Uma proposta de mapeamento de risco de inundação na bacia do rio Itajaí-Açu utilizando descritores de terreno

Abstract

As inundações são o fenômeno que mais contribuiu para o aumento das perdas monetárias e perdas de vida relacionados a desastres naturais no mundo. Somente no ano de 2008, no estado de Santa Catarina os gastos referentes as inundações foram superiores a 5 bilhões de reais. A bacia do Rio Itajaí localizada em Santa Catarina tem 15000 km2 e possui histórico de inundações severas. Mesmo com o aumento do nível de detalhamento de modelos hidráulicos e hidrodinâmicos, a demanda computacional pode limitar a aplicação do mapeamento de inundação em grandes áreas. A identificação de áreas propensas a inundação utilizando modelos digitais de terreno é uma alternativa, principalmente para escala regional e em bacias sem monitoramento. O objetivo deste trabalho foi propor uma metodologia de mapeamento de risco de inundação para a bacia do Rio Itajaí-Açu. A metodologia combina informações censitárias, luzes noturnas e dados históricos de vazão. O estudo foi realizado na bacia do Rio Itajaí, onde três municípios (Blumenau, Brusque e Timbó) apresentam manchas de inundação para o evento extremo de setembro de 2011. As cheias de projeto de 5 e 25 anos foram obtidas com a análise de frequência das máximas anuais para as estações dos munícipios. Na metodologia de risco as luzes noturnas, a distribuição populacional e as cheias de projeto foram classificadas em três categorias: alta, média e baixa. Dentre os descritores, o HAND foi a que apresentou melhor desempenho com acurácia de 91% para um evento de inundação no município de Blumenau. A declividade e a distância para a drenagem mais próxima também apresentaram resultados satisfatórios. Os resultados encontrados sugerem a existência de um valor ótimo para a geração da rede de drenagem, o qual foi de aproximadamente 4,5km². Os municípios de Brusque e Timbó apresentaram parcelas pequenas de áreas de risco alto e severo, respectivamente 6% e 3%. Esse resultado sinaliza que na metodologia elaborada existe uma tendência de que em cidades de menor porte os aspectos vulnerabilidade e exposição sejam menos expressivos, ainda que a componente perigo - associada ao tempo de retorno da cheia de projeto, seja elevado.

Abstract : Life and monetary losses related to floods are a major concern worldwide and have grown considerably over the past few decades. In 2008, the state of Santa Catarina expenses related to floods were higher than 5 billion reais. The Itajaí River basin located in Santa Catarina is 15000 km² and has a history of severe flooding. Although the level of detail in flood modelling may have risen the computational costs and data requirements might deem the models unsuitable for larger areas. The identification of flood-prone areas using digital terrain models is an alternative mainly for regional scale and for ungauged basins. The objective of this work was to propose a flood risk mapping methodology for the Itajaí-Açu river basin. The methodology combines census information, nightlights and historical streamflow data. The study was carried out at the Itajaí River basin, where three municipalities (Blumenau, Brusque and Timbó) have flood extent maps for the extreme event of September 2011. The design floods of 5 and 25 years were obtained from flow frequency analysis of the annual maxima of the municipalities stations. Among the tested features, the HAND presented the best performance with a 91% accuracy for a flood event at the city of Blumenau. The slope and distance to the nearest drainage also presented satisfactory results. In the risk methodology the nightlights, population distribution and design floods were classified into three categories: high, medium and low. The results suggest that there is an optimum value for the generation of the drainage network, which was approximately 4,5 km². The municipalities of Brusque and Timbó presented small plots of high and severe risk areas, respectively 6% and 3%. This result indicates that at the proposed methodology there is a tendency that in smaller cities the vulnerability and exposure are less expressive even though the hazard component - associated to the return period of the design flood, may be high.