Apostila de Hidrologia (Profa. Ticiana Studart) - Capítulo 10: Controle de Enchentes e Inundações

Apostila de Hidrologia (Profa. Ticiana Studart) - Capítulo 10: Controle de Enchentes e Inundações

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  CCoonnttrroollee ddee EEnncchheenntteessee IInnuunnddaaççõõeess CCaappííttuulloo 1100 1. DEFINIÇÃO Enchente - caracteriza-se por uma vazão relativamente grande de escoamento superficial. Inundação - caracteriza-se pelo extravasamento do canal. 2. CAUSAS Enchente: • Excesso de chuva • Descarregamento de qualquer volume de água acumulado a monte (rompimento de uma barragem ou a abertura brusca das comportas de um reservatório). Inundação: • Excesso de chuva • Existência, à jusante da inundação, de qualquer obstrução que impeça a passagem de vazão de enchente (bueiro mal dimensionado que remansa o rio). 3. DISTRIBUIÇÃO DAS ENCHENTES E INUNDAÇÕES DURANTE O ANO As enchentes e inundações quando causadas pelo excesso de precipitação, têm suas distribuição sazonal semelhante a do fenômeno que as geraram, sendo portanto necessário o estudo das características das precipitações (origem, distribuição temporal e espacial) da região onde se situa a bacia em questão). É importante lembrar que em um país de dimensões continentes como o Brasil, vários devem ser os sistemas organizadores de convecção, que, atuando isoladamente ou em conjunto, são
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  Cap. 10 Controlede Enchentes e Inundações 2 responsáveis, pela estação chuvosa de setores distintos do país. Aqui só nos deteremos na Região Nordeste do Brasil, e em especial, ao seu setor norte, onde se situa o Estado do Ceará. 4. MÉTODOS DE COMBATE ÀS ENCHENTES (extraído de WISLER, 1964) Os danos causados pelas enchentes podem ser evitados de três modos diferentes: • Pela construção de obras de proteção. • Mediante a redução do nível de cheia, sem modificação apreciável de descarga de pique. • Mediante a redução dos fluxos de cheia por meio de acumulação, modificação do uso da terra ou métodos semelhantes. 4.1. PROTEÇÃO CONTRA INUNDAÇÕES A proteção contra inundações é proporcionada, principalmente por meio de diques e muralhas construídas ao longo das margens, que dão apenas proteção local à população e às propriedades que se localizam ao alcance das águas da enchente. Sua finalidade é confinar aquelas águas dentro do canal natural do rio. Assim fazendo, eles elevam o nível d'água nos pontos à montante (devido ao represamento das águas) e à jusante (devido ao acréscimo de descarga, resultante da redução da acumulação). Este método embora proporcione, muitas vezes, proteção satisfatória contra inundações mais freqüentes, ele acarreta um perigo. Graças a sensação de proteção gerada pela presença de diques e muralhas de proteção, novas edificações são construídas em áreas antes evitadas. Um dique protege somente enquanto não é ultrapassado; depois disso torna-se completamente inútil. Em conseqüência, quando uma cheia excepcional ocorre e transborda dos diques, a devastação resultante e as perdas de vida são, provavelmente, maiores do que se nada tivesse sido construído.
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  Cap. 10 Controlede Enchentes e Inundações 3 4.2. REDUÇÃO DO NÍVEL O risco de inundação pode ser reduzido, sem a redução da vazão de enchente, pelo abaixamento do nível. Isto pode ser conseguido através de: • A retificação e a drenagem do leito do rio. A dragagem pode ser feita para eliminar os depósitos de fundos e das margens, aumentando assim a área da seção do canal. A retificação permite um aumento de declividade do canal com conseqüente aumento da capacidade de escoamento. Normalmente, a retificação deve ser seguida por revestimento ou consolidação das margens (VILLELA, 1975). • Construção de um "by-pass", ou canal adicional de enchente. Freqüentemente, grandes cidades localizam-se junto de rios ou de outras massas de água. É aí que, por causa dos estrangulamento provocados pelas pontes, edifícios e áreas aterradas, cria-se um funil. Não se pode alargar o canal do rio, devido ao alto custo. Não é raro, entretanto, que se possa construir, em torno da cidade, um canal para enchentes a custo razoável. Ex: rio Mississipi em Nova Orleans. 4.3. REDUÇÃO DA DESCARGA DE PIQUE As vazões de enchentes podem ser reduzidas por meio de: 4.3.1. ACUMULAÇÃO TEMPORÁRIA DE UMA PARTE DO ESCOAMENTO SUPERFICIAL ATÉ DEPOIS QUE O MÁXIMO DA CHEIA TENHA OCORRIDO. A redução por acumulação pode ser feita através de: um grande número de pequenos reservatórios individuais localizados nas cabeceiras do curso d'água principal ou de seus afluentes; terraços que detenham o escoamento durante tempo suficiente para permitir a infiltração no solo; e por meio de grandes reservatórios, localizados nos vales mais a jusante. Independentemente das dimensões do reservatório, a dois tipos de acumulação: controlada e não controlada. Na controlada, as comportas das estruturas de barragem podem regular o deflúvio, do modo que julgar conveniente. Na acumulação não controlada, não há regulação da capacidade de deflúvio. Essas estruturas geralmente dispõem de sangradouro para o deflúvio e as
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  Cap. 10 Controlede Enchentes e Inundações 4 únicas vantagens delas, nas cheias, resultam dos efeitos da modificação e retardamento da armazenagem. OBS: Terraços são pequenos reservatórios de retenção, construídos acompanhando as curvas de nível do terreno, com base de 1,50 a 1,80m de largura e altura usual de 15 a 20cm. São suficientemente próximos uns dos outros para que retenham o escoamento superficial sem transbordamento. 5. ANÁLISE ECONOMICA DO CONTROLE DE ENCHENTES Para determinar os benefícios anuais que resultariam de um programa de controle de enchentes é necessário, primeiramente, estabelecer um certo número de perfis de cheias, pelo menos nos trechos do rio nos quais ocorrem prejuízos consideráveis. Deve ser determinado um perfil da cheia de projeto, bem como o perfil mínimo para o qual ocorrem danos apreciáveis. Um levantamento local cuidadoso é então necessário, para determinar o montante dos prejuízos causados pelas enchentes correspondentes aos perfis, em toda a zona afetada. Esses valores podem ser locados, sob a forma de uma curva, e dela se poderá deduzir os prejuízos, para qualquer nível intermediário. Figura 10.1 - Curva prejuízos x descarga
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  Cap. 10 Controlede Enchentes e Inundações 5 Em seguida deve-se determinar a freqüência com que podem ocorrer as cheias dessas várias grandezas. Exemplo: Suponha que, na extremidade da jusante da zona prejudicada, o nível de enchente que provoca danos é de 3,0 metros. Suponha ainda que o montante dos prejuízos foi determinado, em toda a extensão da zona atingida, para os perfis correspondentes aos níveis de cheias, na extremidade de jusante, de 0,60, 1,20, 1,80 e 3,00 metros, respectivamente. Foi determinado, também, o número de vezes em 100 anos, em que cada um desses níveis foi atingido ou excedido. Tabela 10.1 – Prejuízos totais em 100 anos em milhões de cruzeiros. (Fonte: WISLER, 1964) Altura de cheia (m) N o de vezes em 100 anos que o nível de cheia é excedido N o de cheias dessa altura mas não maiores Prejuízos causados pela cheia Cr$ (x 10 6 ) Prejuízos total Cr$ (x 10 6 ) 3,05 1 1 840 840 2,44 2 1 560 560 1,83 5 3 350 1.050 1,22 9 4 175 700 0,61 20 11 70 770 Caso seja encontrado um método pelo qual os níveis de enchentes sejam diminuídos de 1,20 m, uma nova tabela é organizada:
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  Cap. 10 Controlede Enchentes e Inundações 6 Tabela 10.2 – Prejuízos totais em 100 anos em milhões de cruzeiros. (com redução da cheia) (Fonte: WISLER, 1964) Altura de cheia (m) No de vezes em 100 anos que o nível de cheia é excedido No de cheias dessa altura mas não maiores Prejuízos causados pela cheia Cr$ (x 106 ) Prejuízos total Cr$ (x 106 ) 3,05 0 0 0 0 2,44 0 0 0 0 1,83 1 1 350 350 1,22 2 1 175 175 0,61 5 2 70 210 735