Este documento analisa alternativas para a gestão de cheias na sub-bacia do Baixo Limpopo no Distrito de Chókwè em Moçambique. A metodologia incluiu a caracterização dos elementos hidrológicos da bacia do Limpopo e das características morfométricas da sub-bacia, além de diagnosticar a situação atual das cheias. Foram determinados caudais de cheias e propostas medidas como desvio do leito e bacias de retenção para reduzir as áreas inundadas. Os resultados mostram os efe

1. INSTITUTO SUPERIOR POLITÉCNICO DE GAZA
DIVISÃO DE AGRICULTURA
CURSO DE ENGENHARIA HIDRÁULICAAGRÍCOLA E ÁGUA RURAL
Análise de alternativas para a gestão de cheias
na sub-bacia do Baixo Limpopo: Caso do
Distrito de Chókwè
Autor: Melito Júlo Avalinho Lionde, Junho de 2016

2. Sequência da apresentação
I. Introdução;
II. Metodologia;
III. Resultados
IV. Conclusão
V. Recomendações

3. I. INTRODUÇÃO

4. INTRODUÇÃO
• As cheias são o perigo natural que maior
fracção da população afecta na terra cujos
efeitos desastrosos têm vindo a aumentar com
a expansão urbana em planícies aluviais. Este
é o caso do Distrito de Chókwè.

5. INTRODUÇÃO (cont.)
• O distrito de Chókwè está situado numa região
que o torna vulnerável a eventos extremos de
cheias.
• Na história do Distrito, foram registados 5 casos
de cheias extremas, sendo mais marcantes as
cheias de 2000 e as de 2013 que atingiram altos
níveis de carga hidráulica no rio.

6. Problema e justificação
• Foram registadas nos anos de 1955, 1972,
1975, 1977, 2000 e 2013 cheias devastadoras
reconhecidas até os dias recentes como sendo
as mais significativas perfazendo um total de 6
casos em 60 anos e uma média de 1 caso em
cada 10 anos.

7. Perfil do rio Limpopo e rio dos Elefantes
30

8. Problema e justificação (cont.)
• O desenvolvimento socioeconómico que o
Distrito tem registado chama-nos para uma maior
atenção às cheias.
• Na impossibilidade evitar e controlá-las, fará
sentido conviver com elas de forma sustentável,
apoiados em medidas preventivas, que a façam
face.

9. Objectivos
Geral
Analisar alternativas para a gestão de cheias na sub-bacia do Baixo Limpopo, no
Distrito de Chókwè.
Específicos
• Caracterizar os principais elementos hidrológicos da bacia do Limpopo;
• Determinar as características morfométricas da Sub-bacia do Baixo Limpopo;
• Diagnosticar o ponto de situação actual das cheias na sub-bacia do Baixo Limpopo,
no Distrito de Chókwè;
• Determinar alturas hidrométricas e caudais de cheias no rio Limpopo;
• Propor medidas alternativas para reduzir a percentagem de áreas inundadas.

10. III. METODOLOGIA

11. METODOLOGIA
Caracterização dos principais elementos hidrológicos da
bacia do Limpopo
• A caracterização física da área de estudo (localização, tipo
de relevo, ocupação e cobertura do solo) foi baseada em
consultas a literaturas;
• A caracterização do clima (temperatura, evapotranspiração,
precipitação) foi feita pelo método de Koppen.
• Uso de planilha Excel para a determinação de valores médios

12. METODOLOGIA (Cont.)
Temperatura máxima mensal
• Tmáx.= 𝑖=1
𝑛
𝑇 𝑖𝑚á𝑥.
𝑁
(Eq.1.0)
Teemperatura mínima mensal
• Tmín.= 𝑖=1
𝑛
𝑇 𝑖𝑚í𝑛.
𝑁
(Eq.2.0)
Temperatura média mensal
• Tmín.= 𝑖=1
𝑛
𝑇 𝑖𝑚é𝑑.
𝑁
(Eq.3.0)
Precipitação média
• Pmín.= 𝑖=1
𝑛
𝑃 𝑖𝑚é𝑑.
𝑁
(Eq.4.0)

13. METODOLOGIA (Cont.)

14. METODOLOGIA (cont.)
Caracterização morfometrica da bacia do Limpopo
A área, os perímetros e comprimentos axiais da bacia
foram obtidos atraves medição à escala do mapa.
Características geométricas (𝐾𝑐 𝐾𝑓 e 𝐼𝑐);
𝐾𝑐 = 0,282
𝑃
𝐴
(Eq. 5.0);
𝐾𝑓 =
𝐴
𝐿2 (Eq. 6.0);
𝐼𝑐 = 12.57
𝐴
𝑃2 (Eq. 7.0);

15. METODOLOGIA (cont.)
Características do sistema de drenagem
(densidade de drenagem ( 𝜆 ), constância de
escoamento e ordem);
Constância de escoamento
𝜆 = 𝑖 𝑙𝑖
𝐴
(Eq. 8.0)
Ordem - Criterio de Horton-Strahler

16. METODOLOGIA (cont.)
• Características do relevo da bacia (altitude média da bacia,
declividade dos terrenos e índice de declive médio)
• 𝑍 = 0
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑍 .𝑑𝑎
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
com (Eq. 9.0)
0
𝐴𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙
𝑍. 𝑑𝑎 = 𝑖=𝑙
𝑛
𝑍𝑖 𝐴𝑖
• 𝐼 =
𝐷∗𝐿
𝐴
(Eq. 10.0)
• 𝐼𝑖 =
𝑍 𝑖−𝑍 𝑖−𝑙
𝑋 𝑖
2 (Eq. 11.0)
•

17. METODOLOGIA (cont.)
Diagnóstico do ponto de situação actual das cheias na sub-
bacia do Baixo Limpopo, no Distrito de Chókwè
Para este efeito, serviu-se de tabelas e mapas de cheias
disponíveis na ARA-Sul.

18. METODOLOGIA (cont.)
3.5. Determinação dos caudais de cheias registados no rio Limpopo
• Foi feito um levantamento de alturas de água registadas no rio
Limpopo nos últimos 42 anos;
• A partir das alturas de água, foram gerados os caudais, através da
equação abaixo:
• Q = c*(H-a)p (Eq. 12.0)
• Para a ARA-Sul, a equação 12.0, toma a seguinte forma na bacia do
baixo Limpopo:
Para H<7.1 m:
• Q = 63.096*(H-0.8)2.06 (Eq. 12.1)
Para H>7.1 m:
• Q= 2796.068+2250*(H-6.9)2 (Eq. 12.2)

19. METODOLOGIA (cont.)
Alternativas para reduzir a percentagem de
áreas inundadas
• Afastamento do dique de protecção
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG
(a) = actual e (b) = com a medida

20. METODOLOGIA (cont.)
Alternativas para reduzir a percentagem de
áreas inundadas
• Desvio do leito
• Bacia de retenção
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG
(a) = actual e (b) = com a medida

21. METODOLOGIA (cont.)
• Mecanismos da simulação
• Afastamento do dique de protecção
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

22. METODOLOGIA (cont.)
• Mecanismos da simulação
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

23. METODOLOGIA (cont.)
• Mecanismos da simulação
• Desvio do leito
Qmax (m3/s) 5489 Constantes Variaveis
Q (m3/s) I (m/m) n (-) Y (m) V(m/s) Fr d (Y+f) B(m) L(m) A(m2) VCanal(m3) t(s)
C1 -
5%Qmax 274.45 0.00018 0.02 5.00 0.57 0.08 5.90 14.1 40000.00 33.33 1333333 43200.00
C2 - 10% 548.9 0.00018 0.02 5.50 0.58 0.08 6.40 15.6 40000.00 40.33 1613333 43200.00
C3 - 15% 823.35 0.00018 0.02 6.00 0.60 0.08 6.90 17.0 40000.00 48.00 1920000 43200.00
C4 -20% 1097.8 0.00018 0.02 6.50 0.62 0.08 7.40 18.4 40000.00 56.33 2253333 43200.00
C5 -25% 1372.25 0.00018 0.02 7.00 0.63 0.08 7.90 19.8 40000.00 65.33 2613333 43200.00
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

24. METODOLOGIA (cont.)
• Mecanismos da simulação
• Bacia de retenção
Qmax 5489 m3/s
Q (m3/s) T (s) V(m3)
B1 - 5%Qmax 274.45 43200 11 856 240.00
B2 - 10% 548.9 43200 23 712 480.00
B3 - 15% 823.35 43200 35 568 720.00
B4 -20% 1097.8 43200 47 424 960.00
B5 -25% 1372.25 43200 59 281 200.00
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

25. IV. RESULTADOS

26. RESULTADOS
Principais elementos hidrológicos da bacia do Limpopo
Caracterização física da área de estudo
Clima
Temperatura Precipitação média mensal
0.0
5.0
10.0
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
40.0
45.0
Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez
Temperatura(°C)
Meses do Ano
Maxima
Media
Minima
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Altura(mm) Maxima
Media
Minima

27. RESULTADOS (cont.)
Características geométricas da bacia
Ordem Índice Simbolo Valor Unidade
1 Índice de compacidade Kc 1.314 Adimensional
2 Factor de forma Kf 0.551 Adimensional
3 Índice de circularidade Ic 0.579 Adimensional
Kc Indica maior propensão à enchentes quanto mais próximo de 1 for
Kf Indica maior propensão à enchentes em relação à uma outra bacia
com a mesma área, entretanto, com Kf inferior.
Ic Indica bacia é mais próxima a forma circular e com maior
propensão à enchentes quanto mais próximo de 1 for

28. RESULTADOS (cont.)
Características do sistema de drenagem
Ordem Índices Simbolo Valor Unidade
1 Densidade de drenagem ʎ 0.042 m-1
De acordo com o critério de
Horton, um rio de irdem 1
não é alimentado por
nenhum efluente;
O rio Limpopo é de 4ª
ordem
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

29. RESULTADOS (cont.)
Características do relevo
Ordem Índices Simbolo Valor Unidade
1 Altitude média 𝑍 151.075 m
2 Declividade dos terrenos I 0.00000013 m/m
3 Indice de declive médio 𝑙𝑖 0.00027 m/m
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

30. RESULTADOS (cont.)
Ponto de situação actual das cheias na sub-bacia do Baixo
Limpopo, no distrito de Chókwè
Intervalo de alturas hidrometricas de diferentes níveis de alerta
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

31. RESULTADOS (cont.)
Percentagens de áreas inundadas para diferentes
níveis de alerta
Fonte: Melito Avalinho (2016)/ISPG

32. RESULTADOS (cont.)
Alturas hidrométricas e caudais de cheias no rio Limpopo
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
O N D J F M A M J J A S
Alturashidrometricas(m)
Meses
0
100
200
300
400
500
600
700
O N D J F M A M J J A S
Caudais(m3/s)
Meses

33. RESULTADOS (cont.)
Alturas hidrométricas e caudais de cheias no rio Limpopo
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
O N D J F M A M J J A S
Alturashidrometricas(m)
Meses
0
50
100
150
200
250
300
350
400
Altura(mm)
Maxima
Media
Minima

34. RESULTADOS (cont.)
Curva de Vazão do rio Limpopo, no distrito de Chókwè
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
0 100 200 300 400 500 600 700
Alturahidrometrica(m)
Caudal (m3/s)

35. RESULTADOS (cont.)
Efeitos da simulação de aplicação de medidas, na redução das
áreas inundadas
Com o desvio de várias percentagens do caudal do leito
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
Qp=100% Qp-5% Qp-10% Qp-15% Qp-20% Qp-25%
Areainundada(%)
Reducao do caudal (%)
Chokwe
Lionde
Xilembene
Macarretane

36. RESULTADOS (cont.)
Efeitos da simulação de aplicação de medidas, na redução das
áreas inundadas
com a retenção de várias percentagens do caudal do leito do rio
na bacia
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
Qp=100% Qp-5% Qp-10% Qp-15% Qp-20% Qp-25%
Areainundada(%)
Reducao do caudal (%)
Chokwe
Lionde
Xilembene
Macarretane

37. RESULTADOS (cont.)
Efeitos da simulação de aplicação de medidas, na redução das
áreas inundadas
com o afastamento do dique de protecção do leito
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
Min1
Max1
Min2
Max2
Min3
Max3
Min1
Max1
Min2
Max2
Min3
Max3
Min1
Max1
Min2
Max2
Min3
Max3
Min1
Max1
Min2
Max2
Min3
Max3
Min1
Max1
Min2
Max2
Min3
Max3
Min1
Max1
Min2
Max2
Min3
Max3
Situacao Actual
(860m)
860+250m 860+200m 860+150m 860+100m 860+50m
%deÁreasInundadas
Afastamento de dique de proteccão
Chokwe Lionde Xilembene Macarretane

38. VI. CONCLUSÃO

39. CONCLUSÃO
• Clima árido e quente – Koppen (Precipit. e Tª)
• Não há evidências de que a precipitação local pode causar
enchentes, entretanto, as caracteristicas geometricas favorecem a
ocorrencia de enchentes;
• As cheias são originárias da precipitação à montante do rio
Limpopo.
• Actualmente, o leito do rio Limpopo tem uma capacidade de
encaixe de caudais gerados por alturas hidrometricas inferiores a 4
m, apartir dos quais as areas inundadas passam a ser alarmantes;

40. CONCLUSÃO
• O afastamento do dique de protecção é a que melhor responde
à redução de áreas inundadas;
• No geral, o estudo ajuda a perceber que os 4 Postos
Administrativos de Chókwè podem nunca sofrer de enchentes,
desde que sejam tomadas medidas estruturais.

41. VII. RECOMENDAÇÕES

42. RECOMENDAÇÕES
• Não tomar isoladamente as medidas, considerar medidas não
estruturais
• Aplicar outras medidas ou replicar estas para outros locais para
estancar as enchentes;
• Considerar a manutenção do funcionamento de estruturas
existentes;
• Usar o caudal desviado para outros fins.

43. Obrigado pela atenção
Melito Avalinho
emavalinho@gmail.com
(+258) 845 23 610 8
(+258) 827 576 895