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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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