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3 VULNERABILIDADES SÓCIO‐ECONÔMICAS

VULNERABILIDADES DA INFRAESTRUTURA DE DRENAGEM URBANA E OS EFEITOS DAS

MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO

O SANEAMENTO AMBIENTAL FRENTE AOS CENÁRIOS DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS: A

APLICAÇÃO DO ESTADO DO CONHECIMENTO SOBRE A REALIDADE DA REGIÃO

METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO

RESÍDUOS SÓLIDOS URBANOS: CONSIDERAÇÕES SOBRE A SITUAÇÃO DA REGIÃO

METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO FACE ÀS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

VULNERABILIDADES EM MATÉRIA DE SAÚDE PÚBLICA NA REGIÃO METROPOLITANA DO

RIO DE JANEIRO NA PERSPECTIVA DAS MUDANÇAS CLIMÁTICAS

VULNERABILIDADES DA INFRAESTRUTURA DE DRENAGEM URBANA E OS EFEITSO DAS

MUDANÇAS CLIMÁTICAS NA REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO

Marcelo Gomes Miguez, Lázaro Costa Fernandes, José Paulo Soares de Azevedo e Luiz Paulo Canedo de Magalhães | Escola

Politécnica – Universidade Federal do Rio de Janeiro

Introdução

O crescimento das cidades em países em desenvolvimento muitas vezes ocorre sem planejamento e

controle, dando origem a uma expansão urbana a partir do centro de forma desorganizada. Os

governos municipais podem não acompanhar tal movimentação de população com o provimento da

infraestrutura necessária, acarretando problemas nos novos loteamentos e degradação do ambiente

urbano. De uma forma geral, esta ocupação e uso do solo levam à proliferação de doenças; falta de

infraestrutura de transportes públicos; abastecimento d’água deficiente; drenagem urbana incapaz

de controlar cheias; esgotamento sanitário e limpeza pública precários. Dentro deste quadro, esse

estudo focalizará, em particular, a questão da drenagem urbana e suas inter‐relações com o espaço

urbano.

As enchentes são fenômenos de origem natural e de alta relevância ambiental. Grandes civilizações

se desenvolveram as margens de rios, aproveitando a água para abastecimento, condução de

rejeitos, defesa natural, fertilização de campos e transportes. Todavia, a ocupação urbana modifica

as parcelas do ciclo hidrológico e essa ação se faz sentir tanto mais quanto maior for a própria

cidade. A urbanização interfere neste processo natural, na medida em que provoca o seu

agravamento e que sua ocorrência passa a constituir um risco para a própria população que ocupa a

cidade, para suas benfeitorias e atividades econômicas. As inundações em áreas urbanas consistem

em um dos mais comuns, graves e onerosos problemas com que as cidades precisam lidar.

Observando os registros de perdas econômicas decorrentes de inundações e outras catástrofes

climáticas ao longo das últimas décadas, nota‐se claramente uma tendência de aumento dos

prejuízos associados a tais fenômenos.

De uma forma simples, pode‐se dizer que a origem das cheias está relacionada com as chuvas

intensas. Quando a chuva atinge a superfície, uma parcela desta precipitação fica retida na copa

vegetal e em depressões do terreno; parte se evapora ou infiltra no solo, e; o volume d’água restante

escoa sobre o terreno e em canais, fluindo em direção a áreas mais baixas e, em última instância, ao

mar. A urbanização impacta este processo através de diversas formas, conforme ilustra a tabela 1,

que resume as causas e efeitos do desenvolvimento de uma cidade.

MEGACIDADES, VULNERABILIDADES E MUDANÇAS CLIMÁTICAS: REGIÃO METROPOLITANA DO RIO DE JANEIRO | 125

Tabela 1: Impactos da Urbanização sobre as Inundações

Causas Efeitos

Remoção da vegetação nativa Aumento do escoamento superficial, pela menor

retenção na copa de árvores e na vegetação, e aumento

das vazões máximas; aumento da velocidade do

escoamento que encontra menos obstáculos no caminho;

aumento da vulnerabilidade do terreno aos processos

erosivos, propiciando o assoreamento de canais e

galerias, o que reduz a capacidade de descarga destes.

Aumento do grau de

impermeabilização do terreno

Aumento do escoamento superficial, pela redução da

infiltração, e aumento das vazões máximas, diminuição

de retenções superficiais, pela diminuição das

irregularidades superficiais, o que propicia menos

possibilidades de armazenamento, e aumento da

velocidade de escoamento superficial.

Implantação de rede de drenagem

artificial

Aumento significativo da velocidade do escoamento e

dos picos de vazões de cheia.

Ocupação de áreas ribeirinhas Subtração do espaço natural de espalhamento das

cheias; população exposta a inundações periódicas em

áreas naturalmente alagáveis, ampliação das áreas

alagáveis, com a incorporação de áreas originalmente

não sujeitas ao processo natural de inundação, pela

ocupação de espaço nas várzeas.

Lançamentos de Resíduos Sólidos e

Esgotos Sanitários

Degradação da qualidade de água; doenças de veiculação

hídrica; obstrução de bocas de lobo e galerias;

assoreamento de canais.

Atualmente, uma nova preocupação quanto às inundações urbanas vem ganhando destaque: a

possibilidade de agravamento deste fenômeno, em virtude de mudanças climáticas de escala global.

A causa destas mudanças está associada ao aumento da emissão de gases estufa, principalmente de


dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4), observado desde a revolução industrial e, extremamente

intensificada ao longo do século XX. Este processo vem provocando o aumento da temperatura

média na atmosfera e na superfície dos oceanos. Apesar de ainda haver muita incerteza quanto às

consequências do aquecimento global, existe um consenso entre os cientistas que haverá elevação

do nível do mar, bem como mais ocorrência de fenômenos extremos, tais como grandes

tempestades e secas. Os fenômenos extremos poderão se tornar cada vez mais imprevisíveis e

severos, sobrecarregando os atuais sistemas de drenagem, uma vez que maiores precipitações

aumentarão as vazões geradas pelo ambiente urbano impermeabilizado. Em cidades costeiras, a

elevação do nível médio do mar reflete‐se diretamente em uma restrição para a descarga do sistema

de drenagem.

Segundo o quarto relatório do IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change, 2007), o sistema

climático poderá evoluir para: uma temperatura média maior em relação ao clima presente;

precipitações mais intensas, apesar da redução de precipitação em muitos lugares do globo, e;

elevação do nível do mar, devido principalmente a derretimentos das geleiras e expansão das águas

oceânicas.

Por conta das incertezas, não há unanimidade quanto aos cenários futuros, nem mesmo entre os

cientistas. Alguns consideram que nossa atmosfera pode não estar aquecendo, mas sim esfriando.

Outros cientistas discutem se há realmente uma mudança do clima, ou se algum efeito cíclico não

mapeado está ocorrendo. Assim, a questão ainda não está definida e tornam‐se necessários mais

estudos para avaliar qual a real situação no tocante ao futuro do clima no planeta. Porém, as

perspectivas de mudança climática, ainda que não confirmadas, atuam no mesmo sentido de

agravamento das inundações urbanas que o próprio processo de urbanização. Nesse contexto, a

discussão acerca dos efeitos possíveis de mudanças climáticas sobre o sistema de drenagem urbana

auxilia na preparação das grandes cidades para enfrentar os desafios futuros.

Neste texto, adotaremos a linha do IPCC, considerando as precipitações máximas futuras como mais

intensas e o nível do mar mais elevado. Neste cenário, os governos municipais necessitam adequar o

sistema de drenagem urbana para prevenir possíveis agravamentos de enchentes.

O objetivo deste estudo é apresentar um diagnóstico das inundações urbanas no Município do Rio de

Janeiro, mostrando alguns estudos de caso, e desenvolver um prognóstico baseado em cenários de

elevação de nível do mar e aumento da intensidade de precipitações extremas, reunidos na Tabela 2.

As avaliações realizadas neste estudo serão suportadas por ferramentas de modelagem matemática,

com destaque para o uso do MODCEL (Miguez, 2001), um modelo hidrodinâmico capaz de realizar a


transformação de chuva em vazão e integrar toda a bacia hidrográfica, levando em conta elementos

naturais, combinados com outros elementos da paisagem urbana.

Tabela 2: Cenários simulados

CENÁRIO PRECIPITAÇÃO MÁXIMA ALTURA DO NÍVEL DO MAR

C ATUAL ATUAL

F1 +10% ATUAL

F2 +10% +0,5 m

F3 +10% +1,0 m

F4 +10% +1,5 m

O cenário C é o cenário de comparação, para controle das consequências futuras: o modelo será

rodado com as condições de precipitação máxima e maré, na situação atual, sem levar em

consideração mudanças do clima. O cenário F1 supõe que haverá um aumento de 10% nas

precipitações intensas, mas, sem elevação no nível do mar. Os cenários F2 a F5 levam em conta os

dois fenômenos, sendo o último cenário o mais crítico para a drenagem da bacia. Estes valores são

adotados como referência para esta publicação, levando em conta as tendências mais recentes e a

padronização dos mesmos para as discussões desenvolvidas no âmbito mais geral do projeto

Megacidades.

Considerando a extensão da área do município e a complexidade de análise dos problemas de

drenagem urbana, para os quais não existe uma solução‐padrão a ser recomendada, torna‐se

necessária a análise caso a caso para a proposição de medidas estruturais e não estruturais

recomendáveis para um dado sistema. É verdade que recomendações genéricas podem (e devem)

ser seguidas, mas as soluções de projeto mudam de bacia para bacia, pela combinação dos efeitos do

escoamento no espaço e no tempo. Pode‐se, por exemplo, trabalhar com medidas de armazenagem

e infiltração, em um contexto de resgate do comportamento hidrológico original, e de canalização,

conforme abordagem tradicional de projeto. Porém, no caso dos reservatórios, por exemplo, a

definição do volume, dos dispositivos de descarga e da localização desses reservatórios, no contexto

de um projeto de controle de cheias, depende de cada bacia em estudo. Neste texto, a bacia do rio


Acari, bem como a bacia do rio Joana foram selecionadas para a realização de um estudo mais

detalhado, visando avaliar os impactos decorrentes dos cenários da Tabela 2 sobre as enchentes da

região, de acordo com o enfoque proposto.

Breve histórico de desenvolvimento urbano do rio de janeiro diagnóstico preliminar da situação de

cheias nas suas bacias

A maior parte da ocupação urbana da cidade do Rio de Janeiro se concentra em planícies litorâneas

situadas entre o mar e a montanha. Esta configuração de relevo dá origem a uma enorme

quantidade de micro e pequenas bacias hidrográficas, sujeitas a enchentes provocadas

principalmente por chuvas convectivas (tempestades). Os efeitos orográficos, presentes na bacia

tendem a agravar estas precipitações intensas, com forte influência próximo às encostas.

O processo de urbanização da cidade do Rio de Janeiro alterou de forma significativa a paisagem

original desta região. O município do Rio de Janeiro conta atualmente com mais de 6,3 milhões de

habitantes (Censo demográfico, IBGE – 2010). Com o passar do tempo, áreas alagadiças foram

dessecadas, lagoas e áreas das baías de Guanabara e Sepetiba foram aterradas e ocorreu um

aumento significativo do grau de impermeabilização. Acerca de tais mudanças, Leopold (1965)

mostra que a vazão de pico de cheia numa bacia urbanizada pode chegar a ser seis vezes maior do

que o pico nesta mesma bacia em condições naturais.

A Figura 1 ilustra algumas das alterações ocorridas na região do centro da cidade e imediações entre

1567 e 1906, podendo destacar como fato mais marcante o aterro do Saco de São Diogo, que deu

origem ao Canal do Mangue.

Figura 1: Modificações da paisagem da região central da Cidade do Rio de Janeiro entre 1567 e 1906 (adaptado de Escola de Engenharia,

1998).

O processo histórico de desenvolvimento da cidade pode ser identificado como o primeiro fator

agravante das cheias na região, ao permitir a ocupação de áreas marginais aos cursos d’água e

também daquelas situadas em cotas topográficas muito baixas. Os primeiros esforços de urbanização

da cidade passaram pelo dessecamento de várias áreas de charcos e baixadas. O ciclo hidrológico


nessas bacias foi significativamente alterado, prejudicando sensivelmente a própria população. A

urbanização, tanto a formal quanto a informal, agravou o processo de formação das cheias, que, por

sua vez, afetaram mais fortemente as próprias áreas urbanizadas, fechando um ciclo que se

realimenta até hoje, com efeitos negativos. As construções e os arruamentos aumentaram a

impermeabilização e, consequentemente, o escoamento superficial, muitas vezes sem respeitarem

as faixas marginais da calha fluvial. A ocupação da planície de inundação dos rios por edificações

agravou alagamentos e fez com que as mesmas sofressem grandes prejuízos, quando da ocorrência

de precipitações mais intensas. Picos maiores e mais rápidos de cheias passaram a ocorrer, de forma

generalizada, nas áreas mais baixas da cidade.

O processo de urbanização da cidade do Rio de Janeiro também não foi capaz de prevenir a

ocupação de suas encostas. Atualmente, uma considerável área das encostas cariocas encontra‐se

ocupada por comunidades carentes e/ou vegetação rasteira, em substituição à mata atlântica que

ocupava a maior parte desta área no passado. Com isso, a precipitação que hoje cai sobre as

comunidades desce como enxurrada e acumula‐se nas áreas mais baixas da cidade, que sofrem

duramente com esta nova configuração do uso e ocupação dos solos das encostas.

A construção de redes de drenagem pluvial e retificações dos rios, intervenções amplamente

adotadas como solução tradicional para drenagem, também contribui para o agravamento das

inundações das áreas mais baixas, pois transfere os alagamentos de montante (rio acima) para

jusante (rio abaixo). As práticas mais atuais adotadas no controle de cheias, porém, tendem a tentar

retardar ou reduzir os escoamentos gerados na bacia através de medidas de armazenamento e

infiltração.

O acúmulo de resíduos sólidos no rio, além do lançamento de esgotos sanitários sem tratamento,

também contribui para o agravamento das cheias pois provoca o assoreamento das canalizações e a

obstrução dos elementos hidráulicos que fazem parte do sistema de drenagem. Esses fatores se

destacam em processos de urbanização descontrolada e são responsáveis por uma deterioração

ambiental que se reflete diretamente na qualidade da água do rio, provocando a contaminação da

população local com doenças de veiculação hídrica.

A presença de singularidades, tais como vigas e pilares de pontes, constituem outro fator agravante

das cheias que ocorrem no Município do Rio de Janeiro. Em determinadas áreas, muros de concreto

funcionam como diques, criando uma obstrução ao escoamento das cheias, provocando o

alagamento de áreas no seu entorno e gerando remanso. Galerias irregulares, contrações de seção,

pontes baixas e dutos atravessando os rios são outros exemplos de singularidades frequentes.


Drenagem urbana e prognóstico de cheias

Os sistemas de drenagem urbana englobam dois subsistemas principais: a microdrenagem, composta

pelos pavimentos das ruas, sarjetas, bocas de lobo, galerias de águas pluviais e canais de pequenas

dimensões; e a macrodrenagem, constituída por canais de maiores dimensões, que recebem as

contribuições da microdrenagem e as lançam no corpo receptor. A microdrenagem responde pela

captação inicial, de caráter local e distribuído, enquanto a macrodrenagem funciona como elemento

concentrador e principal condutor dos escoamentos na bacia.

Além da microdrenagem e da macrodenagem, outras estruturas também fazem parte do sistema de

drenagem. Entre estas estão reservatórios de amortecimento, diques de proteção e estações de

bombeamento. Todo este conjunto é projetado para trabalhar de forma integrada, captando,

conduzindo, eventualmente armazenando de forma temporária e descarregando os escoamentos

gerados em uma área urbana.

As cheias urbanas estão diretamente associadas à falha destes subsistemas, seja por erro de

concepção, por falta de manutenção, por obsolescência ou pelo crescimento urbano desordenado.

Além dos problemas mencionados, atualmente a questão das mudanças climáticas pode contribuir

com possíveis falhas no sistema, seja com o agravamento dos eventos de chuva intensa, seja com a

restrição imposta pela maré no exutório da bacia.

O aumento da intensidade das chuvas extremas leva a uma demanda direta por maiores dimensões

da rede de drenagem. O aumento do nível do mar, por sua vez, gera uma restrição de descarga na

foz, afetando a capacidade de escoamento e fazendo o sistema de drenagem perder eficiência. Essas

possibilidades combinadas trazem uma conotação ainda mais crítica para o problema, uma vez que

geram um maior volume a ser escoado por um sistema com menor capacidade de descarga. Nessa

situação, os efeitos gerados pela nova configuração dos eventos hidrológicos para o futuro podem

alterar fortemente a abrangência espacial de alagamentos, fazendo‐os chegar a locais antes não

alagáveis, aumentando cotas de alagamento e tempos de permanência, tornando a população mais

vulnerável e aumentando os prejuízos materiais e perdas de vidas.

A seguir, são apresentados prognósticos elaborados para as bacias do rio Acari e Joana, localizados

na zona norte do Município do Rio de Janeiro. Tais bacias foram selecionadas, basicamente, por dois

fatores: são áreas fortemente urbanizadas e sujeitas a alagamentos importantes na cidade do Rio de

Janeiro e dispõem de uma base de modelagem computacional já desenvolvida, no âmbito de estudos

específicos contratados anteriormente pela Subsecretaria de Águas Municipais do Rio de Janeiro.

A modelagem matemática representa uma importante ferramenta no contexto da gestão de

sistemas de drenagem e avaliação de riscos de cheias. Modelos matemáticos são capazes de auxiliar


na confecção de projetos integrados de controle de enchentes, na avaliação do funcionamento

sistêmico de intervenções em arranjos complementares, na caracterização de níveis de alagamento,

áreas de influência e tempos de permanência de cheias, informações estas fundamentais para

avaliação das perdas provocadas pelos alagamentos. A modelagem desenvolvida para a

caracterização do comportamento das cheias na região de interesse foi elaborada considerando as

seguintes premissas e particularidades:

O uso dos modelos MODCEL (Miguez, 2001; Mascarenhas & Miguez, 2005), uma robusta ferramenta

de modelagem hidráulica‐hidrológica utilizada para a análise do comportamento da bacia e de

intervenções de controle de cheias que permite mapear manchas de inundação para toda a região

modelada, e o Sistema HIDRO‐FLU (Magalhães et al., 2005), um sistema que integra e automatiza

uma série de estudos hidrológicos aplicáveis a bacias de pequeno e médio porte, e;

Precipitação com duração de 12 horas para a bacia do rio Acari e duração de 6 horas para a bacia do

rio Joana, tempo de recorrência de 20 anos para as áreas internas ao modelo, e de 10 anos nas áreas

pertencentes às condições de contorno representantes das bacias adjacentes, em ambas as bacias.

Tais condições foram representadas por hidrogramas dos rios contribuintes (externos ao domínio de

modelagem), além da maré, aplicada como cotagrama na célula que representa a Baía de

Guanabara;

Prognóstico para a Bacia do Rio Acari

A bacia do rio Acari possui uma área de drenagem de cerca de 107km², sendo composta por diversos

bairros densamente povoados do Município do Rio de Janeiro, dentre eles Jardim América, Acari,

Parque Colúmbia, Coelho Neto, Barros Filho e Pavuna. A região apresenta uma grande quantidade de

pessoas carentes, bem como serviços de saneamento ambiental inadequados ou ineficientes, com

diversas áreas de urbanização irregular.

O rio Acari se encontra com o rio Pavuna para formar o rio São João de Meriti, que deságua na Baía

de Guanabara. Importantes vias de tráfego atravessam a bacia, como, por exemplo, as avenidas

Brasil e Martin Luther King; a rodovia Presidente Dutra e a linha Vermelha. Durante a ocorrência de

grandes tempestades, observam‐se lâminas de alagamento variando entre 0,20m e 2,0m. A Figura 2

mostra uma visão geral da bacia.


Figura 2: Bacia do rio Acari (Fonte: Google Maps, 2010).

Utilizando o MODCEL para simular as lâminas de alagamento na bacia, para os 5 cenários avaliados,

têm‐se os resultados ilustrados nas Figuras 3 a 7.

Figura 3: Lâminas de alagamento para a bacia do rio Acari para o cenário C.


Figura 4: Lâminas de alagamento para a bacia do rio Acari para o cenário F1.





Nas figuras 3 a 7, as diversas lâminas de alagamento são representadas em tons de cinza, conforme a

legenda.

Atualmente já existem pontos críticos de alagamento na bacia. No bairro Acari, a margem esquerda

do rio apresenta alturas de alagamento superiores a 0,75 m. Próximo à Avenida Brasil, na altura de

Barros Filho e na comunidade Parque Bela Vista, a situação atual também é crítica. As alturas de

alagamento são superiores a 1,00 m.


Como pode ser visto nas Figuras 3 a 7, com os aumentos de precipitação e de nível do mar

considerados nas simulações, a região da foz do rio e a margem direita na altura do bairro Acari

seriam os locais mais afetados. Na foz do rio Acari, locais hoje com altura de alagamento até 0,15 m,

podem passar a ter alagamento de até 1,50 m no pior caso (cenário F4). Já no bairro Acari, a margem

direita, que já registra alturas da ordem de 0,30 m, aparece no cenário F4 com cotas de até 1,00 m.

As mudanças do cenário F2 e F3 são pequenas em relação ao F1. Todavia, o mesmo não ocorre na

mudança do cenário F3 para o F4, o que mostra a influência do nível médio do mar na sua pior

configuração, provocando um aumento da área sujeita a alagamentos na bacia. Apesar do rio em

questão não desaguar diretamente na Baia da Guanabara, o nível médio do mar, com 1,50 m acima

do atual, cria uma grande restrição aos escoamentos e compromete fortemente o sistema de

drenagem, favorecendo grandes extravasamentos da calha do rio.

Prognóstico para a Bacia do Rio Joana

A bacia do rio Joana possui uma área de drenagem de cerca de 11km², localizada na zona norte do

município, assim como a bacia do rio Acari, mas difere da anterior por sua população de maior renda.

Boa parte dos moradores da bacia é de classe média e reside nos bairros do Grajaú, Andaraí, Vila

Isabel, Tijuca e Maracanã.

A bacia é densamente urbanizada, atravessada por importantes vias de acesso a outras partes da

cidade, notadamente ao centro do município e à região de Jacarepaguá. Próximo à sua foz, a rua São

Francisco Xavier e as avenidas Radial Oeste e Maracanã são algumas das principais vias de

escoamento do trânsito da zona norte para o centro e a zona sul.

O rio Joana está totalmente canalizado, e segue boa parte de sua trajetória paralelo à rua Maxwell

(indicada na Figura 8 pelo “A”), seguindo em direção a Universidade do Estado do Rio de Janeiro

(UERJ) e o Maracanã. Na sequência, atravessa a Avenida Radial Oeste até confluir para o rio

Maracanã e desaguar no Canal do Mangue, para, por fim, chegar à Baía de Guanabara. Faz parte,

também, da bacia do Canal do Mangue, o rio Trapicheiro, que passa por baixo da Praça da Bandeira,

um dos locais mais emblemáticos na cidade do Rio de Janeiro, em termos de alagamentos, por afetar

seriamente a ligação viária entre as zonas sul, norte e o centro em eventos chuvosos mais severos.


Figura 8: Bacia do rio Joana (Fonte: Google Maps, 2010).

Os resultados do modelo MODCEL, em termos de lâminas de alagamento na bacia, para os cinco

cenários avaliados são representados graficamente nas Figuras 9 a 13 utilizando escalas de tons de

cinza.

Figura 9: Lâminas de alagamento na bacia do rio Joana para o cenário C.


Figura 10: Lâminas de alagamento na bacia do rio Joana para o cenário F1.





No cenário C percebe‐se que a região do Andaraí e do Maracanã, próximo à foz, são os locais que

apresentam maiores alagamentos, com valores superiores a 0,75 m.

Pelos resultados obtidos com o uso do MODCEL, as lâminas de alagamento da bacia quase não se

alteraram com as mudanças da precipitação e maré. Existem poucas diferenças quando se analisa

progressivamente os cenários do C ao F5. De fato, é possível dizer que somente a precipitação fez

alguma diferença. As mudanças de maré parecem não ter afetado o escoamento da bacia.


Dois motivos podem explicar esta pequena alteração, mesmo com 1,50 m a mais no nível do mar: a

distância da foz à Baia da Guanabara e a presença de grandes áreas alagadas junto à foz do rio, bem

como da foz até o deságue na bacia, incluindo a região da Praça da Bandeira. Essas áreas funcionam

(indesejavelmente) como reservatórios e permitem um grande armazenamento da água de chuva na

forma de alagamentos.

Analisando a cota de alagamento da Praça da Bandeira, obtida com o MODCEL (Figura 14), com as

condições modeladas para o cenário C, observa‐se que o alagamento máximo é da ordem de 1,20 m.

Todavia, com os cenários futuros, ocorre um acréscimo de até 0,50 m.

Figura 14: lâminas de alagamento (em metros) da Praça da Bandeira para os cenários modelados.

Ações mitigadoras recomendáveis

A compreensão da maneira como a urbanização interfere nas cheias é muito importante para que a

gestão de sistemas de drenagem e o controle das enchentes urbanas sejam feitos de forma

adequada. Rotineiramente, o controle de cheias urbanas passa pela adoção de medidas estruturais e

medidas não estruturais: As estruturais modificam a paisagem da bacia, introduzindo intervenções

dentro e fora da rede de drenagem; as medidas não‐estruturais buscam estabelecer condições de

convívio harmonioso com a ocorrência de enchentes. Nas localidades onde a urbanização é intensa e

problemas de cheia já ocorrem, medidas estruturais são de extrema importância para minimizar os

impactos de enchentes e permitir a reordenação dos escoamentos no tempo e no espaço. Essas

medidas são mais eficazes para a reversão de problemas já instalados, mas não se pode deixa de

planejar a médio e longo prazo, de modo a garantir condições de sustentação das soluções


estruturais propostas. Neste contexto, as medidas não estruturais desempenham um importante

papel.

Medidas não estruturais, por exemplo, podem estar associadas ao zoneamento de cheias, ao

estabelecimento de limites de impermeabilização, à confecção de planos diretores de manejo de

águas pluviais e a ações de educação ambiental. A questão da educação ambiental é muito

importante, já que os moradores de bacias hidrográficas que sofrem cronicamente com eventos de

cheia devem perceber como estão inseridos na problemática dos revezes hídricos que lhes atingem.

Dessa forma, ações de conscientização podem reduzir vulnerabilidades e ensinar a população a

proceder da forma adequada em face de tais situações, garantindo a evacuação no tempo certo, ou a

preservação de bens, entre outras ações.

A combinação de medidas estruturais e não estruturais, bem como a própria utilização de estruturas

da paisagem urbana com funções hidráulicas em um contexto de planejamento integrado com o

crescimento urbano, permite uma composição capaz de fazer frente à vulnerabilidade das cidades,

de forma satisfatória, na questão do controle de cheias.

Mesmo que não houvesse perspectivas de quaisquer mudanças climáticas, a incorporação de forma

cada vez mais intensiva das medidas conjuntas estruturais e não‐estruturais cria possibilidades mais

eficazes no enfrentamento e sustentação das soluções para os problemas das cheias urbanas.

Dentro do conjunto de medidas estruturais, porém, existem dois grandes grupos de medidas, com

objetivos e concepções distintas: a prática tradicional de drenagem, que visa medidas para aumentar

a condutância das seções, destacando‐se a canalização; e a drenagem sustentável, que objetiva as

medidas alternativas para resgatar a capacidade de armazenagem e infiltração da bacia, com

atuações distribuídas no espaço. Trazem a opção de reservatórios e de medidas de infiltração.

Ambos os conjuntos de medidas podem ser utilizados isoladamente ou combinados, dependendo da

bacia em questão. No contexto da avaliação de uma proposta de controle de cheias, em presença da

possibilidade de mudanças climáticas, porém, as medidas mais sustentáveis são mais apropriadas

para fazer frente aos novos desafios. Uma vez que a proposição de medidas de reservação e de

infiltração diminui a dependência do sistema de drenagem em relação às dimensões da rede e da

capacidade de descarga no exutório, passa‐se a ter uma prevenção contra os efeitos de possíveis

mudanças climáticas. Essas medidas distribuídas focam a causa do processo, ou seja, a própria

geração de escoamentos, não atuando simplesmente nos escoamentos que já chegaram à rede

principal de drenagem.

O agravamento do problema de cheias em áreas de cotas muito baixas e próximas ao mar, porém,

poderia levar à necessidade de implantação de medidas mais drásticas, eventualmente se chegando


à proposição de polders, para a proteção das áreas urbanizadas. Esta solução, de caráter corretivo

tradicional, combinaria a utilização de diques, controlando a saída da rede de drenagem para o mar

através de comportas, gerando a necessidade de grandes áreas de armazenamento temporário de

volumes de água e agravando o risco de acidentes, pela possibilidade de ruptura de uma destas

estruturas.

Dentre as medidas não estruturais, por sua vez, recomenda‐se, como ação importante na

minimização dos impactos advindos de uma cheia, a adoção de um sistema de alerta e um plano de

contingência, no caso de eventos excepcionais. Planos de contingência deveriam ser gerados,

também, no caso da necessidade de implantação de medidas extremas, como os polders citados

anteriormente, para atender a situações de falha estrutural ou acidentes. Destaca‐se, contudo, neste

leque de ações não estruturais, a necessidade de confecção de um plano diretor de drenagem

urbana, considerando cenários futuros que abarquem o problema das mudanças climáticas,

permitindo preparar a cidade para este problema e buscando soluções que visem harmonizar a

interação com o meio ambiente de forma a racionalizar a ação do homem sobre a bacia urbana.

A implantação de ações de educação ambiental, de forma mais intensiva, pode permitir que, em

bacias hidrográficas onde o processo de urbanização ainda se inicia (como atuais fronteiras de

expansão demográfica) haja uma redução da vulnerabilidade aos eventos hídricos extremos. Os

moradores da bacia hidrográfica, estando cientes de seu papel nessa problemática, poderão se

organizar para mitigar os efeitos adversos.

Sugestão de trabalho futuros

Os avanços nos estudos hidrológicos e hidráulicos frente às possíveis mudanças climáticas devem

persistir e evoluir. É sabido que a modelagem climática começa a caminhar no sentido da geração de

cenários mais regionais, a partir dos produtos dos modelos climáticos globais (GCMs). Modelos

oceanográficos acoplados aos GCMs mostram informações úteis a respeito de projeções futuras do

comportamento do nível do mar. Tal esforço deve ser acompanhado de perto pelos estudiosos de

recursos hídricos e hidrologia urbana. Pesquisas com esforços conjuntos entre meteorologistas,

oceanógrafos, engenheiros civis de recursos hídricos e urbanistas devem ser conduzidas com a

finalidade de auxiliar aos gestores públicos com seus conhecimentos técnico‐científicos.

Uma integração entre a modelagem meteorológica e hidrológica/hidráulica pode ser importante

ferramenta de alerta para possíveis eventos hídricos que venham castigar a região metropolitana do

Rio de Janeiro, minimizando danos materiais e perdas de vidas humanas.


Considerações finais

O problema de cheias urbanas vem se tornando cada vez mais grave e esta situação está

intimamente relacionada com o próprio processo de crescimento urbano. A possibilidade de

ocorrência de mudanças climática introduz um elemento adicional complicador, que tende a agravar

ainda mais a situação. O estudo aqui desenvolvido apresentou algumas simulações hidrológicas e

hidrodinâmicas para cenários de mudanças climáticas em bacias hidrográficas da região

metropolitana do Rio de Janeiro, com o objetivo de mostrar a criticidade do problema. Os cenários

de simulação consideram um aumento da intensidade da precipitação, aliado a um aumento do nível

médio dos mares. Dentre as bacias avaliadas, a bacia do rio Acari sofre substancialmente com tais

condições, com redução de sua capacidade de descarga aliada ao maior volume de água entrando no

sistema drenagem. A bacia do Rio Joana apresentou prognósticos significativamente piores que os

atuais apenas para o aumento da intensidade da chuva.

Analisando as consequências do processo de mudanças climáticas ‐ maiores volumes gerados por

chuvas mais intensas que as atuais, aportando em um sistema com menor capacidade de descarga ‐

verifica‐se a necessidade de ações integradas e distribuídas na bacia, com o objetivo de controlar e

minorar a geração de vazões, de modo a tentar aproximar condições de escoamento das naturais,

atuando nas causas do problema e preparando a bacia para a sustentabilidade da solução.

Uma combinação de medidas estruturais com não‐estruturais tende a ser positiva e de extrema

importância. Além da preparação física da bacia, para fazer frente aos desafios futuros, através das

medidas estruturais, as medidas não‐estruturais criam condições para um convívio harmônico com

as cheias.

Agredecimentos

Um obrigado especial ao graduando de engenharia civil da Universidade Federal do Rio de Janeiro,

Raphael Barbosa dos Santos pelo valioso auxílio na confecção das figuras, além de sugestões e

apontamentos que muito contribuíram com o desenvolvimento do presente capítulo.

Referências bibliográficas

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Estudos e Projetos de Obras Civis e Prontas Atuações de Controle Sistêmico das Enchentes na Bacia

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