos terrenos, as obras locais de caráter imediatista eoutras ações que por dezenas de anos foram praticadas pelo homem em nome dodesenvolvimento, hoje se tornam fatores agravantes na formação das enchentes. O presente relatório, fruto de um amplo trabalho de pesquisa no âmbito doprojeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ, reúne uma série de esclarecimentos sobre esseseventos naturais, inclui uma abordagem especial para a situação no Estado do Riode Janeiro, ressalta a necessidade da adoção da área da bacia hidrográfica comounidade territorial de gestão, bem como, apresenta novos conceitos para o controledas enchentes e redução dos riscos de inundação e os conseqüentes prejuízos. O objetivo principal do trabalho é abrir discussões sobre o tema, de forma apermitir a reavaliação e reflexão sobre os procedimentos e critérios usualmenteempregados e análise de medidas alternativas e complementares no controle dasenchentes. Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável 3
  4. 4. Depósito legal na Biblioteca Nacional conforme decreto n o 1.825 de 20 de dezembro de1907. C 837 Costa, Helder Enchentes no Estado do Rio de Janeiro – Uma Abordagem Geral / Helder Costa, Wilfried Teuber. Rio de Janeiro: SEMADS 2001 160p.: il. ISBN 85-87206-08-7 Cooperação Técnica Brasil-Alemanha, Projeto PLANÁGUA- SEMADS/GTZ Inclui Bibliografia. 1. Recursos Hídricos. 2.Cheias. 3. Saneamento Ambiental. I. PLANÁGUA. II Título. III. Rio de Janeiro (Estado). IV. SERLA CDD 627.4CapaPublicidade 2001Foto da Capa: Enchente em Itaperuna / Rio Muriaé - Janeiro 1997Antônio CruzDiagramaçãoCláudio AlecrimEditoraçãoJackeline Motta dos SantosRaul Lardosa RebeloProjeto PLANÁGUA SEMADS / GTZO Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ, de Cooperação TécnicaBrasil – Alemanha, vem apoiando o Estado do Rio de Janeiro nogerenciamento de recursos hídricos com enfoque na proteção deecossistemas aquáticos.Coordenadores: Antônio da Hora, Subsecretário Adjunto de Meio Ambiente SEMADS Wilfried Teuber, Planco Consulting / GTZCampo de São Cristóvão, 138/31520.921-440 Rio de Janeiro - BrasilTel/Fax [0055] (21) 2580-0198E-mail: serla@montreal.com.br4
  5. 5. CoordenaçãoHelder Costa Consultor do Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZWilfried Teuber Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZColaboraçãoAlan Carlos Vieira Vargas SERLAAntonio Ferreira da Hora Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável - SemadsCapitão Ivan Vieira da Silva Secretaria de Defesa Civil Município do Rio de JaneiroCláudio Alecrim Consultor de diagramaçãoDavid Pacheco Faculdade de Cinema Universidade Federal Fluminense - UFFDurval Alves Mello Neto Rio-Águas, Município do Rio de JaneiroEliane Pinto Barbosa SERLAEny Gomes de Lannes SERLAEugenio Enrique Monteiro Rio-Águas, Município do Rio de JaneiroFernando Riker Branco SERLAIgnez Muchelin Selles SERLAJackeline Motta dos Santos Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZJoana Araújo Faculdade de Cinema Universidade Federal Fluminense - UFFJorge Paes Rios SERLALeila Heizer Santos SERLALígia Maria Nascimento de Araújo Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais CPRMLúcio Bandeira Secretaria de Estado de Saneamento e Recursos HídricosMajor Djalma Antonio Filho Secretaria de Estado de Defesa CivilMarlene Leal de Almeida Souza Instituto Nacional de Meteorologia - INMETMônica da Hora SERLANelson Martins Paez Geo-Rio, Município do Rio de JaneiroPaulo Carneiro Laboratório de Hidrologia - COOPE / URFJPaulo Roberto Moreira Goulart Secretaria de Estado de Defesa CivilRachel Saldanha de Alencar Fundação Centro de informações do Estado do Rio de Janeiro - CIDERaul Lardosa Rebelo Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZRodrigo Raposo de Almeida Projeto Managé Universidade Federal Fluminense - UFFRogério Luiz Feijor Geo-Rio, Município do Rio de JaneiroRosana Fânzeres Caminha Secretaria de Estado de Saneamento e Recursos HídricosSérgio Ayres Bloise SERLASilvio Torres SERLATenente Arruda Diretoria de Hidrografia e Navegação - DHNThiago Soares Rodrigues EstagiárioValdo da Silva Marques Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia SIMERJValdemar Guimarães Agência Nacional de Águas - ANA das Águas - ANAWalter Binder Departamento Estadual de Recursos Hídricos Baviera/AlemanhaVanderlei de Souza Napoleão SERLA 5
  6. 6. RESUMO É secular o problema de enchentes no Estado do Rio de Janeiro, fenômeno naturalcondicionado a fatores climáticos, principalmente às chuvas intensas de verão, cujosefeitos são agravados pelas características do relevo: rios e córregos com forte declividadedrenando bruscamente das serras para as baixadas, quase ao nível do mar. A ocupaçãodessas baixadas, áreas naturais de retenção das águas, pântanos e brejos, só foi possívelmediante grandes obras de drenagem e de diques de proteção. O principal objetivo dessas intervenções, a exemplo das obras de retificação ecanalização, era, como em todo mundo, direcionar e conduzir as águas das enchentes omais rápido possível rio abaixo, esperando assim, dominar os desafios da natureza. Sabe-se hoje que essas obras, embora proporcionem grandes melhorias locais emépocas de enchentes mais freqüentes, muitas vezes transferem o problema para jusantee agravam significativamente a situação das enchentes excepcionais. Outros fatoresantrópicos, como o desmatamento em grande escala, a urbanização e as atividades quereduzem as áreas naturais de retenção, inclusive áreas de inundação, aumentaramconsideravelmente os volumes e os picos das cheias. Nas enchentes recentes podemos observar um crescimento dos prejuízos, resultadoda ocupação sempre mais progressiva de áreas naturais de inundação, e pela falta deconscientização da população relativa aos riscos envolvidos. Para tentar reverter esse quadro, é importante avaliar e adaptar novas estratégiasno controle de enchentes já em andamento em outros países. Nessas novas concepçõesos interesses locais de proteger a própria área devem ser harmonizados aos interessesde toda a bacia, incluindo a proteção de toda a população, considerando os aspectossociais e econômicos, o ecossistema e as necessidades do próprio rio. Somente medidasem harmonia com a natureza, e não contra ela, terão sucesso. Ou seja, em lugar de direcionar e acelerar as águas das enchentes rio abaixo, deve-se restabelecer o quanto possível a retenção natural já nas cabeceiras, nas matas, nasáreas ribeirinhas e conservar as áreas de inundação ainda existentes. É impossível evitaras enchentes excepcionais, porém, é possível conter o agravamento contínuo das mesmase reduzir os prejuízos. Precisamos aprender a conviver com o fenômeno. Precisamosdivulgar medidas preventivas e conscientizar a população sobre os riscos aos quais estáexposta. Não urbanizar áreas de inundação é o melhor e economicamente mais viável métodopara evitar e reduzir os riscos e prejuízos de enchentes.6
  7. 7. Somente ações solidárias envolvendo a sociedade, os órgãos públicos do estado edos municípios, somados com a responsabilidade individual de cada cidadão por toda aunidade territorial da bacia hidrográfica, podem produzir resultados positivos concretos. A legislação federal e estadual sobre a gestão de recursos hídricos, estabelececondições para a integração das ações em todas as bacias hidrográficas do Estado do Riode Janeiro, com a participação da sociedade civil. O objetivo dessa publicação é informar e conscientizar a sociedade sobre o fenômenodas enchentes, especialmente na área de planejamento regional urbano e rural, e sobreos aspectos naturais e antrópicos das enchentes. Decisões sobre o uso do solo em áreasde risco, caso as necessidades do rio e da natureza forem negligenciadas, podem acarretarsérios problemas a proteção da população e aumentar os prejuízos decorrentes. 7
  8. 8. ENCHENTES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO UMA ABORDAGEM GERALEnchentes – Considerações Gerais................................................................................ 10Causas Naturais das Enchentes...................................................................................... 13Ciclo Hidrológico..................................................................................................................... 14Chuvas...................................................................................................................................... 19Características das Chuvas no Estado do Rio de Janeiro................................................ 22Escoamentos das Águas de Chuva...................................................................................... 29Formação das Enchentes.................................................................................................. 35Bacia Hidrográfica.................................................................................................................. 37Tempo de Concentração........................................................................................................ 37Geometria das Bacias............................................................................................................ 38Tipo de Solo e Cobertura Vegetal......................................................................................... 38Relevo e Declividades............................................................................................................ 40Densidade de Drenagem....................................................................................................... 41Superposição de Hidrogramas............................................................................................. 41Características Gerais das Bacias Hidrográficas do Estado do Rio de Janeiro............. 43Fatores Agravantes das Enchentes................................................................................ 49Redução da Capacidade de Retenção Natural.................................................................. 50Obras de Macrodrenagem..................................................................................................... 56Obstáculos Artificiais aos Escoamentos Superficiais........................................................ 628
  9. 9. Enchentes no Estado do Rio de Janeiro....................................................................... 71Início da Ocupação do Solo...................................................................................................... 72Enchentes Históricas na Cidade do Rio de Janeiro........................................................... 79Principais Obras de Controle de Enchentes........................................................................ 83Áreas Inundáveis no Estado do Rio de Janeiro................................................................... 94Sistemas de Alerta.................................................................................................................. 110Conseqüências das Inundações...................................................................................... 117Obras de Controle de Enchentes..................................................................................... 126Medidas Preventivas Complementares.......................................................................... 136Controle de Enchentes e Engenharia Ambiental – Um Novo Conceito................ 138Recomendações................................................................................................................... 145Bibliografia............................................................................................................................. 151Informações à População.................................................................................................. 153Projeto PLANÁGUA............................................................................................................. 157 9
  10. 10. necessárias para garantir até um certo risco e não ENCHENTES: acessibilidade às novas áreas, atenderão sua finalidade para CONSIDERAÇÕES alteram drasticamente os enchentes decorrentes de GERAIS padrões de drenagem natural. chuvas além daquelas Essa dinâmica gera constantes estabelecidas no projeto. Além Enchente é o modificações na configuração disso, muitas vezes,escoamento superficial das das enchentes e nas simplesmente transferem eáguas decorrentes de chuvas dimensões das áreas sujeitas agravam o problema de umfortes. Após suprir a retenção às inundações. local para outro, águas abaixo.natural da cobertura vegetal, Quanto maior a Na dificuldade desaturar os vazios do solo e transformação e a modificação direcionar a dinâmica dopreencher as depressões do da superfície dos terrenos, crescimento urbano nasterreno, as águas pluviais tornando-os menos grandes cidades, que muitasbuscam os caminhos permeáveis à infiltração das vezes desconsidera asoferecidos pela drenagem águas e diminuindo a funções naturais dos rios enatural e / ou artificial, fluindo capacidade de retenção impermeabiliza e ocupa novasaté a capacidade máxima natural, maior será a parcela áreas, inclusive aquelasdisponível, no sentido do corpo contribuinte para os sujeitas a inundações, depara-de água receptor final. escoamentos superficiais e se freqüentemente com aDependendo de uma série de maior a probabilidade de necessidade de revisão dosfatores físicos e das inundações. critérios e dados de projetoproporções das chuvas, tais Em geral, não se para mais intervenções.limites podem ser superados e dispõe de programas de Obras anteriores já nãoos volumes excedentes investimentos direcionados atendem os objetivosinvadem áreas marginais. para intervenções de controle previstos. Surge o impasse daQuando essas áreas são e amenização dos efeitos das decisão sobre os limites dosocupadas pelo homem, as inundações, implementados, riscos possíveis e aceitáveis aáguas entram em conflito gradativamente, durante o serem cobertos por novosdireto com suas economias, crescimento urbano. Pelo investimentos.benfeitorias e atividades. contrário, quando as O confronto do homem A enchente é parte conseqüências das enchentes com a natureza será em vão,integrante do ciclo da água na ordinárias se agravam pois a dinâmica das mutaçõesnatureza e, portanto, trata-se irremediavelmente, permanece climatológicas a nível local,de um fenômeno natural cujas a prática de grandes regional e planetário, levam,conseqüências só trarão danos investimentos em obras locais, com relação aos eventose prejuízos, à medida em que conceitualmente superadas e pluviométricos, à expectativaseus efeitos interfiram no bem impactantes. do imprevisível.estar da sociedade. Convém ressaltar que Conclui-se que A expansão urbana e tais intervenções podem, a enchentes não podem seras intervenções mínimas princípio, garantir proteção local evitadas, mas por outro lado, é10
  11. 11. bem possível reduzir os mais seguros, assim que os Solidário a essasprejuízos ou mesmo torná-los primeiros indícios de inundação iniciativas, deve estar o própriomínimos. Assim sendo, novos se manifestarem. cidadão, devidamenteconceitos e práticas devem ser Tanto maior será o esclarecido sobre as causasintroduzidas para melhor prejuízo quanto maior forem os das enchentes e induzido peloconvivência com o fenômeno. bens materiais que o homem Poder Público a participar Enchentes históricas, mantém nas áreas sujeitas às e realizar pequenasisto é, aquelas que acarretam inundações. É importante que modificações, apesar deprejuízos significativos à o cidadão esteja consciente do modestas, para propiciar maiorsociedade em conseqüência risco que corre durante chuvas retenção temporária e/oudas inundações, são intensas, e que lhe seja dada a infiltração das águas pluviaisestudadas estatisticamente e oportunidade de tomar dentro da sua propriedade ouenquadradas dentro de uma pequenas providências a partir do seu empreendimento.escala de probabilidade que as de sistemas de alerta O somatório dessascaracterizam segundo a eficientes, desenvolvidos e pequenas iniciativas,freqüência de ocorrência. implantados pelo Poder certamente representaria umApesar de uma enchente Público, com o mínimo da ganho global enorme para ahistórica estar associada a tecnologia hoje disponível. sociedade, diminuindo o riscouma pequena probabilidade de Medidas de simples e os transtornos dasocorrência a cada ano, a implementação para retenção inundações.sociedade deve estar superficial das águas de chuva Caberia ao Poderconsciente que o mesmo ou mesmo a manutenção de Público implementar as etapasevento pode se manifestar no áreas livres para infiltração, do planejamento dentro dedia seguinte e de novo nos ainda não fazem parte do uma ação setorial, integrada aanos subseqüentes. Portanto, planejamento da ocupação do uma política maior, compatível,medidas preventivas devem solo pelo homem e, sequer, por exemplo, com asser adotadas para que os são sugeridas, a nível de pretensões das novas leis, queimpactos e os prejuízos não projeto, pelos órgãos instituíram as Políticastenham as mesmas competentes. Nacional (Lei Federal no 9433)proporções. Idéias, sugestões e e Estadual (Lei Estadual n o É comum na cultura ações fundamentadas na 3239) de Recursos Hídricos.popular pensar que uma compreensão dos conceitos Dentre os objetivos degrande inundação levará muito básicos do ciclo hidrológico, ambas, está a prevenção e atempo para que ocorra devem ser incorporadas ao defesa contra eventosnovamente. O fato com o planejamento global, hidrológicos críticos de origemtempo é esquecido, simples fortalecendo os efeitos natural ou do uso inadequadoprovidências deixam de ser esperados por obras dos recursos naturais,tomadas como por exemplo, estrategicamente projetadas adotando a bacia hidrográficaplanejar o remanejamento de no âmbito da bacia como unidade territorial debens materiais para níveis hidrográfica. gestão. 11
  12. 12. Sob essa nova superior àquelas pequenas mais econômicas e eficazes.perspectiva, pelo menos para sub-bacias que abrigam, Os diferentes temasas bacias ou sub-bacias muitas vezes, parte de grandes desenvolvidos a seguir tem ahidrográficas ainda menos centros urbanos, onde a pretensão de dotar o cidadãoocupadas, vislumbra-se a questão do controle das comum, autoridades públicas,oportunidade de introduzir enchentes requer soluções de lideranças comunitárias,práticas e conceitos responsabilidade do Poder estudantes, professores econtemporâneos para o Público local. Por outro lado, o políticos interessados, docontrole de enchentes através referido Plano pode e deve fixar conhecimento básicode ações a serem diretrizes gerais que necessário para melhorimplementadas pelos planos contemplem a adoção de compreensão dos principaisde recursos hídricos, novos conceitos e critérios, tais agentes formadores dasinstrumentos das referidas como, conservar ao máximo a enchentes, dos fatores físicospolíticas. retenção natural das águas de agravantes, das possíveis Iniciativa recente do chuva e a proibição de conseqüências envolvidas eMinistério do Meio Ambiente, urbanizar áreas sujeitas a das grandes mudançasatravés da Secretaria de inundações. conceituais que devem serRecursos Hídricos, na sua A recuperação de áreas introduzidas na gestão e namissão institucional de para infiltração, o aumento da prática das intervenções parapromover e divulgar os capacidade de retenção, controlar e amenizar os efeitosobjetivos da Política Nacional através de soluções pontuais das mesmas.de Recursos Hídricos, e regionais, a utilizaçãoconstituiu grupo de trabalho sustentável das águas depara discutir e elaborar o Plano chuva e a revitalização dosNacional de Prevenção e cursos de água, fazem parteDefesa Contra Eventos de um conjunto de medidasHidrológicos Críticos de postas em prática em paísesOrigem Natural ou como Alemanha, Japão eDecorrentes do Uso Estados Unidos.Inadequado dos Recursos O risco do colapso deNaturais. O Plano está inserido grandes obras como barragenscomo meta do Programa de laminação de enchentes eÁguas do Brasil (Avança diques de contenção, queBrasil). podem gerar conseqüências Plano de tamanha catastróficas, levaram estesproporção, certamente países a rever a política para ocontemplará as grandes setor, em busca de alternativasbacias hidrográficas de rios estruturais e não estruturais,federais e, portanto, comabrangência significativamente12
  13. 13. 13
  14. 14. CICLO HIDROLÓGICO As águas na naturezase movimentam, circulam e setransformam no interior dastrês unidades principais quecompõe o nosso Planeta, quesão a atmosfera (camadagasosa que circunda a Terra),a hidrosfera (águas oceânicase continentais) e litosfera(crosta terrestre). A dinâmica de suastransformações e a circulaçãonas referidas unidades,formam um grande, complexo combinação de outros fatores superfícies superiores dase intrínseco ciclo chamado físicos, o vapor d’água se construções por venturaciclo hidrológico. concentra nas camadas mais existentes (telhados, terraços, Por se tratar do ciclo altas, formando nuvens que se outros).representativo do caminho modelam e se movimentam O que excede à essadas águas nos seus diversos em função do deslocamento retenção, soma-se àquelaestados físicos (sólido, líquido das massas de ar (vento). parcela de chuva que atingiue gasoso) não permite, Em determinadas diretamente o solo, seclaramente, a identificação do condições físicas, surgem infiltrando através dos vaziosinício do mesmo. gotículas de água que se entre os grãos do solo. Pegando uma “carona” precipitam das nuvens e, sob A água infiltradano circuito, no momento em a ação da força da gravidade, percola (escoa através dosque a água evapora dos formam a precipitação vazios do solo) na direção dasoceanos e da superfície da pluviométrica, ou seja, a camadas mais profundas,terra, passa a integrar o chuva. As águas de chuva contribuindo para oconteúdo da atmosfera na podem ser interceptadas, abastecimento dosforma de umidade (vapor em parte, pela vegetação reservatórios subterrâneosd’água). Dependendo das (copa das árvores) que cobre rasos (lençol freático) econdições climáticas e da o terreno e/ou pelas profundos (aqüíferos).14
  15. 15. Portanto, pode-se constatar que quanto maior for a retenção na cobertura vegetal e a infiltração das águas de chuva, menor será o volume excedente disponível para o escoamento superficial e, a princípio, pressupõe-se menor chance de ocorrência de enchentes e inundações. Deve ficar claro que tudo dependerá da Quando a capacidade de infiltração do quantidade de chuva, dos limites dassolo é superada, o excesso das águas de chuva capacidades de retenção superficial, das taxasvai avolumar os escoamentos superficiais já de infiltração características do solo existenteiniciados sobre as áreas impermeáveis e as de e das chuvas antecedentes.menor permeabilidade, na direção das regiões Assim, quanto maior as oportunidadesmais baixas, através das galerias de águas das águas de chuva se infiltrarem, maior serápluviais, quando houver, dos córregos, riachos a recarga dos reservatórios subterrâneos,e rios, chegando, por fim, ao oceano onde a fortalecendo a capacidade de abastecimentocontinuidade do ciclo se manifesta novamente dos corpos de água durante os períodos típicosatravés dos mecanismos de evaporação. de estiagem (sem chuva). Estes conceitos Convém lembrar que a água retida na serão melhor abordados adiante.vegetação, bem como, aquela que ficou Com o propósito de proporcionar melhorarmazenada nas pequenas depressões do entendimento das diferentes etapas queterreno, nos lagos, lagoas, lagunas e compõe o ciclo hidrológico, são apresentados,reservatórios construídos pelo homem, também a seguir, algumas definições e comentários úteispassam pelo processo de evaporação, para o acompanhamento dos assuntos tratados.aumentando a umidade da atmosfera. É importante esclarecer quedurante os períodos sem chuva, aságuas armazenadas nos reservatóriossubterrâneos fluem lentamente, pelaação da gravidade, para áreas maisbaixas, abastecendo os corpos deágua, (rios, lagos, lagunas,reservatórios). Essa contribuição échamada de descarga base ouescoamento base. 15
  16. 16. Evaporação A evaporação é a transformação física do estado líquido para o estado gasoso, sob a forma Atmosfera de vapor d’água. A atmosfera é constituída Pode ocorrer emde diferentes camadas com situações diversascaracterísticas distintas. A sob diferentesprimeira chama-se condições físicas.troposfera e alcança De uma maneiraaltitudes médias de 6 km nos geral, pode-sepólos e 17km, no Equador, identificar oscom temperaturas variáveis e seguintes tipos deonde estão cerca de 90% do evaporação:vapor d’água total da • evaporação direta – ocorre • evaporação do solo –atmosfera, principalmente diretamente sobre a ocorre a partir da águanos 5km iniciais. precipitação, isto é, durante retida nas camadas Portanto, a troposfera é a sua queda e antes de superiores do solo, sejacamada da atmosfera que alcançar a superfície da por encharcamento,mais interesse desperta para os Terra; retidas nos interstícios, ouestudos de formação das • evaporação das por elevação através donuvens e chuvas. superfícies líquidas – efeito de capilaridade. A segunda camada ocorre em todas as • evaporação pordenomina-se estratosfera, superfícies líquidas transpiração – os vegetaiscom temperatura constante, disponíveis, isto é, nos depois de retirarematé cerca de 40km de lagos, lagoas, lagunas, através do seu sistemaaltitude. cursos de água, radicular, a água e as A terceira, é a reservatórios, oceanos, substâncias minerais nelamesosfera, até 80km e, nas águas acumuladas dissolvidas, devolvem aem seguida, a termosfera, nas depressões do terreno água para a atmosfera,acima desse limite. e naquelas retidas sobre a através das folhas, pelo Como citado vegetação em geral. processo de transpiração.anteriormente, a umidadeatmosférica é provenientebasicamente do resultado doprocesso de evaporação.16
  17. 17. Condensação Atmosférica A condensação é aalteração do estado de vaporatmosférico para a forma Precipitaçãolíquida, proporcionando acriação de minúsculas gotas O processo de aglutinação e coagulação contribuemd’água, que, dado ao peso para o aumento do volume e peso das gotículas,insignificante, permanecem naatmosfera formando as alcançando diâmetros da ordem de 0.2 a 0.5 milímetros,nuvens. podendo então, ocorrer a precipitação. A capacidade máxima do As gotas assim formadas, caem sob o efeito daar de reter vapor, depende, gravidade, à qual se contrapõem o empuxo e o atrito do arentre outros fatores, datemperatura. Ar quente pode atmosférico, proporcionando, ainda mais, o aumento doreter muito mais vapor do que volume da gotícula, determinando e caracterizando oo ar frio. A umidade específica diâmetro e a velocidade de queda máximos.oscila de 25g por kg de ar A precipitação pode ocorrer sob diversas formas:tropical marítimo à 0,5g por kg • chuva – precipitação em forma líquida, comde ar polar continental. Por issoquando o ar úmido ascendente diâmetros variando entre 200 milésimos de milímetros ese esfria e o limite de saturação alguns milímetros;é atingido, acontece a A chuva formada por gotículas cujos diâmetros sãoc o n d e n s a ç ã o : inferiores a 0.5 milímetros é conhecida como garoa oua transformação do vapor emágua. chuvisco; As gotículas não se • neve – quando a condensação do vapor d’águaprecipitam de imediato, devido ocorre em temperaturas muito baixas (sublimação), formam-ao peso reduzido e a influência se cristais de gelo que coagulam e se precipitam em formadas correntes de arascensionais típicas da de flocos;turbulência atmosférica. • granizo – precipitação em forma de pedras de gelo. A nuvem tem o Tal precipitação pode ocorrer pelo congelamento da gotacomportamento de um meio d’água ao atravessar camadas atmosféricas mais frias ou pelacoloidal disperso onde as recirculação de cristais de gelo no interior das nuvens;gotículas se aglutinam ou secoagulam em torno de núcleos • nevoeiro – o nevoeiro é uma nuvem ao nível do solo,de condensação existentes em com gotículas de diâmetro médio em torno de 0.02condições naturais, podendo milímetros, conhecido também como cerração ou russo;ser cristais de cloreto de sódio • orvalho – deposição de água sobre superfícies frias,e de cloreto de cálcio, sais deenxofre ou óxidos de à noite, como resultado do esfriamento do solo e do arnitrogênio, cristais de quartzo atmosférico adjacente, por efeito de irradiação de calor;ou sílica, anidrido carbônico, • geada – deposição de uma finíssima camada decristais de gelo e poeiras. Tais gelo decorrente de processo de irradiação térmica,núcleos possuem diâmetroentre 1 a 5 vezes a milésima ocorrendo em temperaturas muito baixas (sublimação doparte do milímetro. vapor d’água). 17
  18. 18. Retenção Superficial Ocorrência noprocesso do ciclohidrológico que podeacumular água deduas formas: • interceptaçãovegetal – relativa àparcela daprecipitação que ficaretida sobre a Infiltraçãovegetação de uma É a parcela damaneira geral; precipitação que • acumulação infiltra no terrenonas depressões – através dos vazios dorelativa à parcela solo, contribuindo Escoamento Escoamentoretidas nas para as águas Subterrâneo Superficialdepressões do subterrâneas dos Ocorre através É a parcela dasterreno. lençóis superficiais e dos interstícios do águas de chuva que A água da para as camadas solo totalmente flui sobre os terrenos,retenção superficial mais profundas encharcado, com sob a ação daretorna à atmosfera impermeáveis que d i r e ç ã o gravidade, buscandopela evaporação cortam o fluxo vertical predominantemente as linhas dec o n f o r m e retendo grande horizontal, onde talvegue, alcançandoanteriormente quantidade de água prevalecem as os cursos de água,citado. no solo acima delas. forças de gravidade os lagos, os e pressão. Tal oceanos. escoamento se dá na direção dos pontos mais baixos ou de menor potencial e, desta forma, retornam suas águas aos corpos hídricos.18
  19. 19. Tipos de Precipitação Pluviométrica As precipitações podem ser grupadas em três tipos fundamentais, em função dos agentes que lhes dão origem. • Precipitação Orográfica As massas de ar úmido e quente que se formam sobre os continentes ou sobre os oceanos, com grandes quantidades CHUVAS de vapor d’água decorrentes dos processos de evaporação, podem ser deslocadas pelos ventos contra barreiras orográficas Como visto antes, as (montanhas ou cordilheiras). O contato com essas barreirasnuvens nada mais são que defletem rapidamente essas massas para o alto, fazendo commassas concentradas de que se esfriem e sofram os processos de condensação egotículas de água suspensas. precipitação.Tais gotículas são formadasem conseqüência dacondensação do vapord’água ao redor de pequenaspartículas presentes naatmosfera. As condições físicaspara a condensação sãoestabelecidas pela expansãodas correntes de ar emascensão que se esfriam coma altitude e perdem acapacidade de reter vapord’água. Verifica-se que a Pela rapidez com que a massa de ar se eleva,ocorrência de chuvas tem dependendo da topografia e quantidade de umidade, pode gerarligação direta com a rapidez chuvas muito intensas.com que as massas de ar seesfriam, intensificando o • Precipitação Ciclônicacrescimento do tamanho da Existem grandes áreas da superfície terrestre quegotícula pela condensação e apresentam características térmicas e de umidade uniformesaglutinação, até a instabilidade que são transmitidas gradativamente às massas de ar acimada sustentação no ar e a estagnadas ou que sobre elas se deslocam lentamente. Essasconseqüente queda pela ação massas de ar, em grande volume e extensão, passam ada força da gravidade, apresentar também, características térmicas de umidade quecaracterizando a precipitação as caracterizam.pluviométrica. 19
  20. 20. Em geral, essas massas de ar formam- • Precipitação Convectivase em regiões como o Ártico, a Antártica, a Resulta da ascensão do ar úmido ePatagônia, o Pantanal Mato-grossense, o quente, em regiões de clima quente, em funçãoDeserto do Saara, e outros, e podem se da densidade, criando um processo deencontrar umas com as outras, à medida que convecção térmica.se deslocam sobre o globo terrestre. Tal fenômeno cria uma célula de Quando duas massas de ar de convecção onde o ar quente sobe rapidamentediferentes temperaturas se encontram, a pelo centro da nuvem, esfriando-se, propiciandotendência será a formação de uma cunha da a condensação e a precipitação. Quando o armassa de ar mais fria sob a massa mais quente, mais seco chega ao topo da nuvem, após aempurrando-a para cima. perda de umidade, diverge para a atmosfera Forma-se uma grande superfície frontal retornando ao solo de forma convergente porcuja linha de contato com a crosta terrestre baixo da nuvem, realimentando-a de umidadechama-se frente. carreada do ar adjacente à célula de convecção. Em decorrência da oposição das duas Novamente, o ar úmido sobe, e o ciclo se repetemassas, a de maior energia empurrará a outra, até que a intensidade de realimentação diminua.e se chamará fria ou quente, conforme seja As chuvas convectivas são geradas amais fria ou quente com relação à outra massa partir de nuvens de grande desenvolvimentode ar. vertical (cumulu nimbus), ocorrendo com muita Quando houver equilíbrio energético, a intensidade em períodos curtos, promovendofrente criada chama-se “frente quase uma varredura na umidade atmosférica,estacionária”. deixando geralmente, ao seu término, o céu límpido e tempo bom. O Rio de Janeiro, pelo seu clima quente, é marcado pelas chuvas convectivas com “pancadas” de fim de tarde durante o verão. O ar quente é empurrado para o alto,configurando-se as condições favoráveis àcondensação e à precipitação. As chuvas ciclônicas são, em geral,pouco intensas e muito duráveis.20
  21. 21. Entre os anos 1400 e Conceituação e 1600, grandes pesquisadores esclarecimentos adicionais deixam a especulação sobre essas grandezas: Distribuição Espacial filosófica sobre as questões Altura: hidrológicas para iniciar é a medida vertical, em efetivamente, observações do geral em milímetros, do A distribuição espacial ciclo das águas na natureza. volume da chuvada chuva não é uniforme, isto As chuvas mereciam ocorrido e acumuladoé, não cai a mesma quantidade atenção especial em função em um recipientede água igualmente sobre uma das diferentes variações no cilíndrico;região durante o mesmo tempo e no espaço. Duração:intervalo de tempo. Pode As águas vindas dos é o intervalo de tempoocorrer, inclusive, chuva numa céus eram muito bem considerado durante aárea e nenhuma sobre uma recebidas durante o plantio e o precipitação. Pode seroutra vizinha. É comum isto crescimento das lavouras. Ao do total ou de parte daocorrer e, certamente, o leitor mesmo tempo, que temida chuva. A duração dajá constatou esse fato ao ler os pela possibilidade de provocar chuva é expressa emjornais ou telefonar para um enchentes e inundações. minutos, horas ou dias;amigo que está se preparando Data do século XVII, na Intensidade:para passear enquanto você Europa, as primeiras iniciativas é a altura de chuva naliga para comentar a chuva que para medir as chuvas na unidade de tempo, istoestá caindo na sua área. tentativa de comparar e é, o quociente entre a Portanto, a ocorrência quantificar os volumes entre as altura e a duração.de chuvas está vinculada a águas precipitadas e aquelas Freqüência:uma série de fatores locais e escoadas superficialmente nos é uma característicaregionais como a circulação cursos d’água. estatística relativa adas massas de ar, As grandezas ocorrência das chuvas.temperatura, topografia, estabelecidas e adotadas aoumidade do ar, ventos, etc.. longo dos tempos para As chuvas são medição das chuvas são medidas nas estações Medição da Chuva altura, duração, intensidade e pluviométricas. As estações Desde a época do freqüência. Tais grandezas têm podem ser equipadas comImpério Romano e, mesmo em sido utilizadas no mundotempo anteriores, na Índia científico e tomadas como aparelhos totalizadores(século IV AC), o homem já se medidas de comparação (pluviômetros) e/ouinteressava e estudava a universal entre chuvas registradores (pluviógrafos).ocorrência e a circulação das ocorridas em diversas regiõeságuas na natureza. do planeta. 21
  22. 22. Os pluviômetrosacumulam as águas de chuvacaptadas através de umapequena bacia de recepção. Ovolume precipitado é medidocom o auxílio de uma provetacalibrada que acompanha oequipamento. Em geral, no Brasil, ospluviômetros são empregadoscomo totalizadores dasprecipitações de 1 dia deduração. Cada estação éoperada por um observador,morador da região, treinado diretamente sobre gráficos pluviógrafos por serempara efetuar a leitura todo o dia, especiais ou, mais constituídos de mecanismosàs 7 horas da manhã, modernamente, detectada de relojoaria, baterias econforme convenção nacional. por sensores, transformada em pequenas peças móveis, estão Os pluviógrafos sinais elétricos e gravada como sujeitos a defeitos efuncionam sob os mesmos leituras digitais em meio interrupções dos registros.princípios que um pluviômetro, magnético a intervalos deinclusive com o mesmo tempo pré estabelecidos.tamanho da bacia de A grande vantagem do Características dasrecepção. A diferença está na pluviógrafo é permitir a Chuvas no Estado do Riovantagem de registrar, determinação da intensidade de Janeirocontinuamente, através de da chuva a intervalos de tempomecanismos específicos, a tão pequenos quanto se queira.variação da altura de chuva Além disso, os pluviógrafos As chuvas que ocorremdurante o período de tem uma autonomia maior, no Estado do Rio de Janeiroprecipitação. dependendo dos mecanismos apresentam, de um modo Os pluviógrafos são instalados e do comprimento geral, características sazonaisequipados com pequenos do papel do pluviograma, bem definidas. Sãoreservatórios cilíndricos que podendo cobrir períodos de até influenciadas a nível local, pelaacumulam as águas de chuva. 6 meses de observação. proximidade do OceanoA variação dos níveis no Embora se desfrute, a Atlântico e pela topografiareservatório é registrada princípio, dessa autonomia, os acidentada, a nível regional,22
  23. 23. pelo padrão de circulação das o aquecimento do ar. iniciam-se geralmente namassas de ar na atmosfera e, Esses eventos são freqüentes, Região Serrana e caminhama nível planetário por eventos têm longa duração, cerca de no sentido do litoral. Sãode grande escala. três a quatro dias, abrangem precedidos por trovoadas, No outono e no inverno, todo o Estado e são relâmpagos e ventos deos dias são claros, tempo acompanhados de ventos e rajada.bom, com baixa umidade do ar, queda da temperatura. Nos Essas chuvas podemhavendo formação de nevoeiro dias de primavera e verão, a ocorrer simultaneamente comna madrugada, na Região situação típica é de períodos de maré alta,Serrana e, mais tarde, no início temperaturas elevadas, com bloqueando e dificultando osda manhã, no litoral. Os formação de nuvens tipo escoamentos das águas. É onevoeiros são freqüentes e cumulu nimbus no final da que se observa nos trechoscausam transtornos para tarde, dando origem a chuvas inferiores dos rios da baixadanavegação marítima e aérea. convectivas, pela simples que deságuam na Baía de As chuvas nessa ascensão e esfriamento das Guanabara. Essa coincidênciaépoca, são normalmente massas de ar. Estes eventos, leva, muitas vezes, as águasocasionadas por entradas de de pequena abrangência procurarem outros caminhos,frentes frias. No dia anterior ao espacial, curta duração e transbordando do seu cursoinício das chuvas, observa-se grandes intensidades, natural e causandoo aumento da nebulosidade e chamados de tempestades, inundações. 22/07/2000 3:00hs 22/07/2000 15:00hs 23/07/2000 9:00hs 23/07/2000 15:00hs 23/07/2000 18:00hs 24/07/2000 0:00hs 23
  24. 24. Chuvas ciclônicas podem também se as áreas mais inclinadas são ocupadas eformar em ocasiões de aproximação de frentes desmatadas pelo homem. A inundação dosfrias, quando ventos de sudoeste, vindos do terrenos marginais é iminente.Oceano Atlântico, empurram as nuvens para Chuvas orográficas incidem nas áreascima, funcionando como uma cunha, dando dos contrafortes das Serras do Mar e dainício ao processo de condensação e Mantiqueira quando, por efeito da mudançaprecipitação. brusca do relevo provocam chuvas intensas de Eugênio Monteiro curta duração. Quando a frente fria incide sobre a áreacontinental no período do verão, as diferençasde temperatura das massas de ar são grandese podem provocar chuvas com maiorintensidade do que aquelas observadas no Estudo realizado pela Universidadeinverno. Federal do Rio de Janeiro, a partir de Em situações de bloqueio da frente fria, isto observações dos temporais que incidiram sobreé, quando uma massa de ar quente impede seu a Cidade do Rio de Janeiro no período de 1882caminho, ela pode ficar estacionária por vários dias a 1996, onde são grupadas as chuvas comem uma mesma região. Nessas ocasiões, o solo totais diários de 40 a 100mm e maiores quesaturado pelas chuvas antecedentes, pode deslizar 100mm, mostra que o número de eventos aodas encostas, carreando sólidos para os cursos longo do ano para esses dois grupos é muitode água, contribuindo para o gradual assoreamento maior no período do verão.e obstrução parcial dos caminhos das águas. Talfato preocupante, tendo em vista que, ao mesmotempo, ocorre o aumento da percentagem da chuvaque contribui para o escoamento superficial, écomum na região ao longo da Serra do Mar, onde24
  25. 25. Para se ter uma idéia O fenômeno El Niño, climáticas adversas em váriasdo que realmente representa que em espanhol quer dizer regiões do planeta. No Brasil,uma chuva de 100mm de “Menino Jesus” pela sua podem provocar maiorduração definida, pode-se ocorrência próximo ao natal, é umidade no norte e ocasionarimaginar que, ao incidir sobre o resultado do aquecimento irregularidades no regimea área de um campo de futebol, das águas do Pacífico pluviométrico da Região Sul Equatorial. No Brasil, vemcom dimensões de 75m x (chuvas fortes seguidas de provocando fortes chuvas com110m, produz um volume de longo período seco). 3 conseqüentes inundações nas825m ou 825 caixas de água Regiões Sul, Sudeste e Quanto à distribuiçãode 1000 litros. No caso de uma Centro-Oeste. Por outro lado, espacial das chuvas nobacia hidrográfica de pequeno nas Regiões Norte e Nordeste, território do Estado do Rio deporte como é a do Rio os totais precipitados ficam Janeiro, tem sido observadoMaracanã, com área de abaixo do normal. nas estações pluviométricasdrenagem de cerca de que são operadas por mais de13.110.000m 2 , o volume O fenômeno La Niña, vinte anos, pelo Institutoproduzido seria de 1.311.000 que, em espanhol, quer dizer Nacional de Meteorologia –caixas de 1000 litros. Quase a “a menina”, diz respeito aototalidade desse volume dirigir- resfriamento das águas do INMET, eventos de chuva muitose-á à seção de fechamento Oceano Pacífico, trazendo mais intensas nas Regiões Sulda Bacia do Rio Maracanã. Se também modificações quanto e Metropolitana do que asessa chuva se distribuir ao a circulação das massas de ar Regiões Norte e Noroeste dolongo de 1 dia, provocará e das águas oceânicas. Estado. Esse comportamentosignificativa elevação do nível Durante a La Niña, as se repete para os totais anuais temperaturas mais frias dasd’água, podendo causar, de precipitação pluviométrica. águas do Oceano Pacíficoem alguns trecho, podem promover situaçõestransbordamento da calha,transtornos a população e aotrânsito. Se os 100mmconcentrarem-se em poucashoras, o resultado será bem maisgrave. Esse padrão sazonalpode ser alterado em funçãode fenômenos meteorológicosque influenciam o regime dechuvas, não somente naregião do Estado do Rio deJaneiro como em todo oplaneta, por meio da interaçãodo Oceano Pacífico e aatmosfera. 25
  26. 26. 26
  27. 27. No período de 18 a autoridades do Poder Público 21, a área mais afetada foi o voltaram-se para a região de Maciço da Tijuca, na Zona Jacarepaguá. Chuvas de Norte da Cidade do Rio de elevada intensidade, Eventos Marcantes no Janeiro, com mais de 430mm ocasionadas pela chegada deEstado do Rio de Janeiro precipitados durante 4 dias, uma frente fria, incidiram sobre com período de recorrência a Cidade do Rio de Janeiro, estimado em 50 anos. concentrando-se no Maciço daChuvas de fevereiro de 1988 Foi decretado estado Tijuca, vertente sul. Os totais de calamidade pública, com pluviométricos registrados Durante o mês de mais de 14.000 desabrigados. pelo INMET foram:fevereiro, as massas de ar Avaliando aspolar que chegavam ao Estadodo Rio de Janeiro, vindas do sul conseqüências dessesdo país, ficaram bloqueadas eventos, pode-se inferir que aspor outras massas de ar chuvas que contribuíram paraoriundas do norte, ocasionando as maiores inundações foramuma seqüência de eventos de as mais intensas comchuvas intensas em diferentes duração de menos de duaslocais. No dia 13, houve horas. O pequeno tempo de No início do mês, na elevação do nível dos rios da concentração das baciasZona Oeste da Cidade do Rio região, que apresentam hidrográficas da região e ade Janeiro foi registrado em um pequena capacidade de reduzida capacidade desó dia, o total de precipitação escoamento, afetando as escoamento dos rios,de 230mm, com recorrência residências construídas bastante prejudicada pelo impropriamente junto àsestimada de 100 anos, aporte de material sólido (solo margens.provocando grandes e lixo) agravaram No dia 14, do totalalagamentos. Na Cidade de consideravelmente a situação. precipitado, 200mmPetrópolis, Região Serrana do Já os deslizamentos das ocorreram em somente 8Estado, nos seis primeiros áreas de encostas tiveram horas, o cenário era dedias do mês, choveu cerca de como principal causa, as destruição. Grandes blocos de414mm, mais do que o total chuvas com maior duração pedra e elevado volume demédio mensal para o mês. As que encharcaram o solo e o terra desceram das encostas,chuvas continuaram e, até o lixo acumulado. mesmo dos trechosdia 24, alcançaram 776mm. protegidos com vegetaçãoOs incidentes mais graves natural, vindo obstruir asforam aqueles decorrentes de calhas dos rios. Nas áreas de Chuvas de Jacarepaguá –deslizamentos de encostas e baixada, os leitos dos rios Fevereiro de 1996extravasamentos das calhas deixaram de existir, nivelando-dos rios. Nos dias 13, 14 e 15 se aos terrenos marginais. O de fevereiro de 1996, a atenção saldo foi de 1500 da população e das desabrigados e 59 mortes. 27
  28. 28. Equipes dos Italva e Cardoso Moreira). chuva do período foramGovernos do Estado e do Os Rios Pomba e observados no dia 3, emMunicípio uniram-se o esforço Muriaé, afluentes do Paraíba Resende (139mm) e Piraíde reconstruir o caminho das do Sul, com nascentes no (160mm). Nos Municípios daáguas, preocupados com a Região Serrana, durante os Estado de Minas Gerais,possibilidade da incidência de dias 1, 2 e 3 os totais drenaram, nessa ocasião,outras chuvas. pluviométricos foram de volume de água superior à sua É interessante 219mm em Nova Friburgo, capacidade de escoamento,salientar o caracter localizado 255mm em Resende,do evento. No dia 14, quando o tendo sido medido, no Rio 253mm em Piraí e 201mmtotal pluviométrico em Pomba em Cataguases, o em Petrópolis.Jacarepaguá era de 304mm, no nível de 5.56m, quando a As chuvas quecentro da Cidade do Rio de média para esta época é de incidiram sobre as baciasJaneiro, os pluviômetros 1.90m. O Rio Paraíba do Sul hidrográficas dos afluentesregistravam cerca de 20mm. alcançou o nível de 11.42m do Rio Paraíba do Sul no em Campos, transbordando trecho fluminense, em alguns trechos. provocaram elevação noChuvas de 1997 da Região Os totais de chuva nível do Rio Paraíba do SulNorte e Noroeste do Estado observados no período de 1 a acima da capacidade de sua Fortes chuvas 4 de janeiro foram de calha, causando inundaçõesconcentraram-se no sudeste 196.7mm em Itaperuna, nas áreas marginais. Emdo Estado de Minas Gerais e 193mm em Cordeiro e Volta Redonda, o nível d’águanorte e noroeste do Estado doRio de Janeiro, como 103mm em Campos. No subiu 3 metros acima doconseqüência do encontro de normal. Essa situação só Estado de Minas Gerais osuma frente fria com uma não foi mais grave porque a valores foram mais elevados.massa de ar quente e úmido contribuição da Bacia do Riovindo da Bacia Amazônica em Paraíba do Sul, do trecho dedireção ao Oceano Atlântico, Chuvas de Janeiro de 2000 montante (São Paulo) ficoupassando pela Região Nos primeiros dias de retida no reservatório deSudeste, no início de janeiro janeiro de 2000, devido a uma Funil, que suportou ode 1997. frente fria estacionária, acréscimo de volume Foram 6 dias de precipitações intensas d’água, mantendo fechadaschuvas fortes, na maior atingiram o nordeste de São as comportas do vertedouro.enchente dos últimos 20 anos Paulo, o sul de Minas Gerais As inundações em diversosna região, com grandes áreas e, no Estado do Rio de cursos de água causaramalagadas e registro de 30 mil Janeiro, as Regiões Serrana e problemas de trânsito epessoas desalojadas. Foi do Médio Paraíba do Sul e o deixaram as cidades de Piraídecretado estado de Município do Rio de Janeiro. e Nova Friburgo ilhadas. Nacalamidade pública em 8 Os totais de chuva observados Rodovia Dutra, omunicípios do Estado do Rio em Pindamonhangaba, São engarrafamento chegou ade Janeiro (Porciúncula, Paulo, foram de 152mm em 24 30km.Natividade, Varre-Sai, horas e 203mm em 48 horas.Itaperuna, Bom Jesus do No Estado do Rio de Janeiro,Itabapoana, Laje do Muriaé, os maiores totais diários de28
  29. 29. Segundo a Defesa Civil, Barra Mansao número de desabrigados foicerca de 6 mil pessoas,havendo 12 óbitos, vítimas deafogamento, desabamentos equedas de barreiras. Nos municípios deBarra Mansa e Resende foidecretado estado decalamidade pública. Nos Estados de MinasGerais e São Paulo a situaçãotambém foi grave. Em Minas,14 prefeitos decretaramestado de emergência, com 15mil desabrigados e, em SãoPaulo, o estado de emergênciafoi decretado nas Cidades deQueluz e Cruzeiro. Antônio Cavalcante ESCOAMENTO DAS escoamento das águas de escoamento superficial. A ÁGUAS DE CHUVA chuva aqui descritos, podem infiltração é mais intensa no ocorrer com diferentes início da chuva, uma vez que o Para explicar os intensidades e configurações, solo está menos úmido.diferentes caminhos que as dependendo das A taxa de infiltração vaiáguas de chuva percorrem características espaciais da gradativamente crescendo atéantes de alcançar os cursos de chuva, cobertura vegetal,água (córregos, riachos, um quadro de equilíbrio, topografia do terreno, tipo eribeirões, rios e canais) será ocupação do solo, sistema de quando, a princípio,considerado para fins drenagem natural, chuva dependendo do tipo do solo,ilustrativos, um evento de antecedente, etc.. permanece praticamenteprecipitação pluviométrica de Nos itens anteriores, constante.longa duração. ficou esclarecido que após o Se a chuva continua Deve ficar claro que o início das chuvas, dá-se a com intensidade superior àcenário aqui exposto, gradativa interceptação das taxa de infiltração, o solo ficarepresenta um águas pela vegetação, saturado como uma esponjacomportamento genérico, não retenção nas depressões do cheia de água e reage quasedevendo ser considerado terreno, infiltração direta e acomo padrão para todas as conseqüente percolação para como uma área impermeável.bacias hidrográficas. Assim, reservatórios subterrâneos e Tod a a c h u v a a d i c i o n a las diversas fases e tipos de as primeiras manifestações do escoa na superfície 29
  30. 30. proporcionando o pleno Forma-se uma zona de É importante salientarpreenchimento das saturação que, conforme que cada um dos tipos dedepressões e/ou áreas de comentado anteriormente, vai escoamento aqui abordados, também alimentar os cursos isto é, o superficial, o sub-acumulação natural e o de água, principalmente nas superficial e o deconseqüente transbordamento áreas mais baixas da bacia. base,atingem os cursos depara os terrenos adjacentes. Esse fluxo subterrâneo é água em tempos distintos. Desse momento em denominado de escoamento- O mais rápido ediante, fica melhor definido o base ou descarga-base. volumoso é o escoamentoescoamento superficial Em conseqüência das superficial, chegando emdireto, isto é, aquele formado baixas velocidades de seguida o sub-superficial epelas águas que não se infiltração e percolação das muito tempo depois o de base.infiltraram e não ficaram retidas águas até atingirem o lençol É interessantenas depressões e na freático e do próprio mencionar também, que sob escoamento subterrâneo novegetação. determinadas condições meio poroso, as contribuições Essas águas topográficas, em função da e as variações da descarga-percorrem, sob influência da capacidade de infiltração e base só serão percebidas nosforça de gravidade, os cursos de água, muito tempo ocupação do solo, podecaminhos de drenagem natural depois do início da chuva. acontecer uma elevação maise/ou artificial, até atingirem o Nos terrenos mais rápida do nível das águas noscurso de água principal, inclinados, dependendo da cursos de água em permeabilidade do solo logo comparação com oavolumando o escoamento no abaixo da superfície, pode crescimento do nível do lençolsentido das áreas mais baixas. ocorrer um fluxo de água subterrâneo. A infiltração das águas denominado de escoamento Nessa situação, passavai, gradativamente, a haver uma inversão do fluxo sub-superficial. Esseencharcando a camada escoamento se intensifica com de contribuição subterrânea,superior do solo, mais porosa o encharcamento das isto é, do cursos de água noem decorrência da ação das primeiras camadas do solo. sentido do lençol freático.raízes das plantas e dos Em um dado momento, Quando isso ocorre, o dependendo da intensidade da curso de água passa ahábitos da fauna residente, chuva, os três tipos de denominar-se influente, nãopassando a percolar para as escoamento estarão mais efluente, reforçando ocamadas inferiores mais contribuindo ao mesmo tempo suprimento dos reservatóriosdensas e menos permeáveis. para o curso de água. subterrâneos.30
  31. 31. HIDROGRAMA vertical é a escala de vazões e interpretar que a vazão o horizontal, a escala de existente no curso de água, O hidrograma é uma tempo, o resultado obtido é o momentos antes do próximorepresentação gráfica que evento pluviométrico, é gráfico apresentado a seguir.relaciona vazão com o tempo. representativa das Portanto, o hidrograma contribuições da própria A vazão média é o é um registro da variação das nascente, somadas com aresultado da divisão de um vazões escoadas através de parcela afluente do lençoldeterminado volume de água uma determinada seção freático (escoamento-base).pelo intervalo de tempo que transversal de um curso de Iniciada a chuva, comoesse volume precisa para água durante um intervalo de esclarecido anteriormente, aspassar através de uma seção tempo. águas dos escoamentosde um curso de água. Portanto, Quando o período entre superficial e sub-superficial uma chuva e outra for juntam-se àquelas do mais longo, pode-se escoamento base. Q= V ÷ t Onde, Q = vazão; V =volume de água; t = intervalode tempo. A vazão é geralmenteexpressa em metros cúbicospor segundo (m3/s); litros porsegundo (l/s) ou litros por hora(l/h). A título de exemplo,considera-se um observadorsentado na margem de umcurso de água antes do iníciode um determinado evento dechuva. Iniciada a precipitação A figura abaixo apresenta um compõem um hidrogramapluviométrica, o observador exemplo teórico aproximado observado após um períodomede inicialmente a vazão das diferentes parcelas dos chuvoso isolado e de mesma(Qo) e registra o tempo (to). escoamentos existentes que intensidade sobre a bacia.Depois, passa a medir a vazãoa intervalos de tempoconstantes, obtendo uma sériede pares de valores de vazãoe tempo (Q1,t1); (Q2,t2); (Q3,t3);etc.. Após um longo períodoque englobou o início e o fimda chuva, é possível desenharo hidrograma. Se os pares de valoresQ e t, são marcados em umsistema de eixosperpendiculares, onde o 31
  32. 32. Na realidade, os hidrogramas na engenharia (sistemas de abastecimento denatureza, têm formas muitas vezes complexas, água, sistemas de drenagem das águas deisto é, hidrogramas compostos, que vão chuva, vertedouros de grandes barragens,depender da distribuição da chuva no tempo e estruturas de controle de inundações, etc.).no espaço das características da bacia Para o conhecimento do hidrograma, é necessário a instalação de uma estaçãohidrográfica e da chuva antecedente. fluviométrica próxima ao trecho do curso de água Quando as alturas de chuva não são que se deseja estudar.uniformes sobre a bacia e se manifestam com Na estação fluviométrica, através dediferentes intensidades, produzem hidrogramas campanhas de medição de vazão, écom várias subidas e descidas. estabelecida uma relação entre as cotas da superfície da água referente a um nível conhecido, e as respectivas vazões medidas. Essa relação, é denominada de curva- chave ou curva de calibragem e deve abranger, a principio, a gama de variação da superfície da água naquela seção transversal. Muitas vezes, torna-se necessário, parafins de estudos e projetos de obras de controlede enchentes ou mesmo para outras finalidadesda engenharia, o conhecimento dohidrograma contínuo ao longo dos meses eanos, em seções do curso de água de interesseestratégico. Esses hidrogramas refletem o Em geral, é dificil a realização decomportamento das vazões naquela seção ao medições de vazão em cotas altas, o que levalongo do tempo e se constituem no registro à utilização de métodos de extrapolação paracontínuo do escoamento, englobando os estimar as vazões de maior volume,períodos de estiagem e chuvosos. decorrentes de chuvas muito intensas e As vazões críticas mínimas e/ou duradouras.máximas observadas a cada ano, fornecem Em complemento à curva-chave, éuma amostra histórica cujo tratamento necessário leituras diárias das cotas daestatístico permite a definição de parâmetros superfície da água em relação a uma referênciaimportantes para planejamento e projetos de arbitrária fixa no terreno (referência de nível).32
  33. 33. As leituras são efetuadas geralmente por As flutuações dos níveis da água podemmorador local (observador), através de um ser registradas diretamente sobre um papelconjunto de réguas com lances de 1 e/ou 2 apropriado ou gravadas em meio magnético,metros ao longo da margem. Muitas vezes sãoutilizados lances únicos de vários metrosfixados em pilares de travessias ou pontes. Podem ser também empregados,simultaneamente, dispositivos automáticos quepromovem o registro contínuo dos níveis deágua. Esses aparelhos são chamados delinígrafos. Os linígrafos podem funcionar comdiferentes mecanismos, como bóias,flutuadores e sensores de pressão, sensíveis àvariação dos níveis de água. Através das curvas-chave e as leituras de cota é possível obter as respectivas vazões. Na prática, quando a estação fluviométrica não é registradora, são efetuadas duas leituras diárias, uma às 7 horas e outra às 17 horas. Essas leituras são utilizadas para a estimativa da vazão média diária, com base na curva-chave considerada. Com esse procedimento, é possível desenhar o hidrograma de longo período, fundamental para a análise do comportamento do escoamento superficial do trecho em estudo. Linígrafo Réguas Linimétricas 33
  34. 34. SEÇÕES DOS ESCOAMENTOS O leito menor comporta a maior parte SUPERFICIAIS do escoamento proveniente das chuvas de Todo o curso de água se desenvolve intensidades mais freqüentes sobre a bacianaturalmente, percorrendo gradativamente, sob hidrográfica.o efeito da gravidade, os pontos mais baixos de Para chuvas intensas, acima da médiauma região. ou de longa duração, dependendo da Ao longo dos anos, forma-se uma calha conformação do curso de água, dasde escoamento cuja geometria depende do resistências naturais e/ou artificiais ao fluxo eregime de vazões em conseqüência da das chuvas antecedentes, pode ocorrer ovariabilidade das chuvas, da declividade do extravasamento para o leito maior.terreno, do tipo de solo, das taxas de erosão ede assoreamento, densidade da mata ciliar A persistência da chuva somada a(vegetação junto às margens), da geologia da outros fatores agravantes da natureza oubacia, etc. criados pelo próprio homem, pode acarretar a Existem inúmeras configurações inundação de áreas periféricas.geométricas com diferentes características de A estimativa dessas vazões muitoconformação das calhas ou leitos de altas, causadoras de inundações, requer aescoamento, conforme figura abaixo. aplicação de tecnologias mais avançadas, a Em geral, a seção transversal pode ser partir das marcas de enchentes e odividida em três segmentos distintos que são: levantamento topográfico de toda a seçãocalha ou leito menor, leito maior e planície transversal atingida.de inundação.34
  35. 35. 35
  36. 36. FORMAÇÃO DAS A enchente cria um Conviver com este ENCHENTES hidrograma que, ao se formar, fenômeno natural é por exemplo, na seção de fundamental. Nas áreas A enchente pode ser fechamento de uma dada agrícolas, por exemplo,considerada como a variação bacia, pode apresentar vazões podem ser benéficas emdo nível da água e das superiores à capacidade do função do tipo de cultura,respectivas vazões junto a uma leito menor, obrigando que o requerendo o preparo dasdeterminada seção, em escoamento das águas seja áreas a serem plantadas e odecorrência dos escoamentos compartilhado com o leito manejo do solo nas épocasgerados por chuvas intensas. maior e, até mesmo, em Nos estudos para os adequadas. função dos obstáculosquais é necessário relacionar À medida em que o existentes e da resistência aoa chuva e o hidrograma próprio homem modifica o fluxo, invadir áreas marginais.produzido, é comum dividir o equilíbrio natural dos As enchentes tambémtotal precipitado em subtotais caminhos de drenagem, são benéficas, por se tratar dea intervalos regulares de desmata e ocupa o solo um fenômeno cíclico datempo, de forma a possibilitar indevidamente, as natureza, onde a águamelhor compreensão das conseqüências são voltadas desempenha um importanteoscilações do hidrograma. A contra seu próprio bem estar papel na vida da fauna, da florarepresentação gráfica da e suas economias. e do próprio homem.discretização da altura total dechuva no tempo, é conhecidacomo hietograma. Quando ohidrograma é posicionado namesma escala de tempo queo hietograma, pode-se, a partirdo valor da área de drenagemna seção considerada e ovolume do hidrograma, estimaras perdas, isto é, os subtotaisde chuva que não contribuírampara o escoamento superficial.36
  37. 37. Bacia Hidrográfica hidrograma de enchente vegetação e depressões do simples ou complexo que terreno. A bacia hidrográfica de continuará seu caminho para Em outras palavras, éum curso de água em uma jusante recebendo novas o tempo necessário para quedada seção, é representada contribuições e mudando uma partícula com aspela área limitada pela linha de constantemente seu formato. características de um pingo decumeada (linha dos pontos O desenho do chuva se desloque do pontomais altos) que a separa das hidrograma vai depender de um mais longínquo da bacia, conjunto de fatoresbacias vizinhas e fechada na percorrendo os caminhos de climatológicos e dasseção considerada. drenagem e alcance a seção peculiaridades físicas da bacia A área da bacia é limite. hidrográfica.chamada área de drenagem Atingindo o tempo de Sob o ponto de vistaou de contribuição, geralmente físico da bacia, os fatores mais concentração, supõe-se que amedida em quilômetros relevantes são: área de contribuição das águas dequadrados (km2) ou hectares drenagem, tipo de solo, chuva seja máxima junto à(ha). cobertura vegetal, geometria, seção considerada, para A bacia hidrográfica, de declividades, disposição aquela chuva homogênea e deacordo com sua definição, predominante dos cursos de longa duração.pode estar limitada à qualquer água e densidade de Essa contribuiçãoseção de um curso de água, drenagem. máxima, como já mencionado,podendo ser a confluência com pode ultrapassar a capacidadeoutro curso ou sua do leito menor, extravasar paradesembocadura em um Tempo de Concentração o leito maior, ou mesmo,reservatório, baía, lago ou dependendo da intensidade eoceano. O tempo de duração e outros fatores Os escoamentos concentração é definido como físicos, ocupar a planície deatravés de uma seção o intervalo de tempo inundação.qualquer, são provenientes das necessário para que as águas A contribuição máximacontribuições naturais precipitadas, com a mesma será tanto maior quanto maiorsubterrâneas, em épocas de intensidade sobre toda a bacia, estejam contribuindo para a for a área da bacia hidrográficaestiagem, somadas às águas seção limite da bacia, (área de drenagem) para ade chuva, nas épocaschuvosas, consideradas as atendidas as necessidades de mesma intensidade e duraçãoperdas por evaporação, infiltração, de retenção da da chuva.transpiração, etc.. Observa-se durante e/ou após um evento deprecipitação, que as vazõescomeçam a crescer até umdeterminado valor máximo,podendo decrescergradativamente, durante umperíodo e dependendo dascaracterísticas da chuva, voltara crescer. Forma-se um 37

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