UNIVERSIDADE ESTADUAL DE FEIRA DE SANTANA

DEPARTAMENTO DE TECNOLOGIA

COLEGIADO DE ENGENHARIA CIVIL

TAYNÁ FREITAS BRANDÃO

ANÁLISE ESPACIAL DE ÁREAS AFETADAS POR EVENTOS HIDROLÓGICOS

EXTREMOS NA CIDADE DE SALVADOR - BA

FEIRA DE SANTANA-BA

2010

TAYNÁ FREITAS BRANDÃO

ANÁLISE ESPACIAL DE ÁREAS AFETADAS POR EVENTOS HIDROLÓGICOS

EXTREMOS NA CIDADE DE SALVADOR - BA

Rosângela Leal Santos (UEFS/DETEC) - Orientadora

FEIRA DE SANTANA-BA

2010

Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao Colegiado do Curso de Engenharia Civil da Universidade Estadual de Feira de Santana como parte dos requisitos para obtenção do título de Bacharel em Engenharia Civil.

Tayná Freitas Brandão

ANÁLISE ESPACIAL DE ÁREAS AFETADAS POR EVENTOS HIDROLÓGICOS

EXTREMOS NA CIDADE DE SALVADOR - BA

Projeto Final apresentado ao Colegiado de Engenharia Civil da Universidade Estadual de

Feira de Santana como parte dos requisitos para obtenção do título de Bacharel em

Engenharia Civil.

Aprovada em ________de _________________de 2010.

BANCA EXAMINADORA

Rosângela Leal Santos, D. Sc. Universidade Estadual de Feira de Santana - UEFS

(ORIENTADORA)

Maria do Socorro Costa São Mateus, D. Sc. Universidade Estadual de Feira de Santana - UEFS

(EXAMINADORA)

Sandra Medeiros Santo, M.Sc. Universidade Estadual de Feira de Santana - UEFS

(EXAMINADORA)

“Aos milhares de afetados pelos alagamentos,

em particular, as vítimas brasileiras (...)”

AGRADECIMENTOS

Agradeço primeiramente a Deus, nosso criador, porque como diz no trecho de sua

Bíblia Sagrada:

“Quem há entre vós que tema a Jeová, e ouça a voz do seu servo? Quando andar em

trevas e não tiver luz nenhuma, confie no nome do Senhor, e firme-se sobre o seu Deus.”

Isaias 50:10

A minha mãe Regina Célia de Freitas por ter acreditado que eu poderia ir além do que

ela e ter sacrificado muitos de seus sonhos pelos meus;

Ao meu Irmão Vinícius Freitas Serafim por ser a minha razão de nunca desistir, com o

propósito de que ele não precise enfrentar o que enfrentei para estudar;

Ao meus avós, pelo incentivo e carinho;

A minha orientadora Rosângela Leal Santos por ter transformado, com uma simples

disciplina de topografia, os meus horizontes e ter-me apresentado o meu universo de pesquisa;

Ao meu companheiro e amigo, Renato Alves Ferreira por ter compartilhado comigo as

angústias desta monografia, pelos conselhos sinceros e por vezes ter me amparado

financeiramente quando o salário acabava antes do mês;

Ao meu amigo Luiz Hernesto, que por vezes me alertou que o nosso esforço não é

nada se estivermos afastados da presença do Senhor;

Aos irmãos da Igreja de Linhares – ES que nunca se esqueceram de mim em suas

orações, esta vitória também é de vocês;

A CODESAL, em especial a Sra. Maria da Conceição Alves de Souza por sua

dedicação inestimável e pela organização das ocorrências de alagamentos, que viabilizaram a

execução deste;

Ao Meteorologista, Heráclio Alves de Araújo do Instituto de Gestão de Águas e

Clima, por ter me cedido os dados de precipitação das estações disponíveis e ter colaborado

para a idealização deste trabalho;

A todos aqui expresso a minha mais profunda gratidão.

A minha mãe, REGINA CÉLIA DE FREITAS.

RESUMO

A ação do homem no espaço faz com que as condições do sistema natural sejam

alteradas, o que promove novos processos, num sistema de retroalimentação, uma vez que a

natureza não é passiva às intervenções do homem. O espaço urbano representa uma das

maiores expressões das transformações provocadas pelo homem na paisagem natural. Essa

natureza humanizada, vinculada à impermeabilização do solo, com ocorrência de uma

ocupação desordenada, retirada da cobertura vegetal, entre outros fatores, tende a modificar os

processos naturais que, muitas vezes, acabam afetando de forma direta os habitantes. Os

alagamentos e inundações são sérios problemas nas cidades brasileiras, decorrentes deste

processo de modificações antrópicas através da urbanização. O solo impermeável diminui ou

impossibilita a infiltração das águas provenientes da precipitação pluvial, causando um grande

aumento do escoamento superficial. Este somado a uma drenagem ineficiente ataca a

integridade urbana, sendo percebidos pelos transtornos na circulação de transportes, na

comunicação, nas atividades e nos serviços, pelos problemas sanitários e de abastecimento,

pelas perdas e pelos danos econômicos e sociais, dentre muitos outros decorrentes de

inundações e alagamentos. Neste contexto, este trabalho elaborou a análise espacial das áreas

afetadas por eventos hidrológicos extremos na cidade de Salvador (BA), através da

espacialização dos dados de precipitação pluviométrica de oito estações distribuídas pela

cidade, utilizando o software SURFER 9.0, confrontada com a distribuição pontual das

ocorrências mensais de alagamentos fornecidas pela Defesa Civil de Salvador. Na etapa de

análise espacial dos dados geográficos, utilizou-se o software livre SPRING 4.3.3 através da

densidade de pontos de Kernel. A análise espacial de eventos revelou a existência de áreas

mais vulneráveis no espaço urbano, com problemas crônicos, cujos pontos críticos se

encontram devidamente cadastrados pela CODESAL em função da própria rotina de serviço.

Dessa forma, a integração de informações torna possível a tomada de decisão em relação aos

pontos críticos de drenagem da cidade, auxiliando a atuação da defesa civil e prefeitura

municipal.

Palavras – chave: Espaço urbano; Alagamentos; precipitação pluviométrica.

ABSTRACT

Human actions in space cause changes in natural conditions, which promotes new processes, a

feedback system, since nature is not passive to the interventions of man. The urban space is

one of the greatest expressions of human-induced changes in the natural landscape. This

humanized nature, linked to soil sealing, with the occurrence of a disordered occupation,

removal of vegetation cover, among other factors, tends to modify the natural processes that

often end up affecting the people directly. The waterlogging and flooding are serious

problems in Brazilian cities, resulting from the process of human disturbances through

urbanization. Impervious surface reduces or prevents the infiltration of water from rainfall,

causing a large increase in the runoff. This adds up to an inefficient drainage attacks the

integrity urban disorders being perceived by the movement of transport, communication,

activities and services by health problems and supply, losses and damage caused by economic

and social, among many others arising from flooding and waterlogging. In this context, this

study developed a spatial analysis of areas affected by extreme hydrological events in the city

of Salvador (BA), through the spatial distribution of rainfall data from eight stations

throughout the city, using the software SURFER 9.0, confronted with the timely distribution

monthly occurrences of flooding provided by the Civil Defense of Salvador. In the stage of

spatial analysis of geographic data, used the free software SPRING through 4.3.3 Kernel

density of points. Spatial analysis of events revealed the existence of the most vulnerable

areas in the urban space, with chronic problems, whose critical points are duly registered by

Codesal according to the actual service routine. Thus, the integration of information makes it

possible for decision making on issues that are critical of city drainage, aiding the

performance of civil defense and municipal authorities.

Keywords: Urban space; Flooding; rainfall.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1.1 Mapa de Localização de Salvador 13

Figura 1.2 Localização dos postos pluviométricos distribuídos pela cidade de Salvador

(BA). 16

Figura 2.1 Modelo de classificação climática para o estado da Bahia 30

Figura 2.2 Processo de Impacto da Drenagem Urbana. 37

Figura 2.3 Principais desastres naturais no Brasil entre 2000 e 2007 43

Figura 2.4 Causas dos desastres brasileiros no período de 2003 a 2006. 44

Figura 2.5 Interpolação Spline 54

Figura 2.6 Estimador de densidade de distribuição de pontos 59

Figura 3.1 Localização dos postos pluviométricos distribuídos pela cidade de Salvador

(BA). 62

Figura 4.1 Boca-de-lobo obstruída e direção do escoamento de Trecho da 2ͣ Travessa da

Polêmica – Brotas. 65

Figura 4.2 Continuação do Trecho da 2ª Travessa da Polêmica – Brotas 66

Figura 4.3 Detalhe da figura 4.2. 66

Figura 4.4 Travessa Norma da Polêmica, moradias acima do dispositivo de

macrodrenagem. 68

Figura 4.5a-d Destaque do entroncamento de instalação hidrossanitária na rede de

drenagem e suas conseqüências. 69

Figura 4.6 Boca-de-lobo fechada com uma camada de concreto por moradores locais. 69

Figura 4.7 Precipitação Mensal Média das medições obtidas em todas as estações

pluviométricas 71

Figura 4.8 Distribuição mensal das ocorrências de Alagamentos registradas 73

Figura 4.9 Evolução das ocorrências de alagamentos nos bairros mais afetados da

Cidade de Salvador no período de 2006 a 2009 73

Figura 4.10 Mapa de espacialização de chuvas do mês de Março de 2006. 75

Figura 4.11 Densidade de ocorrências no mês de Março de 2006 75

Figura 4.12 Espacialização das chuvas para o mês de Abril de 2006. 76

Figura 4.13 Densidade de ocorrências de alagamentos em Abril de 2006 76

Figura 4.14 Espacialização das chuvas para o mês de Maio de 2006. 77

Figura 4.15 Densidade de ocorrências de alagamentos em Maio de 2006 77

Figura 4.16 Espacialização das chuvas para o mês de Junho de 2006. 78

Figura 4.17 Densidade de ocorrências de alagamentos em Junho de 2006 78

Figura 4.18 Espacialização das chuvas para o mês de Outubro de 2006. 78

Figura 4.19 Densidade de ocorrências de alagamentos em Outubro de 2006 78

Figura 4.20 Espacialização das chuvas para o mês de Novembro de 2006. 79

Figura 4.21 Densidade de ocorrências de alagamentos em Novembro de 2006 79

Figura 4.22 Espacialização das chuvas para o mês de Fevereiro de 2007. 80

Figura 4.23 Densidade de ocorrências no mês de Fevereiro de 2007 81

Figura 4.24 Espacialização das chuvas para o mês de Maio de 2007. 81

Figura 4.25 Densidade de ocorrências de alagamentos em Maio de 2007 81

Figura 4.26 Espacialização das chuvas para o mês de Março de 2008. 82

Figura 4.27 Densidade de ocorrências no mês de Março de 2008 83

Figura 4.28 Espacialização das chuvas para o mês de Abril de 2009. 84

Figura 4.29 Densidade de ocorrências no mês de Abril de 2009 85

Figura 4.30 Espacialização das chuvas para o mês de Maio de 2009 85

Figura 4.31 Densidade de ocorrências no mês de Maio de 2009 86

Figura 4.32 Distribuição das ocorrências de inundações em relação às décadas de

registro. 88

Figura 4.33 Freqüência de inundações na cidade de Salvador no período de 1904 a 1989. 89

Figura 4.34 Mês crítico de ocorrências de alagamentos - Maio de 2009 89

LISTA DE SIGLAS

AIA Avaliação de Impacto Ambiental

CIA Centro Industrial de Aratu

CODESAL Coordenadoria de Defesa Civil de Salvador

CONAMA Conselho Nacional do Meio Ambiente

DNOS Departamento Nacional de Obras e Saneamento

GPS Sistema de Posicionamento Global

IDW Ponderação do Inverso das Distâncias

INGÁ Instituto de Gestão das Águas e Clima

INMET Instituto Nacional de Meteorologia

IPD Inverso da Potência da Distância

KG Krigagem

MMA Ministério do Meio Ambiente

SIG Sistemas de Informações Geográficas

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 Número de Municípios com serviço de Drenagem Urbana por pontos de Lançamento da

Rede 31

Tabela 2.2 Problemas de drenagem devido à ação antrópica 34

Tabela 4.1 Precipitação Mensal Média das medições obtidas em todas as estações pluviométricas. 70

Tabela 4.2 Ocorrências de Alagamentos no período anual em relação ao número de bairros atingidos 71

Tabela 4.3 Distribuição mensal de ocorrências de alagamentos. 72

LISTA DE QUADROS

Quadro 2.1 Influência da urbanização sobre os elementos climáticos. 24

Quadro 2.2 Classificação do tipo de precipitação conforme seu valor em milímetros. 27

Quadro 2.3 Chuvas diárias no nordeste do Brasil 32

Quadro 2.4 Elementos do balanço hídrico em situação urbana e pré-urbana, em relação à

precipitação total (%) em clima temperado 44

Quadro 2.5 Técnicas de análise espacial em SIG para aplicações em saúde e ambiente 57

SUMÁRIO

CAPÍTULO I 11 1 INTRODUÇÃO 11 1.1 Justificativa 14

1.2 Objetivos 15

1.2.1 Objetivo geral 15

1.2.2 Objetivos específicos 15

1.4 Metodologia 15

1.5 Estrutura da Monografia 16

CAPÍTULO II 19 2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA 19 2.1 Processo de urbanização 19

2.1.1 O clima Urbano 24

2.1.2 A precipitação pluvial em áreas urbanas 26

2.2 O sítio urbano da cidade de Salvador - BA 29

2.2.1 Os aspectos geológicos e climáticos 29

2.2.2 A drenagem pluvial 31

2.3 Impactos Antrópicos 33

2.3.1 Impactos da urbanização no escoamento superficial 35

2.3.2 Inundações urbanas 38

2.3.2.1 Inundações repentinas 45

2.3.3 Impactos Pluviais Concentrados 46

2.4 42

2.5 44

2.6 Sistema de Informações Geográficas 46

2.6.1 Os métodos de Interpolação Espacial 49

2.6.1.1 Curvatura Mínima (Spline) 53 2.7 Análise Espacial de Eventos 55 2.7.1 Caracterização da distribuição de pontos 58 2.7.2 Estimador de Intensidade (“Kernel Estimation”) 59 CAPÍTULO III 62 3 METODOLOGIA 62 3.1 Descrição do procedimento metodológico 62

3.2 Processamento 63 3.2.1 Espacialização das Chuvas 63 3.2.1.1 Método de Interpolação Mínima Curvatura (Spline) 63 3.2.1.2 Análise da concentração espacial de alagamentos 63 CAPÍTULO IV 65 4 RESULTADOS E DISCUSSÕES 65 4.1 Análise Inicial do problema 65 4.2 Breve análise da precipitação 70 4.3 Análise dos dados de Alagamentos 71 4.3.1 O ano de 2006 74 4.3.2 O ano de 2007 80 4.3.3 O ano de 2008 82 4.3.4 O ano de 2009 84 4.4 Análise comparativa da evolução dos impactos pluviais na cidade no ano de 1992 e

2009 87

CAPÍTULO V 91 5 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES 91

REFERÊNCIAS 94

11

CAPÍTULO I

1 Introdução

“Ameaças naturais fazem parte da vida. Mas ameaças

somente se transformam em desastres quando a vida das

pessoas e sua sobrevivência são retiradas... Vamos relembrar a

nós mesmos, podemos e devemos reduzir o impacto dos

desastres com a construção de comunidades sustentáveis que

tenham a capacidade para viverem com risco a longo prazo.”

(Kofi Annan, Secretário-Geral das Nações Unidas, na

mensagem do dia Internacional para a Redução de Desastres, em

08 de Outubro de 2003, traduzida.), CUNHA (2007).

A maior parte da população do planeta concentra-se hoje em áreas urbanas. Nos países

mais pobres, cuja maioria teve como primeira exploração econômica a agricultura, a migração

da população rural para os centros urbanos foi um fenômeno muito intenso.

O Brasil apresentou ao longo das últimas décadas, um crescimento significativo da

população urbana, criando-se as chamadas regiões metropolitanas. A taxa da população

urbana brasileira é de 80%, próxima à saturação. O processo de urbanização acelerado

ocorreu depois da década de 60, gerando uma população urbana praticamente sem infra-

estrutura, principalmente na década de 80, quando os investimentos foram reduzidos (TUCCI,

2002).

Segundo Becker (2006), o crescimento da urbanização pode ser apontado como causa

da intensa modificação no uso do solo, que diminui a infiltração e aumenta o volume de

escoamento superficial tendo como conseqüência alterações no ciclo hidrológico,

ocasionando inundações e alagamentos, que atingem a população de forma intensa,

provocando prejuízos sociais e econômicos.

12

Atualmente, a concentração urbana faz sentir seus reflexos através da degradação

ambiental e das condições de vida. As necessidades crescentes da população, aliadas à

municipalização de vários serviços públicos das esferas Estadual ou Federal, exigem respostas

cada vez mais rápidas das prefeituras. Do ponto de vista político, há que se considerar ainda o

fato do repasse dos recursos federais e estaduais serem desproporcionais ao aumento das

funções sociais transferidas para os municípios. Para que as administrações municipais

possam atender às novas demandas criadas é essencial um incremento na eficiência, através

de novas abordagens e do uso de métodos não-convencionais de integração e análise. Os

investimentos necessários, entretanto, devem ser inferiores aos benefícios obtidos.

A procura por soluções que realmente contribuam para resolver os inúmeros

problemas das áreas urbanas passa obrigatoriamente pelo planejamento. O planejamento das

áreas urbanas brasileiras tem sido feito levando-se em consideração inúmeros critérios e

objetivos, mas geralmente deixa a desejar em relação a aspectos técnicos, ambientais e de

legislação. As decisões são tomadas com base em interpretações altamente subjetivas da

realidade, não existe planejamento de longo prazo e freqüentemente programas e

investimentos são criados e desfeitos à mercê dos interesses políticos que se alternam no

comando do executivo municipal.

Dentro deste contexto, temos a questão de áreas atingidas por alagamentos. A previsão

destas áreas é fortemente dependente da topografia, ocupação e mudanças climáticas. Trata-se

de um processo dinâmico e complexo tanto no contexto espacial como no temporal.Por isso,

costuma ser secundarizado pelo poder público.

De acordo com as análises de Grillo (1994), os alagamentos ocorrem, geralmente, em

áreas planas ou com depressões e fundos de vales, com o escoamento superficial

comprometido pela topografia e falta ou insuficiência de um sistema pluvial no ambiente

urbano. Estes afetam à integridade urbana, sendo percebidos pelos transtornos nas vias

urbanas, na comunicação, nas atividades e nos serviços, pelos problemas sanitários e de

abastecimento, pelas perdas e pelos danos econômicos e sociais, dentre muitos outros.

A cidade de Salvador está situada na região nordeste do Brasil (latitude -12º58'16'' e

longitude 38º30'39''), possui a terceira maior população do país, com cerca de 2,7 milhões de

habitantes e tem uma estrutura econômica tipicamente terciária, com atividades ligadas ao

13

comércio e serviços, destacando-se o turismo e o entretenimento. Outras atividades como a

construção civil e outras indústrias de transformação, a exemplo da têxtil, alimentícia,

química, couro, fumo e cacau aparecem com algum destaque.

Figura 1.1: Mapa de Localização de Salvador. Fonte: Urbe Planejamento Urbano, Regional e Projetos Estratégicos LTDA.

A capital do estado da Bahia, Salvador, vem sofrendo com o fenômeno migratório, a

mecanização agrária e a consolidação do capitalismo desde 1950, fato que gerou a procura

dos centros urbanos (WESTPHAL, 2000; PAIVA, 2004), pela busca de melhores condições

de vida ocasionando um crescimento demográfico sem planejamento e infraestrutura

adequados.

De acordo com Silva e Silva (2004), o processo de expansão urbana sem o devido

controle tem causado diversos problemas à cidade de Salvador (BA). Este autor ressalta ainda,

que em conseqüência deste processo, no limite urbano, são verificados deslizamentos,

inundações, alagamentos e poluição das águas, causados pelo depósitos de resíduos,

desmatamentos, erosão, retirada de materiais naturais e pelo desvio, assoreamento e obstrução

de mananciais. O conjunto destes problemas compromete a biodiversidade, ameaçando tanto

os ecossistemas locais, quanto a saúde da população.

Segundo Cunha (2007), a atuação da defesa civil está migrando, lentamente, do

histórico atendimento de desastre para a gestão do risco, estratégia que requer muito mais

recursos e conhecimento do Estado, pois se trata de antever e evitar que o desastre ocorra.

Assim, como muitas agências internacionais do desenvolvimento, os bancos de financiamento

têm iniciado uma lenta mudança, passando de projetos de recuperação para a exigência de

uma postura preventiva.

14

Neste contexto, é proposta aqui, uma análise espacial integrada de áreas afetadas por

eventos hidrológicos extremos na cidade de Salvador (BA). Utilizando para tanto uma

modelagem de pontos de ocorrências de alagamentos (fornecidos pela defesa civil de

Salvador-BA), dados espaciais de chuvas e declividade de terreno associados a Sistemas de

Informações Geográficas (SIG). Delimitando áreas de riscos na cidade e áreas de

concentração de ocorrências de alagamentos (análise de densidade).

15

1.1 Justificativa

Com a crescente urbanização que apresenta as cidades, a questão de drenagem urbana

e as preocupações ambientais relacionados aos alagamentos urbanos têm sido um dos desafios

de seus planejadores e administradores.

O crescimento desordenado e acelerado da cidade de Salvador (BA), em conjunto com

um inadequado planejamento urbano e ambiental, propiciou o surgimento e a ocupação de

áreas vulneráveis em relação à ocorrência de riscos e desastres naturais e sociais. Estes fatores

têm uma estreita relação com a vulnerabilidade social, tendo como conseqüências prejuízos

materiais de grande monta para a sociedade e a cidade em geral.

Essa, situada no litoral leste da Região Nordeste, é uma das cidades brasileiras de

maior pluviosidade anual, 2.098,7mm, dos quais 52,5% (1.101,4mm) são registrados no

período de abril a julho (DNMET, 1992).

Dependendo da intensidade, duração e freqüência das chuvas, esse quadrimestre

também se destaca pelo número de eventos intensos e pela quantidade e gravidade dos efeitos

adversos que provocam na cidade.

É evidente a necessidade de um melhor conhecimento da distribuição rítmica da

pluviosidade na cidade de Salvador, tanto para a compreensão do número e gravidade dos

transtornos causados à cidade em eventos de chuva intensa, bem como para o planejamento e

execução de medidas de caráter corretivo, da infra-estrutura e da prevenção de danos

ambientais, sociais e econômicos.

Assim, para a modelagem de previsão será caracterizada a variabilidade sazonal da

chuva, sua correlação espacial com base nas séries pluviométricas de postos pluviométricos

distribuídos pela cidade, pré-definidas com as seguintes localizações: CIA do Aterro

Metropolitano de Salvador, Aterro Canabrava, INGÁ em Itapuã, Estação climatológica do

INMET de Ondina, 19º Batalhão no Cabula, Ilha amarela, Monte Serrat, Base Naval de

Aratu.(Figura 1.2)

16

Figura 1.2: Localização dos postos pluviométricos distribuídos pela cidade de

Salvador (BA).

Com o SIG, associado a espacialização da precipitação mensal da cidade e o relatório

dos locais de ocorrência de alagamentos, será possível conceber uma base de dados e de

diagnóstico de possíveis áreas de alagamentos na cidade de Salvador (BA).

17

1.2 Objetivos

1.2.1 Objetivo Geral

Analisar dentro de uma perspectiva geográfica-espacial a relação existente entre a

concentração e distribuição da precipitação pluviométrica e os pontos de alagamentos da

cidade.

1.2.2 Objetivos Específicos

Caracterizar a distribuição rítmica da pluviosidade no município de Salvador em um

âmbito mensal no período de janeiro de 2006 a Maio de 2009;

Espacializar mensalmente os dados pluviométricos de oito estações localizadas na

cidade no período de janeiro de 2006 a Maio de 2009;

Gerar a análise espacial das ocorrências de alagamento associando à espacialização de

chuva obtida para região através do método de interpolação mínima curvatura (spline).

1.3 Metodologia

A delimitação da pesquisa conteve três recortes do objeto de estudo: (1) Temático, o

qual restringiu-se aos alagamentos caracterizados pela defesa civil como situação de

emergência e de estado de calamidade pública; (2) Temporal, que compreende o período de

2006 a 2009 e (3) Geográfico, a cidade de Salvador (BA), área de atuação da defesa civil.

18

1.4 Estrutura da Monografia

Este trabalho está estruturado em cinco capítulos, os quais são:

Capítulo 1: Neste primeiro capítulo consta a contextualização do tema; justificativa; objetivos

e estrutura da monografia, visando introduzir o assunto abordado nesta pesquisa.

Capítulo 2: Trata da fundamentação teórica dos temas relacionados a esta pesquisa, sendo: A

urbanização e a questão ambiental; o clima urbano; os impactos pluviais concentrados; os

aspectos geológicos e climáticos da cidade de Salvador – BA; os sistemas de informações

geográficas; os métodos de interpolação espacial e análise espacial de eventos.

Capítulo 3: Nele é abordado o procedimento metodológico utilizado no trabalho e os

procedimentos executados para a realização de cada etapa, bem como os materiais utilizados.

Capítulo 4: Dedica-se à análise dos resultados obtidos com a utilização do procedimento

metodológico proposto para a cidade de Salvador – BA.

Capítulo 5: Apresenta a conclusão a partir dos resultados obtidos e as recomendações para

futuros trabalhos.

Na finalização deste trabalho têm-se as referências bibliográficas que foram utilizadas

no embasamento teórico-conceitual.

19

CAPÍTULO II

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

Adotamos durante a pesquisa os conceitos preconizados por Souza (1996) e Marengo

et al. (2004) descritos a seguir:

Eventos Extremos: Iremos enquadrá-los como eventos hidrológicos extremos, que

são conforme Silveira (2007), isso os torna cada vez mais suscetíveis aos eventos

naturais extremos - entendidos aqui como aqueles que se distanciam das condições

habituais de uma dada localidade, em relação a uma série cronológica;

Inundação: causada por transbordamento de canais fluviais presentes nas baixas

encostas, em terrenos naturais ou antropizados ou por drenagem deficiente. A Defesa

civil considera que as inundações ocorrem durante ou imediatamente após chuvas

fortes;

Alagamentos: Água acumulada no leito das ruas e no perímetro urbano por fortes

precipitações pluviométricas, em cidades com sistemas de drenagem deficientes.

Ocorrem em áreas distantes dos canais, em terrenos com baixa ocupação antrópica e

baixo coeficiente de escoamento superficial (fluxos de baixa velocidade);

Enchente: Segundo as definições adotadas pela Defesa Civil, enchente é um tipo de

inundação, ou seja, não necessariamente são sinônimos, associada a elevação do nível

de água de um rio acima de sua vazão normal;

Desabrigado: Pessoa, cuja habitação foi afetada por dano ou com a estrutura

ameaçada, que necessita de abrigo imediato.

Desalojado: Pessoa que foi obrigada a abandonar temporária ou definitivamente sua

habitação, e que, não necessariamente, carece de abrigo.

2.1 O processo de Urbanização

O século XX foi considerado o ‘século da urbanização’, enquanto o século XXI, por

sua vez, será o ‘século da cidade’. Nesse contexto, em países como o Brasil, a urbanização de

forma completamente desordenada se intensificou após a década de 50 (fim da 2º Guerra

20

Mundial), associada ao êxodo rural. Essa expansão desorganizada e faz com que hoje exista

nas cidades, de maneira geral, graves problemas físicos e sociais (MENDONÇA, 1994, 2003).

Assim a organização urbana passou a assumir maiores proporções, como afirma Conti

(1998): “a cidade é a grande expressão geográfica deste século. A organização dos espaços

em todo o globo manifesta, cada vez mais, o papel hegemônico da cidade na determinação de

padrões regionais”. Mendonça (2003) destaca que os fluxos de matéria e energia naturais e/ou

produtos da ação humana interagem no contexto urbano, formando a materialidade urbana e é

dessa complexa interação que surgem os problemas ambientais.

Segundo Sant’anna Neto (1998), essa forte urbanização trouxe alterações no espaço,

que afetam a dinâmica atmosférica local. Tais particularidades do clima urbano surgem

devido às alterações na paisagem natural, caracterizada pelo adensamento populacional e

questões associadas (trânsito, habitações e atividades industriais, dentre outros), além da alta

concentração de construções de alvenaria com utilização de cimento e da substituição de áreas

verdes por áreas construídas.

Para Ross (2005), devido ao despreparo das cidades e sua falta de infra-estrutura capaz

de abrigar o crescimento populacional, elas ficam sujeita aos problemas causados por eventos

naturais. Com isso, há uma intensificação dos problemas ambientais, pois estes estão

relacionados com o crescimento dos espaços urbanos, causando uma alteração no equilíbrio

natural entre a atmosfera e a superfície terrestre.

Tais ocorrências levantam ao mesmo tempo interesse e preocupação, tendo em vista o

potencial que apresentam em desestruturar o ambiente físico e as atividades em um

determinado lugar, causando inúmeros problemas às comunidades afetadas, sofrimento às

populações e acarretando ao poder público enormes prejuízos.

Todavia, os impactos causados por tais fenômenos não dependem unicamente de

condições atmosféricas: estes se tornam riscos quando a sociedade não apresenta capacidade

de evitar seus efeitos negativos (GONÇALVES, 2003). Assim, devem-se considerar tanto

questões climáticas, englobando análises de aspectos físicos dos fenômenos atmosféricos,

como sociais, levando-se em conta características de ocupação do solo, planejamento e

dinâmica da sociedade atingida.

21

Apesar de todo o avanço da ciência e da tecnologia, que possibilitou ao ser humano

conhecimento parcial dos processos naturais (sem que isso signifique controle), ainda assim

ele se vê vulnerável diante de eventos naturais extremos. A questão dos desastres naturais,

que englobam catástrofes de natureza hidrometeorológica (como inundações), geológica

(como terremotos), biológica (como epidemias) e tecnológica, vem sendo alvo de análises e

pesquisas (MONTEIRO, 1991) já que suas conseqüências são cada vez mais catastróficas e

principal responsável por imensos prejuízos.

Em virtude destes aspectos, como resultado das relações capitalistas, as cidades

passaram a centralizar a produção, o consumo, a circulação e, portanto, o poder, onde os

interesses individuais suplantam os coletivos (MENDONÇA, 2003). Hoje, cerca de 47% da

população mundial e cerca de 80% da população brasileira estão concentradas nas cidades

(IBGE, 2000).

Porém, a tendência dos últimos anos, conforme Tucci (2002), tem sido a redução do

crescimento populacional do país; onde se observa pequena taxa de crescimento na cidade

núcleo da região metropolitana e se vê o aumento da população em cidades que são pólos

regionais, no chamado processo de desmetropolização. Assim, infelizmente, os processos

inadequados de urbanização observados nas regiões metropolitanas vêm se reproduzindo nas

cidades de médio porte.

Fernandes (2004) compara a urbanização brasileira às catástrofes naturais, quanto aos

impactos proporcionados, quando afirma que o modelo urbano-industrial intensivo e

altamente predatório adotado ao longo do século passado já provocou mudanças

socioespaciais drásticas no Brasil, bem como conseqüências ambientais muito graves, cujos

impactos e implicações podem ser tecnicamente comparadas aos efeitos de grandes

catástrofes naturais que até hoje têm poupado o país.

A industrialização, de acordo com Santos (1999), leva não só à criação de atividades

industriais, como também envolve um complexo processo social, que inclui a formação do

mercado nacional, infraestruturas para tornar o território integrado, novas formas de consumo

e terceirização, o que intensifica o processo de urbanização. Conforme o autor, entre as

22

décadas de 40 e 80 há uma total inversão no que se refere ao local de residência da população

brasileira, uma vez que o índice de urbanização passou de 26,35% para 68,86%.

Como conseqüência desse processo de urbanização são deixadas em segundo plano as

características naturais dos lugares, como o relevo e outras características morfológicas do

sítio urbano (ROMERO, 2001), que correspondem ao espaço físico sobre o qual a cidade se

desenvolve.

Saydelles (2005) define o sítio urbano como a área ocupada pela cidade. Com relação

aos aspectos que devem ser avaliados no estudo do sítio urbano, o autor destaca o relevo, a

inclinação e a configuração das áreas cobertas ou não por água, a vulnerabilidade a

terremotos, deslizamentos de terra, inundações e outras condições catastróficas e a capacidade

de sustentação e sobrecarga, referente ao substrato rochoso, à drenagem e às condições

microclimáticas.

Dessa forma, o estudo do sítio em que o espaço urbano está assentado é pré-requisito

para qualquer ação de planejamento urbano e análise climática das cidades, uma vez que o

sítio urbano assume importante papel nas diversas funções que o espaço urbano apresenta

(SAYDELLES, 2005).

O processo desordenado em que se dá o uso do solo no sítio urbano gera dificuldades

na implantação de infra-estruturas e desconforto ambiental de ordem térmica, acústica, visual

e de circulação (LOMBARDO,1985).

Verifica-se nesse processo, portanto, a degradação do meio e a queda da qualidade de

vida, o que vem despertando preocupações na esfera do poder público e nas mais diferentes

áreas de pesquisa.

A ocupação de muitas cidades brasileiras, que até meados do século XX evitou a

ocupação de terrenos problemáticos, por encontrarem-se geralmente distantes do centro e pelo

fato da pressão pela ocupação não ser tão intensa, passou a partir dos anos 50 a sofrer um

processo que Jacobi (2004) chama de ‘periferização’. Esse fenômeno ocasionou a

intensificação das intervenções na rede de drenagem, o aterramento e a incorporação das

várzeas a área urbanizada, além do aumento do número de loteamentos na periferia.

23

Para Tucci (2002), o crescimento urbano vem sendo caracterizado pela expansão

irregular da periferia, não obedecendo o Plano Diretor ou normas específicas de loteamentos,

e ainda pela ocupação irregular de área públicas pela população de baixa renda, o que

dificulta as ações não-estruturais de controle ambiental urbano.

Fernandes (2004) considera a crise de moradia como uma das questões graves

resultantes do crescimento das cidades brasileiras, já que entre 40 a 80% da população vivem

ilegalmente em áreas urbanas, no que se refere às condições de acesso ao solo e produção de

moradia. Esse número, segundo o autor, não se refere apenas às camadas mais pobres, o que

revela uma crise generalizada, no entanto a situação dos grupos mais vulneráveis é que

necessita mais urgentemente de soluções.

Jacobi (2004) diz que o uso e a ocupação do solo tem uma estreita relação com os

riscos ambientais urbanos, que engloba grande variedade de acidentes, tais como riscos de

enchentes, escorregamentos, contaminações do solo e da água, vazamentos em postos de

gasolina, entre outros.

Um dos instrumentos da Política Nacional do Meio Ambiente, implementada no Brasil

pelo Conselho Nacional do Meio Ambiente, foi a Avaliação de Impacto Ambiental (AIA)

como o objetivo de definir as responsabilidades pelos impactos ambientais, sejam estes no

meio rural ou urbano. Assim, é considerado impacto qualquer alteração das propriedades

físicas, químicas ou biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou

energia resultado de atividades humanas, que afetam mesmo que indiretamente a saúde,

segurança e bem-estar da população, as atividades sociais e econômicas, a biota, as condições

estéticas e sanitárias do meio e a qualidade dos recursos do ambiente. (CONAMA,1996)

Os estudos de ecologia urbana sofreram profundas mudanças a partir da década de 70,

dada a emergência de uma consciência ambientalista e ecológica (AB’SABER, 1999). Nessa

perspectiva o debate a cerca de ‘cidades sustentáveis’ vem ganhando espaço, principalmente a

partir da década de 80, como afirma Mendonça (2003), com a pretensão de estabelecer

condições de vida para o homem urbano, uma vez que sua condição biológica exige que o

mesmo conviva com um ambiente não deteriorado. Associado a essas condições vitais

24

básicas, o habitante da cidade necessita ainda de moradia, alimentação, escolaridade, lazer e

cidadania.

2.1.1 O clima urbano

Foi a partir da tomada de consciência do fato urbano que o homem passou a perceber

que a atmosfera sobre a cidade era sensivelmente diferente daquela do campo (MONTEIRO,

1976). Embora a urbanização de certos países europeus remontem ao século XVII, foi

somente no século XX, que geógrafos e meteorologistas europeus e americanos passaram a

dar atenção à atmosfera sobre as cidades (meteorologistas) e/ou “climas urbanos” (geógrafos).

A urbanização provoca modificações nos elementos climáticos (Quadro 2.1) como

Ayoade (1986) afirma, sendo que o maior impacto do homem sobre o clima acontece nas

áreas urbanas. Este tem exercido um impacto tão grande nessas áreas que o clima urbano é

bastante distinto, por suas características, do clima das áreas rurais circundantes.

Quadro 2.1: Influência da urbanização sobre os elementos climáticos, segundo

LANDSBERG (1981) apud AYOADE (1986).

ELEMENTOS COMPARAÇÃO DA CIDADE COM A ZONA RURAL

Aquecimento de graus - dia 10% menos Umidade Relativa do Ar

Média Anual 6% menos Inverno 2% menos Verão 8% menos

Velocidade do Vento Média Anual 20 a 30% menos Movimentos Extremos 10 a 20 % menos Calmarias 5 a 20% a mais

Fonte: LANDSBERG (1981) apud AYOADE (1986). Modificado pela Autora.

O estudo do clima nas dimensões do ambiente urbano tem oferecido importantes

subsídios à qualidade ambiental das cidades, já que este ambiente construído altera elementos

meteorológicos como a temperatura, umidade relativa do ar, ventos e precipitação, dando

origem ao clima urbano. Este é definido por Monteiro (1976) como um sistema que abrange o

clima de um dado espaço terrestre e sua urbanização.

25

O clima urbano para Mendonça (1994) é o resultado das alterações no ambiente

natural, tais como retirada da cobertura vegetal; modificação nas formas de relevo e na

rugosidade da superfície; concentração de edificações; equipamentos e pessoas;

impermeabilização do solo; canalização do escoamento superficial; acumulação de partículas

e gases na atmosfera; e produção de energia artificial.

Monteiro (1976) afirma que a cidade gera um clima próprio (clima urbano), resultante

da interferência de todos os fatores que se processam sobre a camada de limite urbano e que

agem no sentido de alterar o clima em escala local. Seus efeitos mais diretos são percebidos

pela população através de manifestações ligadas: ao conforto térmico; à qualidade do ar; aos

impactos pluviais; e outras manifestações capazes de desorganizar a vida da cidade e

deteriorar a qualidade de vida de seus habitantes.

As cidades de porte médio e pequeno diferenciam-se das grandes metrópoles,

principalmente pela inexistência de subúrbios, ou seja, ambientes de transição entre o urbano

e o rural (MENDONÇA, 2000). Assim, quanto menor o fenômeno urbano, menos

singularidade terá diante das condições atmosféricas regionais. O autor acima ressalta três

aspectos fundamentais para a compreensão das particularidades do clima de cidades de porte

médio e pequeno: são cidades, no Brasil, geralmente com 20 a 100 mil habitantes (cidades

pequenas) e de 100 a 500 mil habitantes (cidades médias), que necessitam desses estudos ao

ganhar cada vez mais importância sócioeconômica, política e ambiental; o planejamento

nessas cidades apresenta-se mais eficaz, devido o estágio de desenvolvimento em que as

mesmas se encontram; e o nível de detalhamento da representação cartográfica do fato urbano

ganha maior riqueza, quanto maior for a escala da cidade.

A análise rítmica, importante instrumento aos estudos de clima urbano, foi introduzida

por Monteiro (1971). Considerada um novo paradigma, a análise rítmica foi sistematizada por

Monteiro e seus seguidores, e tem como ferramenta as respostas locais das variações diárias e

horárias dos elementos do clima, através de medições em superfície (estações e postos

meteorológicos), complementadas pelas cartas sinóticas do tempo e imagens de satélites

meteorológicos (ZAVATINI, 2002).

A partir da análise dessas informações, pode-se verificar o ritmo da sucessão dos tipos

de tempo, ou seja, a dinâmica atmosférica. Conforme Monteiro (1971), o ritmo climático só

26

poderá ser compreendido através da representação concomitante dos elementos fundamentais

do clima em unidades de tempo cronológico, pelo menos diárias, compatíveis com a

representação da circulação atmosférica regional que são geradoras dos estados atmosféricos

que se sucedem e constituem o fundamento do ritmo.

A abordagem geográfica é alcançada, de acordo com Monteiro (1969), a partir da

análise dos tipos de tempo em seqüência contínua, seja de forma comparativa entre anos

considerados padrões representativos da circulação atmosférica de determinado lugar, seja nas

variações sazonais, ou até mesmo através da análise de um fenômeno local. Desde que seja

seguida a noção de seqüência, sucessão, o clima terá caráter geográfico.

2.1.2 A precipitação pluvial em áreas urbanas

Segundo Ayoade (1986) o termo precipitação é usado, na meteorologia, para designar

qualquer deposição em forma líquida ou sólida derivada da atmosfera, apesar de somente a

chuva e a neve contribuírem significativamente para os totais de precipitação. Nos trópicos,

onde a neve é quase inexistente, o termo precipitação pluvial é sinônimo de precipitação.

Então a prepitação pluvial representa o elo de ligação entre os demais fenômenos hidrológicos

e o fenômeno do escoamento superficial, sendo este o de maior interesse ao engenheiro civil.

A precipitação pode variar em sua distribuição sazonal, diária e quanto à intensidade

(Ayoade, 1986). Isso faz com que seja considerada como uma das variáveis climáticas de

maior influência na qualidade do meio físico-natural, o que se reflete, direta ou indiretamente

nas atividades humanas (Sartori, 1993).

Para Ayoade (1986), a intensidade da precipitação é sua quantidade dividida pela

duração, em horas ou minutos, tendo a precipitação convectiva geralmente maior intensidade

do que a ciclônica ou frontal. O autor propõe o índice de intensidade média, onde um dia é

considerado chuvoso quando tem pelo menos 0,25 mm de precipitação.

Moreira (2002) propõe uma classificação da intensidade da precipitação com duração

horária, que vai de fraca até extremamente forte, de acordo com a quantidade em milímetros

(Quadro 2.2).

27

Quadro 2.2: Classificação do tipo de precipitação conforme seu valor em milímetros.

Intervalo precipitado Classificação 0 - 1 mm Chuvisco

1 - 10 mm Chuva Fraca 10 - 20 mm Chuva Moderada 20 - 30 mm Chuva Moderada a Forte 30 - 40 mm Chuva Forte 40 - 50 mm Chuva Muito Forte

> 50 mm Chuva Extremamente Forte

Fonte: MOREIRA (2002) adaptado pela autora.

De acordo com Brandão (2001), os eventos naturais extremos que mais repercutem

nas atividades humanas no Brasil são os eventos climáticos. Estes são causados por fatores

naturais, associados à disritmias no sistema meteorológico, embora venham sofrendo a

atuação do homem, que contribui para sua maior freqüência, intensidade e expansão areolar.

Assim, eventos pluviométricos excepcionais fazem parte da dinâmica ambiental,

porém podem desencadear impactos ao ambiente físico, biológico e às atividades humanas

(NUNES, 2008). Dessa forma, a caracterização do comportamento das precipitações em

determinada área é importante na análise de susceptibilidade a enchentes (HERRMANN,

2003).

De acordo com Monteiro (1969), essa caracterização não deve levar em conta apenas

médias anuais ou mensais, mas também a análise episódica dos índices pluviais extremos. A

partir desses dados define-se os anos padrões, secos ou chuvosos. Deve-se ainda definir, o

sistema atmosférico responsável por situações extremas de precipitação, levando-se em conta,

as características naturais do sítio urbano, como a presença de planícies de inundação, por

exemplo.

Nesse sentido, Landsberg (1981) apud (GRILLO,1994) destaca três causas que

contribuem para o aumento e modificação da precipitação na área urbana, tais como:

Ilha de calor – sua combinação direta com outras condições de tempo pode iniciar a

precipitação;

Efeito obstáculo – ocorre pela desigualdade aerodinâmica da estrutura urbana, que

impede o progresso dos sistemas de tempo. Portanto, se esse sistema for produtor de

chuva pode aumentar o volume de precipitação;

28

Produtos da poluição – contribuem como núcleos higroscópicos para a formação de

nuvens e mudanças no tamanho da gota de chuva.

Tucci (2002) sugere que o aumento da temperatura nas cidades cria condições de

movimentação de ar ascendente, o que pode gerar o aumento da precipitação. Essas

precipitações, geralmente intensas e de curta duração, contribuem para agravar as enchentes

urbanas.

A urbanização é um dos processos antrópicos que mais provocam impactos ao

meio,principalmente nos países em desenvolvimento e subdesenvolvidos. Trata-se de um

conjunto de ações que têm conseqüências preocupantes, tanto sociais quanto ambientais

(OLIVEIRA et al., 2004).

O crescimento urbano nos países em desenvolvimento tem sido realizado de forma

insustentável com deterioração da qualidade de vida e do meio ambiente. A urbanização é

espontânea, o planejamento urbano é realizado apenas para a parte da cidade ocupada pela

população de média e alta renda, enquanto que para as áreas de baixa renda e de periferia o

processo se dá de forma irregular ou clandestina. Este processo é ainda mais significativo na

América Latina onde 77% da população é urbana (48% a nível mundial). Atualmente existem

44 cidades da América Latina com população superior a 1 milhão de habitantes (de um total

de 389 cidades do mundo). (TUCCI, 2004).

Os impactos causados pela urbanização em um ambiente natural podem ser

constatados a partir da análise do ciclo hidrológico. Qualquer meio natural tem sua forma

determinada principalmente pela ação das águas entre outros condicionantes físicos. As águas

pluviais são dissipadas através da evapotranspiração, infiltração e escoamento superficial.

Os autores Grillo (1994) e Gonçalves (2003) ao consultarem a literatura referente à

variação da precipitação de áreas urbanas em relação às rurais, verificaram que as pesquisas

apontam para o aumento do volume da precipitação. Esse aumento está relacionado à direção

do vento,ao aumento da ocorrência de tempestades e a maior freqüência das precipitações.

Deve-se levar em conta, no entanto, que a natureza da alteração não é comum à todas

as cidades, pois cada área urbana apresenta característica própria devido a sua localização

29

geográfica, topografia, estrutura e condições climáticas (LANDSBERG, 1981 apud GRILLO

1994).

2.2 O sítio Urbano da Cidade de Salvador - BA

2.2.1 Os aspectos geológicos e climáticos

O município de Salvador, inserido na região do recôncavo baiano, apresenta

características geoecológicas que definem uma paisagem intertropical resultante das inter-

relações entre a estrutura geológica e a dinâmica externa comandada pelo clima.

De acordo com Almeida (2002), sua compartimentação morfológica está relacionada

ao embasamento cristalino, constituído de rochas de alto grau de metamorfismo – granulitos e

metabasitos de idade Pré-Cambriana, localmente cortadas por diques e veios de pegmatitos,

aplitos e diabásios, que constituem o bordo oriental da bacia sedimentar do Recôncavo.

Suas feições estruturais, relacionadas à tectônica que deu origem à Bacia do

Recôncavo, caracterizam-se pela grande falha de Salvador, cuja escarpa abrupta separa a

cidade em dois planos altimétricos (a cidade alta e a cidade baixa) e por falhamentos

secundários que favoreceram e guiaram a instalação e a direção da rede de drenagem local

(NETO, 2006).

Caracteriza-se assim, por um tipo de clima tropical úmido com chuvas concentradas

nos meses de outono-inverno e sem apresentar nenhum mês seco (GONÇALVES, 1992).

Fato este que pode ser comprovado em estudos anteriores, ao se visualizar a cidade de

Salvador no mapa gerado por Aouad (1978), na tentativa de classificação climática do estado

da Bahia. (Figura 2.4)

30

Figura 2.1: Modelo de classificação climática para o estado da Bahia. Fonte: Aouad,

1978.

Acredita-se, com base em Berlato e Fontana (2003) que a ocorrência de La Niña, ao

contrário do El Niño, contribua para que ocorra precipitação pluvial acima do normal no

Norte do Nordeste do Brasil.

31

Dentro desses aspectos geológicos e climáticos, distinguem-se, em termos gerais, as

seguintes feições morfológicas: baixo planalto, dissecado em espigões por uma rede de

drenagem dendrítica, com vales de fundo chato e/ou estreitos; uma zona intermediária de

morros de formas diferenciadas; e uma planície litorânea de largura variável apresentando, em

certos trechos, dunas e cordões litorâneos paralelos à linha de costa (ALMEIDA, 2002).

2.2.2 A drenagem pluvial

O serviço de drenagem urbana está relacionado ao escoamento de água de superfície

ou subterrânea (prioritariamente água das chuvas) de uma determinada região, seja por efeito

da gravidade ou resultado de bombeamento.

De acordo com a Tabela 2.2, em um estudo realizado pelo IBGE (2000), pode-se

verificar que somente 264 dos 415 municípios da Bahia possuem serviço de drenagem urbana,

representando 63,61% dos municípios baianos.

Tabela 2.1: Número de Municípios com serviço de Drenagem Urbana por pontos de

Lançamento da Rede.

NÚMERO DE MUNICÍPIOS COM SERVIÇO DE DRENAGEM URBANA

Total Geral de Municípios UNIDIDADE PERCENTUAL

(%) 415 100

Total de Municípios com rede de Drenagem Urbana 264 63,61

PON

TOS

DE

LAN

ÇA

MEN

TO N

A

RED

E

Cursos D'água permanentes 163 39,28

Cursos D'água intermitentes 28 6,75

Áreas Livres públicas ou Particulares 82 19,76

Reservatórios de Acumulação ou detenção 19 4,58

Fonte: IBGE (2000), Pesquisa Nacional de Saneamento Básico. (Adaptado pela

Autora).

32

Neste contexto, o elevado índice pluviométrico local, que alcança uma média anual de

1826 mm/ano no posto pluviométrico de Ilha Amarela no período de 2002 a 2008, fato que

mostra que poucas capitais do país apresentam índices tão altos como Salvador.

Dentre uma perspectiva da região nordestina, no quadro 2.3 abaixo, Salvador

encontra-se numa situação intermediária.

Quadro 2.3: Chuvas diárias no nordeste do Brasil.

LOCAL

PRECIPITAÇÃO DE 24 HORAS

2

ANOS

10

ANOS

20

ANOS

50

ANOS

100

ANOS

Aracajú (SE) 99,6 151 174 205,6 230,6

Fortaleza (CE) 119,5 166,3 188,9 221,7 249,1

João Pessoa (PB) 109,6 152,6 173,3 203,4 228,6

Maceió (AL) 102,5 155,4 179,1 211,6 237,4

Natal (RN) 94,7 135,6 154,8 182,1 204,5

Olinda (PE) 120,6 182,8 210,7 248,9 279,2

Salvador (BA) 112,2 160,7 183,4 215,8 242,3

São Luis (MA) 129,2 179,9 204,4 239,8 269,5

Teresina (PI) 112,8 161,2 184 216,5 243,1

Fonte: Chuvas intensas ~ DNOS (adaptado pela autora).

Nos meses do outono/inverno ocorre praticamente 67% do total precipitado no ano.

Neto (2006) afirma que isto caracteriza que neste período a cidade convive com longos

períodos de chuvas insistentes, contínuas, de intensidades fracas, moderadas e/ou altas, que

gradativamente vão saturando o terreno. Proporcionando condições extremamente favoráveis

ao escoamento superficial, pois reduz significativamente a capacidade de infiltração da água

no solo.

Sua topografia, predominantemente acidentada nos morros que compõem a paisagem

natural, associada ao tipo de solo e ao elevado índice de ocupação das encostas na capital

baiana aumentam sensivelmente a impermeabilização do solo local.

33

Conseqüentemente, o processo de infiltração das águas pluviais no solo fica

prejudicado, possibilitando uma intensidade de escoamento muito maior e rápida aos eventos

pluviais intensos. Estes parâmetros interferem diretamente na redução dos tempos de

concentração, aumentando a possibilidade de enxurradas. Neste contexto, tem-se

simultaneamente, inúmeras condições favoráveis à formação de enchentes.

Os sistemas de canais e dispositivos existentes na maior parte das vezes não têm

capacidade para tal função, resultando em processos de alagamentos em diversos locais da

cidade. Como complicador adicional surge a questão da deficiência da limpeza pública nas

áreas das encostas e nos fundos dos vales, predominantemente ocupadas por camadas da

população de baixa renda, com a comunidade optando, principalmente por falta de alternativa,

em descartar os lixos domésticos nos rios e canais. Nesta fase inicia-se o processo de

assoreamento e de obstrução das calhas destes rios e de canais, o que dificulta

significativamente as suas capacidades de escoamentos. (NETO, 2006)

As áreas onde é mais comumente registrada a ocorrência de inundações e/ou

alagamentos em Salvador correspondem, segundo Gonçalves (2003): às avenidas de vale, as

áreas pantanosas e/ou submetidas a aterros; aos loteamentos públicos ou privados (sem

dimensionamento adequado da infraestrutura de drenagem) e as planícies aluviais ocupadas

indevidamente.

2.3 Impactos antrópicos

São muitos os problemas de drenagem urbana de origem antrópica. Nóbrega (2002),

após intenso trabalho de revisão bibliográfica e de observação no campo, sintetizou as

principais ações humanas e suas conseqüências. Na tabela 2.2 apresentam-se as ações

antrópicas e os problemas causados.

34

Tabela 2.2: Problemas de drenagem devido a ação antrópica.

AÇÃO ANTRÓPICA PROBLEMA Traçado dos loteamentos desconsiderando a

rede de drenagem natural Interrupção do escoamento natural

Implantação da rede viária com represamento da drenagem natural Habitações construídas em cotas abaixo do greide da via

Ocupação urbana na linha de costa Lançamentos de galerias sujeitos à ação das marés

Implantação da drenagem de forma fragmentada Sistemas implantados inadequados e problemáticos

Canalização de rios e córregos Isolamento do Aqüífero, Prejuízos ao meio ambiente, enchentes a jusante e Favorecimento às ligações clandestinas.

Estações Elevatórias de Esgoto sem grupo gerador de energia e sem manutenção, com

extravasor ligado para a galeria pluvial Poluição das praias que têm lançamentos de galerias pluviais

Estações Elevatórias de Esgoto implantadas no Sub-solo dos passeios públicos

Dificuldade de identificação da fonte poluidora nas praias receptoras de lançamentos de galerias

Lixos nas ruas e terrenos baldios (plásticos,garrafas PET,etc) Entupimento de galerias e canais

Fonte: (NÓBREGA, 2002) adaptado pela autora

Segundo TUCCI (1995), a melhor forma de evitar problemas de natureza hidrológica é

elaborar um Plano Diretor de Drenagem Urbana. Na falta deste, o projetista deve estudar a

hidrologia de toda a bacia observando os seguintes aspectos:

A ocupação futura da bacia, ou seja, taxas de impermeabilização e intervenções

humanas que diminuem o tempo de concentração;

Efeitos causados por obras a montante e a jusante do trecho da intervenção.

Muitos autores discutiram os problemas dos impactos pluviais e das inundações das

áreas urbanas brasileiras, destacamos: Amarante (1960), Pastorino (1971), Monteiro (1980),

Paschoal (1981), Oliveira e Figueiroa (1984), Gonçalves (1992), Brandão (2001), Serrano e

Cabral (2004), Fernandes e Cabral (2004), Vicente (2005), entre outros.

Pastorino (1971) relacionou alguns problemas hidrológicos à urbanização desordenada

nas planícies de inundação do Rio Tietê analisando as inundações no espaço metropolitano de

São Paulo.

Monteiro (1980) ao estudar um período de 10 anos, de 1960 e 1970, classificou

dezessete episódios pluviais intensos que resultaram em inundações e prejuízos para a vida

dos paulistanos. Analisando os dez episódios que causaram maiores prejuízos neste período, o

35

autor conseguiu relacionar um aumento do número de ocorrências em função do processo de

urbanização, relacionando-os à crescente impermeabilização do solo e à deficiência de infra-

estrutura de drenagem urbana, nas áreas centrais da cidade.

2.3.1 Impactos da urbanização no escoamento superficial

A urbanização agrava os efeitos da chuva trazendo consigo o conceito de canalizar

e tornar subterrâneo tudo o que se quer esconder. No séc. XIX, o conceito de canalização foi

adotado para a drenagem urbana, ficando caracterizado pela construção de vastas galerias

subterrâneas onde a drenagem da água era equacionada pela força da gravidade, resultando

numa rápida descarga nas áreas urbanas. (ENOMOTO, 2004)

No início do século XX, os projetos de canalização foram aprimorados pelo

desenvolvimento de modelos matemáticos, hidrológicos e hidráulicos, além da análise

estatística de eventos extremos. Paralelamente, o conceito de separação do esgoto das águas

da chuva foi amplamente implantado, principalmente por razões sanitárias.

O crescimento urbano nem sempre segue um planejamento adequado, o qual se reflete

na drenagem, uma vez que a urbanização provoca uma modificação no ciclo hidrológico,

cujos efeitos influenciarão na infiltração e velocidade do escoamento superficial. O aumento

da impermeabilização do solo pelas edificações e pavimentações, sem que haja um manejo

eficiente das águas pluviais, levando ao aumento da freqüência das inundações urbanas

(BERTONI,1998; BELINASO, 2002).

O aumento da densidade populacional de uma comunidade traz problemas de ordem

quantitativa na demanda de água para abastecimento público, aumento na geração de resíduos

sólidos, poluição dos rios e lençol freático, deterioração da qualidade dos corpos d’água e

deterioração da qualidade do ar, o que gera problemas de poluição ambiental. Já o aumento da

densidade de ocupação por edificações e obras de infra-estrutura viária, por sua vez, traz

como conseqüência direta o aumento das áreas impermeáveis, modificando o sistema de

drenagem anteriormente existente, incrementando a velocidade de escoamento superficial,

reduzindo o tempo de pico de enchentes, amplificando a vazão desses picos, e reduzindo as

vazões de recarga do lençol freático.

36

É difícil estabelecer uma correlação entre urbanização e precipitação, apesar disto

Atkison (1975) afirma que a área de maior atividade de uma tempestade se dá sobre a área

urbanizada, e Tabony (1980) argumenta que a influência urbana na precipitação são

motivados pela ilha de calor que originam chuvas convectivas tornando mais visíveis os

eventos intensos e de curta duração.

Sellers (1986) menciona que o aumento da rugosidade da superfície urbana força o ar

a elevar-se na troposfera favorecendo a nebulosidade, aumentando conseqüentemente as taxas

de precipitação. O índice de poluição, segundo Landsberg (1981), constitui também um

importante fator no aumento das precipitações, por gerar um maior número de núcleos de

condensação e, por sua vez, influenciar na formação do tamanho das gotas. Changnon (1969),

ao estudar os efeitos urbanos na precipitação, observou aumentos na precipitação anual e nos

dias de chuva em até 16%. O aumento nas taxas de precipitação aliado à intensificação de

eventos pluviais concentrados, têm gerado inúmeros problemas nas cidades.(ZANELLA,

2006).

Com o crescimento dos centros urbanos, todos estes processos são reduzidos

drasticamente, o que faz aumentar o escoamento, encurtando o seu tempo de concentração,

causando graves reflexos nos cursos de drenagem natural, provocando erosão, assoreamento e

enchentes (BARBOSA,2006).

Barbosa (2006) classifica que a ocorrência inundações esta condicionada ao momento

em que as águas dos rios, riachos e/ou galerias pluviais saem do leito de escoamento devido à

falta de capacidade de transporte de um destes sistemas e ocupam áreas onde a população

utiliza para moradia, transporte, recreação, comércio, indústria e outros. Este mesmo autor

afirma que estes eventos podem ocorrer devido ao comportamento natural dos rios ou

ampliados pelo efeito da alteração produzida pelo homem na urbanização, seja pela

impermeabilização das superfícies e pela canalização dos rios.

O processo da formação de enchentes é um subproduto de uma das etapas do ciclo

hidrológico onde, após eventos pluviométricos, se associam fatores que podem ou não

interferir na magnitude do escoamento superficial. Entende-se este escoamento como o fator

resultante da diferença entre a quantidade de chuva incidente em determinada área e aquela

que se perde ou por infiltração no solo ou por retenções em depressões.

37

Na medida em que a população impermeabiliza o solo e acelera o escoamento através

de condutos e canais, a quantidade de água que chega ao mesmo tempo no sistema de

drenagem aumenta produzindo inundações mais freqüentes do que as que existiam quando a

superfície era permeável e o escoamento se dava pelas ravinas naturais.

Os impactos (figura 2.2) no meio urbano resultantes da inundação dependem do grau

de ocupação da várzea pela população (inundações ribeirinhas) e da impermeabilização e

canalização da rede de drenagem (drenagem urbana). As inundações devido à urbanização

têm sido mais freqüentes neste século, com o aumento significativo da população nas cidades

e a tendência dos engenheiros atuais de fazerem projetos com uma visão pontual do problema,

ou seja, drenarem o escoamento pluvial o mais rápido possível das áreas urbanizadas (TUCCI,

2003)

Figura 2.2: Processo de Impacto da Drenagem Urbana. Tucci, (2003). Adaptado pela autora.

Com a expansão das cidades, o problema das inundações torna-se mais evidente, visto

que nas áreas urbanas grandes porções de espaço estão impermeabilizados devido, sobretudo,

à presença de concreto e asfalto, construções de grandes proporções, compactação do solo e

ocupações de várzeas, combinados a outros fatores, como construção inadequada de canais de

drenagem, retificação dos rios e córregos e pouca presença ou até ausência de vegetação.

Esses aspectos intensificam os impactos das inundações, sendo que montantes baixos de

precipitação, em princípio com pouco potencial para provocar inundações, podem ocasionar

38

grandes problemas, pois a única opção de drenagem para toda a água precipitada se dá pelo

escoamento superficial. (TUCCI, 2000).

2.3.2 Inundações Urbanas

As inundações inserem-se na categoria de desastre ou acidente natural, definidos

como manifestações da natureza (induzidas ou não) que acarretam em danos econômicos ou

sociais.

Zanella (2006) classifica os danos provocados pelas inundações em duas categorias:

danos diretos, que consistem nas avarias provocadas pelo principal agente causador

durante a ocorrência desse fenômeno, ou seja, a própria água. Ao transpor o canal por

onde normalmente corre, a água inunda terras, construções, habitações, produções

agrícolas, bens e equipamentos que não foram construídos e/ou projetados para resistir

a sua ação. Além disso, existem agentes secundários que também provocam danos de

grande monta. A corrente do fluxo da água pode se tornar intensa o suficiente para

danificar estruturas devido à força exercida ao se chocar com os elementos que

encontrar pelo seu caminho. Os detritos carregados pela água podem causar destruição

de bens materiais ou ferimentos em pessoas e animais. A lama e areia podem provocar

problemas após o término do evento, cobrindo todo o solo inundado acarretando em

infortúnios à população que habita ou, de algum modo, faz uso dessa área;

danos indiretos, que representam os prejuízos associados à saúde e ao bem estar da

população. As inundações podem ser potencialmente perigosas principalmente em

canais poluídos, gerando risco de contaminação para as pessoas, animais, agriculturas

e solos, que entram em contato com essa água. Destaca-se que as conseqüências

associadas podem perdurar por um período bastante longo.

A repercussão dos fenômenos caracterizados como acidentes naturais depende da

capacidade de cada sociedade absorver, amortizar ou evitar os efeitos negativos, ou seja, do

seu grau de vulnerabilidade (CERRI, 1999; GONÇALVES, 2003). De acordo com a

Organização das Nações Unidas apud Cerri (1999), a freqüência dos acidentes naturais e

39

ampliação de suas conseqüências provêm da ação do homem, principalmente por suas formas

de ocupação, bem como da concentração e adensamento dessa ocupação, o que leva a uma

maior exposição a riscos.

Infanti Júnior & Fornasari Filho (1998) definem a inundação como o extravasamento

das águas de um curso d’água para as áreas marginais, quando a vazão é maior que a

capacidade da calha. Para esses autores, a inundação normalmente está associada à enchente

ou cheia, que seria o acréscimo na descarga por determinado período de tempo. Nesse sentido,

afirmam que as cheias referem-se às maiores vazões diárias ocorridas em cada ano,

independente do fato de causarem ou não inundação.

Nessa mesma linha de raciocínio, Cerri (1999) diferencia enchentes, inundações e

alagamentos. Para o autor as enchentes constituem-se na elevação do nível normal da água de

um rio, sem que haja extravasamento para fora do canal principal. Já as inundações são um

tipo particular de enchente, caracterizada pelo extravasamento da água para fora do canal

principal do rio, atingindo áreas normalmente secas. Os alagamentos, por sua vez, não estão

ligados às drenagens, sendo conseqüência da incapacidade de drenagem das águas da chuva,

devido a uma topografia muito suave ou insuficiência dos sistemas de captação das águas

pluviais.

Esses dois processos hidrológicos (enchentes e inundações) podem ser de dois tipos,

para o autor:

Enchentes e inundações regionais – associadas a longos episódios de chuvas (dias até

semanas), e que atingem extensas áreas (urbanas e rurais) com certo período de

recorrência. Nesse tipo a área pode permanecer inundada por semanas.

Enchentes e inundações localizadas – associadas a chuvas de grandes intensidade e de

curta duração (horas), afetando áreas urbanas de forma descontínua. A área permanece

inundada por apenas algumas horas.

A planície de inundação, também denominada de leito maior ou várzea, é encontrada

em rios de todas as grandezas e tem importante papel na regulação das cheias. Christofoletti

(1980) a define como a faixa do vale fluvial que bordeja o curso d’água, constituída de

40

sedimentos aluviais, que é inundada periodicamente pelo transbordamento do rio. Por isso,

com a ocupação das várzeas, que são um grande depósito de água amortecedor das cheias, a

tendência é que estas águas atinjam cotas mais elevadas (PASTORINO, 1971).

A inundação é para Tucci (1993) resultado da precipitação intensa, quando a

quantidade de água que chega simultaneamente no rio é superior à sua capacidade de

drenagem. Os problemas ocasionados por este fenômeno irão depender do grau de ocupação

da várzea pela população, bem como da freqüência com que ocorrem essas inundações. Para

Cabral & Jesus (1991), as enchentes são fenômenos naturais que podem acarretar nas

inundações das várzeas, quando a vazão suplanta a capacidade de escoamento.

Para Jacobi (2004), as inundações são um problema ambiental significativo e resultam

da impermeabilização excessiva do solo urbano e da falta de áreas verdes, o que aumenta

permanentemente o escoamento e diminui o tempo de concentração das águas. Em

conseqüência disso aumentam os pontos de inundações, principalmente na periferia, o que se

repete várias vezes a cada ano e leva a perdas de patrimônio e aumento do risco de doenças.

Moretti (2004) destaca que o processo de urbanização afeta a qualidade e quantidade

da água no meio urbano, dando origem a impactos como o aumento da vazão nos períodos de

chuva, em decorrência da impermeabilização, redução da vazão dos cursos d’água nos

períodos de estiagem e aumento da erosão e da quantidade de sedimentos presentes na água.

Além disso, contribui para a presença de lixo diretamente nos cursos d’água ou

carreado pelos sistemas de captação das águas pluviais e presença de esgotos, oriundos das

redes de coleta e dos lançamentos irregulares nos sistemas de drenagem de águas pluviais.

Esses impactos resultam em ocorrência de enchentes que se manifestam mais

freqüentemente e com maiores conseqüências (MORETTI, 2004). Como solução surgem,

conforme o autor, a retificação e a canalização, que só aparentemente resolvem o problema,

pois a maior velocidade nesses trechos acaba ampliando os impactos nas áreas a jusante. O

assoreamento, que está associado aos processos erosivos na bacia hidrográfica, também

podem potencializar os riscos de inundações, como afirma Augusto Filho (1999), ao reduzir a

capacidade de drenagem.

41

Tucci (1999, 2002) define dois processos como responsáveis pelas inundações de

áreas urbanas, que podem ocorrer isoladamente ou de forma integrada:

Inundações de áreas ribeirinhas - ocorre quando a população ocupa o leito maior dos

rios, que é inundado em média a cada dois anos. Esse tipo de inundação está associada

a ocupação inadequada do espaço urbano devido a inexistência de Plano Diretor,

invasão de áreas ribeirinhas pela população de baixa renda e ocupação de áreas que

são atingidas com menor freqüência. Os principais impactos desse tipo de inundação

são perdas materiais e humanas, interrupção das atividades econômicas das áreas

inundadas e doenças associadas a contaminação da água, como leptospirose e cólera;

Inundações devido à urbanização - corresponde ao aumento da freqüência e

magnitude das enchentes, devido à ocupação do solo por superfícies impermeáveis e

escoamento através de canais e condutos que aumentam a vazão máxima, aumento da

produção de sedimentos (erosão e resíduos sólidos), deterioração da qualidade das

águas superficiais e subterrâneas. Soma-se a esses fatores a forma desorganizada da

infra-estrutura urbana, que pode produzir obstruções ao escoamento, tais como pontes,

aterros e obras de drenagem inadequadas.

Botelho & Silva (2004) também consideram os sistemas de drenagem urbana, que são

responsáveis pela condução das águas pluviais, muitas vezes ineficientes no controle da

erosão, assoreamento e enchentes, devido ao subdimensionamento ou pela falta de

investimentos na melhoria da rede.

Uma das iniciativas indispensáveis necessárias à previsão de enchentes em uma bacia

hidrográfica, conforme salienta Botelho & Silva (2004) é o conhecimento das condições

meteorológicas, principalmente quanto a distribuição da precipitação no tempo e no espaço.

Ao enfatizar as inundações em áreas ribeirinhas, Tucci (1999) classifica as medidas de

controle de inundações em estruturais, que são obras de engenharia para reduzir o risco de

enchentes; e não-estruturais, que são projetadas para uma proteção completa, porém

economicamente inviável na maioria dos casos.

42

Dentre as medidas estruturais estão: as extensivas, que agem na bacia, procurando

modificar as relações entre a precipitação e a vazão; e as intensivas, que agem no canal com o

propósito de acelerar, retardar ou desviar o escoamento. Por sua vez, as medidas não

estruturais consistem na: elevação das estruturas pré-existentes; regulamentação da ocupação

da área de inundação por cercamento; regulamentação do loteamento; compra de áreas

inundáveis; seguro de inundação, previsão de cheia e plano de evacuação.

No caso de inundações devido a urbanização, as medidas tomadas devem abranger

toda a bacia, tais como: distribuição na fonte, na microdrenagem (em cada loteamento) e na

macrodrenagem (riachos urbanos).

Para Custódio (2002), tanto as medidas estruturais (obras) como as não-estruturais

(ações) são necessárias, porém historicamente valorizam-se as obras, num excesso de fé nas

técnicas como forma de resolução dos problemas. As soluções, sobretudo as estruturais,

segundo a autora, devem levar em conta a dimensão natural em vez de importar modelos

técnicos, além de compreender que cada cidade tem uma relação única com o seu sítio. Já as

medidas não estruturais exigem que se leve em conta a percepção da população a respeito do

problema e das responsabilidades por este, pois somente dessa forma os projetos de educação

ambiental serão eficazes.

No Brasil o que predomina são apenas ações isoladas de controle da ocupação das

áreas de risco de inundação, uma vez que não existe nenhum programa abrangente. Desse

modo, o problema só vem à tona por ocasião de sua ocorrência, caindo no esquecimento após

cada episódio. Isso se deve, de acordo com Tucci (1999), à falta de conhecimento sobre o

controle das enchentes por parte dos planejadores urbanos; desorganização do poder público;

desgaste político do administrador público ao propor medidas não-estruturais, já que a

população espera obras hidráulicas; falta de educação da população no que se refere ao

controle de enchentes.

De uma forma geral, os desastres são resultados de eventos adversos, naturais ou

provocados pelo homem, sobre um ecossistema vulnerável, causando danos humanos,

materiais, ambientais e sociais. Assim, a intensidade de um desastre depende da interação

entre a magnitude do evento adverso e a vulnerabilidade do sistema receptor, e é quantificada

43

em função dos danos e prejuízos caracterizados. No Brasil, os desastres naturais mais comuns

são as enchentes, secas, erosão e os deslizamentos de terra (Figura 2.3).

Figura 2.3: Principais desastres naturais no Brasil entre 2000 e 2007. Fonte: MMA (2007).

A realidade brasileira, no contexto dos desastres ambientais, pode ser caracterizada

pela freqüência dos desastres naturais cíclicos, especialmente pelas inundações em todo o

país, pela seca na região Nordeste, e por um crescente aumento dos desastres antropogênicos

devido ao crescimento urbano desordenado, às migrações internas e ao fenômeno da

urbanização acelerada sem a disponibilidade dos serviços essenciais relativos às infra-

estruturas urbanísticas, de saneamento, entre outros. (BRASIL, 2007).

Essa situação pode ser assim explicada, conforme Christofidis (2001), sendo que o

caráter cíclico das cheias urbanas associado as dificuldades por que passam as administrações

municipais, em especial pela falta de conhecimento geral do regime de chuvas, das causas e

formas de combate às chuvas, leva à interrupção e ao abandono de atividades até o período

crítico seguinte de precipitações, agravando a cada ano, os problemas.

Diante deste cenário, é de se esperar que as inundações no território brasileiro tendam

a ser mais freqüentes e prejudiciais a cada ano, comprometendo assim, o desenvolvimento

nacional (CUNHA, 2007). Fato que pode ser observado na figura 2.4, em que os eventos

hidrológicos se destacam na causa de desastres brasileiros reconhecidos como situação de

emergência e estado de calamidade pública, no período de 2003 a 2006.

44

Figura 2.4: Causas dos desastres brasileiros no período de 2003 a 2006.

Fonte: Informativo da Defesa civil segundo Cunha (2007).

Chow, Maidment e Mays (1988) resumiram os efeitos bem conhecidos da

urbanização nos processos hidrológicos de duas maneiras: a quantidade de água aumenta na

mesma proporção em que aumentam as áreas impermeabilizadas e, como conseqüência, há a

redução no volume de água infiltrada e a velocidade da drenagem superficial e o pico de

enchente aumentam devido à maior eficiência do sistema de drenagem.

Tucci (2000) relata as alterações no ciclo hidrológico, por ocasião da urbanização, tais

como a redução da infiltração no solo, aumento do escoamento superficial, redução do

escoamento subterrâneo e da evapotranspiração (Quadro 2.3).

Quadro 2.3: Elementos do balanço hídrico em situação urbana e pré-urbana, em relação à

precipitação total (%) em clima temperado.

ELEMENTOS DO BALANÇO HÍDRICO PRÉ-URBANO (%) URBANO (%)

Evapotranspiração 40 25 Escoamento Superficial 10 43

Escoamento Subterrâneo 50 32 Total do Escoamento 60 75

Fonte: TUCCI, 2000.Adaptado pela Autora.

Conforme Enomoto (2004), as inundações urbanas podem ser divididas de acordo

com os fatores que as provocam. Na várzea natural, as enchentes ocorrem devido à má

ocupação das regiões ribeirinhas (ex: Blumenau, Porto Alegre). Essas regiões, geralmente

45

pertencem ao poder público e são freqüentemente invadidas por sub-habitações e não têm

valor imobiliário. Nas áreas urbanizadas, as ocupações do espaço são normalmente feitas de

jusante para a montante. A urbanização geralmente se preocupa com a drenagem da área do

loteamento (esgotos pluviais), sem se preocupar com os efeitos para a macrodrenagem. Há,

portanto, uma sobrecarga da drenagem secundária sobre a macrodrenagem. Assim, as áreas

mais afetadas ficam a jusante.

2.3.2.1 Inundações repentinas

As inundações repentinas (flash flood) acontecem sem aviso e suas águas podem

alcançar o pico de cheia em apenas alguns minutos. Sendo estes considerados os tipos mais

perigosos de enchentes, porque combinam o poder destrutivo associado a uma velocidade

imprevisível.

Vários fatores podem estar relacionados com a causa de uma enchente repentina.

Geralmente eles são resultados de chuvas pesadas concentradas em uma pequena área,

tempestades tropicais e furacões. Outra situação de característica improvável é o rompimento

de represas, barragens ou diques, que certamente causam prejuízos incalculáveis para a região

atingida. A união dessas situações também pode ocorrer; isto é, tempestades tropicais e

furacões seguidos do rompimento de barragens ou diques. (BARBOSA, 2006).

Uma mudança rápida do comportamento do fluxo do rio ou córrego é o principal fator

surpresa para a população, tornando este tipo de evento muito perigoso, principalmente

porque nos casos dos córregos estes aumentam de tamanho rapidamente. Qualquer inundação

está relacionada com o comportamento do nível do rio e extravasamento do seu curso natural.

No caso de uma enchente repentina é um tipo específico de inundação que surge e se desloca

em grande velocidade sem que haja qualquer advertência do seu grau de destruição.

Nas regiões densamente urbanizadas é comum a ocorrência de enchentes repentinas

em riachos pequenos e canalizados por canais de drenagem. Quando ocorre um evento pluvial

intenso nestas aéreas, os cortes de água de chuva no pavimento asfáltico e seguimentos

concretados criam um rio de escoamento rápido, podendo ocorrer um extravasamento do

canal em poucos minutos, com poder suficiente para arrancar seções do pavimento e em casos

46

extremos, moradias próximas ou na direção fluxo de drenagem do canal, causando tragédias

como as observadas recentemente no estado de Pernambuco e Santa Catarina.

2.3.3 Os impactos pluviais concentrados

Desastres naturais causados por fenômenos meteorológicos extremos são responsáveis

por perdas materiais e humanas. Eventos de chuva intensa ameaçam atividades importantes e

inerentes a sociedade atual como a aviação, agricultura, navegação, distribuição de energia

elétrica e a própria atuação da defesa civil.

Segundo Kelly (2006), os prejuízos econômicos decorrentes de eventos

meteorológicos extremos nos Estados Unidos consomem cerca de um sétimo da economia por

ano, e os esforços empregados na modernização da tecnologia e do uso das informações do

tempo, do clima e dos recursos hídricos possibilitam a redução de perdas bilionárias na

economia do país.

A interpretação correta das perdas econômicas ou de vidas resultantes de eventos

meteorológicos extremos exige a compreensão das causas desses eventos, porque os impactos

sociais são função não somente de eventos atmosféricos, mas também da ação humana

(PIELKE & CARBONE, 2002).

Os impactos das precipitações constituem-se em dos problemas mais sérios do Sistema

Climático Urbano, principalmente nas cidades dos países emergentes, dadas às conseqüências

geradas por eventos de maior magnitude, relacionados às inundações urbanas.

Alguns desses estudos tais como os de Pastorino (1971), Monteiro (1980), Paschoal

(1981), Oliveira e Figueiroa (1984), Cabral e Jesus (1991), Gonçalves (1992, 2003), Brandão

(2001), Serrano e Cabral (2004), Vicente (2005), Zanella (2006), entre outros, destacam a

impermeabilização dos sol os, a falta de infra-estrutura e de planejamento urbano nas cidades

como principais responsáveis pelas inundações. Outros apontam ainda, o aumento no número

de eventos pluviométricos intensos ocorridos nas últimas décadas e a intensa ocupação das

áreas de risco (GONÇALVES, 1992, 2003; BRANDÃO, 2001; ZANELLA, 2006).

47

Zanella (2006) ao realizar pesquisas sobre eventos pluviométricos intensos, no bairro

Cajuru, em Curitiba, trabalhou com aqueles iguais e superiores a 60 mm em 24 horas,

destacando na análise as ocorrências superiores a 100 mm diários.

Gonçalves (2003) constatou que os eventos de maior repercussão espacial na cidade de

Salvador estão relacionados a intensidades de precipitação máxima em 24 horas, iguais ou

superiores a 60 mm.

As características do quadro natural, associadas aos processos de ocupação e

impermeabilização do solo, apontam para Salvador muitos problemas relacionados a

alagamentos e inundações. Atualmente, a intensa ocupação das áreas de risco, tem provocado

maior potencial de danos relacionados ao fenômeno de elevados índices de precipitação deste.

2.4 Sistemas de Informações Geográficas

A partir de meados da década de 1980, os sistemas de informações geográficas (SIGs)

se tornaram uma ferramenta valiosa para as diversas áreas do conhecimento que lidam com

dados e informações georreferenciadas (ou seja, que possuem posicionamento definido no

espaço cartográfico). Para Coelho (2007) sua principal contribuição é no suporte às análises e

estudos ambientais, bem como à gestão e processos de tomadas de decisão sobre os recursos

hídricos.

Segundo Gomes (2005), o SIG é a tecnologia motora do geoprocessamento, que, de

maneira geral, compreende atividades de aquisição, armazenamento, tratamento, análise e

interpretação de dados geográficos georreferenciados. Tais procedimentos são fundamentais

para o uso de informações relacionadas ao espaço físico, seus cruzamentos, análises e

produtos (SANTOS, 2001).

Diversas definições são encontradas na literatura. Umas mais genéricas, como a de

Bonham-Carter (1998), que considera o SIG como um sistema computacional para gerenciar

dados; outras mais específicas, como a de Burrought e McDonnell (1998), que reporta como

um conjunto poderoso de ferramentas para coletar, armazenar, recuperar, transformar e exibir

dados espaciais do mundo real. Assim, os objetos e fenômenos do mundo real são

representados no SIG por dados e informações de cunho geográfico.

48

Para Lisboa Filho (1999), uma das vantagens dos SIG reside na sua capacidade de

manipular dados gráficos e não-gráficos de forma integrada, promovendo uma maneira

consistente para análise e consulta.

Os dados gráficos são aqueles que se referem à localização geográfica dos objetos e os

dados não-gráficos são seus atributos, pois descrevem os fenômenos a estes associados

passíveis de representação em mapas.

A importância da utilização de um SIG pelas autoridades governamentais se mostra

presente em algumas etapas da gestão ambiental, como: prevenção, preparação, resposta e

reconstrução, que de acordo com Marcelino (2008) seriam:

O uso das geotecnologias na prevenção concentra-se basicamente nas avaliações de

risco. Os dados geoambientais que podem ser obtidos com o auxílio das imagens de

satélite e GPS são transformados em planos de informações no SIG;

Na preparação, momentos antes do impacto, as geotecnologias são utilizadas na

definição de rotas de evacuação, identificação de abrigos e centros de operações de

emergência, além da criação e gerenciamento de sistemas de alerta e elaboração de

modelos meteorológicos e hidrológicos utilizados na previsão;

Nas ações de resposta, com um SIG é possível gerenciar, de maneira eficiente e

rápida, as situações mais problemáticas, como as ações de combate a sinistros (conter

efeitos adversos) e de socorro às populações afetadas (busca e salvamento). No SIG,

um banco de dados associados a um mapa da área urbana poderá fornecer informações

completas sobre abrigos, hospitais, polícia, bombeiros, entre outros. Já o GPS é

extremamente útil nas operações de busca e salvamento em áreas que foram

devastadas. Essas áreas ficam muitas vezes descaracterizadas dificultando a orientação

e a localização de ruas e edificações;

Na reconstrução, as geotecnologias também são amplamente usadas na realização do

inventário, avaliação dos danos e na identificação de áreas seguras para a realocação e

reconstrução das comunidades afetadas. Informações que posteriormente são inseridas

49

em um banco de dados para serem utilizadas novamente na fase de prevenção e

preparação do risco e na gestão ambiental.

A utilização de técnicas de espacialização, disponíveis nos Sistemas de Informações

Geográficas (SIG’s), facilita a verificação da forma como estas precipitações se distribuem no

espaço, bem como a associação com diferentes fatores do ambiente. Estas técnicas, conforme

Freitas et al. (2006), permitem abranger grandes regiões com agilidade e precisão.

A incorporação de funções direcionadas à hidrologia e aos recursos hídricos, tais como

a manipulação de modelo numérico do terreno com a habilidade de extrair características

fisiográficas e representativas do fluxo, caracteriza parcialmente a funcionalidade que os

SIG’s podem representar para o avanço dessa ciência.

Existem diversos métodos disponíveis para a realização da espacialização de dados

pontuais, permitindo a geração de resultados bastante diferenciados dependendo da forma

como são utilizados. Para dados climáticos, os mais utilizados são o Inverso da Potência da

Distância (IPD) e a Kriging (KG). O método IPD estima a variável de interesse atribuindo

maior peso a pontos mais próximos; é a técnica de interpolação mais simples. Já o método

KG atribui pesos para minimizar a variância das estimativas. Vários trabalhos têm utilizado

métodos de interpolação espacial para estimativas de variáveis ou parâmetros

geograficamente distribuídos, no entanto não tem se atentado para a necessidade de definir

qual o melhor método de interpolação. Não existem, até o momento, evidências que um

método qualquer seja o melhor para diversas condições, com isto é importante determinar o

melhor método para cada circunstância (LENNON E TUNNER, 1995). Caruso e Quarta

(1998) e Özdamar et al. (1999) realizaram comparação entre diferentes métodos de

interpolação, visando verificar a acuracidade dos mesmos.

2.4.1 Os métodos de interpolação espacial

Os avanços computacionais e o aprimoramento nas técnicas de mapeamento que

temos vivenciado têm nos permitido uma avaliação cada vez mais precisa da qualidade dos

atributos mapeados, assim como detectar os erros a eles associados, causados ao se determinar

o modelo de representação espacial a ser utilizado, por exemplo, nas interpolações de dados.

Com isto, surgiu a necessidade de se implantar, nos atuais Sistemas de Informação Geográfica

50

(SIGs), formas mais sofisticadas de análise das informações espaciais, assim como a

incorporação de procedimentos que permitam uma avaliação da confiabilidade e segurança

dos resultados obtidos. No caso dos métodos de interpolação, a avaliação dos erros associados

aos atributos mapeados seria um exemplo disto.

Vários trabalhos têm utilizado métodos de interpolação espacial para estimativas e

espacialização de variáveis climáticas, no entanto deve-se atentar para a necessidade de

definir qual o melhor método de interpolação. Não existem, até o momento, evidências que

um método qualquer seja o melhor para diversas condições, com isto é importante determinar

o melhor método para cada circunstância (LENNON E TUNNER, 1995).

Lourenço (1998) aponta que os mapas de isovalores, que mostram a variabilidade dos

dados, são resultados cada vez mais comuns do que se espera dos SIGs, assim como as

estimativas dos dados de pontos não amostrados, por meio de valores em pontos amostrados.

O autor coloca também que nestas duas situações, os problemas de interpolação surgem,

tornando necessário o uso de metodologias específicas, e as soluções deveriam vir com os

erros associados às estimativas.

A interpolação é uma técnica utilizada para a estimativa do valor de um atributo em

locais não amostrados, a partir de pontos amostrados na mesma área ou região. A interpolação

espacial converte dados de observações pontuais em campos contínuos, produzindo padrões

espaciais que podem ser comparados com outras entidades espaciais contínuas. O raciocínio

que está na base da interpolação é que, em média, os valores do atributo tendem a ser

similares em locais mais próximos do que em locais mais afastados.

Esse conceito também fundamenta a base das relações espaciais entre fenômenos

geográficos, utilizando a correlação espacial como meio de diferença dos atributos estimados

(Câmara e Medeiros, 1998).

Os métodos de interpolação mais comuns dos SIGs em geral pertencem a duas

categorias: globais e locais, sendo os globais mais utilizados em superfícies de tendência, e os

locais podem ser polinômios de baixa ordem, funções spline, poliedros, triangulação e médias

móveis ponderadas. Porém, estes métodos não fornecem os erros associados às estimativas.

51

Existe um conjunto particular de métodos determinísticos que não pretendem

caracterizar completamente um fenômeno físico através do conjunto de fatores que estão na

sua origem, mas têm simplesmente como objetivo a interpolação espacial dos valores

observados. Trata-se de um dos problemas básicos da análise espacial, que a geoestatística

propõe resolver através de uma metodologia probabilístico-estocástica.

Por essa razão, nesse estudo comparativo, são apresentados, resumidamente, métodos

que tiveram e, em alguns casos, continuam a ter uma grande aplicação na cartografia de

fenômenos espaciais, suas vantagens e desvantagens. Todos os métodos aqui apresentados –

Ponderação do Inverso das Distâncias (IDW), Polinomial Global, Polinomial Local, Funções

de Base Radial, Krigagem, Co-Krigagem, calculam um valor de uma dada grandeza no

espaço entre as amostras ou observações a partir de uma combinação linear dos valores

observados.

Os interpoladores são ferramentas matemáticas que atribuem valores relativos a

alguma variável em pontos inseridos num campo de valores já existente, transformando dados

discretos em contínuos. A utilização de técnicas de espacialização, disponíveis nos Sistemas

de Informações Geográficas (SIG’s), facilita a verificação da forma como as variáveis

observadas nas séries históricas se distribuem no espaço e no tempo.

A elaboração de diagramas de distribuição espacial da precipitação, demonstrada

através de isolinhas, ou no caso isoietas, foi realizada com o programa de computador

Surfer© versão 9.0 (Golden Software™ Inc.) e também adotar suas nomenclaturas para os

métodos de interpolação, que podem variar de acordo com programas e autores. Este

programa foi escolhido pela sua disponibilidade e pelo fato de possuir diversos métodos de

interpolação, como os listados acima. Todos os métodos foram aplicados utilizando-se os

parâmetros padrões do programa.

Os métodos utilizados são apresentados detalhadamente e com rigor matemático

segundo Golden Software Inc.(2002) e sucintamente podem ser descritos como:

Inverso ponderado da distância: Este método pode ser classificado tanto como um

interpolador exato como suavizante, faz com que os pesos dos dados sejam avaliados

durante o processo de interpolação, tal que a influência de cada ponto é inversamente

52

proporcional á distância do nó da malha. O fator peso pode ser predeterminado pelo

usuário, sendo que quanto maior o valor escolhido, menor será a influência dos pontos

mais distantes do nó. Inversamente, quanto menor for o peso, maior o efeito de pontos

distantes sobre toda a malha.Uma característica negativa deste método é a geração de

efeito mira, ou ‘bull’s eye’ em Inglês, ao redor dos pontos observados. Este é um

método rápido e requer pouco custo computacional;

Kriging, krigagem ou krigeagem: este não é um simples método de interpolação

estocástico pois utiliza geoestatística para efetuar a interpolação, o que em muitos

casos é uma grande vantagem sobre outros métodos. Geoestatística é uma ciência

relativamente nova, derivada da estatística aplicada que trata de problemas referentes

às variáveis regionalizadas (Bicudo & Bicudo, 2004). O termo ‘geoestatística’ foi

dado por Matheron em seu trabalho para a solução de problemas espaciais voltados

para a mineração (Oliveira, 1991). A krigagem define o grau de dependência ou

correlação espacial entre as amostras através do semivariograma (Cressie, 1991). Uma

vez modelado o semivariograma, é possível verificar o nível de anisotropia dos dados,

e então definir os melhores pesos para as amostras. Kriging pode ser um interpolador

tanto exato como suavizador. Este método tenta expressar tendências sugeridas pelos

dados, como por exemplo, pontos de elevada altitude ao longo de uma cadeia

montanhosa podem ser conectados, ao invés de gerar “efeito mira”;

Curvatura Mínima ou spline: o nome deriva de uma ferramenta flexível de desenho

técnico, e é um método de interpolação muito aceito e utilizado atualmente. Distinto

de outros métodos de interpolações polinomiais, o spline não utiliza apenas um

polinômio de grande ordem para interpolação de todo o conjunto de dados, mas sim

divide a série de dados em subconjuntos e utiliza polinômios de pequenas ordens para

cada subconjunto. A soma ou junção deles é que forma a interpolação sobre todo o

domínio. O grau de polinômio mais utilizado é 3, spline cúbico (Emery & Thompson,

1997). Muito utilizado em geociências, este método gera curvas mais suaves ao

mesmo tempo tentando honrar ao máximo os dados, entretanto não é um interpolador

exato. Outras vantagens do spline são a boa convergência, aproximações precisas das

derivações, e boa estabilidade na presença de erros de aproximação (EMERY &

THOMPSON, 1997);

53

Método de Shepard modificado: pode ser tanto um interpolador exato como

suavizante, e é muito similar ao método inverso ponderado da distância descrito

acima. Distingue-se deste por utilizar localmente o método dos mínimos quadrados

para reduzir ou eliminar o efeito mira;

Vizinho natural: diferente das demais técnicas, esta não extrapola valores, resolvendo

a interpolação somente para o interior do domínio dos dados. Esta técnica utiliza

polígonos Thiessen para avaliação de pesos para os pontos. Este método faz a

interpolação através da média ponderada dos pontos vizinhos, onde os pesos são

proporcionais às áreas proporcionais;

Vizinho mais próximo: este método atribui o valor do ponto mais próximo para cada

nó. Muito eficiente se os pontos estão espaçados regularmente e precisam ser

convertido em arquivos de malha regular. Mostra-se útil para o preenchimento de

lacunas nos dados;

Regressão polinomial: não é exatamente um método de interpolação, pois não tenta

prever valores da variável dependente. Serve para definir padrões e tendências de

larga-escala dos dados. Segundo Landim (1998), este método recebe o nome de

análise de superfície de tendência, e ajusta um plano aos dados através de uma

regressão pelo método dos mínimos quadrados;

Função da base radial: função da base radial é um conjunto de métodos de

interpolação exatos. A maioria dos métodos são derivações de spline, com

características similares uns dos outros. O método de derivação multi-quadrático é o

padrão automático no Surfer©, pois é considerado o melhor na maioria dos casos;

Triangulação com interpolação linear: este é um interpolador exato e utiliza malha

irregular com triangulação Delaunay. Funciona melhor quando os dados estão

distribuídos de forma regular ao longo do domínio. Dados que contenham áreas

dispersas ou espaçadas tendem a apresentar feições triangulares no gráfico;

54

Médias móveis: este método atribui valores aos nós da malha através da média dos

dados que estão no domínio da elipse de busca do nó. A elipse, cujo tamanho pode ser

determinada pelo usuário assim como também o número mínimo de dados a serem

utilizados, situa-se no centro do nó, que tem seu valor obtido pela média aritmética

dos dados observados dentro da elipse. Caso o número de dados observados no

domínio da elipse seja menor que o estipulado, nenhum valor é atribuído ao nó;

Polinômio local: este método atribui valores aos nós da malha utilizando o método dos

mínimos quadrados a partir dos dados de dentro da elipse de busca do nó, sendo que

os dados observados mais próximos do nó obtêm maior peso nos cálculos, e os mais

distantes, menores pesos.

2.4.1.1 Curvatura mínima (Spline)

Tendo em vista os aspectos expostos no item anterior, o método de interpolação

adotado na interpolação de dados pluiviométricos foi o de Curvatura Mínima (Spline).

Splines são funções formadas por diferentes polinômios de grau menor ou igual a um

m, definidos para cada intervalo entre os pontos de interpolação de modo que em cada ponto

de interpolação o spline é contínuo, assim como todas as derivadas até ordem m - 1. (Figura

2.5)

Figura 2.5: Interpolação Spline.

Nas situações em que o número de pontos de interpolação é grande, a inexatidão na

aproximação obtida com um polinômio de grau elevado é dominada pelos erros de

55

arredondamento. Ou então quando a função que se quer interpolar possui derivadas de valor

numérico elevado em alguma região do intervalo de interpolação, a aproximação é

prejudicada em todo o intervalo. Nessas situações, a interpolação por spline pode auxiliar a

tarefa de interpolação.

No método de curvatura mínima, admite-se que dois pontos adjacentes de um

levantamento estejam contidos num mesmo arco, e este arco está localizado em um plano, no

qual se conhece a inclinação e o ângulo de orientação (SAWAM, 2005). Em 1985, o método

de curvatura mínima foi reconhecido pela indústria, como um dos mais acurados métodos de

interpolação, mas era muito pesado para o cálculo manual dos dados a serem interpolados.

Hoje com o uso dos computadores cada vez mais potentes este método está emergindo

e sendo aceito como padrão pela indústria. O método de curvatura mínima é usado também

nas ciências da Terra, onde a superfície interpolada gerada pela curvatura mínima é

semelhante a um fino plano linear e elástico o qual passa através de cada um dos valores

observados com um pequeno aumento ou estiramento.

O método de curvatura mínima gera uma superfície suavizada a qual atravessa por

todos os dados, por isso é um interpolador não exato, com isto os dados nem sempre são

respeitados no seu valor real. O método gera uma grade aplicando repetidamente uma

equação sobre ela, tentando suavizá-la. Cada passagem sobre a grade é contada como uma

iteração e conseqüentemente os valores dos nodos são recalculados, havendo sucessivas

mudanças destes valores, até que os valores sejam menores que um valor máximo residual, ou

um número de iterações seja satisfeito.

A partir do SURFER 9.0 o método de curvatura mínima foi revisado, no qual o

conceito de tensão, tanto interna como nas bordas, e foi implementado para a espacialização

de chuvas das oito estações distribuídas pela cidade de Salvador (BA).

2.5 Análise Espacial de Eventos

Neste tópico serão estudados os fenômenos expressos através de ocorrências

identificadas como pontos localizados no espaço, denominados processos pontuais. São

exemplos: localização de crimes, ocorrências de doenças, e localização de espécies vegetais.

56

O objetivo destas análises é estudar a distribuição espacial destes pontos, testando hipóteses

sobre o padrão observado: se é aleatório, se apresentasse em aglomerados ou se os pontos

estão regularmente distribuídos. O objeto de interesse é a própria localização espacial dos

eventos em estudo.

O tipo de dado, segundo Druck et al (2004) nestes estudos consiste em uma série de

coordenadas de pontos (p1, p2, ...) dos eventos de interesse dentro da área de estudo. O termo

evento refere-se a qualquer tipo de fenômeno localizável no espaço que, dentro de nossa

escala de investigação, possa estar associado a uma representação pontual.

O simples mapeamento de eventos não constitui a área multidisciplinar chamada

análise espacial, conforme Bailey & Gatrell (1995), considera-se como análise espacial a

habilidade de manipular dados espaciais de diferentes formatos e extrair informações

adicionais.

As técnicas específicas da análise espacial utilizadas para produção de mapas, segundo

Bailey & Gatrell (1995), podem ser sistematizadas a partir do objeto e do tipo de dado

disponível em:

distribuição de pontos (point patterns) - quando o objeto da análise é a posição

relativa de objetos ou eventos precisamente localizados, sendo estes casos de

doenças ou locais de ocorrências de alagamentos;

geoestatística - conjunto de técnicas aplicadas que pressupõem a continuidade

espacial do objeto, utilizada na estimativa e interpolação, por exemplo, de

fatores cuja distribuição é contínua no espaço (temperatura, poluição,

precipitação);

dados de áreas (areal data) - quando a ocorrência do fenômeno em estudo é

mensurada a partir de dados agregados por área;

deslocamento - quando o objeto de estudo é o acesso e o fluxo entre regiões,

inclusive otimizando trajetórias e estudando a localização de equipamentos

urbanos.

57

A forma de mapa mais utilizada nos estudos de ocorrências de desastres ou neste caso

alagamentos é a visualização de variáveis pela distribuição de pontos ou através de padrão de

áreas de abrangência. Geralmente são mapeadas taxas de prevalência ou incidência de eventos

em cada área utilizando cores ou hachuras para diferenciar risco que podem ser obtido através

do fatiamento da imagem (Nobre & Carvalho, 1995).

Os mapas de pontos são muito utilizados em vigilância à saúde para o estudo de

localização de casos de doenças e pontos críticos de ocorrências de alagamentos,

equipamentos urbanos (localização de hospitais), indústrias e outras fontes de poluentes, ou

focos de contaminação/transmissão de doenças. No Brasil, ainda há grande subutilização de

mapas de pontos em bases cartográficas georeferenciadas. Em geral os mapas apresentados

constituem apenas ilustrações, tendo pouco valor para análise devido a ausência de precisão e

de escala. Isto ocorre devido a pequena utilização de SIGs e da má qualidade dos dados de

endereçamento nas bases de dados secundários. O fato do uso de Sistemas Globais de

Posicionamento por Satélite (GPS), ainda, não ter sido incorporado rotineiramente aos

trabalhos de campo, na coleta de dados primários, também diminui a capacidade de

georreferenciamento das informações.

Briggs (1992), sistematizou as técnicas de análise espacial, utilizando SIG para áreas

de saúde e ambiente, conforme o quadro 2.5.

Quadro 2.5: Técnicas de análise espacial em SIG para aplicações em saúde e ambiente.

Fonte: Briggs (1992) apud Santos (1999).

58

2.5.1 Caracterização de distribuição de pontos

A análise dos padrões das distribuições de pontos, de dados de área e, as múltiplas

combinações entre diferentes camadas construídas em ambiente de SIG, constituíram os

principais métodos utilizados. Existem vários métodos para avaliar a distribuição dos pontos

mapeados. Neste estudo, foi enfatizada a identificação de clusters em uma superfície alisada,

através do método de Kernel (cerne, ou núcleo).

Bailey (1995) sintetiza bem, algumas considerações importantes a respeito dos

métodos de fatiamento, que são destacadas a seguir. O fatiamento, ou suavização estatística

consiste em um grupo de técnicas não paramétricas que permitem a filtragem da variabilidade

de um conjunto de dados e, ao mesmo tempo, retêm as características essenciais locais dos

dados. Num contexto espacial, o fatiamento pode ser uma técnica exploratória,

particularmente, valiosa para a identificação de hot spots (áreas quentes) ou áreas de

homogeneidade, para a identificação de possíveis modelos e para análise de como o modelo

se ajusta aos dados observados.

Vários tipos simples de fatiamento são disponíveis como a média móvel espacial e o

fatiamento por medianas (median polish), com o uso de grids (grades) regulares (CRESSIE,

1991 apud BAILEY, 1995). Entretanto, uma classe de modelos mais genéricos e robustos, se

origina da idéia do fatiamento de Kernel (Bailey, 1995). Aqui, o valor do fatiamento em cada

ponto é, essencialmente, estimado pela média ponderada de todos os outros valores, com os

pesos resultando de uma distribuição de probabilidades centrada naquele ponto e referida

como o Kernel.

O grau de fatiamento é controlado através da escolha de um parâmetro conhecido

como a largura da banda (bandwidth), que deve se definida para refletir a escala geográfica da

hipótese de interesse, ou otimamente estimada como parte de um processo de fatiamento por

técnicas de validação cruzada. O Kernel de estimativa de densidade (BAILEY, 1995) é

referente ao método de Kernel para obtenção de uma estimativa espacial alisada da

intensidade local dos eventos sobre a área estudada, o que essencialmente resulta numa

"superfície de risco" para a ocorrência destes eventos.

59

Utilizou-se duas formas de estimativa de Kernel, uma para avaliar a densidade de

eventos e outra para avaliar a distribuição de valores atribuídos aos pontos analisados.

2.5.2 Estimador de Intensidade (“Kernel estimation”)

Uma alternativa simples para analisar o comportamento de padrões de pontos é a

estimar a intensidade pontual do processo em toda a região de estudo. Para isto, pode-se

ajustar uma função bi-dimensional sobre os eventos considerados, compondo uma superfície

cujo valor será proporcional à intensidade de amostras por unidade de área. Esta função

realiza uma contagem de todos os pontos dentro de uma região de influência, ponderando-os

pela distância de cada um à localização de interesse, como mostrado na Figura 2.6.

Figura 2.6: Estimador de densidade de distribuição de pontos. Fonte: Druck (2004).

Assim, a região de influência será um círculo de raio τ com centro em s, sendo que o

raio de influência "define a vizinhança do ponto a ser interpolado e controla o 'fatiamento' da

superfície gerada" e é uma função de estimação com propriedades de suavização do

fenômeno (CARVALHO et al., 2004).

A região de influência determina a suavização da superfície gerada, que é definida a

partir do fenômeno em estudo e pode variar de acordo com a divisão geográfica utilizada.

Porém, quanto maior o raio utilizado, maior será a suavização da superfície. Assim, o

resultado pode sugerir uma homogeneidade na região que, de fato, pode não existir. Em

contrapartida, quanto menor for o tamanho do raio de influência, mais descontínua ficará a

região (CARVALHO et al., 2004), gerando picos concentrados em s (CARNEIRO &

SANTOS, 2003).

60

Através dessa ferramenta, é possível verificar as ocorrências de alagamento nos

bairros da cidade diferem espacialmente na cidade de Salvador.

Para o cálculo do raio, utilizou-se o algoritmo que busca soluções ótimas e com raios

variáveis para uma mesma estimação, que é definida segundo a densidade dos pontos; ou seja,

nas áreas onde os pontos são mais disseminados, o algoritmo, para abranger um número

suficiente de pontos, utiliza um raio maior. Ainda foram utilizados os dados do centróide do

setor censitário como pontos de localização dos eventos.

A densidade de Kernel pode ser definida como um método não paramétrico, que

relaciona duas variáveis, no caso a posição de cada ponto de tráfego dentro da unidade de

estudo, a bacia hidrográfica e a potencial interferência estimada no cruzamento. A função de

densidade de Kernel (Equação 01) pode ser representada por:

Equação 01

Onde α é o parâmetro que regula o grau de suavidade de uma densidade de Kernel,

denomina-se este parâmetro de janela. O estimador de uma função (Equação 02) de densidade

de Kernel é dado por:

Equação 02

Este estimador representa a média das funções Kernel das observações Xi (Equação

03). Como Kernel é uma função de densidade, então seu estimador também o é, sendo assim:

Equação 03

A função de densidade de Kernel é estimada baseando-se em dois parâmetros, a

função de janela representada no estudo pelo raio de inferência de cada cruzamento da

composição e de um valor normalizador que especifica o potencial de cada cruzamento.

61

O estimador de intensidade é muito útil para nos fornecer uma visão geral da

distribuição de primeira ordem dos eventos. Trata-se de um indicador de fácil uso e

interpretação.

62

CAPÍTULO III

3 METODOLOGIA

3.1 Descrição do procedimento metodológico

A etapa inicial do trabalho foi coletar informações junto à comissão de Defesa Civil de

Salvador, para consultar o histórico de ocorrências de alagamentos na cidade. Foram obtidos

dados de ocorrências do período de 2006 a 2009. Esses dados são cadastrados a partir de

solicitações feitas pela população, podendo existir casos de escorregamentos que não foram

registrados.

Na fase posterior, foram coletados os dados pluviométricos de Oito estações

climatológicas de Salvador junto ao Instituto de Gestão de Águas e Clima (INGÁ), órgão

vinculado ao Governo da Bahia.

Foram utilizadas as séries pluviométricas de postos pluviométricos distribuídos pela

cidade de Salvador, pré-definidos com as seguintes localizações: CIA do Aterro

Metropolitano de Salvador, Aterro Canabrava, INGÁ em Itapuã, Estação climatológica do

INMET de Ondina, 19º Batalhão no Cabula, Ilha amarela, Monte Serrat, Base Naval de Aratu.

(Figura 3.1).

Figura 3.1: Localização dos postos pluviométricos distribuídos pela cidade de Salvador (BA).

Fonte: Defesa Civil.

63

Escolheu-se o quadriênio de 2006 a 2009, por este ser o período com dados

pluviométricos dos oito postos distribuídos pela cidade de Salvador, o que possibilita a inter-

relação espacial dos dados e seu posterior cruzamento com os dados de alagamentos obtidos a

Defesa Civil neste período.

3.2 Processamento

3.2.1 Espacialização das Chuvas

Para o mapeamento da variabilidade espacial de um determinado atributo, é necessário

ter um banco de dados que apresente o valor e a localização do atributo. Esse banco de dados

é normalmente obtido em uma amostragem não regular de pontos, dentro da área avaliada, e é

denominado de dados brutos. Assim, para se obter uma grade regular de pontos, é necessário

o uso de interpoladores para estimar pontos em locais que não foram amostrados.

A interpolação dos dados de precipitação pluvial mensal foi efetuada utilizando-se o

programa Surfer 9.0, através do algoritmo de mínima curvatura. Tendo como dados de

entrada o total precipitado e a localização (latitude e longitude) dos registros, este fornece

como dados de saída o mapa de interpolação do total precipitado em pontos sem registros.

3.2.1.1 Método de Interpolação Mínima Curvatura (Spline)

A interpolação de dados é importante para eliminar o chamado “efeito mosaico” ou

“efeito xadrez”, presentes em geral na visualização de mapas temáticos e para chamar a

atenção para as principais concentrações espaciais de determinado atributo, suavizando suas

diferenças.

Dessa forma, foi utilizada a interpolação por mínima curvatura para a espacialização

dos dados de precipitação pluviométrica das oito estações, para se obter a distribuição da

precipitação na cidade.

64

3.2.2 Análise da concentração espacial da Ocorrência de Alagamentos

Para a distribuição de pontos de ocorrências, que auxiliaram na interpretação dos

dados e no mapeamento das áreas mais afetadas durante o período de 2006 a 2009, utilizou-se

o software ArcView 3.3 para a inserção de dados de ocorrências de alagamentos no shape de

Salvador, inserindo-se pontos nos locais das ocorrências, através da tabela de atributos, em

que os endereços estavam dispostos conforme a localização e distribuição das ruas, avenidas e

travessas da cidade. Esta base cartográfica foi fornecida pela Secretaria de Segurança Pública

(SSP) da cidade de Salvador.

Para obter o mapa das áreas de risco do município do Salvador, optou-se pelo método

de suavização de Kernel, que calcula a intensidade pontual do evento. Para isto, utilizou-se o

software Spring 4.3.3 (INPE, 1998). Esta função realiza uma contagem de todos os pontos

dentro de uma região de influência, ponderando-os pela distância de cada um à localização de

interesse (CARVALHO et al., 2004).

O estimador de Kernel foi desenvolvido para obter a estimativa de probabilidade de

densidade uni ou multivariada de uma determinada amostra (Bailey & Gatrell, 1995). O

método, não paramétrico, faz a estimativa fatiada (em intervalos definidos pelo usuário) da

intensidade local dos eventos sobre a área estudada, resultando numa “superfície de risco”

para sua ocorrência (Bailey, 1995 apud Santos, 1999). Segundo Santos (1999), no contexto

espacial, o fatiamento é uma técnica exploratória valiosa para a identificação de hot spots ou

áreas que apresentem homogeneidade.

Neste contexto, para a elaboração de cartogramas de Densidade pelo método Kernel,

foi utilizado um raio de 2.000 metros, de forma a analisar a evolução na escala espaço-

temporal das localidades afetadas pelos eventos extremos na cidade de acordo com a amostra

que obtivemos.

Após o processamento dos cartogramas de densidade, foi realizado um fatiamento das

classes para determinar os intervalos de ocorrências dos eventos, sendo elas 1 a 5, 5 a 10, 10 a

15, 15 a 20, 20 a 25, 25 a 30, 30 a 35, 35 a 40 e maiores que 40 pontos de ocorrências. Este

intervalos foram escolhidos após uma observação criteriosa das ocorrências diárias de

alagamentos.

65

CAPITULO IV

4 RESULTADOS E DISCUSSÕES

4.1 Análise Inicial do Problema

Alagamentos são freqüentes em Salvador, deixando com o saldo várias mortes e

muitos desabrigados. No momento em que isto ocorre, a imprensa e órgãos governamentais

voltam a atenção para o problema.

Predominantemente, o processo de alagamento começa nas áreas altas dos morros que

compõem a paisagem natural, onde geralmente estão construídas as ruas e avenidas de

cumeadas. Nestas áreas, por terem declividades longitudinais altas (favorecimento das

condições naturais do escoamento superficial), pode-se observar que o sistema de

microdrenagem, quando existe, é pouco denso. Este exemplo pode ser observado na figura

4.1, onde a única boca-de-lobo existente, além de obstruída, está mal posicionada em relação

ao escoamento superficial promovido pela declividade da rua.

Figura 4.1: Boca-de-lobo obstruída e direção do escoamento de Trecho da 2 ͣ Travessa

da Polêmica – Brotas.

66

Segundo dados históricos da defesa civil, este trecho apresentou alagamento, atingindo

imóveis em fevereiro de 2008, sendo a causa constatada pelos agentes a obstrução da rede de

drenagem. A foto foi retirada pela autora no mês de maio de 2009, provando que o problema

ainda não havia sido solucionado.

Tendo como panorâmica a continuação da rua citada acima, podemos perceber nas

figuras 4.2 e 4.3, que a insuficiência dos dispositivos de drenagem se estende.

Figura 4.2: Continuação do Trecho da 2 ͣ Travessa

da Polêmica – Brotas

Figura 4.3: Detalhe da figura 4.2.

Na figura 4.3, detalhe, verifica-se o dispositivo de drenagem obstruído e com

direcionamento do escoamento ineficiente.

Isto ocorre em diversos casos, em que se observa que as bocas de lobo estão

completamente obstruídas por detritos diversos e lixo carregado pela água da chuva,

caracterizando-se uma condição operacional praticamente ineficaz.

Assim, o escoamento superficial, sendo incrementado gradualmente pelas áreas

contribuintes, geradas pela impermeabilização, aumenta de volume e de velocidade de fluxo

buscando alternativas topográficas naturais para acessar as áreas baixas dos talvegues da

macro drenagem. Esta situação caracteriza um dos mais graves problemas da cidade,

relacionados à drenagem pluvial, pois se apresentam as seguintes condições adversas,

segundo Neto (2006):

67

Em muitos locais, as encostas já estão tão adensadas com edificações que

tornam-se difíceis as condições mínimas que favorecem o processo do

escoamento natural para as áreas baixas;

As obras de implantação de tubulações e de canais, para transportar as águas

pluviais captadas das áreas altas para as baixas são onerosas para a Prefeitura,

pois principalmente o processo de execução é artesanal em razão das

dificuldades de acesso e de locomoção de veículos apropriados para as obras,

em razão das fortes declividades do terreno. Pior ainda é que, sendo locais de

difícil acesso, minimizam-se os procedimentos de manutenção e de

fiscalização.

Ainda, segundo o mesmo autor, em razão das condições topográficas adversas das

moradias nas encostas e de fundos de vales, onde praticamente são inacessíveis os caminhões

de limpeza urbana e de outros serviços, fica a cidade (no caso a macro drenagem) dependente

da boa vontade de moradores para transportarem o lixo doméstico de suas casas para as ruas

de cumeadas, até onde os caminhões trafegam em operações normais e contínuas.

Normalmente acontece o contrário do ideal e a população opta por lançar os resíduos

diretamente na malha de macro drenagem, na expectativa da solução deste problema

considerando o transporte destes resíduos pelas águas quando ocorre chuvas intensas. Assim

surgem, naturalmente, os vetores de doenças endêmicas, além dos processos de obstrução das

seções de escoamento dos canais. Nas porções médias destes vales, onde o sistema viário já

permite se obter maiores facilidades de operações de limpeza urbana, este processo de

recepção de resíduos sólidos é atenuado.

Além destes aspectos, existem áreas da cidade em que a ocupação desordenada

provocou absurdos inaceitáveis no planejamento urbano, como residências localizadas acima

do canal de macrodrenagem, conforme destacado na figura 4.4.

68

Figura 4.4: Travessa Norma da Polêmica - Brotas, moradias acima do dispositivo de

macrodrenagem.

Pode-se observar também, numa outra travessa adjacente, a desorganização do espaço,

na falta de locais e até mesmo recursos para adequarem a rede de esgoto doméstica. Percebeu-

se que as bocas-de-lobo e dispositivos de micro-drenagem estão funcionando como caixas de

gordura das cozinhas de diversas casas, contribuindo para a deterioração dos dispositivos

existentes e sua posterior obstrução. (Figura 4.5a, Figura 4.5b, Figura 4.5c, Figura 4.5d,)

a) b)

69

c) d)

Figuras 4.5a -d: Destaque do entroncamento de instalação hidrossanitária na rede de drenagem e suas

conseqüências.

Em alguns casos, este fato ocasionou mal cheiro proveniente dos dispositivos de

drenagem, sendo que os moradores recorreram à solução mais simples do problema: o

fechamento dos pontos críticos, anulando por completo a funcionalidade do dispositivo de

drenagem (Figura 4.6).

Figura 4.6: Boca-de-lobo fechada com uma camada de concreto por moradores locais.

70

4.2 Breve Análise da Precipitação

Segundo a Superintendência de Estudos Econômicos e Sociais da Bahia (2000), o

clima de Salvador é do tipo tropical úmido a super úmido, com precipitações médias anuais

de 2099 mm e temperatura média anual de 25,3ºC, sendo os meses compreendidos entre

setembro e fevereiro os menos chuvosos, com precipitações entre 111 e 132 mm.

O trimestre mais chuvoso, representado pelos meses de abril, maio e junho, apresenta

uma precipitação média mensal que varia de 251 mm a 325 mm. Os meses com excedente

hídrico superior a 100 mm correspondem a abril, maio, junho e julho, enquanto a maior

deficiência hídrica registra-se nos meses de janeiro e fevereiro com 8,5mm e 3,9mm,

respectivamente. Este fato foi verificado para o período em estudo, conforme Tabela 4.1 e

Figura 4.7.

Tabela 4.1: Precipitação Mensal Média das medições obtidas em todas as estações

pluviométricas.

2006 (mm)

2007 (mm)

2008 (mm)

2009 (mm)

JANEIRO 36,03 25,43 9,06 30,90 FEVEREIRO 27,53 199,64 139,10 83,57

MARÇO 63,48 120,03 171,14 41,56 ABRIL 534,31 149,66 161,39 383,15 MAIO 441,00 187,58 254,95 706,50

JUNHO 419,40 139,14 187,99

JULHO 133,44 137,26 146,82

AGOSTO 101,06 102,68 79,50

SETEMBRO 99,56 86,23 41,99

OUTUBRO 196,73 60,70 50,51

NOVEMBRO 180,66 14,24 60,72

DEZEMBRO 14,06 18,77 101,80

Fonte: INGÁ.

71

Figura 4.7: Precipitação Mensal Média das medições obtidas em todas as estações

pluviométricas. Fonte: INGÁ.

4.3 Análise dos Dados de Alagamentos

Primeiramente durante o período da serie estudada, podemos observar na tabela

4.2, que o número de ocorrências registrado pela defesa civil de 357 casos no ano de 2006, se

concentrando principalmente no trimestre de Abril, Maio e Junho, conforme tabela 4.3.

Tabela 4.2: Ocorrências de Alagamentos no período anual em relação ao número de bairros Atingidos

Fonte: CODESAL.

Ano Nº de Ocorrências Nº de Bairros

atingidos

2006 357 74 2007 43 25 2008 231 61 2009 797 83

72

Tabela 4.3: Distribuição mensal de ocorrências de alagamentos.

2006 2007 2008 2009 JAN 5 2 0 0 FEV 1 19 12 3 MAR 4 3 138 4 ABR 103 8 29 21 MAI 147 4 31 606 JUN 25 2 6 100 JUL 9 2 5 15 AGO 2 0 1 14 SET 0 2 0 9 OUT 30 1 0 23 NOV 31 0 9 2 DEZ 0 0 0 0

Fonte: CODESAL.

O ano de 2007 registrou o menor percentual de ocorrências, fato que poderá ser

comprovado também, no próximo tópico nas espacializações de chuvas. O referido ano

apresentou as menores médias mensais no período mais úmido.

No ano de 2008, houve um aumento considerável de ocorrências em relação ao ano

anterior,apesar de não ter sido este o ano que apresentou as maiores médias de precipitação da

série estudada.

Por último, o ano de 2009, que apresentou mais ocorrências do que os três anos

anteriores juntos, afetando conseqüentemente o maior número de bairros do período. Um

percentual maior que 90% das ocorrências aconteceu nos meses de Maio (média de todas as

estações de 706,5 mm) e Junho, o que agravou o impacto pluvial na rede de drenagem urbana.

Fazendo-se a distribuição mensal de todas as ocorrências de alagamentos no período,

percebe-se a relação direta com a precipitação pluvial, uma vez que, os meses em que se

concentraram o maior número de ocorrências foram também os meses mais úmidos. (Figura

4.8)

73

Figura 4.8: Distribuição mensal das ocorrências de Alagamentos registradas.

Ampliando-se o universo de análise, analisando as ocorrências em relação à alguns

bairros mais afetados pode-se ver que o aumento, ou diminuição das ocorrências acompanhou

as características de intensidade da precipitação pluvial(Figura 4.7).Sendo os bairros mais

críticos os de Boca do Rio, Bairro da paz e São Cristovão.(Figura 4.9)

Figura 4.9: Evolução das ocorrências de alagamentos nos bairros mais afetados da Cidade de

Salvador no período de 2006 a 2009.

74

Porém, o bairro Cosme de Farias comportou-se de maneira curiosa, o número de

ocorrências aumentou em relação a 2007 (Página 72) e, no ano seguinte, registrando menos

de 10 ocorrências. Isto gerou uma amplitude de quase 60 registros, podendo-se perceber que

não resulta apenas da precipitação pluvial. Investigando os registros, observa-se que mais de

60% dos alagamentos no bairro, naquele ano, se concentraram em duas ruas, Rua Edson

Saldanha e Rua Antonio Viana, que se localizam perto de uma escadaria drenante, que

concentra o escoamento da região, sua obstrução com matéria orgânica e o grande fluxo de

escoamento superficial, teria causado o grande número de ocorrências neste ponto, revelando

a vulnerabilidade dessa região caso não haja manutenção por parte da prefeitura.

A análise da espacialização dos eventos pluviométricos só foi possível através da

correlação com as ocorrências de pontos de alagamento, fornecidas pela Defesa Civil de

Salvador. Buscou-se evidenciar para cada mês em estudo, as áreas mais criticas, isto é,

aquelas mais vulneráveis aos impactos pluviais. A avaliação sucinta se dá a seguir.

4.3.1 O ano de 2006

Na espacialização do primeiro trimestre do ano e os meses de Julho, agosto, setembro

e dezembro, observou-se a manutenção das características de déficit pluviométrico nestes

meses. Sendo que a análise de densidade de Kernel, gerada pelo spring 4.3.3 e transformada

em cartograma pelo aplicativo Scarta (Figura 4.11), não mostrou uma relação entre os pontos

de ocorrências. Assim, os alagamentos ocorreram em vários pontos da cidade de maneira

afastada, não revelando nenhuma região com problemas generalizados na drenagem pluvial.

Fato que pode ser verificado na Figura 4.10, referente ao mês de março, que gerou a

interpolação de maior valor precipitado durante todo os meses do ano.

75

Figura 4.10: Mapa de espacialização de chuvas do mês de Março de 2006.

Conforme verificado no mapa de espacialização de chuvas, a interpolação gerou

intervalos de máximos de precipitação de 200 mm mensal. Sendo assim, a análise de

densidade não identificou relação entre os poucos pontos de alagamentos na cidade. conforme

pode-se verificar na figura 4.11.

Figura 4.11: Densidade de ocorrências no mês de Março de 2006

76

O mês de Abril de 2006 registrou um alto intervalo de interpolação como pode ser

observado na figura 4.12, que variou de 500 a 700 mm. Ao ser comparado com o mapa de

densidade de pontos de alagamentos, observa-se pelo fatiamento, ocorrências que variaram de

5 a 10 registros, localizando-se no Bairro da Paz, Boca do Rio e uma área maior abrangendo

os bairros de Nazaré, Engenho Velho de Brotas e Cosme de Farias. (Figura 4.13)

Figura 4.12: Espacialização das chuvas para o mês

de Abril de 2006.

Figura 4.13: Densidade de ocorrências de

alagamentos em Abril de 2006

Na análise do mês de Maio de 2006, que registrou 41,18% das ocorrências de todo o

ano, as áreas afetadas estão situadas no bairro de Fazenda Coutos, e nos subúrbios

rodoviários: Praia Grade, Alto da Terezinha e Plataforma.

A interpolação dos dados pluviométricos mostrou os intervalos de mínimos de 300mm

e máximos de 900mm, evidenciando a alta média de precipitação mensal.(Figura 4.14)

A distribuição de ocorrências pelo estimador de densidade de Kernel mostrou um

intervalo de 5 a 10 faixas de registros de alagamentos próximos, demonstrando a existência de

locais críticos de drenagem insuficiente, sem manutenção ou obstruída (Figura 4.15).

Na região mais próxima ao extremo sul da cidade, os bairros que registraram

ocorrências foram: O Engenho Velho de Brotas, Brotas, Cosme de Farias e Engenho Velho da

Federação.

77

Na porção mais central da cidade, destacaram-se os bairros de São Marcos,

Sussuarana, Canabrava e Mata Escura.

Também apresentaram alagamentos, às regiões circunvizinhas, Fazenda Grande do

Retiro, Lobato, Pirajá, Plataforma, Águas Claras e Valéria.

No extremo oeste, região em expansão urbana, apresentaram fortes ocorrências os

bairros de São Cristovão, Mussurunga I, Nova Brasília e mais ao litoral, Itapuã.

Figura 4.14: Espacialização das chuvas para o mês

de Maio de 2006.

Figura 4.15: Densidade de ocorrências de

alagamentos em Maio de 2006

A análise do mês de Junho de 2006, que representou somente 7% de todas as

ocorrências anuais, teve uma configuração interessante: o mapa de interpolação do mês com

intervalos de precipitação mínima de 200mm e máxima de 600mm, comprovou a umidade do

período, característica já discutida da cidade (Figura 4.16). Porém, a análise da concentração

das ocorrências (Figura 4.17), mostrou que neste mês a área de vulnerabilidade se concentrou

no bairro Boca do Rio, que concentrou 23 das ocorrências, e um total de 25 no mês.

Com vários pontos concentrados na Rua Canambi, 3ͣ Travessa Canambi e 3ͣ Travessa

Novo Paraíso, mostrando uma necessidade da intervenção do poder publico nestes pontos

específicos.

78

No mês de Outubro de 2006, houve um total de 30 ocorrências de alagamentos que

representou 8,4 % do total anual. Assim, houve a concentração de ocorrências de alagamentos

nos bairros de Matatu, Engenho Velho de Brotas e Cidade Nova como pode ser visto na

figura 4.19, área que está dentro do maior intervalo de interpolação para as chuvas do mês

entre 200mm e 450mm. (Figura 4.18)

Figura 4.16: Espacialização das chuvas para o mês

de Junho de 2006.

Figura 4.17: Densidade de ocorrências de

alagamentos em Junho de 2006

Figura 4.18: Espacialização das chuvas para o mês

de Outubro de 2006.

Figura 4.19: Densidade de ocorrências de

alagamentos em Outubro de 2006

79

No mês de Novembro de 2006, houve um total de 31 ocorrências de alagamentos que

representou 8,7 % do total anual. Assim, houve a concentração de ocorrências de alagamentos

no bairro de Itapuã, em que as águas atingiram as ruas mais baixas, perto da avenida paralela

que dá acesso ao aeroporto internacional 2 de Julho, havendo também alagamentos em Alto

do Coqueirinho e em Nova Brasília de Itapuã. (Figura 4.21)

Outra área bastante afetada foram os bairros de São Marcos e Tancredo Neves que

teve a Rua São Jorge da Bela Vista totalmente alagada, sendo registradas na região 11

ocorrências. (Figura 4.21)

No mapa de interpolação, prevaleceu os intervalos de 175 a 400 mm mensais (Figura

4.20), que não se comparam com os meses mais críticos, revelando que as ocorrências se

deram não por excesso de chuvas, mas por deficiência na manutenção da rede de drenagem.

Figura 4.20: Espacialização das chuvas para o mês

de Novembro de 2006.

Figura 4.21: Densidade de ocorrências de

alagamentos em Novembro de 2006

80

4.3.2 O Ano de 2007

O ano de 2007 apresentou precipitação mensal abaixo da média, variando de 0 a

200mm , como pode ser comprovado pela interpolação obtida para o mês de Fevereiro

(Figura 4.22), sendo este mês escolhido por ter sido o único a ocorrências consideráveis e

concentradas de alagamentos.

Figura 4.22: Espacialização das chuvas para o mês de Fevereiro de 2007.

Durante todo o ano de 2007, foram registradas 43 ocorrências de alagamentos pela

defesa civil. Deste total, 19 ocorreram no mês de Fevereiro. Assim, representou 44,19% dos

registros, deste universo destacou-se as ocorrências do Bairro Cidade Nova, como pode ser

observado na análise de densidade, sua faixa revelou-se mais como um caso pontual.

Observando os registros da defesa civil para este mês, observou-se que as ocorrências do

Bairro Cidade Nova (Figura 4.23) se concentraram na Rua Trasybulo Ferraz.

No entanto esta não se configurou como uma área critica de drenagem, uma vez que,

ao se concentrar numa única rua, indica que a mesma, no referido mês, possa ter tido suas

bocas-de-lobo obstruídas por detritos ou lixo.

81

Figura 4.23: Densidade de ocorrências no mês de Fevereiro de 2007

A ocorrência não prevaleceu para os outros meses do ano. Pode-se observar pelas

Figuras 4.24 e Figura 4.25 que no mês de Maio, que deteve a maior interpolação

pluviométrica do ano, o mapa de densidade de riscos não indicou nenhum intervalo de

ocorrências.

Vale salientar que apesar disso, esta rua mostrou-se vulnerável até mesmo a chuvas

menos intensas se combinada com outros fatores externos, tais como as dos meses de janeiro

e fevereiro de 2007.

Figura 4.24: Espacialização das chuvas para o mês

de Maio de 2007.

Figura 4.25: Densidade de ocorrências de

alagamentos em Maio de 2007

82

4.3.3 O Ano de 2008

O ano de 2008 apresentou um total de 231 ocorrências de alagamentos

distribuídas pela cidade, somente ao analisar o mês de Março de 2008 foi identificada áreas de

riscos pelo estimador de densidade de Kernel. Assim a análise se dará de maneira sucinta,

pois este mês foi o único que apresentou correlação espacial entre suas ocorrências de

alagamentos.

A espacialização da precipitação para o Mês de Março de 2008 indicou precipitação

abaixo da média mensal, com intervalos mínimos e máximos de 0 a 100mm

respectivamente.(Figura 4.26)

Figura 4.26: Espacialização das chuvas para o mês de Março de 2008.

Apesar da baixa precipitação em relação aos demais meses analisados, o mês de

Março de 2008 concentrou 59,7% de todas as ocorrências do ano. A análise de densidade

revelou áreas criticas entre os bairros Alto da Terezinha, Plataforma, Rio Sena e Praia Grande

e a área que compõem os bairros de Águas Claras e Cajazeiras.

A área de destaque foram os bairros de Engenho Velho de Brotas, Brotas, Matatu de

Brotas, Escada, Vila Laura, sendo que o bairro de Cosme de Farias apresentou um total de 62

83

ocorrências, fato que pode ser comprovado na figura 4.27, concentrando-se nas ruas Antônio

Viana, Edson Saldanha e Avenida Saldanha, próximo deste local há uma rede de

macrodrenagem que apresentou obstrução comprometendo toda a área, após a intervenção do

poder público a região não apresentou ocorrências tão concentradas e intensas nos meses

posteriores. O que explica os dados aqui observados.

Figura 4.27: Densidade de ocorrências no mês de Março de 2008

84

4.3.4 O Ano de 2009

O ano de 2009 foi um ano com pluviosidade acima da média, e apresentou um total de

797 ocorrências, destaca-se por ter a maior quantidade na serie histórica estudada.

Analisaremos os meses mais críticos.

O mês de Abril de 2009 apresentou uma espacialização da precipitação com valores

mínimos e máximos de 300 a 500 mm, respectivamente, apresentando uma média mensal de

aproximadamente 383 mm em todas as estações analisadas (Figura 4.28)

Figura 4.28: Espacialização das chuvas para o mês de Abril de 2009.

As ocorrências no mês mantiveram-se baixas, sendo um total de 21, representando

2,6% do total anual.

Foi registrada apenas uma ocorrência nos seguintes bairros de Saboeiro, Mussurunga

I, Nordeste de Amaralina, Alto do Coqueirinho, Engenho da Federação, Alto da Terezinha,

Paripe e Imbuí. Entretanto em CEASA existiram 5 ocorrências, concentrandas na Rua

Principal e Rua Ferreira da Paz. Estes fatos comprovam os resultados obtidos na análise de

densidade, como os alagamentos estavam afastados e pontuais em sua maioria, somente em

CEASA apresentou-se coerentemente uma faixa de 1 a 5 pontos de alagamentos.(Figura

4.29)

85

Figura 4.29: Densidade de ocorrências no mês de Abril de 2009

O mês de Maio de 2009 apresentou um intervalo mínimo e máximo de interpolação de

500 e 900 mm, respectivamente. Este mês apresentou a maior média de todas as estações no

período estudado com aproximadamente 706 mm. (Figura 4.30)

Figura 4.30: Espacialização das chuvas para o mês de Maio de 2009.

As ocorrências mensais também foram as mais altas de toda a série estudada, sendo

606 registros caracterizando um total de 76,04% de todo total do ano de 2009. No total

86

registrado, os bairros que mais se destacaram foram: Águas Claras, (22 ocorrências); Alto da

Terezinha (27 ocorrências); Bairro da Paz (72 ocorrências); Boca do Rio (84 ocorrências);

Canabrava (43 ocorrências); Itapuã (36 ocorrências); São Cristovão (54 ocorrências) e

Tancredo Neves (39 ocorrências).

As áreas mais críticas da cidade se distribuíram da seguinte forma, como pode ser

visualizado na figura 4.31.

Figura 4.31: Densidade de ocorrências no mês de Maio de 2009.

Estas áreas estão situadas: em toda região nordeste do município, abrangendo os

bairros de Paripe, Fazenda Coutos, Periperi, nos subúrbios ferroviários: Praia Grade, Alto da

Terezinha e Plataforma.

Na região mais próxima ao extremo sul da cidade, os bairros que registraram o maior

número de ocorrências foram: Engenho Velho de Brotas, Brotas, Cosme de Farias e Engenho

Velho da Federação.

87

Na porção mais central da cidade, que não tinha ocorrências significativas de

alagamento durante todo o período de 1904 a 1989, passou a apresentar eventos significativos

no ano de 2009 , nos bairros de São Marcos, Sussuarana, Canabrava e Mata Escura.

Também apresentaram alagamentos, as regiões circunvizinhas, Fazenda Grande do

Retiro, Lobato, Pirajá, Plataforma, Águas Claras e Valéria.

Já o extremo oeste da cidade, região em alta taxa de expansão urbana, observaram-se

fortes ocorrências nos bairros de: São Cristovão, Mussurunga I, Nova Brasília e mais ao

litoral, Itapuã.

4.4 Análise comparativa da evolução dos impactos pluviais da cidade no ano de

1992 e 2009

As cidades brasileiras, de modo geral, sobretudo as de maior porte, tem apresentado,

muito freqüentemente, situações críticas relacionadas à drenagem de águas superficiais

quando da ocorrência de episódios pluviais concentrados.

A seguir, pode-se verificar através da Figura 4.32, segundo Gonçalves (1992), a

distribuição das inundações do espaço urbano de Salvador entre 1904 e 1989, observando-se

os anos de episódios pluviais selecionados por décadas. Verifica-se que elas ocorrem, de

modo generalizado, nas avenidas de vale tendo sido encontrados registros sistemáticos em

todos os episódios. Os traços representativos mais largos indicam a sua duração em função do

período (década) de sua implantação, cuja freqüência de ocorrência pode ser vista na figura

4.33.

88

Figura 4.32: Distribuição das ocorrências de inundações em relação às décadas de registro.

(GONÇALVES,1992)

89

Figura 4.33: Freqüência de inundações na

cidade de Salvador no período de 1904 a

1989. (GONÇALVES, 1992)

Figura 4.34: Mês crítico de ocorrências de

alagamentos - Maio de 2009

Pode-se observar, comparando-se a figura 4.33, mapa de freqüência de inundações do

período de 1904 a 1989, e a figura 4.34, mapa de densidade de ocorrências obtidos para o

mês de maio de 2009 tido como mais crítico, que as áreas de vulnerabilidade à precipitações

pluviais intensas tem se ampliado, incorporando novos bairros situados nos locais de

crescimento urbano recente. Um simples confrontamento dos dois mapas comprova

facilmente o crescimento quantitativo e areal das ocorrências.

De acordo, portanto, com o maior numero de ocorrências verificadas, podem ser

destacados as áreas mais críticas, ou sejam, aquelas que tem demonstrado maior grau de

vulnerabilidade, aos fatores pluviométricos. Estas áreas estão situadas: em toda região

nordeste do município, abrangendo os bairros de Paripe, Fazenda Coutos, Periperi, nos

subúrbios ferroviários: Praia Grade, Alto da Terezinha e Plataforma.

Na região mais próxima ao extremo sul da cidade, os bairros que registraram o maior

número de ocorrências foram: O Engenho Velho de Brotas, Brotas, Cosme de Farias e

Engenho Velho da Federação.

90

Na porção mais central da cidade, onde não existiam ocorrências significativas de

alagamento durante todo o período de 1904 a 1989, passou a apresentar eventos significativos

no ano de 2009 , destacam-se os bairros de: São Marcos, Sussuarana, Canabrava e Mata

Escura. Também apresentaram alagamentos, às regiões circunvizinhas, Fazenda Grande do

Retiro, Lobato, Pirajá, Plataforma, Águas Claras e Valéria.

No extremo oeste, região em expansão urbana, apresentaram fortes ocorrências os

bairros de São Cristovão, Mussurunga I, Nova Brasília e mais ao litoral, Itapuã.

As regiões que registraram pontos críticos com freqüências maiores que 11

alagamentos, ao se comparar com a figura 4.34, mostra que estes pontos se deslocaram da

região próxima do centro, Nazaré, Engenho Velho de Brotas e Liberdade para duas áreas

criticas principais: Uma localizada na região de Boca do Rio que registrou intervalos de 25 a

35 ocorrências de alagamentos e o Bairro da Paz e contornos próximos com intervalos de 15 a

35 ocorrências. Demonstrando que após intervenções locais da Prefeitura de Salvador as áreas

vulneráveis migraram dentro da cidade ocasionando problemas de drenagem em outras áreas

densamente ocupadas. Este fato mostra a necessidade de implantação de uma ação efetiva e

mais abrangente da Prefeitura Municipal de Salvador.

91

CAPÍTULO V

5.0 CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES

Na técnica empregada para a espacialização de chuvas pelo fato de ser um

interpolador não exato, o método de curvatura mínima apresenta algumas vantagens e

desvantagens, tais como:

Vantagens:

A superfície estimada é independente da distribuição dos dados e da presença de ruído

(noise);

A superfície estimada é a mais suave entre as geradas por outros algoritmos que

ajustam superfícies de dados amostrados;

a superfície é absolutamente fiel aos dados originais, quando há apenas um valor

amostrado por célula;

há um menor número de formas estranhas, com exceção das bordas e do interior de

células sem amostragem;

é capaz de estimar além dos valores máximos e mínimos dos dados amostrados.

Desvantagens:

uma superfície suave é gerada, quer realmente exista ou não;

existindo dados próximos às bordas pode haver geração de depressões ou picos nas

bordas do mapa;

formas estranhas podem surgir no centro das células que não contém pontos

amostrados e se um número insuficiente de interações for especificado.

Pode-se verificar que o Método de Curvatura Mínima suaviza os contornos

apresentando uma superfície suave e ainda produz curvas em lugar onde não existem dados,

principalmente nas bordas. Concordando com o encontrado na literatura especificamente no

trabalho realizado por Landim, 2000.

O software SURFER 9.0 atendeu satisfatoriamente ao objetivo empregado, uma vez

que, ao se confrontar com as ocorrências, observou-se em todos os casos coerência de

92

resultados. Pontua-se também a utilização do referido software para avaliações rápidas e que

necessite de um resultado georreferenciado, devido sua facilidade de manuseio e a

disponibilidade de várias ferramentas e técnicas de interpolação.

A partir da espacialização, pode-se comprovar que o mês que se revelou mais úmido

foi o de maio. Apresentaram precipitação superior a média também os meses de Abril e

Junho.

A utilização do estimador de densidade de Kernel, ferramenta disponível no software

Spring 4.3.3, constituiu um método de simples aplicação, para o estudo do comportamento

das ocorrências de alagamentos, com base no tamanho e distância entre fragmentos.

Os resultados obtidos, através da interpolação dos dados pluviométricos, análise de

densidade de ocorrências de alagamentos de Kernel, quando analisadas em conjunto

apresentam algumas características importantes:

A grande maioria dos alagamentos ocorreram em anos de pluviosidade

abundante (períodos úmidos);

De modo geral, os episódios de alagamentos são precedidos por períodos

chuvosos, relativamente abundantes, nos 30 dias anteriores, mostrando a

própria característica do regime pluviométrico anual, ou seja, a concentração

sazonal da pluviosidade;

Na análise das densidades de ocorrências de todos os meses da série estudada,

foram identificadas duas áreas críticas principais: Uma localizada na região de

Boca do Rio, que registrou intervalos de 25 a 35 ocorrências de alagamentos e

outra no Bairro da Paz e seus contornos próximos, com registro de intervalos

de 15 a 35 ocorrências.

O que reforça a teoria de que a problemática ambiental das áreas urbanas brasileiras

resulta do crescimento demográfico acelerado, o problema habitacional, a deficiência de infra-

estrutura básica, as desigualdades socioeconômicas e a conseqüente segregação espacial, que

repercutem com grande intensidade no ambiente natural.

Quando confrontados, os mapas de freqüências de alagamentos do período de 1904 a

1989, com os resultados obtidos para o período em estudo (2006 a 2009), revelou que os

93

impactos pluviais tem acompanhado o processo de expansão urbana, ou seja, tem aumentado

com a incorporação de novos espaços ocupados, sobretudo em áreas consideradas de risco

afetando a população menos favorecida.

A análise espacial de eventos revelou a existência de áreas mais vulneráveis no espaço

urbano, algumas delas com problemas crônicos. Sendo que estes pontos críticos se encontram

devidamente cadastrados pela CODESAL, em função da própria rotina de serviço. Porém

essas informações carecem de estudos mais específicos, que utilizem informações do censo

anual fornecidos pelo IBGE para a formação de um cadastro e até mesmo pesquisas das

modificações das bacias da região e do escoamento superficial, informações estas que são

relevantes ao planejamento urbano da cidade.

Por outro lado, a análise espacial das chuvas na área urbana, para caracterização do

clima urbano e existências de microclimas, só será possível mediante a ampliação da série

histórica das estações existentes na cidade e a instalação de uma rede ampla de observação da

dinâmica atmosférica.

As constatações obtidas no decorrer deste trabalho e nos registros fotográficos,

permitem afirmar que a vulnerabilidade de Salvador a este tipo de evento natural decorre,

dentre os vários fatores citados, de uma acumulação histórica de deficiências no planejamento

da cidade, que só poderão ser superadas a longo e médio prazo.

A sugestão para trabalhos futuros seria a correlação dos resultados obtidos com os

pontos da cidade de Salvador considerados críticos pelo serviço de limpeza urbana, dando um

enfoque diferenciado, relacionando-os espacialmente com os alagamentos causados pela

obstrução do sistema de drenagem. Outra perspectiva interessante seria estudar a o

direcionamento do escoamento superficial da cidade, considerando o grau de

impermeabilização do solo e sua relação com os pontos de alagamentos da cidade. Além de

uma comparação com o Modelo Digital de Terreno.

Também de grande importância, sugere-se uma análise profunda do mês de Maio de

2009, que apresentou as maiores áreas de riscos de ocorrências de alagamentos, precipitação

pluviométrica acima da média e grande vulnerabilidade espacial a alagamentos.

94

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