Uso de geotecnologias para mapeamento de enchentes na Bacia Hidrográfica do Rio Sapê

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1 Uso de geotecnologias para mapeamento de enchentes na Bacia Hidrográfica do Rio Sapê Resumo O município de Niterói, localizado na parte leste da baía de Guanabara, na região metropolitana do Estado do Rio de Janeiro, é uma cidade muito vulnerável a desastres naturais, como movimentos de massa e enchentes, oriundos de fatores diversos como, por exemplo, urbanização muito intensa e ocupação muito grande de encostas e margens dos rios. Esses desastres mostraram sua força no ano de 2010, quando ocorreu uma significativa quantidade de precipitação, ocasionando elevados danos materiais e a morte de civis. A área de estudo usada para o trabalho foi a bacia do rio Sapê (quinta ordem), que é uma sub bacia do sistema hidrográfico Guaxandiba/Alcantara. A bacia de drenagem do Rio sapê foi subdividida em 49 subbacias de segunda ordem e se localiza em sua maior parte na região norte do município de Niterói e outra pequena na cidade de São Gonçalo. Apresenta ocupação intensa das encostas e fundos de vale, contendo uma população que possui um renda de menor poder aquisitivo se comparado com as pessoas que habitam os bairros próximos da região oceânica. Assim, o presente artigo tem por objetivo a criação e o desenvolvimento de um modelo numérico de terreno, a partir da aquisição de cartas topográficas de CAD, que foram trabalhas em uma plataforma SIG, onde foi introduzido os valores que faltavam nas curvas de nível, e ao final foi produzido um TIN. Esse material foi integrado ao mapa com a localização de pontos de enchentes que foi produzindo a partir de relatórios da defesa civil ou pedidos de vistoria, de informação de moradores da área e de outros órgãos da prefeitura municipal. Pretendese dessa maneira, gerar subsídios para ajudar em um melhor planejamento urbano/ambiental contra casos que nesse trabalho em particular foca-se em enchentes, e prevenir ao máximo que fatalidades como essa ocorram novamente como naquele ano fatídico de A localização dos pontos foi feita com o auxílio de um GNSS, mais especificamente o modelo americano, GPS. Os resultados alcançados nesta pesquisa podem auxiliar no melhor entendimento da bacia de drenagem, local esse de elevada interação entre ações humanas e naturais. A pesquisa encontra-se em processo de finalização do mapa de declividade, e de coleta e tratamento de dados. Introdução No município de Niterói apesar de terem ocorridos diversos fenômenos relacionados a desastres naturais, as autoridades locais dão de certa forma mais atenção aos movimentos de massa do que as enchentes urbanas, que ocorrem segundo COSTA (2001) devido ao escoamento superficial das águas decorrentes de chuvas fortes. Após suprir a retenção natural da cobertura vegetal, saturar os vazios do solo e preencher as

2 depressões do terreno, as águas pluviais buscam os caminhos oferecidos pela drenagem natural e / ou artificial, fluindo até a cota máxima. Dependendo de uma diversidade de fatores físicos e das proporções das chuvas, tais limites podem ser superados e os volumes excedentes invadem áreas marginais. Logo é possível dizer a partir disso que esse fenômeno seria algo natural, dentro de uma determinada bacia de drenagem que segundo Christofoletti (1980), seria uma área drenada por um determinado rio ou por um sistema fluvial, e que a quantidade de água que atinge os cursos fluviais está na dependência do tamanho da área ocupada pela bacia, da precipitação total e de seu regime, e das perdas devidas à evapotranspiração e à infiltração. Contudo segundo Botelho (2011) em áreas urbanas toda a diversidade de caminhos desse sistema natural é reduzido ao binômio escoamento e infiltração, com maior participação do primeiro. Além da ausência significativa de uma cobertura vegetal, e consequentemente da serapilheira, nessas áreas as demais possibilidades de trajetória da água são praticamente eliminadas. Nessas bacias hidrográficas urbanas, novos elementos são incluídos pelo ser humano, como por exemplo a pavimentação, edificações, o despejo inadequado de resíduos sólidos e líquido, canalização e retificação de rios, entre outros, que propiciam a redução drástica da infiltração e favorecem o escoamento das águas, que chegam ao exultório mais rapidamente e de maneira mais concentrada, criando um aumento da magnitude e da frequência das enchentes nessas áreas. Devido ao fato de a bacia se encontrar inserida em dois munícipios da região metropolitana do Estado do rio de Janeiro, uma urbanização muito intensa, tende a sofrer todas as modificações citadas anteriormente. A Bacia hidrográfica do Rio sapê, é uma bacia de quinta ordem é foi subdividida e 49 subbacias de segunda ordem, e de acordo com o mapa de uso e cobertura do solo de Niterói SEABRA et al (n.d.), se caracterizando por ter floresta, pastagens, urbano intenso, médio e rarefeito, afloramento rochoso e solo exposto.

3 Figura 1: Mapa de localização da área de estudo. Objetivos O objetivo deste trabalho é avaliar a dinâmica de enchentes da bacia hidrográfica do rio sapê a partir de uma visão integrada da geomorfologia com o processo de ocupação do solo, para isso foi necessário produzir um modelo numérico de terreno, e dois mapas, um dos pontos de enchentes encontrados na bacia e outro de declividade, onde todos foram feitos a partir de dados da Fundação CIDE e no final comparar seus resultados. Metodologias O Modelo Numérico de Terreno (MNT) que segundo FELGUEIRAS & CÂMARA, (2005) é uma representação matemática computacional da distribuição de um fenômeno espacial que ocorre dentro de uma região da superfície terrestre. Dados de relevo, informação geológicas, levantamentos de profundidades do mar ou de um rio, informação meteorológicas e dados geofísicos e geoquímicos são exemplos típicos de fenômenos representados por um MNT. Ele foi criado a partir aquisição de cartas topográficas de CAD, com uma escala de 1:10000, que foram em seguida trabalhas em

4 uma plataforma SIG, onde foi colocado os valores que faltavam nas curvas de nível, e ao final foi produzido um TIN. No final também foi também foi possível criar um mapa de declividade. A delimitação das subbacias de segunda ordem também foi feita a partir dessas cartas topográficas. Outra parte da metodologia foi a aquisição de pontos onde foi evidenciado a ocorrência de enchentes a partir de relatórios de órgãos da prefeitura de Niterói e da tecnologia de GNSS que de acordo com a Segundo SEBEM (2010), surgiu em 1991e inicialmente era chamado de GNSS-1 englobando os sistemas GPS e GLONASS, posteriormente passou a ser designado de GNSS-2 quando agregou o sistema Galileo. Um Sistema Global de Navegação por Satélite é formado por uma constelação de satélites com cobertura global que envia sinais de posicionamento e tempo para usuários localizados em solo, aeronaves, ou transporte marítimo. No entanto o sistema que foi utilizado foi o GPS que segundo SEBEM (2010), a denominação oficial desse sistema de posicionamento é conhecida pela sigla NAVSTAR GPS, cujo significado é NAVigation Satellite With Timing na Ranging Global Position System. O Sistema de Posicionamento Global (GPS) é um sistema espacial de posicionamento, baseado em radionavegação, que vem sendo desenvolvido pelo Departamento de Defesa dos Estados Unidos da América (DoD Department of Defense), que pode ser usado para determinar a posição, em relação a um sistema de referência, de um ponto qualquer sobre ou próximo à superfície terrestre. Além do mais o GPS é uma tecnologia separada em três entidades principais: segmento do espaço ou espacial, segmento de controle e monitoramento e segmento dos usuários. Resultados preliminares Portanto é possível visualizar a grande influência que o relevo montanhoso da bacia de drenagem do rio Sapê tem na criação de enchentes. Nas áreas mais aplainadas da bacia onde se encontra a planície de inundação, local esse, onde contêm uma maior urbanização. Na figura 2, demonstra-se os resultados de declividade gerado em plataforma SIG, analisando no mapa da bacia altas declividades no em torno trazendo para a discussão as possíveis localidades de enchentes, que com idas a campo e em conjunto com relatórios da prefeitura de Niterói e dados cedidos pela Defesa Civil Municipal pôde-se localizar os pontos de enchentes demonstrados na Figura 3. Na figura 6 temos os pontos de localização de enchente que com auxilio de GPS conseguiu-se espasializar no mapa, localizando-se nas planícies segundo a comparação com a figura 2. Demonstrando que o fator Geomorfológico tem sua importância para se ter enchentes nos locais. Segundo as idas a campo, usando relatos dos moradores foram

5 localizados alguns pontos e visualizados a ocupação das margens dos rios com trechos retilinizados pela prefeitura de Niterói, demonstrando lixo em alguns locais demonstrados nas figuras 3, 4 e 5. Figura 2 Mapa de declividade

6 Figuras 3 e 4(acima); Figura 5 abaixo. As figuras 3, 4 e 5 são imagens tiradas das idas a campo onde é possível observar o estado em que se encontram alguns trechos, dos rios da bacia de drenagem do rio sapê, devido a grande interferencia humana neles, como por exemplo, a ocupação das margens, ipermeablilização do solo, e poluição dos canais, características essas que podem contribuir para a ocorrencia de enchentes, e o mais perigoso, suas consequências podem contribuir negativamento para o bem estar da população.

7 Figura 6 Mapa de localização dos pontos de enchente.

8 Figura 7 Modelo Digital de Elevação gerado em plataforma SIG. A partir da Figura 7, temos o Modelo Digital de Elevação gerado em plataforma SIG, para melhor visualização da área estudada e dos processos geomorfológicos e hidrológicos da bacia. Ao final deste trabalho consideramos o fator de importância dos resultados para gerar subsídios importantes para um melhor planejamento sócioambiental da área estudada. Bibliografia BOTELHO, R. G. M. Bacias hidrográficas urbanas. In: Geomorfologia urbana. A. J. T. GUERRA (orgs.).rio de Janeiro: Bertrand Brasil, CHRISTOFOLETTI, A. Geomorfologia. São Paulo: Edgard Blücher, 2ª Ed COSTA, Helder et al. Enchentes no estado do Rio de Janeiro uma abordagem geral. Rio de Janeiro: Semads, 2001.

9 FELGUEIRAS, C.A.; CÂMARA, G. Modelagem Numérica de Terreno. In: CÂMARA, G.; DAVIS, C., MONTEIRO, A.M.V. Introdução à ciência da Geoinformação. [online]. < Visitado em 23 Junho de 2014 SEABRA, V. S., CAMPOS, A. O., MODESTO, N. S. A., NETO, D. S., CORREIA, M. R., COSTA, E. C. P., SANTOS, A. A. B. Análise da distribuição da população por diferentes unidades de representação: um estudo de caso para o município de Niterói - RJ. (n.d.). SEBEM, E.; Curso de cartografia básica, GPS e ArcGIS / Elódio Sebem, Michele Monguilhott Santa Maria : Colégio Politécnico da UFSM, 2010.