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UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBA
MESTRADO EM ENGENHARIA DA ENERGIA
ELABORAÇÃO DE MANCHAS DE
INUNDAÇÃO PARA O MUNICÍPIO DE
ITAJUBÁ, UTILIZANDO SIG
Ana Paula Moni Silva
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ii
UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBA
MESTRADO EM ENGENHARIA DA ENERGIA
ANA PAULA MONI SILVA
ELABORAÇÃO DE MANCHAS DE
INUNDAÇÃO PARA O MUNICÍPIO DE
ITAJUBÁ, UTILIZANDO SIG
Dissertação apresentada à Universidade
Federal de Itajubá como parte dos requisitos
para obtenção do Título de Mestre em
Engenharia da Energia
ORIENTADOR: Professor Alexandre Augusto Barbosa
Itajubá - 2006
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iii
Ao meu noivo, André, pelo apoio e incentivo.
À minha mãe, Lázara, pelo seu carinho.
A todos que, como eu, sofreram ou perderam algo com as inundações.
iv
Agradeço a DEUS, por tudo que sou.
Ao meu noivo, a minha mãe.
Ao meu orientador, Alexandre, pela confiança e ajuda.
A Prefeitura Municipal de Itajubá que forneceu os dados do município.
Ao Sergio Rosim, pela ajuda com o SPRING.
Ao INPE, pelo desenvolvimento do programa SPRING.
Ao Instituto de Recursos Naturais (IRN) pelo apoio técnico.
A todos os amigos e amigas que de alguma maneira contribuíram para a
elaboração desta.
v
“Se a ciência é filha da observação e da experiência, estes são, em
verdade, os processos pelos quais principalmente deve ser ensinada.”
Theodomiro Carneiro Santiago
vi
Lista de Figuras
Figura 2.1 Perfis de ocupação de áreas inundáveis ................................ 07
Figura 2.2 Arquitetura de Sistema de Informação Geográfica (DRUCK
et al., 2004) ............................................................................. 22
Figura 2.3 Fluxograma do processamento dos dados e procedimentos
de modelagem (YANG & RYSTEDT, 2002) ............................ 25
Figura 2.4 As áreas afetadas considerando um período de retorno de
100 anos (YANG & RYSTEDT, 2002) ............................... 26
Figura 2.5 Trecho do mapa de inundação (HACKETT, 2002) ................ 27
Figura 2.6 Máxima distribuição de inundação no Delta do Mekong
(INOUE et al., 2000) ................................................................ 28
Figura 2.7 Mapa de inundação (OYDVIN, 2006) .................................... 29
Figura 2.8 Áreas inundadas nas cheias de 1979, 1992 e 1997 (CPRM,
2004) ....................................................................................... 31
Figura 2.9 Mapa de inundação gerado – ajuste do modelo
hidrodinâmico – Cheia de 1995 na Região Metropolitana de
Curitiba (MENDES & CIRILO, 2001)........................................ 33
Figura 2.10 Área urbana do município de Itajubá alagada – evento de
janeiro de 2000 (FIGEIREDO, 2000)...................................... 34
Figura 3.1 Localização do município de Itajubá ....................................... 36
Figura 3.2 Bacia do Alto Sapucaí. Fonte: MONI SILVA ........................... 38
Figura 3.3 Enchente de 17/01/1957 – Av. Cel. Carneiro Junior. Em
frente à Casa Dois Irmãos (Calçados) .................................... 41
Figura 3.4 Enchente de 02/01/2000 - Marginal Direita Conjunto
Universitário da FEPI .............................................................. 42
Figura 3.5 Declividade da linha d’água, por ocasião da cheia de 02 a
04/01/2000. Fonte: Barbosa et al (2000) ................................ 45
Figura 3.6 Declividade do Rio Sapucaí em cheias e em nível de
vazante. Fonte: PINHEIRO (2005) ..........................................
45
vii
Figura 3.7 Topobatimetria da seção da Estação-base COPASA. Fonte:
PINHEIRO (2005) ...................................................................
46
Figura 3.8 Curva-chave (nível x vazão) – Estação-base COPASA.
Fonte: PINHEIRO (2005) ........................................................ 47
Figura 3.9 Curva-chave (vazão x nível) ) – Estação-base COPASA.
Fonte: PINHEIRO (2005) ........................................................ 47
Figura 3.10 Tempo de recorrência das vazões máximas. Fonte:
PINHEIRO (2005) ................................................................... 48
Figura 3.11 Probabilidade de ocorrência de um evento crítico. Fonte:
PINHEIRO (2005) ................................................................... 48
Figura 3.12 Diagrama Unifilar do trecho itajubense do Rio Sapucaí.
Fonte: MONI SILVA ................................................................ 50
Figura 3.13 Ortofoto com curvas de nível de 10 em 10m – Região
Central de Itajubá. Fonte: Prefeitura Municipal de Itajubá
(1999) ...................................................................................... 54
Figura 3.14 Ortofoto com curvas de nível de 1 em 1 m - Região Central
de Itajubá. Fonte: Prefeitura Municipal de Itajubá (1999) ....... 55
Figura 3.15 Levantamento altimétrico, com curvas de nível de 1 em 1 m -
Região Central de Itajubá. Fonte: Prefeitura Municipal de
Itajubá (1999) .......................................................................... 55
Figura 3.16 Fluxograma para elaboração de Mancha de Inundação.
Fonte: MONI SILVA ................................................................ 62
Figura 4.1 Composição aerofotogramétrica do município de Itajubá.
Fonte MONI SILVA ................................................................. 64
Figura 4.2 Levantamento altimétrico do município de Itajubá. Fonte:
MONI SILVA ................................................................ 65
Figura 4.3 Mancha de Inundação para TR = 1 ano. Cota de inundação
= 840,76 m. Fonte: MONI SILVA ............................................ 72
Figura 4.4 Mancha de Inundação para TR = 10 anos. Cota de
inundação = 845,27 m. Fonte: MONI SILVA ........................... 73
Figura 4.5 Mancha de Inundação para TR = 100 anos. Cota de
inundação = 846,32 m. Fonte: MONI SILVA ........................... 74
viii
Figura 4.6 Mancha de Inundação para TR = 500 anos. Cota de
inundação = 846,83 m. Fonte: MONI SILVA ........................... 75
Figura 4.7 Mancha de Inundação para TR = 1000 anos. Cota de
inundação = 847,04 m. Fonte: MONI SILVA ........................... 76
Figura 4.8 Mancha de Inundação para TR = 1500 anos e Cota de
inundação = 847,16 m. Fonte: MONI SILVA ........................... 77
Figura 4.9 Trecho da mancha de inundação para TR = 1500 anos, os
números são as cotas de inundação. Fonte ANA MONI …………...
78
Figura 4.10 Trecho da mancha de inundação para TR = 1500 anos, os
números são as cotas altimétricas. Fonte ANA MONI ……………
79
Figura 5.1 Mancha de Inundação para a cheia de janeiro de 2000. Cota
de inundação = 846,89 m. Fonte: MONI SILVA ...................... 83
ix
Lista de Tabelas
Tabela 2.1 Evolução dos métodos de análise de cheias (VIANNA,
2000) .................................................................................... 09
Tabela 3.1 Resumo das cotas e vazões de inundações para o período
de 1874 a 2003 – Estação-base COPASA. Fonte:
PINHEIRO (2005) ................................................................ 44
Tabela 3.2 As cotas de inundação para alguns TR , para o Rio
Sapucaí. Fonte: MONI SILVA .............................................. 49
Tabela 3.3 Declividades dos cursos d’água que atravessam Itajubá.
Fonte: BARBOSA (2000) e PINHEIRO (2005) ....................
50
Tabela 3.4 As cotas de inundação para TR=10 anos em seções ao
longo do Rio Sapucaí. Fonte: MONI SILVA.......................... 51
Tabela 4.1 Pontos de possível alagamento para determinados TR.
Fonte: MONI SILVA ............................................................. 80
Tabela 5.1 Resumo dos dados da cheia de 2000 (PINHEIRO, 2005) e
dos dados gerados pelo SPRING. Fonte: MONI SILVA ...... 86
x
Lista de Abreviaturas
ANA Agência Nacional de Águas
BDM Busca por distância mínima
CTIO Cotas de inundações originais
FEPI Fundação de Ensino e Pesquisa de Itajubá
EUA Estados Unidos da América
IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
IGAM Instituto Mineiro de Gestão de Águas
INPE Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais
LEGAL Linguagem Espacial para Geoprocessamento Algébrico
MDE Modelo digital de elevação
MNT Modelo Numérico de Terreno
S.A. Sociedade Anônima
SIGs Sistemas de Informações Geográficas
SPRING Sistema de Processamento de Informações Georreferenciadas
SUDERHSA Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e
Saneamento Ambiental
TR Período de retorno
RMC Região Metropolitana de Curitiba
NVE Norweigian Water Resources and Energy Administarion
HEC Hydrologic Engineering Center
HEC-RAS Hydrologic Engineering Centers River Analysis System
HEC-HMS Hydrologic Engineering Center Hydrologic Modeling System
xi
Lista de Símbolos
A Área da seção molhada
D Dimensão
ft Foot (pé= medida de comprimento equivalente a doze polegadas
ou 30,48 cm)
g Aceleração da gravidade
I Vazão de entrada no trecho
I’ Derivada de I com relação ao tempo
m metro
km quilômetro
Q Vazão de saída no trecho
Q’ Derivada de Q com relação ao tempo
q
L
Entrada ou saída de vazão por unidade de largura
S Armazenamento total no trecho
S
o
Declividade do fundo
S
f
Declividade da linha de energia
t tempo
V Velocidade
X Distância na direção longitudinal
y profundidade
∂ Derivada parcial
xii
Sumário
1. INTRODUÇÃO ..................................................................................... 01
1.1. Objetivo ..................................................................................... 01
1.2. Justificativa ................................................................................ 02
1.3. Limitações ................................................................................. 03
1.4. Estrutura do Trabalho ................................................................ 03
2. REVISÃO BIBLIOGRÁFICA ................................................................ 05
2.1. Inundação ...................................................................................... 06
2.1.1. Modelos Chuva-Vazão .............................................................. 10
2.1.2. Modelos de Escoamento ........................................................... 10
2.2. Medidas para controle da inundação .................................. .......... 16
2.3. Zoneamento de áreas inundáveis .................................................. 17
2.4. Mapeamento de áreas inundáveis ................................................ 17
2.5. Mapeamento de áreas inundáveis utilizando um SIG .................... 19
2.6. Geoprocessamento ........................................................................ 19
2.7. Panorama Mundial ................... ..................................................... 23
2.8. Panorama Brasileiro ....................................................................... 29
3. MATERIAIS E MÉTODOS ................................................................... 35
3.1. Caracterização da área de estudo ................................................. 36
3.1.1. O município .............................................................................. 36
3.1.2. O Rio Sapucaí ......................................................................... 37
3.2. Histórico das Inundações .............................................................. 40
3.3. Dados ........................................................................................... 42
3.3.1. Dados hidrológicos e as cotas de inundação........................... 42
3.3.2. Cotas de inundação X TR ....................................................... 49
3.3.3. Levantamento Aerofotogramétrico e Altimetria ....................... 53
3.4. Programas .................................................................................... 56
3.4.1. O AutoCad ............................................................................... 56
3.4.2. O SPRING ..................................................................... 56
xiii
3.4.3. A função Mancha de Inundação do SPRING ................ 58
3.5. Elaboração de uma mancha de inundação ................................ 61
4. RESULTADOS .................................................................................. 63
4.1. Mapas do município de Itajubá ................................................... 63
4.2. Tutorial para elaboração de Manchas de Inundação .................. 66
4.2.1. Passos para elaboração de uma mancha de inundação
utilizando o AutoCad ................................................................ 66
4.2.2. Passos para elaboração de uma mancha de inundação
utilizando a Função Mancha de Inundação do SPRING ..........67
4.2.3. Passos para elaboração de uma mancha de inundação
utilizando o Programa LEGAL do SPRING .............................. 69
4.3. Mancha de Inundação para Itajubá ............................................. 70
5. CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
5.1. Os programas e os dados ........................................................... 81
5.2. Dois modos de geração de mancha de inundação no SPRING . 83
5.3. Validando a função “Mancha de Inundação“ do SPRING ........... 83
5.4. Recomendações ......................................................................... 83
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ............................................................. 89
ANEXO 1 ........................................ ............................................................. 92
ANEXO 2 ........................................ ............................................................. 94
ANEXO 3 ........................................ .............................................................. 99
ANEXO 4 ........................................ .............................................................. 102
ANEXO 5 ........................................ .............................................................. 106
xiv
Resumo
As inundações são eventos naturais, que têm seus efeitos
potencializados pela ação antrópica. A ocorrência desse tipo de evento crítico
exige algumas medidas, para diminuir as perdas humanas e econômicas. Uma
dessas medidas é o mapeamento de áreas inundáveis. A partir do histórico
das cheias, do levantamento altimétrico e do sistema de drenagem (formados
pelos rios que atravessam o município) de Itajubá – MG - foi possível à
geração de manchas de inundação para vários períodos de retorno para esta
cidade, através do programa SPRING. Foi feito um tutorial para elaboração de
mapas de inundação. Foi gerada uma mancha para o evento crítico ocorrido
em janeiro de 2000, para verificar a validade da função “Mancha de Inundação”
do SPRING; sendo que os resultados mostraram-se satisfatórios.
Palavras-chave: Manchas de inundação, modelo digital de terreno, SPRING,
enchentes em Itajubá.
xv
Abstract
Floodings are natural events, that have its effect increased for the human
action. The ocurrence with this type of critical event demands some measures,
to diminish the human and economic losses. One of these measures is the
mapping of subject to flooding areas. From the description of the full ones, the
altimetric survey and the system of draining (formed for the rivers that cross the
city) of Itajubá - MG - it was possible to the generation of spots of flooding for
some periods of return for this city, through program SPRING. Step by step was
elaboration of floodplain was construction. A spot for the critical event occurred
in January of 2000 was generated, to verify the validity of the SPRING, being
that the results had been satisfactory.
Key-words: Flood inundation map, digital elevation models, SPRING, Itajubá
inundation.
Capítulo 01 - Introdução
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
1
Capítulo 1 – Introdução
Quando a precipitação é intensa a quantidade de água que chega
simultaneamente ao rio pode ser superior à sua capacidade de drenagem,
ou seja, a da sua calha principal, resultando na inundação das áreas
ribeirinhas. Os problemas resultantes da inundação dependem do grau de
ocupação da várzea pela população e da freqüência com a qual ocorrem
inundações (TUCCI, 2002).
A previsão de áreas atingidas por inundações é fortemente
dependente da topografia, ocupação e mudanças climáticas. Trata-se de um
processo dinâmico, complexo tanto no contexto espacial como no temporal.
Para tanto, pode-se, através de modelos hidrodinâmicos associados a
Sistemas de Informações Geográficas (SIGs), elaborar previsões de
inundações.
1.1. Objetivo
O objetivo desta dissertação é elaborar manchas de inundação para a
área urbana de Itajubá, desenvolvendo um tutorial que possa ser aplicado
em outras áreas urbanas com as mesmas características.
Como objetivos específicos têm-se:
9 Mapeamento da cidade de Itajubá: elaborar mapas utilizando fotos
aéreas e levantamento topográfico;
9 Elaboração de um tutorial no SPRING para manchas de inundação;
Capítulo 01 - Introdução
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
2
9 Simulação de manchas de inundações no SPRING, considerando as
cheias para vários períodos de retorno;
9 Levantamento de cotas de inundação na região de estudo, que servirá de
ferramenta para entidades de gerenciamento e controle de inundações,
assim como para o planejamento urbano da cidade;
9 Confrontação das simulações com as marcas obtidas pelas cheias
históricas.
1.2. Justificativas
Os resultados obtidos pela mancha através do SPRING, um SIG, as
cotas de inundação na área urbana do município, serão comparados com
cotas medidas para cheias históricas da cidade. Assim, poderão ser
comparados os dados e verificar a eficiência do programa.
Através das cotas de inundação geradas para a área em estudo,
poderão ser definidos pontos sujeitos a alagamento. Essas informações são
relevantes, como por exemplos, na elaboração de planos diretores,
zoneamento urbano, localização de empresas e subestações.
Assim, a definição de regiões que poderão ser inundadas, sob
determinadas condições hidrológicas, torna-se uma ferramenta para tomada
de decisão.
Independentemente dos erros cometidos na simulação, pode-se obter
informações qualitativas e quantitativas de grande utilidade para essa
tomada de decisão.
1.3. Limitações
As limitações envolvidas neste trabalho envolvem:
Capítulo 01 - Introdução
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
3
9 Dados: Eles são a base de todo o trabalho, assim, é necessário que
sejam de boa qualidade e de origem confiável. Mas, existe uma
grande dificuldade para obtê-los. Porém, após esta etapa, a grande
quantidade de dados exige análise criteriosa para serem
manipulados.
9 Hardware: A manipulação de uma grande quantidade de dados e seu
processamento exige tanto computadores robustos, para que o
processamento seja rápido e os resultados confiáveis;
9 Software: A geração de informações requer uma validação entre os
resultados obtidos computacionalmente e aqueles oriundos de
medição direta, para tanto os programas usados devem ser
apropriados, para que sejam capazes de gerar informações corretas e
que condizem com a realidade.
Cada um dos itens citados não foram barreiras para o
desenvolvimento do trabalho apresentado, mas tornaram-se um desafio na
busca do conhecimento.
1.4. Estrutura do Trabalho
A dissertação apresentará no Capítulo 02 algumas considerações
sobre inundações, geoprocessamento e uma revisão de alguns artigos
publicados sobre manchas de inundação no Brasil e no Mundo.
No capítulo 03 serão descritos o programa SPRING, suas principais
características, potencialidades, vantagens e desvantagens. Neste item
ainda, será caracterizada a área de estudo: o município de Itajubá – MG, e o
histórico das inundações no município.
Os resultados serão apresentados pelo capítulo 04, onde tutoriais
para elaboração de manchas de inundação serão descritos. Considerando
os períodos de retorno de alguns eventos extremos ocorridos na cidade
serão elaboradas manchas para tais períodos de retorno.
Capítulo 01 - Introdução
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
4
As conclusões e recomendações serão feitas no capitulo 05, além de
sugestões para trabalhos futuros.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
5
Capítulo 2 - Revisão Bibliográfica
Inúmeras regiões do planeta são afetadas por inundações. As causas
são conhecidas: o crescimento desordenado das cidades, desmatamento,
sistemas de drenagem deficientes, subida de marés, rompimento de diques
ou barragens, eventos naturais, entre outros. Alguns países, estados e
cidades criam departamentos específicos na tentativa de solucionar esse
problema. Para tanto são previstas obras estruturais e/ou obras não-
estruturais. As obras estruturais, geralmente, requerem altos investimentos e
envolvem a construção de obras hidráulicas. Já as obras não-estruturais
envolvem medidas de prevenção que tendem a diminuir as perdas
decorrentes das inundações. Educação da população, sistemas de alertas
contra cheias, mapeamento de áreas de risco, são algumas dessas obras
não-estruturais. Neste capítulo será abordado o mapeamento de áreas de
risco através da elaboração de manchas de inundação, medida que vem
sendo adotada por diversos governos, como o da Noruega.
Os rios normalmente drenam suas cabeceiras, áreas com grande
declividade produzindo escoamento de alta velocidade. A variação de nível
durante a enchente pode ser de vários metros em poucas horas. Quando o
relevo é acidentado, as áreas mais propícias à ocupação são as planas e
mais baixas, justamente aquelas que apresentam alto risco de inundação. A
várzea de inundação de um rio cresce significativamente nos seus cursos
médio e baixo, onde a declividade se reduz e aumenta a incidência de áreas
planas (TUCCI, 2002).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
6
2.1. Inundação
As enchentes são fenômenos que ocorrem quando o volume da água
que atinge simultaneamente o leito de um rio é superior à capacidade de
drenagem de sua calha normal, também chamado de leito menor ou calha
principal. Quando essa capacidade de escoamento é superada acontece a
inundação das áreas ribeirinhas também denominadas como planícies de
inundação ou leito maior do rio (CPRM, 2004). Na Figura 2.1 é apresentado
o progresso de uma inundação, inclusive, com a planície de inundação por
ocasião das cheias excepcionais.
O desenvolvimento histórico da utilização de áreas livres explica os
condicionamentos urbanos hoje existentes. Devido à grande dificuldade de
meios de transporte no passado, utilizava-se o rio como a via principal. As
cidades se desenvolveram às margens dos rios ou no litoral. Pela própria
experiência dos antigos moradores, a população procurou habitar as zonas
mais altas onde o rio dificilmente chegaria. Com o crescimento desordenado
e acelerado das cidades, principalmente na segunda metade do século XX,
as áreas de risco considerável, como as várzeas inundáveis, foram
ocupadas, trazendo como conseqüência prejuízos humanos e materiais de
grande monta (TUCCI, 2002).
A população de maior poder aquisitivo tende a habitar os locais
seguros ao contrário da população carente que ocupa as áreas de alto risco
de inundação, provocando problemas sociais que se repetem por ocasião de
cheia na região. Quando a freqüência das inundações é baixa, a população
ganha confiança e despreza o risco, aumentando significativamente o
investimento e a densificação nas áreas inundáveis. Geralmente a enchente
assume características catastróficas. As áreas hoje desocupadas devido a
inundações sofrem considerável pressão para serem ocupadas. A ocupação
das áreas urbanas impróprias pode ser evitada através do planejamento do
uso dos solos das várzeas, o qual deve ser regulado no Plano Diretor
Urbano das cidades (TUCCI, 2002).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
7
Figura 2.1: Perfis de ocupação de áreas inundáveis
Fonte: Internet
As condições meteorológicas e hidrológicas propiciam a ocorrência de
inundação. O conhecimento do comportamento meteorológico de longo
prazo é muito pequeno devido ao grande número de fatores envolvidos nos
fenômenos meteorológicos e à interdependência dos processos físicos a que
a atmosfera está sujeita. As condições hidrológicas que produzem a
inundação podem ser naturais ou artificiais.
As condições naturais são aquelas cuja ocorrência é propiciada pela
bacia em seu estado natural. Algumas dessas condições são: relevo, tipo de
precipitação, cobertura vegetal e capacidade de drenagem.
As condições artificiais são aquelas provocadas pela ação do homem.
Alguns exemplos são: obras hidráulicas, urbanização, desmatamento,
reflorestamento e uso agrícola. A bacia rural possui maior interceptação
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
8
vegetal, maiores áreas permeáveis (infiltração do solo), menor escoamento
na superfície do solo e drenagem mais lenta. A bacia urbana possui
superfícies impermeáveis, tais como telhados, ruas e pisos, e produz
aceleração no escoamento, através da canalização e da drenagem
superficial. Os resultados da urbanização sobre o escoamento são: aumento
da vazão máxima e do escoamento superficial, redução do tempo de pico e
diminuição do tempo de base. A urbanização e o desmatamento produzem
um aumento na freqüência da inundação nas cheias pequenas e médias.
(TUCCI, 2002).
A dificuldade em estimar a vazão de cheia, imprescindível para os
dimensionamentos hidráulicos dos projetos de engenharia, motivou o
desenvolvimento dos métodos de estimativa de vazão de pico. ROSSI
(1992) apud VIANNA (2000)
1
apresenta, através da Tabela 2.1, os anos
marco de início de utilização dos métodos considerados na evolução das
cheias, indicando os objetivos principais para cada método desenvolvido e
uma comparação entre os avanços na aquisição de dados hidrológicos e o
processamento das novas técnicas.
Os modelos hidráulico-hidrológicos são construídos a partir de uma
abordagem física do processo hidrológico, utilizando-se a equação da
conservação de massa e a equação do movimento na sua forma completa
ou simplificada. Com as crescentes facilidades disponíveis para o
levantamento e análise de dados de bacias hidrográficas, a tendência é a
utilização mais freqüente dos modelos com embasamento físico,
empregando discretizações do domínio cada vez mais detalhadas, ou seja, a
utilização de modelos de alta resolução (RIGHETO, 1998).
1
ROSSI, G. (1992). Historical Development of Flood Analysis Methods, in: Rossi, G.;
Harmancioglu, N.; Yevjevich, V. (ed) – Coping With Floods.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
9
Tabela 2.1: Evolução dos métodos de análise de cheias (VIANNA, 2000)
Principais objetivos
Prático
Período
(anos)
Método de análise de
cheia
Projet
o
Previsão
Conhecimento
científico
Aquisição e processamento
técnico
1750-
1850
Formulação Empírica. X X
Início das observações regulares de
chuva e nível.
Método Racional
(Mulvaney, 1851).
X X
Coleta sistemática de dados de chuva
e vazão.
Curvas envoltórias
para determinação de
cheias (Dickens,
1863).
X Contador elétrico (1860)
1850-
1900
Linhas Isócronas
(Imbeaux, 1898).
X Venturi (1898)
Método de
armazenamento em
canais (Fantoli, 1904;
Puppini, 1923).
X
Análise de freqüência
(Füller, 1913; Foster,
1924; Hazen, 1930).
X X
Hidrograma unitário
(Sherman, 1932).
X X
Precipitação máxima
provável (NWS, 1937).
X
1900-
1945
Teoria dos valores
extremos (Gumbel,
1941).
X X
Utilização de computadores com
leitores de cartão (1900).
Aplicações de cálculo diferencial.
Aplicação de métodos estatísticos.
Primeira geração de Computadores
digitais (1943).
Modelos conceituais
(Nash, 1957; Dooge,
1959).
X X
Modelos análogos para propagação
de cheias (1948).
Modelo de Stanford
(Linsley – Crawford,
1960).
X
Segunda Geração de computadores
digitais (1949).
Aplicações de análise de sistemas
(1956).
Análise regional de
cheias (Dalrymple,
1960).
X X
Onda cinemática
(Wooding, 1960).
X
1945-
1970
Modelo de
escoamento
comparado com
resultados
experimentais (Kibler,
Woolhiser, 1970).
X
Transmissão de dados a longa
distância – telefone e rádio (1958).
Aplicações de sensoriamento remoto
início da década de 60. Sistemas de
alerta de cheias através de estações
de chuva e de nível (1960).
Análise de séries
temporais e previsões
de tempo (Box,
Jenkins, 1970)
X
Sistema de transmissão de dados via
satélite (1972)
Sistema linear com
restrições (Natale,
Todini, 1973).
X
Radar meteorológico e previsão
hidrológica em tempo real (1975)
Comparação entre
modelos hidrológicos
(WMO, 1975).
X
Relatório dos estudos
de cheias (UK, NERC,
1975)
X
Bancos de dados hidrológicos (1979).
Métodos ultra-sônicos e
eletromagnéticos de medição de
vazão (início da década de 70).
Sistema hidrológico
europeu (Beven et al.,
1980).
X
Microcomputadores e computadores
pessoais para processamento de
dados (início da década de 80).
1970-
Hidrograma unitário
geomorfológico
(Rodriguez-Iturbe,
Valdas, 1979).
X
Sistemas de radares e satélites para
previsões de curto prazo (1980).
Sistemas de informações geográficas
em modelos hidrológicos distribuídos
(1980).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
10
A seguir serão apresentados os principais modelos hidráulico-
hidrológicos utilizados.
2.1.1. Modelos Chuva-Vazão (Modelo Hidrológico)
De acordo com VIANNA (2000), os modelos chuva-vazão, que
representam a parcela do ciclo hidrológico entre a precipitação e o
escoamento superficial, possibilitam a determinação das vazões em função
dos dados de precipitação. Partindo-se dos registros de precipitação, é
possível completar vazões desconhecidas ou estimar as mesmas para os
novos cenários existentes ou previstos para as bacias.
Os modelos hidrológicos de transformação da chuva em vazão são
utilizados para simular o hidrograma de escoamento superficial
correspondente às precipitações de projeto para diferentes durações e
freqüências. O hidrograma obtido será então utilizado para avaliar os
impactos sobre as vazões em locais a jusante, o que contribui para a
avaliação da eficiência da adoção de determinados critérios de controle
contra cheias em uma bacia hidrográfica.
De acordo com SAMSHI (1996) apud VIANNA (2000)
2
a maioria dos
modelos hidrológicos utilizados corresponde a modelos concentrados, que
não levam em consideração a variabilidade espacial, utilizando somente o
tempo como variável independente. Alguns dos modelos concentrados que
apresentam rotinas específicas a SIG são: HEC-1 e HEC-HMS.
2.1.2. Modelos de Escoamento (Propagação)
De acordo com TUCCI (2002), o escoamento superficial em rios e canais é
representado matematicamente por duas equações diferenciais que
2
SAMSHI, U.M. (1996). Storm – Water Management Implementation Through Modeling
and GIS. Journal of Water Resources Planning and Management. Vol 122, nº 2. p 114-
127, March/April.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
11
descrevem a conservação de massa ou volume e a quantidade de
movimento do escoamento, denominadas equações de Saint Venant.
A equação da continuidade pode ser representada por:
L
q
t
A
x
Q
=
∂
∂
+
∂
∂
(1)
Onde:
Q é a vazão volumétrica;
A é a área da seção molhada;
x é a distância na direção longitudinal;
t é o tempo;
q
L
é a entrada ou saída de vazão por unidade de largura.
A equação da quantidade de movimento é obtida levando em conta as
principais forças envolvidas no escoamento em rios e canais, ou seja, as
forças da gravidade, atrito, pressão e pode ser expressa por:
(
)
fo
SAgSAg
x
y
Ag
x
AQ
t
Q
⋅⋅−⋅⋅=
∂
∂
⋅⋅+
∂
∂
+
∂
∂
2
(2)
Inércia pressão gravidade atrito
Onde:
y é a profundidade;
S
o
é a declividade do fundo;
S
f
é a declividade da linha de energia;
g é a aceleração da gravidade.
Os dois primeiros termos da Equação (2) são os termos de inércia, o
terceiro representa a força de pressão e os dois últimos do lado direito da
equação são os termos de gravidade e fricção, respectivamente.
Os modelos de propagação (escoamento) são classificados segundo
os termos utilizados das equações de Saint Venant, podendo ser do tipo
armazenamento, onda cinemática, difusão e dinâmico, que estão descritos
de forma a seguir.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
12
A) Modelo Armazenamento
Os modelos armazenamento utilizam a equação da continuidade
concentrada e uma relação entre o armazenamento e a vazão de saída e
entrada do trecho, para simular o escoamento em rios ou canais. A equação
da continuidade (1) é transformada desprezando-se a variação longitudinal
da vazão e da área ao longo do trecho. As equações do modelo de
armazenamento são as seguintes:
QI
dt
dS
−=
(3)
(
)
''
,,, QIQIfS =
(4)
Onde:
S é o armazenamento total no trecho;
I é a vazão de entrada no trecho [m
3
/s];
Q é a vazão de saída no trecho [m
3
/s];;
I’ é a derivada de I com relação ao tempo;
Q’ é a derivada de Q com relação ao tempo.
B) Modelo Onda Cinemática
No modelo onda cinemática, considera-se a declividade do fundo igual
a declividade da linha de atrito, sendo que a declividade do fundo ou a força
da gravidade é preponderante sobre os demais termos da equação da
quantidade de movimento.
A relação entre a vazão e o nível numa seção é biunívoca, ou seja, a
declividade da linha d’água não afeta o relacionamento e a maior parte da
onda de cheia propaga-se mais lentamente que a velocidade das pequenas
perturbações (ondas dinâmicas), já que existe predomínio das ondas
cinemáticas sobre as ondas dinâmicas no escoamento sub-crítico. O
equacionamento dos modelos baseados na onda cinemática pode ser
representado por:
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
13
0=
∂
∂
+
∂
∂
t
A
x
Q
(5)
fo
SS
=
(6)
C) Modelos de Difusão
Nos modelos de difusão, são considerados os termos de pressão,
gravidade e atrito da equação, desconsiderando os termos de inércia. Os
dados necessários referem-se aos hidrogramas de níveis de montante e de
níveis de curva de descarga de jusante, níveis de vazões de seção
intermediária, nivelamento e seções transversais. As equações podem ser
descritas pela fórmulas (5) e (7):
f
SS
x
y
−=
∂
∂
0
(7)
D) Modelos Hidrodinâmicos
Os modelos hidrodinâmicos são os mais completos para escoamento
unidimensional gradualmente variado, sendo que o cálculo é distribuído ao
longo do trecho, considerando-se todos os termos da equação dinâmica.
As equações do modelo de escoamento hidrodinâmico são
representadas pelas fórmulas (5) e (8):
fo
SS
x
y
xg
vv
t
v
−=
∂
∂
+
∂
∂
+
∂
∂
(8)
Onde:
v é a velocidade
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
14
De acordo com DEVRIES & HROMADKA (1993) apud VIANNA
(2000)
3
, os modelos descritos, derivados das equações de Saint Venant,
representam o escoamento não permanente. Exemplos de programas
computacionais que simulam o escoamento não permanente são os
modelos do National Weather Service – FLDWAV baseado em seus
antecessores – DWOPER e DAMBRK. Estes programas são baseados no
equacionamento unidimensional de Saint Venant e apresentam maior
capacidade para o cálculo do perfil de escoamento em simulações de
ruptura de barragens, galgamento de barragens e de funcionamento
hidráulico de estruturas. Alguns dos modelos desenvolvidos para análise de
quantidade de água apresentam rotinas de cálculo para analisar a variação
da vazão no tempo – modelos não permanentes, como por exemplo, cita-se
o módulo EXTRAN do modelo SWMM que tem sido aplicado em estudos de
escoamento não permanente em cursos d’água e o modelo MIKE11 que
apresenta capacidade similar.
A variação ou não das características do escoamento no tempo é o
critério que distingue o escoamento não permanente do escoamento
permanente. Caso a profundidade do escoamento, a velocidade e a vazão
permaneçam constantes com o tempo em determinada seção do curso
d’água, o escoamento é permanente. Se qualquer destas características
variar ao longo do tempo, o escoamento não é permanente. A passagem de
uma onda de cheia em um trecho de um curso d’água é um exemplo de
escoamento não permanente, pois a profundidade, a velocidade e a vazão
variam com o tempo. Em um estudo de planície de inundação, as vazões de
pico utilizadas para calcular os perfis da linha d’água podem ser obtidas de
hidrógrafas geradas por um modelo chuva-vazão ou por análise de
freqüência de vazões. O pico de vazão da hidrógrafa é geralmente utilizado
mesmo representando uma condição de escoamento não permanente
(Hoggan, 1996).
3
DEVRIES, J.J., (1993). HROMADKA – Computer Models for Surface Water, in
Handbook of Hydrology. McGraw-Hill.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
15
E) Modelos de Perfil da Linha D’água
Os modelos de perfil da linha d’água são utilizados para o cálculo das
elevações do nível d’água em canais abertos simulando o escoamento em
cursos d’água naturais, podendo ocorrer alterações nas seções transversais
ou em canais construídos, com seções transversais regulares. Estes
programas apresentam capacidade de analisar o fluxo em trechos com
pontes e bueiros, bem como definir as cotas das planícies de inundação
adjacentes aos cursos d’água. Modelos que simulam o escoamento
permanente (tais como HEC-2, HEC-RAS e WSPRO) utilizam a metodologia
de cálculo iterativo, obtendo-se o nível d’água de uma seção para a seguinte
e assumindo que o escoamento é unidimensional, permanente,
gradualmente variado. Em casos em que o fluxo deve ser considerado
bidimensional ou bruscamente variado (por exemplo, em trechos com
pontes), equações hidráulicas contendo coeficientes de perda de carga
empíricos são utilizadas para representar aproximadamente o escoamento.
A modelagem hidráulica do perfil da linha d’água permite a
determinação dos níveis d’água em cada seção do curso d’água a partir do
nível da seção de jusante (regime subcrítico) ou de montante (regime
supercrítico). Pode-se simular, ainda, o escoamento, sem definir o regime –
subcrítico ou supercrítico – e o modelo testa a cada trecho entre duas
seções o tipo de escoamento indicado através do número de Froude
calculado.
Para esta última análise são necessárias duas condições de contorno,
não bastando um dos níveis conhecidos de montante ou de jusante como
para os regimes supercrítico ou subcrítico.
Existem, no entanto, pelo menos três casos em que o modelo de
escoamento permanente não apresenta resultados satisfatórios. O primeiro
é quando a onda está se movendo rapidamente, como em rupturas de
barragens e o termo dependente do tempo na equação de fluxo não
permanente tem efeito significativo. Outra situação similar é quando os
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
16
efeitos de remanso das condições de contorno são significativos.
Finalmente, tem-se a ocorrência de um efeito acentuado de “loop” na relação
entre vazão e elevação, situação geralmente observada em canais com
pequena declividade, ou quase planos.
2.2. Medidas para controle da inundação
A convivência com as enchentes é possível a partir da implantação de
medidas para controle da inundação que podem ser de dois tipos:
a) Medidas estruturais: São intervenções de engenharia que procuram
reduzir o risco de ocorrência de enchentes. Podem ser medidas que atuam
diretamente sobre o rio, tais como: diques, reservatórios, bacias de
amortecimento, canais de desvio, etc. Ou podem ser implementadas na
bacia hidrográfica procurando alterar as relações entre as precipitações e as
vazões, como por exemplo, a modificação da cobertura do solo que pode
controlar a erosão, além de retardar e diminuir os picos de hidrogramas de
cheia.
b) Medidas não-estruturais: Têm por objetivo reduzir os problemas gerados
pelas inundações através da melhor convivência da população com as
cheias. De uma maneira geral essas medidas podem ser separadas nos
seguintes grupos: edificações à prova de enchentes, seguro de enchente,
previsão e alerta de inundação e zoneamento de áreas inundáveis. A
combinação das medidas possibilita a redução dos efeitos das cheias e
melhora o planejamento da ocupação da planície de inundação.
Essas medidas têm por objetivo minimizar as conseqüências das
cheias e não controlar totalmente as inundações, o que é fisicamente e
economicamente inviável em grande parte das situações (CPRM, 2004).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
17
2.3. Zoneamento de áreas inundáveis
O zoneamento de áreas inundáveis é realizado a partir da definição
do risco de inundação de diferentes cotas e o respectivo mapeamento. A
regulamentação ou zoneamento das áreas ribeirinhas definirá tipos de
ocupação que serão permitidas nas regiões de maior ou menor risco à
inundação e deve fazer parte do plano diretor da cidade.
Assim, o mapeamento das planícies de inundação de uma cidade é
um instrumento essencial para a ordenação do uso e ocupação do solo e o
direcionamento das expansões urbanas. Além de facilitar a elaboração do
Plano de Defesa Civil que estabelece as ações individuais e corretivas para
minimizar perdas durante as enchentes (CPRM, 2004).
2.4. Mapeamento das áreas de inundação
De acordo com TUCCI (2002), o mapeamento de áreas de inundação
pode ser de dois tipos:
a) mapas de planejamento: estes definem as áreas atingidas por cheias de
tempos de retorno (TR) escolhidos;
b) mapas de alerta: estes informam em cada esquina ou ponto de controle o
nível da régua no qual inicia a inundação, permitindo o acompanhamento da
evolução da enchente.
Para a elaboração destes mapas são necessários os seguintes
dados:
9 Nivelamento do instrumento de medida de lâmina d’água a um zero
absoluto;
9 Topografia da cidade no mesmo referencial absoluto da régua
linimétrica;
9 Estudo de probabilidade de inundações de níveis para uma seção na
proximidade da cidade;
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
18
9 Níveis de enchente, ou marcas ao longo da cidade que permitam a
definição da linha d’água;
9 Seções batimétricas ao longo do rio no perímetro urbano;
9 Cadastramento das obstruções ao escoamento ao longo do trecho
urbano, como pontes, edifícios e estradas, entre outros.
Na prática, é muito difícil a obtenção de todas as informações
relacionadas. Assim, divide-se o estudo em duas fases: mapeamento
preliminar e mapeamento definitivo.
Fase 01: Mapeamento Preliminar
Este é baseado em mapas topográficos existentes e nas marcas de
enchentes.
Para os projetos de abastecimento de água são elaborados mapas
topográficos com curvas de nível de 5m em 5m. Estes não possuem a
precisão desejada, mas podem ser usados preliminarmente. Os erros podem
ser minimizados com o auxílio de visitas em campo e fotos aéreas.
Considerando que os níveis de enchente são conhecidos na seção da
régua, para transportá-los para as seções ao longo do trecho urbano é
necessário conhecer a declividade da linha de água. As marcas de enchente
podem ser usadas na definição dessa declividade. (TUCCI, 2002)
Essas marcas, geralmente, são difíceis de serem obtidas, pois após a
inundação não existe a preocupação de se fazer seu registro.
Fase 02: Mapeamento Definitivo
Neste tipo de mapeamento é necessário um levantamento topográfico
mais detalhado. Devem-se determinar as curvas de nível com espaçamento
de 0,5 ou 1,0 m, dependendo das condições do terreno.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
19
Para este mapeamento devem ser consideradas todas as obstruções
ao escoamento: pilares de pontes, estradas, edifícios, caracterizando em
planta e, em seção o tipo de cobertura e obstrução.
Com a batimetria ao longo da cidade é possível determinar as cotas
de inundação, de acordo com o seguinte procedimento:
a) Calcular a linha de água, a partir de um modelo de escoamento
permanente. Neste ponto, podem-se ajustar as rugosidades baseando-se
nas marcas de enchentes e na curva de descarga do posto fluviométrico.
b) Conhecidas as rugosidades pode-se estabelecer a linha de água para as
vazões correspondentes aos diferentes tempos de retorno e, em
conseqüência, elaborar o mapeamento das áreas atingidas. (TUCCI, 2002)
2.5. Mapeamento de áreas inundáveis utilizando um
SIG
O mapeamento das planícies de inundação através de um SIG
consiste basicamente no relacionamento entre o modelo digital de terreno
(MDT) da área em estudo, também chamado de modelo numérico de terreno
(MNT), e os perfis da linha d’água dos eventos de cheia com diferentes
probabilidades de excedência (CPRM, 2004).
2.6. Geoprocessamento
O termo Geoprocessamento denota a disciplina do conhecimento que
utiliza técnicas matemáticas e computacionais para o tratamento da
informação geográfica e que vem influenciando de maneira crescente as
áreas de Cartografia, Análise de Recursos Naturais, Transportes,
Comunicações, Energia e Planejamento Urbano e Regional. As ferramentas
computacionais para Geoprocessamento, chamadas de Sistemas de
Informação Geográfica (SIG), permitem realizar análises complexas, ao
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
20
integrar dados de diversas fontes e ao criar bancos de dados geo-
referenciados. Tornam ainda possível automatizar a produção de
documentos cartográficos (CAMARA et al., 2001).
O termo SIG é aplicado para sistemas que realizam o tratamento
computacional de dados geográficos e recuperam informações não apenas
com base em suas características alfanuméricas, mas também através de
sua localização espacial. Oferecem ao administrador (urbanista, planejador,
engenheiro) uma visão inédita de seu ambiente de trabalho, em que todas
as informações disponíveis sobre um determinado assunto estão ao seu
alcance, interrelacionadas com base no que lhes é fundamentalmente
comum - a localização geográfica. Para que isto seja possível, a geometria e
os atributos dos dados num SIG devem estar georreferenciados, isto é,
localizados na superfície terrestre e representados numa projeção
cartográfica.
O requisito de armazenar a geometria dos objetos geográficos e de
seus atributos representa uma dualidade básica para SIGs. Para cada objeto
geográfico, o SIG necessita armazenar seus atributos e as várias
representações gráficas associadas. Devido a sua ampla gama de
aplicações, que inclui temas como agricultura, floresta, cartografia, cadastro
urbano e redes de concessionárias (água, energia e telefonia), há pelo
menos três grandes maneiras de utilizar um SIG:
9 Como ferramenta para produção de mapas;
9 Como suporte para análise espacial de fenômenos;
9 Como um banco de dados geográficos, com funções de
armazenamento e recuperação de informação espacial.
Estas três visões do SIG são antes convergentes que conflitantes e
refletem a importância relativa do tratamento da informação geográfica
dentro de uma instituição.
De acordo com CAMARA et al. (2001) as principais características de
SIGs são:
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
21
9 Inserção e integração, numa única base de dados, informações
espaciais provenientes de dados cartográficos, dados censitários e
cadastro urbano e rural, imagens de satélite, redes e modelos
numéricos de terreno;
9 Oferece mecanismos para combinar as várias informações, através
de algoritmos de manipulação e análise, bem como consulta,
recuperação, visualização e plotagem do conteúdo da base de dados
geo-referenciados.
Numa visão abrangente, pode-se indicar que um SIG tem os
seguintes componentes, como mostrados na Figura 2.2 (DRUCK et al.,
2004):
9 Interface com usuário;
9 Entrada e integração de dados;
9 Funções de processamento gráfico e de imagens;
9 Visualização e plotagem;
9 Armazenamento e recuperação de dados (organizados sob a forma
de um banco de dados geográficos).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
22
Figura 2.2: Arquitetura de Sistema de Informação Geográfica
(DRUCK et al., 2004)
DRUCK et al. (2004) cita em seu livro alguns programas
especializados em análise espacial e SIGs:
9 IDRISI: Realiza análise geo-estatísticas; possui interface com o
ambiente GSTAT;
9 GRASS: Realiza análise geo-estatísticas; possui interface com o
ambiente GSTAT;
9 GSTAT: Ambiente para desenvolvimento de programas em geo-
estatística, escrito em C; possui interface com IDRISI e GRASS;
9 SpaceStat: Software para análise espacial de áreas, com ênfase em
técnicas de regressão espacial; possui interface com ArcView;
9 SPRING: Software de geoprocessamento de propósito geral, com
funções de processamento de imagens, modelagem de terreno,
álgebra de mapas e consulta a bancos de dados geográficos; possui
interface com SpaceStat e suas funções de geo-estatística utilizam a
GSLIB;
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
23
9 ArcGIS Geostatiltical Analyst: Extensão do ArcGIS (software de
geoprocessamento de propósito geral).
Assim, vários são os programas de SIG, cada um com determinadas
características. Dentre os citados acima está o programa que foi utilizado
nesta dissertação: o SPRING. Alguns dos motivos que levaram a escolha de
tal programa para ser usado foram as seguintes:
9 Trata-se de um programa livre, disponível em www.dpi.inpe.br/spring;
9 Apresenta funções específicas na área de processos hidrológicos,
modelagem numérica de terreno, entre outras;
9 Possui um sistema de ajuda rápido e eficiente, oferecido pelo Instituto
de Pesquisas Espaciais (INPE);
9 Permite alterações em seu código fonte, de acordo com determinadas
necessidades dos usuários (fato ocorrido nesta dissertação);
9 Apresenta uma interface amigável e simples.
2.7. Panorama Mundial
As manchas de inundação podem ser usadas como uma poderosa
ferramenta na elaboração de planos diretores e zoneamento urbano. Trata-
se da elaboração de mapas que apresentam as regiões mais afetadas em
caso de cheias.
Em função de sua própria natureza, as manchas de inundações, devem
ser construídas utilizando as técnicas de geoprocessamento, aliados a
modelos hidráulicos e hidrodinâmicos. Assim, existem no mercado vários
programas que são capazes de elaborar as manchas.
Em alguns países, afetados por cheias, são desenvolvidas normas
para a elaboração de projetos de mapeamento, planos de emergência, entre
outros. Há uma força conjunta entre os governos federal, estaduais e
municipais.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
24
Na Suécia, a integração de modelos hidrodinâmicos e SIG, é desenvolvida
para trechos de canais naturais em áreas residenciais. No Michigan, EUA,
foram estimados cotas de inundações para um período de retorno de 100
anos.
No Vietnã, no Delta Mekong, a subida de marés fez com que fosse
construída uma mancha de transbordamento. Na Noruega, após um evento
de cheia crítico, o governo deixou a cargo de um departamento federal o
problema referente a inundações.
A) Estudo de caso: Eskilstuna - Suécia
Este estudo foi uma tentativa de desenvolver e integrar metodologias
para previsão de enchentes, usando SIG, com modelagem hidrodinâmica,
além de obter informações de enchentes para planos de emergência. A
possibilidade de simulação de um evento de cheia é explorada ao longo de
um trecho do rio localizado numa área residencial na comunidade de
Eskilstuna, Suécia (YANG & RYSTEDT, 2002).
Foram criados modelos digitais de elevação, hidrologicamente
corrigidos, usando algoritmos disponíveis em ARC/INFO SIG. Outras bases
de dados relevantes (como o estado de prédios, canais), foram
topologicamente corrigidas e relacionadas para análise. Estes dados foram
usados para preparar a entrada para o MIKE21, um programa de
modelagem numérica hidráulica, com um formato específico para
modelagem hidrodinâmica, os resultados obtidos foram então transferidos
para o SIG para visualização e análise (YANG e RYSTEDT, 2002).
Os resultados deste estudo apresentaram que a integração do SIG
com a modelagem hidrodinâmica é um eficiente caminho para a previsão de
cheias e obtenção de informações de inundações para planos de
emergência e avaliação do grau de risco ao qual uma comunidade pode
estar submetida (YANG e RYSTEDT, 2002).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
25
A Figura 2.3 apresenta o fluxograma do processamento de dados e
do procedimento de modelagem para obtenção do mapa de inundação.
A Figura 2.4 apresenta uma simulação das áreas afetadas pela
inundação, considerando um TR de 100 anos. Onde a linha azul é a calha
do rio e os pontos em rosa são os locais inundados.
Figura 2.3: Fluxograma do processamento dos dados e procedimentos de
modelagem. (YANG & RYSTEDT, 2002)
Preparar MDE corrigido hidrologicamente.
Preparar conjunto de dados (rios, canais, etc.) e seus atributos.
Gerar entrada com dados de cota-área-volume para o MIKE21.
Executar modelo hidrodinâmico MIKE21.
Transferir os resultados do modelo para ARC/INFO e converter a
poligonal para raster.
Sobrepor os layers necessários.
Analisar e mapear.
Visualização dos mapas de inundação.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
26
Figura 2.4: As áreas afetadas considerando
um TR de 100 anos. (YANG & RYSTEDT,
2002)
B) Estudo de caso: Michigan - EUA (HACHETT, 2002)
Foi realizado um estudo no estado de Michigan (EUA), para estimar
cheias em áreas com histórico de inundações no Condado de Marquette,
utilizando SIG.
Inicialmente o estudo propunha calcular a inundação para um evento de
100 anos para grandes áreas do condado. Para tanto foram usados todos os
dados de cheias disponíveis associados a SIG.
Infelizmente, não existiam dados suficientes para descrever exatamente a
inundação para um evento de 100 anos. O fator limitante foi a falta de dados
hidrológicos. A empresa PlanSight e o condado decidiram usar estimativas
de altura de cheias para o modelo de inundação, nas áreas de projeto para
as quais não poderiam ser estimados os dados para uma inundação de 100
anos.
O resultado desse estudo foi a elaboração de um modelo digital de
elevação, apresentado na Figura 2.5, considerando um período de retorno
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
27
de 100 anos. Foram definidas áreas atingidas por elevações do nível dos
rios, estabelecidos arbitrariamente em 2, 5 e 10 pés.
Figura 2.5: Trecho do mapa de inundação (HACKETT, 2002)
C) Estudo de caso: Vietnã
INOUE et al. (2000) desenvolveu um modelo matemático que analisa
a inundação em uma rede/malha de rios, em uma e duas dimensões -1D e
2D. Este modelo foi aplicado no Delta do Mekong – Vietnã, onde os rios
formam uma rede que cercam regiões inundáveis. Foram considerados
neste estudo os Rio Mekong, Rio Basak e muitos canais que dirigem-se ao
plano de inundação.
Duas situações foram analisadas: no primeiro caso a simulação foi
executada considerando o escoamento confinado na calha dos rios, ou seja,
sem inundação; no segundo caso, não apenas o escoamento numa
dimensão, mas a planície de inundação (2D).
A Figura 2.6 apresenta a distribuição da inundação obtida
computacionalmente, para um TR de 50 anos. A partir dos resultados da
simulação, as características do fluxo de inundação no Delta do Mekong são
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
28
analisadas considerando a capacidade de dispersão da inundação. O
resultado foi comparado, também, com os registros reais da inundação de
1994.
Figura 2.6: Máxima distribuição de inundação no Delta do Mekong.
(INOUE et al., 2000)
D) Estudo de caso: Noruega (OYDVIN , 2006)
Um projeto, iniciado em 1998, de mapeamento de áreas inundáveis foi
financiado pelo governo norueguês e regulamentado pelo NVE (Norweigian
Water Resources and Energy Administarion). Áreas passíveis de inundações
e onde existia risco de perdas econômicas foram mapeadas. A região
analisada é composta de 188 rios, que se estendem cobrindo 1750 km de
comprimento. Estes foram identificados e classificados em três classes de
prioridade dependendo do risco de inundação.
Os perfis de inundação foram estimados através de programas de
simulações hidráulicos, o MIKE11 e o HEC-RAS.
As diretrizes incluem análises hidrológicas, hidráulicas, aquisição de dados
e análises de zonas de inundação. Foram gerados relatórios de cheias,
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
29
perfis de rios e mapas digitais. Seis diferentes escoamentos foram
mapeados, isto é, inundações para 10, 20, 50, 100, 200 e 500 anos.
Na Figura 2.7 é apresentado um dos mapas das áreas inundáveis
elaborados pelo governo da Suécia, onde pode-se verificar o
transbordamento do leito do rio assinalado em azul.
Figura 2.7: Mapa de inundação (OYDVIN, 2006)
2.8. Panorama Brasileiro
A) Estudo de caso: Rio Doce – Minas Gerais
Em 2004, a CPRM, com apoio da ANA e IGAM, entre outros órgãos
estaduais, conclui um relatório técnico sobre a “Definição da Planície de
Inundação da Cidade de Governador Valadares”. Este apresentava a
metodologia utilizada para a definição das áreas inundáveis da cidade de
Governador Valadares associadas a diferentes riscos de ocorrência de
cheias através da combinação de um modelo hidrodinâmico e um SIG
(CPRM, 2004).
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
30
A cidade de Governador Valadares, localizada na região leste de Minas
Gerais, é banhada pelos rios Doce, Piracicaba e Santo Antônio. Sendo estes
os principais responsáveis pelas enchentes ocorridas na cidade.
As principais etapas realizadas foram (CPRM, 2004):
9 Levantamento das informações existentes e consistência dos dados;
9 Locação e levantamento topobatimétrico das seções transversais e
monitoramento dos níveis do rio Doce;
9 Análise de freqüência de vazões máximas;
9 Calibração e validação do modelo hidráulico: “Standard Step Method”,
usando o programa HEC-RAS do U.S. Army Corps of Engineers;
9 Definição dos perfis de linha d’água associados a diferentes períodos
de retorno;
9 Mapeamento das áreas inundáveis utilizando um SIG: foi usado o
programa IDRISI for Windows, versão 2.007.
O mapeamento das áreas inundáveis da cidade de Governador
Valadares não apresentou diferenças significativas entre as áreas
delimitadas e as marcas de cheias levantadas pela Prefeitura (CPRM, 2004).
A Figura 2.8 apresenta o mapeamento das áreas inundadas nas cheias de
1979, 1992 e 1997.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
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Figura 2.8: Áreas inundadas nas cheias de 1979, 1992 e 1997 (CPRM, 2004)
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
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utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
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B) Estudo de caso: Curitiba - Paraná
O estado do Paraná, onde diversas cidades são atingidas
periodicamente pelos efeitos das inundações, tem desenvolvido um bom
trabalho de monitoramento hidrometeorológico. Além disso, implantou uma
estrutura de suporte à decisão para controle de cheias no Alto Iguaçu, na
Região Metropolitana de Curitiba (RMC), sendo a Superintendência de
Desenvolvimento de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental
(SUDERHSA), órgão da Secretaria do Meio Ambiente e Recursos Hídricos,
a receptora e usuária desta tecnologia.
De acordo com CARVALHO (1999) apud MENDES & CIRILO (2001)
4
foi feita a implementação do módulo MIKE11 GIS, sistema escolhido para
modelar os processos de cheia para a bacia hidrográfica do Alto Rio Iguaçu.
Uma simulação é apresentada na Figura 2.9.
4
CARVALHO, M. L. C., LASARTE, A. E., SANTOS,E., DOMIT, V. M. M. e MANASSÉS,E.J.
1999. Informação Geográfica no Alto Rio Itaguaçu na Região Metropolitana de
Curitiba, para Gerenciamento de Cheias. XIII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos.
Belo Horizonte.
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
33
Figura 2.9: Mapa de inundação gerado – ajuste do modelo hidrodinâmico – Cheia
de 1995 na Região Metropolitana de Curitiba (MENDES & CIRILO, 2001).
C) Estudo de caso: Itajubá – Sul de Minas Gerais
A cidade de Itajubá convive com o problema de cheias há muitas
décadas, sendo bastante vulnerável às inundações. Assim, vários estudos
foram realizados nesta área.
Em 2000, VIANNA, aplicou uma metodologia que compreendia a
utilização de modelos hidrológicos e hidráulicos e de um SIG, para a
delimitação da planície de inundação em áreas urbanas. Foram usados os
modelos HEC-HMS (chuva-vazão) e HEC-RAS (determinação do perfil da
linha d’água), e o programa IDRISI, como SIG. Como resultados foram
gerados mapas para TR de 2, 10 e 100 anos.
FIGUEIREDO (2003) delineou a área inundada para a cheia de
janeiro de 2000. Para tanto utilizou o programa SPRING e dados altimétricos
Capítulo 02 – Revisão Bibliográfica
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
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do município, considerando o principal rio que atravessa a cidade: o Rio
Sapucaí, desconsiderando os seus afluentes.
A Figura 2.10 apresenta o resultado obtido por FIGUEIREDO (2003).
Figura 2.10: Área urbana do município de Itajubá alagada – evento de
janeiro de 2000. (FIGUEIREDO, 2003).
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
35
Capítulo 3 - Materiais e Métodos
O município de Itajubá – MG, desde sua fundação, sofre com
problemas de inundações. De acordo com MORAES (2003) foram 74
eventos de cheia, desde 1821. Sendo algumas consideradas de grande
porte e algumas localizadas
5
. PINHEIRO (2005) apresentou um
levantamento técnico sobre esses eventos em Itajubá, além do levantamento
de algumas características hidráulicas do Rio Sapucaí dentro do município
de Itajubá.
No sentido de minimizar as perdas ocasionadas por tais eventos, este
trabalho objetiva a determinação de áreas inundáveis para eventos com
períodos de retorno diversos. Para tanto propõe a elaboração de manchas
de inundação para a área urbana do município de Itajubá.
Para a elaboração da mancha de inundação foram necessários:
9 Dados hidrológicos;
9 Levantamento aerofotogramétrico do município;
9 Levantamento altimétrico;
9 Histórico das inundações;
9 Cotas de Inundações, para vários períodos de retorno;
9 Delineamento dos rios e ribeirões que atravessam o município;
9 Os programas: AutoCad e SPRING.
5
Com base em relatos históricos, embasados em entrevistas com moradores e recortes de
jornais.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
36
3.1. Caracterização da área de estudo
3.1.1. O Município
A área de estudo localiza-se no município de Itajubá – Minas Gerais,
que está localizado pelas coordenadas Latitude Sul – 22º:25’:36,55” e
Longitude Oeste “Greenwich”- 45º:27’:33,42” (Igreja Matriz de Soledade), na
região do Sul de Minas. Na Figura 3.1 pode-se verificar a posição
privilegiada do município.
Figura 3.1: Localização do município de Itajubá
De acordo com censo do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística
- IBGE - o município de Itajubá possuía em 2005 uma população de,
aproximadamente, 89.795 habitantes, em uma área de 290 km
2
. Sendo
80% de área rural e 20% Km
2
de área urbana, aproximadamente.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
37
A topografia de Itajubá é do tipo ondulada-montanhosa, sendo a maior
parte montanhosa.
A cidade possui 57 bairros limitando-se, ao norte, com os municípios:
São José do Alegre e Maria da Fé; ao Sul, Wenceslau Brás e Piranguçu; a
Oeste, Piranguinho e a Leste com Delfim Moreira, exercendo influência
direta sobre 14 municípios da região.
As terras itajubenses estão nas encostas da Mantiqueira, e o conjunto
geográfico é formado das seguintes serras principais: do Juru, do Ano Bom,
do Goiabal, do Lourenço Velho, ao norte; da Água Limpa e dos Toledos, a
leste; do Pouso Frio, ao sul; o Morro da Piedade e outras elevações
menores, a oeste.
Em 1999, foi realizado a pedido da prefeitura municipal de Itajubá, um
levantamento aerofotogramétrico do município. Tal material foi indispensável
na elaboração desta dissertação. O levantamento continha além das fotos
aéreas, o levantamento altimétrico, com dois tipos de arquivos: com curvas
de nível de 10 em 10 m e com curvas de nível de 100 em 100 m. O
consórcio responsável pelo projeto foi composto pelas empresas Embrafoto
e BASE aerofotogramétrica e projetos S.A.
3.1.2. O Rio Sapucaí
Nascendo na Serra da Mantiqueira, no município de Campos de Jordão –
SP, a aproximadamente 1.700m de altitude, e desaguando no Rio Grande
(Lago de Furnas), a aproximadamente 780m de altitude, na margem
esquerda, no município de Paraguaçu – MG, o rio Sapucaí é o principal rio
da região. Atravessa dois estados: São Paulo e Minas Gerais, percorrendo
34 km no primeiro e 309 km no segundo, aproximadamente.
Como a área de interesse dessa dissertação é o município de Itajubá,
o trecho do rio Sapucaí a ser estudado pertence à Bacia do Alto Sapucaí. Na
Bacia do Alto Sapucaí, da nascente até uma seção da foz do Ribeirão
Vargem Grande, o rio percorre aproximadamente 120 km. A área de
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
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drenagem do trecho estudado tem um total de aproximadamente de 1.000
km², da nascente até o município de Itajubá. A Bacia localiza-se entre os
paralelos 22º:40':38" e 22º:12':33" de latitude sul e os meridianos 45º:04':39"
e 45º:45':33".
A Figura 3.2 apresenta um mapa da bacia do Alto Sapucaí.
Legenda
Rios
Limite da Bacia Hidrográfica
Município
Estação Base
Unidade
Escala
1: 400.000
m
estação-base
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Itajubá
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Figura 3.2: Bacia do Alto Sapucaí. Elaborado por MONI SILVA.
A seguir serão apresentadas algumas características fisiográficas da
Bacia do Alto Sapucaí:
A) Clima: O clima na cabeceira, influenciado pela Serra da Mantiqueira, é
caracterizado por temperatura média anual de 13,6°C e total médio anual de
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
39
precipitação superior a 1500 mm. No restante, da bacia predominam
temperaturas amenas durante o ano todo, com valores médios entre 18°C e
22°C, com precipitação média anual inferior a 1500 mm, podendo ocorrer 1
ou 2 meses sem chuva. Verificam-se 2 estações bem definidas: uma
estação chuvosa e outra seca que, de acordo com a classificação de
Köppen, é do tipo Aw. Durante os meses de maior atividade convectiva, a
Zona de Convergência do Atlântico Sul é um dos principais fenômenos que
influenciam no regime de chuvas dessa região.
B) Vegetação: Os terrenos da bacia são ocupados predominantemente por
pastagens e remanescentes de matas galeria e araucárias, e também
atividades agrícolas.
C) Geologia e Solos: O solo predominantemente é o latossolo vermelho. A
geologia é formada por rochas pré-cambrianas representadas pelo
Complexo Varginha-Guaxupé.
D) Relevo: Na região do Alto Sapucaí o relevo é constituído por Planícies
Interioranas Fluviais e/ou Fluviolacustres conhecidas também como várzeas
que representam formas de relevo de acumulação alúvio-coluvial, sujeitas a
inundações, irregularmente distribuídas ao longo da drenagem. O município
de Itajubá apresenta-se plano (10%), ondulado (12%) e montanhoso em sua
maior parte (78%).
O Rio Sapucaí é o principal rio de Itajubá. Divide a cidade
praticamente ao meio. É relevante sua importância no progresso e na vida
da cidade, sobretudo no passado, com o favorecimento da navegação.
Recolhendo as águas de vários tributários menores como o Rio Piranguçu,
Ribeirão Anhumas e o Ribeirão José Pereira. A empresa de saneamento de
Itajubá, COPASA, retira dele cerca de 70% da água consumida pela cidade
e lança todo o esgoto gerado. Mas no período de chuvas leva preocupação
a toda a população que teme pelo seu transbordamento.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
40
3.2. Histórico das Inundações
As cheias no município de Itajubá existem desde a sua fundação e é
algo que tem preocupado as autoridades municipais, bem como a população
que tem sofrido com esses eventos ao longo dos anos (PINHEIRO, 2005).
De acordo com BARBOSA et al. (2000) as cheias têm ceifado vidas e
recursos da população, como seus bens, adquiridos ao longo de vários anos
de trabalho. Há habitantes que na última cheia, ocorrida no ano de 2000,
perderam tudo, inclusive suas moradias e 80% da população foi atingida.
PINHEIRO (2005) estabeleceu os níveis de cheias, ocorridas em
Itajubá e dividiu-as em Cheias de “Grande” e de “Pequena” magnitude, em
função dos níveis atingidos em cada uma delas. Em função dos dados
coletados o autor estabeleceu tempos de retorno para as cheias.
PINHEIRO (2005) apresenta o quanto a cidade é vulnerável às
cheias: ao percorrer as margens do rio Sapucaí, no território do município de
Itajubá, pode-se verificar por análise visual a vulnerabilidade do trecho em
relação às enchentes. Assim que termina o percurso pelo trecho íngreme
das encostas da Serra da Mantiqueira, o rio Sapucaí recebe os afluentes: rio
de Bicas e rio Santo Antônio, pela margem direita, passando a percorrer um
estirão inserido em uma planície aluvionar, com menores declividades. No
desenvolvimento por essa planície, a morfologia fluvial fica caracterizada por
uma calha menor, conformada pelas vazões médias e cheias mais
freqüentes, e por uma planície de inundação adjacente, por onde escoam as
vazões de transbordamento das enchentes de maior magnitude.
A planície de inundação apresenta uma topografia favorável às
ocupações pelas atividades antrópicas, com seus terrenos planos, sendo
praticamente a única área passível de desenvolvimento, no domínio dos
vales encaixados e estreitos da Serra da Mantiqueira. No caso do rio
Sapucaí, fica notável a crescente ocupação a partir da foz do rio de Bicas,
inicialmente, com estabelecimentos rurais, culturas irrigadas e pastagens,
evoluindo, progressivamente, para a zona urbana da cidade de Itajubá.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
41
As fotos, apresentadas por PINHEIRO (2005), mostram duas
enchentes ocorridas em Itajubá. Em janeiro de 1957, na Avenida Cel.
Carneiro Junior, em frente à Casa Dois Irmãos (Calçados), com cota do
terreno 842,40m , verificou-se um nível de cheia: 90 cm (cota de cheia:
843,30m) – Figura 3.3. Em janeiro de 2000 na marginal direita do conjunto
Universitário da FEPI, com cota do terreno 843,70m, verificou-se um nível
de cheia de 100 cm (Cota da Cheia: 844,70 m)
6
– Figura 3.4.
Figura 3.3: Enchente de 17/01/1957 – Av. Cel. Carneiro Junior.
Em frente à Casa Dois Irmãos (Calçados)
6
Esses valores determinados por PINHEIRO (2005) estão sendo revistos, considerado que
esses dados foram determinados a partir de uma restituição aerofotogramétrica feita em
1980. Agora, com os dados do levantamento aerofotogramétrico e topográfico de todo o
município, esses dados podem ser atualizados.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
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42
Figura 3.4: Enchente de 02/01/2000
Marginal Direita Conjunto Universitário da FEPI
3.3. Dados
3.3.1. Dados hidrológicos e as cotas de inundação
PINHEIRO (2005), baseado em séries históricas de cotas em
estações fluviométricas da região, estimou as vazões máximas anuais
históricas, com suas respectivas cotas altimétricas, profundidades na seção
(H), probabilidade de ocorrência anual (com base em uma distribuição de
Gumbel) e os tempos de retorno, para o período de 1874 a 2003
7
, que está
resumida na tabela 3.1, para o município de Itajubá.
Os dados apresentados pela Tabela 3.1 referem-se a uma estação
chamada de “Estação-Base”. A partir dos dados de 29 seções ao longo do
trecho itajubense do rio Sapucaí, foi escolhida uma seção para onde todos
os dados pudessem ser transpostos. Assim, a estação de captação da
COPASA foi escolhida como Estação-base, porque nela foi implantada no
ano de 2003 uma estação fluviométrica, onde as leituras são realizadas
diariamente, de 3 em 3 horas. Outra vantagem é que a estação da COPASA
7
O período não é contínuo, possuindo alguns anos sem dados.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
43
se encontra a montante da cidade, o que num sistema de previsão e alerta
de cheias é importante para a defesa civil do município. A área da bacia a
montante dessa seção é de, aproximadamente, 880 km
2
. A localização da
estação-base é 22º:26’:43,9” S e 45º:25’:26,8” W, com datum SAD 69.
De acordo com BARBOSA et al. (2000), a declividade da lâmina
d’água do Rio Sapucaí no perímetro urbano da cidade, por ocasião do pico
de cheia de 2000, ocorrida no mês de janeiro, apresentou um resultado de
0,66 m/km, conforme Figura 3.5, medida ao longo das seções de estudo.
PINHEIRO (2005) baseado em outros autores e em medições
realizadas construiu e utilizou no trabalho as declividades apresentadas pela
Figura 3.6.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
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Tabela 3.1: Resumo das cotas e vazões de inundações para o período de 1874 a
2002 – Estação-base COPASA. Fonte: PINHEIRO (2005)
H Cota Vazão Prob TR H Cota Vazão Prob TR
[m] [m] [m³/s] [%] [anos] [m] [m] [m³/s] [%] [anos]
1874 9,6 848,1 973,3 0,0 141790,1 1963 3,6 842,2 69,2 58,1 1,7
1919 7,2 845,8 291,8 4,7 21,1 1964 3,4 842,0 61,8 61,7 1,6
1929 8,6 847,2 635,7 0,1 1780,8 1965 4,2 842,7 83,9 51,3 2,0
1930 5,6 844,2 134,8 31,1 3,2 1966 4,2 842,8 86,1 50,3 2,0
1931 5,0 843,6 108,2 40,8 2,4 1967 3,2 841,8 56,2 64,3 1,6
1932 3,8 842,4 74,7 55,5 1,8 1968 2,7 841,3 40,4 71,7 1,4
1933 2,7 841,3 40,7 71,6 1,4 1969 2,1 840,7 22,5 79,7 1,3
1934 4,3 842,9 88,6 49,2 2,0 1974 4,0 842,6 79,5 53,3 1,9
1935 7,1 845,7 283,5 5,3 19,0 1975 4,1 842,7 82,3 52,0 1,9
1936 4,4 843,0 90,6 48,3 2,1 1976 3,8 842,4 74,1 55,8 1,8
1937 4,4 842,9 89,4 48,8 2,0 1977 5,5 844,1 128,8 33,1 3,0
1938 3,9 842,5 75,8 55,0 1,8 1978 3,9 842,5 77,0 54,5 1,8
1939 4,2 842,8 85,3 50,7 2,0 1979 7,4 846,0 327,3 3,0 33,1
1940 7,2 845,8 291,8 4,7 21,1 1980 4,5 843,1 93,6 47,0 2,1
1941 3,6 842,2 68,9 58,3 1,7 1981 5,2 843,8 116,1 37,8 2,6
1942 3,7 842,3 72,1 56,7 1,8 1982 4,7 843,3 99,4 44,5 2,2
1943 3,6 842,2 68,6 58,4 1,7 1983 5,6 844,1 131,2 32,3 3,1
1944 2,8 841,4 44,2 70,0 1,4 1984 2,9 841,5 48,0 68,2 1,5
1945 8,5 847,1 601,3 0,1 1139,4 1985 5,4 844,0 122,9 35,2 2,8
1946 2,9 841,4 45,2 69,5 1,4 1986 4,8 843,3 100,9 43,8 2,3
1947 4,6 843,1 95,1 46,3 2,2 1987 3,8 842,4 74,1 55,8 1,8
1948 4,2 842,7 83,9 51,3 2,0 1988 4,7 843,3 99,7 44,4 2,3
1949 4,9 843,5 104,3 42,4 2,4 1989 4,1 842,7 83,7 51,4 1,9
1950 3,9 842,4 75,6 55,1 1,8 1990 4,1 842,7 83,7 51,4 1,9
1951 3,7 842,3 70,1 57,7 1,7 1991 7,4 846,0 327,3 3,0 33,1
1952 3,5 842,1 64,8 60,2 1,7 1992 4,6 843,2 96,5 45,7 2,2
1953 2,8 841,4 42,3 70,9 1,4 1993 5,0 843,6 108,9 40,6 2,5
1954 4,7 843,2 97,9 45,1 2,2 1994 5,0 843,5 107,2 41,2 2,4
1955 3,6 842,2 67,5 58,9 1,7 1995 4,9 843,5 105,6 41,9 2,4
1956 4,7 843,3 99,7 44,4 2,3 1996 5,3 843,9 119,2 36,6 2,7
1957 8,4 847,0 586,0 0,1 934,7 1997 5,1 843,6 110,6 39,9 2,5
1958 4,7 843,3 99,4 44,5 2,2 1998 3,9 842,5 77,0 54,5 1,8
1959 4,2 842,7 83,9 51,3 2,0 1999 5,1 843,7 111,3 39,6 2,5
1960 4,6 843,1 95,1 46,3 2,2 2000 8,3 846,9 550,3 0,2 588,9
1961 4,8 843,4 102,4 43,2 2,3 2001 3,8 842,4 73,9 55,9 1,8
1962 4,9 843,5 105,6 41,9 2,4 2002 4,5 843,1 94,5 46,6 2,1
Ano Ano
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
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utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
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Figura 3.5: Declividade da linha d’água, por ocasião da cheia de 02 a 04/01/2000.
Fonte: BARBOSA et al (2000)
Figura 3.6: Declividade do Rio Sapucaí em cheias e em nível de vazante.
Fonte: PINHEIRO (2005)
y = 0,00066x + 840,31639
R
2
= 0,94289
833
835
837
839
841
843
845
847
849
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Distância longitudinal [km]
Altitude [m]
Cotas das margens
cotas máximas da cheia de 2000
d = 0,66 m/km
d = 0,70 m/km
d = 0,63 m/km
833
835
837
839
841
843
845
847
849
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
Distância longitudinal [km]
Altitude [m]
Cotas das margens
cotas máximas da cheia de 2000
cotas máximas da cheia de 1991
Nível de vazante (2005)
d = 065 m/km
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PINHEIRO (2005) apresentou a topobatimetria da seção hidráulica da
estação-base, realizada em 25/03/2005 - Figura 3.7. Sendo obtida a partir de
uma estação total.
Figura 3.7: Topobatimetria da seção da Estação-base COPASA
Fonte: PINHEIRO (2005)
PINHEIRO (2005) baseado no programa elaborado por BARBOSA &
MATOS (2004) de geração de curvas-chave construiu a curva-chave
apresentada na forma Nível x Vazão, conforme Figura 3.8 ou na forma
Vazão x Nível, conforme Figura 3.9.
Além disso, PINHEIRO (2005) elaborou o gráfico de tempo de
recorrência das vazões máximas, juntamente com sua curva de ajuste, que
se encontra na Figura 3.10. O gráfico da probabilidade de ocorrência de um
evento crítico, juntamente com a vazão de transbordamento na Estação-
base, encontra-se na Figura 3.11. Também verificou que a vazão de
transbordamento, nessa seção é de 125m³/s, e de acordo com a Figura
3.10, o tempo de retorno para este transbordamento é igual a 3,22 anos.
0
2
4
6
8
10
12
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Distância (m)
Nível (m)
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Figura 3.8: Curva-chave (nível x vazão) – Estação-base COPASA
Fonte: PINHEIRO (2005)
Figura 3.9: Curva-chave (vazão x nível) ) – Estação-base COPASA
Fonte: PINHEIRO (2005)
Nível = -7,78935E-17Q
6
+ 3,26645E-13Q
5
- 5,51095E-10Q
4
+ 4,77773E-07Q
3
-
- 2,25511E-04Q
2
+ 5,90615E-02Q + 6,57529E-01
R
2
= 9,95873E-01
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
0 200 400 600 800 1000 1200
Vazão (m
3
/s)
Nível (m)
Vazão = -0,017524h
6
+ 0,439391h
5
- 3,612431h
4
+ 11,522986h
3
-
- 6,724786h
2
- 1,420594h + 2,207705
R
2
= 0,999644
0
200
400
600
800
1000
1200
012345678910
Nível d´água (m)
Vazão (m
3
/s)
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Figura 3.10: Tempo de recorrência das vazões máximas
Fonte: PINHEIRO (2005)
Figura 3.11: Probabilidade de ocorrência de um evento crítico
Fonte: PINHEIRO (2005)
Vazão = 82,455Ln(TR) + 28,462
R
2
= 0,9972
0
100
200
300
400
500
600
700
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
TR [anos]
Vazão [m
3
/s]
0,00
0,00
0,01
0,10
1,00
10,00
100,00
1 10 100 1000 10000
V
azões
[
m
3
/
s
]
Probabalidade anual [%]
Vazão de transbordamento
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Nos gráficos acima, a curva azul apresenta os dados coletados e a
curva vermelha o ajuste obtido.
3.3.2. Cotas de Inundação x TR
Na elaboração das manchas são necessários alguns dados e tabelas,
que devem ser calculados previamente.
Considerando a Estação-base COPASA como referência e a curva chave
do Rio Sapucaí, pode-se construir a Tabela 3.2 :
Tabela 3.2: As cotas de inundação para alguns TR , para o Rio Sapucaí.
Elaborado por MONI SILVA.
TR Q H cotas de inundação
[anos] [m³/s] [m] [m]
1 28,5 2,17 840,76
2 85,6 4,33 842,92
5 161,2 5,98 844,57
10 218,3 6,68 845,27
15 251,8 6,95 845,55
20 275,5 7,11 845,70
25 293,9 7,22 845,81
30 308,9 7,30 845,89
40 332,6 7,41 846,01
50 351,0 7,50 846,09
75 384,5 7,63 846,23
100 408,2 7,73 846,32
500 540,9 8,23 846,83
1000 598,0 8,45 847,04
1500 631,5 8,56 847,16
Onde TR são os períodos de retorno mais usados em projetos de
construção civil e na elaboração de planos diretores. A vazão e a respectiva
altura de transbordamento foram obtidas através do trabalho de PINHEIRO
(2005).
A primeira mancha foi gerada considerando a inundação de 2000, assim
na Estação-base COPASA, a cota de inundação foi de 846,90m.
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Partindo da posição dessa cota, várias seções foram definidas a montante
e a jusante. Dessas seções foram verificadas as suas coordenadas e
tomadas suas distâncias até o ponto mais a jusante do Rio Sapucaí, próximo
a foz do Rio Piranguçu (na saída da cidade).
As cotas de inundação para seção foram calculadas, considerando a
declividade do Rio Sapucaí. O mesmo processo foi repetido para o Rio
Piranguçu, Ribeirão Anhumas e Ribeirão José Pereira, que deságuam no
Rio Sapucaí dentro da cidade de Itajubá. A Tabela 3.3 apresenta as
declividades usadas para os cálculos das cotas de inundação.
Tabela 3.3: Declividades dos cursos d’água que atravessam Itajubá.
Fonte BARBOSA (2000) e PINHEIRO (2005)
Curso d’água Declividade
Rio Sapucaí 68 cm/km
Rio Piranguçu 60 cm/km
Ribeirão Anhumas 60 cm/km
Ribeirão José Pereira 70 cm/km
A Figura 3.12 apresenta um diagrama unifilar para o trecho do Rio Sapucaí
no município de Itajubá:
Rio Sapucaí
Ribeirão José Pereira
Ribeirão Anhumas
Rio Piranguçu
Figura 3.12: Diagrama unifilar do trecho itajubense do Rio Sapucaí. Elaborado
por MONI SILVA.
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Na Tabela 3.4 é apresentado um exemplo das tabelas com as cotas
de inundação geradas para as várias seções ao longo do Rio Sapucaí, para
um TR de 10 anos, no Anexo A.2 estão todas as tabelas usadas, para todos
os cursos d’água.
Tabela 3.4: As cotas de inundação para TR=10 anos em seções ao longo do Rio
Sapucaí. Elaborado por MONI SILVA.
distância cota de inundação Coordenadas Planas
seção
[m] [m] x [m] y [m]
1* 0,0 838,87 449.269,80 7.520.399,53
2 222,2 839,02 449.485,70 7.520.434,43
3 684,8 839,34 449.937,96 7.520.456,00
4 1034,8 839,58 450.188,83 7.520.647,33
5 1577,9 839,95 450.683,09 7.520.567,17
6 2005,9 840,24 451.095,99 7.520.561,64
7 2475,5 840,56 451.541,38 7.520.439,95
8 2825,2 840,79 451.842,72 7.520.350,39
9** 3130,8 841,00 452.004,67 7.520.092,34
10 3427,6 841,20 452.235,67 7.519.920,45
11 3597,8 841,32 452.363,28 7.519.810,65
12 3755,1 841,43 452.471,56 7.519.698,02
13 3913,3 841,53 452.626,16 7.519.677,80
14 4122,7 841,68 452.825,28 7.519.635,59
15 4445,2 841,90 453.027,59 7.519.877,39
16*** 4663,0 842,04 453.172,45 7.520.038,97
17 4809,5 842,14 453.315,70 7.520.023,01
18 4993,5 842,27 453.362,88 7.519.855,92
19 5175,9 842,39 453.442,27 7.519.692,12
20 5426,8 842,56 453.589,74 7.519.491,27
21 5598,5 842,68 453.735,41 7.519.449,94
22 5814,6 842,83 453.930,92 7.519.539,82
23 6050,3 842,99 454.144,60 7.519.637,75
24 6273,2 843,14 454.359,85 7.519.660,52
25 6652,8 843,40 454.719,18 7.519.568,87
26 6930,8 843,59 454.888,34 7.519.361,55
27 7160,3 843,74 455.062,83 7.519.219,42
28 7400,3 843,91 455.181,36 7.519.011,74
29 7674,7 844,09 455.291,41 7.518.761,03
30 7878,0 844,23 455.323,33 7.518.565,99
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Tabela 3.4: As cotas de inundação para TR=10 anos em seções ao longo do Rio
Sapucaí. Elaborado por MONI SILVA
. (continuação)
distância cota de inundação Coordenadas Planas
seção
[m] [m] x [m] x [m]
31 8129,6 844,40 455.490,28 7.518.398,39
32 8357,0 844,56 455.639,23 7.518.230,84
33 8436,2 844,61 455.675,07 7.518.160,38
34 8566,1 844,70 455.779,87 7.518.092,29
35 8797,8 844,86 456.007,04 7.518.070,40
36 8981,8 844,98 456.188,58 7.518.040,36
37 9083,0 845,05 456.271,44 7.518.027,32
38 9211,8 845,14 456.249,14 7.517.900,44
39 9296,3 845,20 456.256,98 7.517.818,67
40 9406,3 845,27 456.538,70 7.517.774,55
41 9643,3 845,43 456.538,70 7.517.638,56
42 9898,4 845,60 456.639,90 7.517.471,08
43 10087,1 845,73 456.549,52 7.517.319,54
44 10213,2 845,82 456.473,23 7.517.223,66
45 10406,7 845,95 456.586,10 7.517.098,78
46 10608,1 846,09 456.464,73 7.516.949,65
47 10796,8 846,22 456.563,93 7.516.844,93
48 10969,5 846,33 456.574,62 7.516.691,19
49 11119,5 846,43 456.625,54 7.516.552,07
50 11294,4 846,55 456.694,84 7.516.679,50
51 11445,4 846,66 456.810,56 7.516.701,46
52 11660,2 846,80 456.934,34 7.516.526,37
53 11862,3 846,94 457.061,29 7.516.380,10
54 12019,6 847,05 457.145,40 7.516.275,43
55 12210,9 847,18 457.015,46 7.516.193,98
56 12324,5 847,25 457.092,51 7.516.112,52
57 12494,4 847,37 457.093,50 7.515.949,78
58 12771,7 847,56 457.308,71 7.515.900,51
*: Seção da foz do Rio Piranguçu
**: Seção da foz do Ribeirão Anhumas
***: Seção da foz do Ribeirão José Pereira
Na seção 40 está localizada a Estação-base COPASA, a partir dela é que
as cotas de inundação são calculadas.
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53
Todos os cursos d’água foram divididos em seções, no Anexo A.3. são
apresentadas as referências físicas de todas as seções utilizadas.
3.3.3. Levantamento Aerofotogramétrico e Altimétrico
A prefeitura do município de Itajubá forneceu o levantamento
aerofotogramétrico e altimétrico. Este serviço foi elaborado pelo consórcio
composto pelas empresas Embrafoto e BASE aerofotogramétrica e projetos
S.A., no ano de 2000.
O material, disponibilizado em formato digital, estava dividido em
algumas categorias:
9 arquivos com curvas de nível de 10 em 10m (um único arquivo
contendo ortofotos e altimetria);
9 arquivos com curvas de nível de 1 em 1 m (um único arquivo
contendo ortofotos e um único arquivo contendo altimetria).
Na Figura 3.13, é apresentado um trecho do município retirado dos
arquivos de curvas de nível de 10 em 10 m (divisa entre os bairros
Pinheirinho e Morro Chic), na Figura 3.14 um trecho do arquivo da ortofoto e
na Figura 3.15, da altimetria dos arquivos de curvas de nível de 1 em 1m, da
mesma região (trecho do Rio Sapucaí e a Rádio Panorama).
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
54
Figura 3.13: Ortofoto com curvas de nível de 10 em 10m – Região Central de
Itajubá. Fonte: Prefeitura Municipal de Itajubá (1999)
Bairro
Morro
Bairro
Pinheirinh
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
55
Figura 3.14: Ortofoto com curvas de nível de 1 em 1 m - Região Central de Itajubá.
Fonte: Prefeitura Municipal de Itajubá (1999)
Figura 3.15: Levantamento altimétrico, com curvas de nível de 1 em 1 m - Região
Central de Itajubá. Fonte: Prefeitura Municipal de Itajubá (1999)
Rádio
Panorama
Rádio
Panorama
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
56
3.4. Programas
3.4.1. O AutoCad
O AutoCad é um programa robusto que tem se mostrado útil nas
diversas áreas de engenharia. Assim, levantamentos topográficos são
comumente elaborados neste programa. Também permite trabalhar e gerar
certos tipos de dados, com extensões específicas: .jpeg, .dwg, .dxf, entre
outras.
Os dados altimétricos, de drenagem e de arruamentos do Município
de Itajubá foram fornecidos em arquivos de AutoCad. A partir desses
arquivos foram construídos mapas da cidade: com as ortofotos e topografia
8
(com curvas de nível de 10 em 10 metros) e apenas com a topografia (com
curvas de nível de 1 em 1 metros). Sendo que a partir deste último foram
gerados arquivos do tipo .DXF, para serem utilizados no programa SPRING.
A versão utilizada foi AutoCad 2006®.
3.4.2. O SPRING
O SPRING (Sistema de Processamento de Informações
Georreferenciadas) é um SIG com funções de processamento de imagens,
análise espacial, modelagem numérica de terreno e consulta a banco de
dados espaciais (SPRING, 2005).
De acordo com a Apostila SPRING Básico, disponibilizada na Internet
pelo Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais -INPE, o produto SPRING é
um banco de dados geográfico de segunda geração, para ambientes UNIX e
Windows com as seguintes características:
9 Opera como um banco de dados geográfico sem fronteiras e suporta
grande volume de dados (sem limitações de escala, projeção e fuso),
mantendo a identidade dos objetos geográficos ao longo de todo
banco;
8
Esses dois mapas serão apresentados no próximo capítulo, de resultados.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
57
9 Administra tanto dados vetoriais como dados matriciais (raster) e
realiza a integração de dados de Sensoriamento Remoto em um SIG;
9 Provê um ambiente de trabalho amigável e poderoso, através da
combinação de menus e janelas com uma linguagem espacial
facilmente programável (LEGAL - Linguagem Espacial para
Geoprocessamento Algébrico);
9 Consegue escalonabilidade completa, ou seja, é capaz de operar com
toda sua funcionalidade em ambientes que variam desde
microcomputadores a estações de trabalho RISC
9
de alto
desempenho.
O SPRING é baseado em um modelo de dados orientado a objetos,
do qual são derivadas sua interface de menus e a linguagem espacial
LEGAL. Algoritmos inovadores, como os utilizados para indexação espacial,
segmentação de imagens e geração de grades triangulares, garantem o
desempenho adequado para as mais variadas aplicações. Projetado para a
plataforma RISC e interface gráfica padrão OSF
10
Motif
11
, o SPRING
apresenta interface altamente interativa e amigável, além de documentação
on-line, ambas escritas em português, facilitando extremamente sua
utilização e suporte.
Baseado nessas características o SPRING tem se mostrado uma
opção altamente atrativa na área de geoprocessamento, pois passa a ser
considerado um software de domínio público, podendo ser adquirido pela
Internet.
9
Reduced Instruction Set Computer: Uma arquitetura de computadores que reduz a
complexidade do chip, usando instruções mais simples. Os compiladores RISC têm de gerar
rotinas de software para executar instruções complexas que foram feitas previamente em
hardware pelos computadores CISC. (FREEDMAN, 1995)
10
Open software foundation: Fundação para o Software Aberto
11
A interface gráfica de usuário endossada pela OSF.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
58
Entre as diversas possibilidades oferecidas pelo SPRING, a
modelagem numérica é uma ferramenta robusta que permite a manipulação
de mapas contendo amostras (isolinhas e pontos cotados). Permite a
importação dessas isolinhas e pontos cotados que encontram-se em formato
DXF
12
, além da geração de grades e elaboração de diversos produtos,
como mapas altimétricos.
Dentre as muitas funções oferecidas pelo SPRING, uma delas
permite delimitar uma região que pode ser inundada sob determinadas
condições, ou seja, permite a elaboração de Manchas de Inundação.
3.4.3. A função Mancha de Inundação do SPRING
ROSIM (2003) apresenta um método para delimitação automática de
manchas de inundação baseado na distância mínima entre cada posição do
espaço de busca e as cotas de inundação. As informações utilizadas foram:
altimetria da área de estudo estruturada em uma grade regular retangular, a
rede de rios e as cotas de inundação, definidas pelo modelo hidrodinâmico
Mike11. O sistema de informação geográfica SPRING foi empregado como
plataforma de desenvolvimento deste método. Em seu trabalho dois
métodos existentes para delimitação de áreas inundadas (chamadas de
manchas de inundação) são apresentados e um outro método será proposto.
Em seu trabalho ROSIM (2003) cita dois modos de definição de uma
mancha de inundação: utilizando linhas de cruzamento (“cross section
lines”), de acordo com AZAGRA(1999)
13
e por meio de interpolação das
cotas de inundação, de acordo com DHI (1998)
14
. As cotas de inundação
são valores que indicam níveis de água, que se encontra em posições
12
Tipo de extensão de arquivo. O programa AutoCad é capaz de gerar este tipo de arquivo.
13
AZAGRA Esteban, MAIDMENT David R., 1999, Flood Visualization on TINs, University
of Texas at Austin, Center for Research in Water Resources.
14
DHI, 1998, Mike11 GIS A Flood Management System for Rivers and
Floodplains, version 2.1, Reference and User Manual, Danish Hydraulic
Institute.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
59
discretas sobre os rios e que são obtidas por modelos hidrodinâmicos,
estacas, sensores, etc.
O método proposto utiliza um processo simples de interpolação, por
vizinho mais próximo. Para cada posição do terreno, o método busca a cota
de inundação mais próxima e compara o valor da cota com o valor de
altimetria daquela posição. Caso a altimetria tenha valor menor ou igual ao
valor da cota, naquela posição haverá inundação. Como os métodos
apresentados anteriormente, o método proposto, chamado de Busca por
Distância Mínima – BDM, necessita de dados de altimetria, rede hidrográfica
e um arquivo com as cotas de inundação, que serão chamadas de Cotas de
Inundação Originais – CTIO. A seguir são feitas algumas considerações
sobre os dados de entrada, sobre o detalhamento do método e sobre
possíveis visualizações de resultados. Para os dados de entrada e
visualização dos resultados foram utilizadas funções já existentes no
SPRING.
A) Dados de entrada:
9 Altimetria: A partir de mapas altimétricos da área a ser analisada,
foram gerados modelos numéricos de terreno – MNT, de grade
regular retangular. Quanto menor os espaçamentos entre as células,
melhor o resultado e maior o tempo de processamento.
9 Rede Hidrográfica: cada rio deve ser representado por uma única
linha que será um objeto cadastral no SPRING. Este objeto terá um
atributo que conterá o nome do rio, informação necessária para
vincular cada rio ao conjunto correspondente de cotas de inundação
arquivado em arquivo próprio.
9 Cotas de Inundação: Os valores relativos às cotas de inundação
podem ser gerados no modelo hidrodinâmico MIKE11. O arquivo
gerado é composto de três colunas assim discriminadas: nome do rio,
valor da cota de inundação, considerando o valor da altimetria do
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
60
local, e a posição das cotas de inundação, sobre os rios (distância do
ponto mais a jusante).
Nesta dissertação, as cotas de inundação não foram obtidas pelo
MIKE11, elas foram geradas a partir de dados históricos de cheias,
declividade dos cursos d’água e da curva chave do Rio Sapucaí.
B) Metodologia
A idéia básica utilizada na delimitação da mancha de inundação é a
expansão da mancha a partir das cotas de inundação. Os passos listados a
seguir mostram como é realizado este procedimento.
1. Uniformização da representação vetorial dos rios;
2. Determinação da posição de cada cota de inundação na representação
vetorial do rio correspondente;
3. Interpolação de novas cotas de inundação;
4. Delimitação da mancha de inundação a partir das cotas de inundação
originais e interpoladas.
C) Visualização
O primeiro resultado é a grade de inundação gerada diretamente pelo
processo de expansão descrito anteriormente. Outro resultado é a criação
de um plano de informação temático que permita ao especialista visualizar o
resultado de forma mais amigável, em relação à grade de inundação.
Uma outra forma de mostrar o resultado é por meio de um fatiamento
que crie um plano de informação temático com mais de uma classe. Dessa
forma, pode-se melhorar a análise visual em termos do crescimento da
mancha de inundação e não somente em relação à área por ela abrangida.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
61
3.5. Elaboração de uma mancha de inundação
Para se elaborar uma mancha de inundação usando os programas
AutoCad e SPRING pode-se seguir o esquema apresentado na Figura 3.16.
O tempo de processamento consumido na geração das manchas é
variável considerando a quantidade de dados, o computador utilizado, o tipo
de dados e a metodologia empregada.
Os arquivos com as curvas de nível tinham entre 70 a 250 MB. Neste
trabalho foram usados três computadores com configurações diferentes (a
configuração de cada máquina está apresentada no Anexo A.1). Os
programas foram executados em todos eles, a principal diferença foi o tempo
de processamento de algumas tarefas, indo de 5 minutos a 5 horas na
geração de grades.
Capítulo 03 – Materiais e Métodos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006..
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Figura 3.16: Fluxograma para elaboração de Mancha de Inundação. Fonte MONI SILVA
Cotas de inundação ao longo do rio
Séries históricas declividade Curvas-Chave
Elaboração do arquivo DXF
topografia drenagem
AutoCad
CriaçãodeBancodeDados
Criação de Projeto
SPRING
Criação de Categorias
drenage
objeto
altimetria
Geração de Grade
Re
g
ular To
p
o
g
rafia
Geração da Mancha de
inunda
ç
ão
Transformação dos
rios em ob
j
etos
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
63
Capítulo 4 – Resultados
Como resultados deste trabalho serão apresentados:
¾ Os mapas do Município de Itajubá;
¾ As manchas de inundação que foram geradas para o município de
Itajubá;
¾ Alguns pontos de possível alagamento para determinados TR;
¾ O tutorial para elaboração de manchas usando a função “Mancha de
Inundação”.
4.1. Mapas do Município de Itajubá
A partir das diversas fotos aéreas e dos arquivos com o levantamento
altimétrico, foram elaborados dois mapas do município de Itajubá em escala
1:100.000. A Figuras 4.1 utilizou as fotos aéreas e a Figura 4.2 utilizou o
levantamento topográfico com curvas de nível de 10 em 10 m.
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
64
Figura 4.1: Mapa do Município de Itajubá: Levantamento aerofotogramétrico. Fonte:
MONI SILVA
Capítulo 04 – Resultados
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utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
65
Figura 4.2: Mapa do Município de Itajubá: Levantamento altimétrico.
Fonte: MONI SILVA
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
66
4.2. Tutorial para elaboração de Manchas de
Inundação
Neste tutorial serão apresentados os passos para a elaboração das
manchas de inundação. Os passos apresentados para o programa AutoCad,
são a base para as duas maneiras de construção das manchas: usando a
função do SPRING ou manipulando os mapas.
4.2.1. Passos para elaboração de uma mancha de inundação,
utilizando o AutoCad
A base topográfica serve como base para o SPRING. Considerando que o
levantamento topográfico esteja em arquivos de Auto Cad (.dwg) deve-se
seguir os passos:
Passo 01a:
O SPRING requer que os arquivos vindos do Auto Cad estejam no formato
DXF R12, verifique se a versão do Auto Cad a ser usada permite que os
arquivos sejam salvos com esta extensão.
Passo 02a:
Verificar de quantos em quantos metros estão as curvas de nível. Dê
preferência para os espaçamentos menores que 1m. Se não houver curvas
de níveis verificar se existem cotas de terreno (x,y,z).
Passo 03a:
Verificar a rede de drenagem: traçar se necessário uma nova linha
contínua para representar os rios (Use o comando Polilyne).
Passo 04a:
Verifique os “layers” correspondentes aos rios, curvas de nível, cotas, eles
serão usados no SPRING.
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
67
Passo 05a:
Salve o arquivo em formato DXF R12, caso o arquivo fique muito grande
(por exemplo, 250 MB) pode-se dividir em dois ou mais arquivos. Porém isso
irá requerer mais atenção no SPRING. Esse processo pode consumir um
tempo considerável dependendo do tamanho do arquivo.
4.2.2. Passos para elaboração de uma mancha de inundação,
utilizando a “Função Mancha de Inundação” do SPRING
São necessários 03 itens básicos para elaboração da mancha de
inundação no SPRING, utilizando a função Mancha de Inundação:
a) Grade Regular: trata-se da topografia ou relevo do terreno.
b) Plano de informação (PI) da hidrografia.
c) Arquivo do tipo txt com os dados de cota de inundação e posição
Os passos a serem seguidos no SPRING devem ser:
Passo 01b: Criação de Banco de Dados.
Crie um banco de dados dando o nome que desejar e clique em ativar.
Passo 02b: Criação do Projeto
Defina a projeção a ser usada e em seguida defina o “Retângulo
Envolvente”, inserindo as coordenadas de projeto, entre com as
coordenadas do canto inferior esquerdo e do canto superior direito e clique
em ativar.
Passo 03b: Criação de Categorias
Em Modelo de Dados criar as seguintes categorias:
a) [altimetria] – MNT
b) [drenagem] – cadastral
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
68
c) [rio] – objeto
d) [mancha] – MNT
Selecione a categoria “rio” e vá a atributos definindo um nome
[NOME] de tamanho [40] e do tipo texto.
As palavras altimetria, drenagem, rio e mancha foram escolhidas pelo
autor deste trabalho, se o leitor desejar alterá-las preste atenção quando
forem usadas.
Passo 04b: Importação de arquivos com as curvas de nível
Vá no menu Arquivo e escolha a opção Importar. Escolha o diretório dos
arquivos e formato: DXF/R12. Ficará liberada uma opção para escolha do
layer, escolha o correspondente às curvas de nível.
Escolha Entidade a opção amostra (MNT), com Escala: 1/ 200 e
Resolução: X:50 e Y:50. Verifique se a projeção e o retângulo envolvente
são os definidos inicialmente.
Verifique o projeto e escolha a categoria altimetria, como plano de
informação- PI, de saída nomeie como [topografia].
Clique em executar. Em seguida deverá aparecer na caixa de diálogo
Painel de Controle a categoria e o PI criados. Mande então desenhar.
Passo 05b: Geração de Grade Regular
A opção no menu MNT deverá estar ativada, selecione-a e escolha a
opção Geração de Grade Retangular.
Uma caixa de diálogo será aberta. Então escolhe amostra mostra, dê um
nome ao PI de saída, [topografia], verifique o retângulo envolvente e defina
resolução 50 x 50. O interpolador pode ser média simples.
Clique em executar. Em seguida deverá aparecer na caixa de diálogo
Painel de Controle a categoria e o PI criados. Mande então desenhar.
Passo 06b: Importação do arquivo com a rede de drenagem
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
69
Repita o passo 04, citado anteriormente, alterando o nome do layer para o
do rio a ser inserido, e escolhendo como Entidade a opção linha sem ajuste.
Escolha a categoria drenagem e o PI de saída como RIO_NOME.
Passo 07b: Transformação dos rios em objetos
Vá no menu Editar escolha a opção objeto. Para rótulo digite o nome do
rio, clique em criar e em seguida clique na linha correspondente ao rio no
desenho. Verifique se a linha virou objeto ativando o PI.
Passo 08b: Geração da Mancha de Inundação.
Vá no menu MNT escolha a opção Processos Hidrológicos e Mancha de
Inundação. Escolha a opção Grade, defina o PI de entrada do rio. Em cota
de inundação escolha o arquivo do tipo texto que contenha as seguintes
informações: nome do rio, distância do ponto até a jusante e a cota de
inundação (exemplo no Anexo A.4). Escolha a categoria de saída e o PI de
saída.
A mancha de inundação está gerada! Se desejar use a opção
fatiamento e use classes temáticas para determinar os níveis de inundação.
4.2.3. Passos para elaboração de uma mancha de inundação,
utilizando o Programa LEGAL do SPRING
Este modo de construir a mancha baseia-se na operação matemática de
subtração entre duas grades: a grade com as cotas de inundação e grade
com a topografia. O resultado é a área inundada.
Repita os passos de “1b” a “5b” do item anterior. Não é necessário criar as
categorias rio e drenagem.
Passo 06c: Criação de arquivo do ASCII-SPRING
Criar uma categoria chamada [rio] do tipo MNT. Crie um PI chamado
[pontos] , vá no menu MNT em editar em edição topológica crie pontos na
tela e os salve.
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
70
Ir ao menu Arquivo e exportar formato ASCII-SPRING, salvando com
a extensão .spr. Localizar o arquivo e abri-lo num editor de texto, apagar os
valores de x, y e z e colar os dados x, y e z de inundação. Salve. Importe
esse arquivo para o SPRING transformando-o em um PI.
Passo 07c: Geração de grade com o novo PI de inundação
Gera uma grade retangular com os dados importados. Pode-se usar como
interpolador a opção média ponderada.
Passo 08c: Programa Legal
Ir ao menu Análise. Escolher LEGAL e editar o arquivo contendo o
programa em Legal. Como citado anteriormente, esse programa faz a
subtração da grade formada pelas cotas de inundação e o relevo. O
resultado é um novo PI com a mancha de inundação.
Um modelo do programa legal usado nesta dissertação está apresentado
no Anexo A.5.
A mancha de inundação está gerada! Se desejar use a opção
fatiamento e use classes temáticas para determinar os níveis de inundação.
4.3. Mancha de Inundação para Itajubá
Algumas considerações devem ser feitas com relação às manchas
elaboradas:
9 Foram considerados todos os principais cursos d’água que
atravessam o Município de Itajubá: Rio Sapucaí, Rio Piranguçu,
Ribeirão Anhumas e Ribeirão José Pereira;
9 A área de estudo refere-se apenas ao município de Itajubá;
9 Os dados utilizados na geração do Modelo Numérico de Terreno
(MNT) foram os pontos cotados do mapa com curvas de nível de 1
em 1 metro;
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
71
9 As cotas de inundação citadas para cada figura, referem-se a
Estação-base COPASA.
A seguir serão apresentadas as manchas de inundação para o perímetro
urbano de Itajubá:
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
72
Figura 4.3: Mancha de Inundação para TR=1 ano. Cota de inundação=840,76 m. Fonte: MONI SILVA
Área
Alagada
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
73
Figura 4.4: : Mancha de Inundação para TR=10 anos. Cota de inundação=845,27. Fonte: MONI SILVA
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
74
Figura 4.5: Mancha de Inundação para TR=100 anos. Cota de inundação=846,32m. Fonte: MONI SILVA
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
75
Figura 4.6: Mancha de Inundação para TR=500 anos. Cota de inundação=846,83m. Fonte: MONI SILVA
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
76
Figura 4.7: Mancha de Inundação para TR=1000 anos. Cota de inundação=847,04 m. Fonte: MONI SILVA
Capítulo 04 – Resultados
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
77
Figura 4.8: Mancha de Inundação para TR=1500 anos e Cota de inundação=847,16 m. Fonte: MONI SILVA
Figuras 4.9 e 4.10
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
As Figuras 4.9 e 4.10 apresentam um zoom de uma área do centro da
cidade de Itajubá, para uma inundação com TR igual a 1500 anos. A Figura
4.9 apresenta as cotas de inundação geradas pelo SPRING, e a Figura 4.10
apresenta as cotas altimétricas do mesmo local.
Figura 4.9: Trecho da mancha de inundação para TR = 1500 anos, os números são
as cotas de inundação. Fonte ANA MONI
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
Figura 4.10: Trecho da mancha de inundação para TR = 1500 anos, os números
são as cotas altimétricas. Fonte ANA MONI
Foram considerados alguns pontos de controle para todos os TR, a
partir desses pode-se determinar pontos de alagamentos. Estes pontos são
apresentados pela tabela 4.1.
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
Tabela 4.1: Pontos de possível alagamento para determinados TR
TR
[anos]
Cota Mínima
Prevista [m]
Cota Máxima
Prevista [m]
Bairros
1 834,36 843,14 Nenhum
10 838,00 847,65 Santa Rosa, Imbel, Varginha,
Centro, Pinheirinho, Boa Vista,
Medicina, Santos Dumont.
100 839,00 848,70 Santa Rosa, Imbel, Varginha,
Centro, Pinheirinho, Boa Vista,
Medicina, Santos Dumont, São
Sebastião, Nossa Senhora de
Fátima, Cantina, Distrito
Industrial,
500 840,43 849,21 Santa Rosa, Imbel, Varginha,
Centro, Pinheirinho, São
Sebastião, Nossa Senhora de
Fátima, Cantina, Boa Vista,
Medicina, Santos Dumont,
Distrito Industrial.
1000 840,46 849,42 Santa Rosa, Imbel, Varginha,
Centro, Pinheirinho, Boa Vista,
Medicina, São Sebastião, Nossa
Senhora de Fátima, Cantina,
Santos Dumont, Distrito
Industrial.
1500 840,76 849,54 Santa Rosa, Imbel, Varginha,
Centro, Pinheirinho, Boa Vista,
Medicina, São Sebastião, Nossa
Senhora de Fátima, Cantina,
Santos Dumont, Distrito
Industrial.
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
81
Capítulo 5 – Conclusões e Recomendações
Após, finalizados os mapas de Itajubá, as manchas de inundações, a
determinação de áreas de alagamento, o tutorial para elaboração de
manchas, algumas considerações, conclusões e recomendações são
necessárias.
5.1. Os Programas e Dados
Os programas usados foram AutoCad® (para os dados topográficos e
de drenagem), SPRING® (geração da mancha) e EXCEL® (tratamento dos
dados de cheia).
O AutoCad serviu como ferramenta para o SPRING. Apesar das
“facilidades” oferecidas pelo SPRING, os arquivos contendo levantamento
topográfico normalmente estão disponibilizados no formato para AutoCad.
Além disso, a construção de linhas e polígonos é mais precisa.
No início do desenvolvimento dessa dissertação a versão do SPRING
utilizada foi a Versão 4.1. Em setembro de 2005 foi lançada uma nova
versão, Versão 4.2. Essa última trazia poucas mudanças, mas os testes
foram atualizados para a nova versão.
Após várias tentativas de execução da função “Mancha de Inundação”, na
Versão SPRING 4.2, serem frustradas, verificou-se junto ao programador
15
da referida função, que poderia haver um erro no programa. Assim, a
equipe de desenvolvimento do SPRING se colocou à disposição para
15
Sérgio Rosim (INPE)
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
82
correção do erro. Foi então gerada uma nova versão para ser testada:
SPRING WIN 4.3 BETA.
Enquanto era corrigido o programa, a mancha foi gerada usando
outra metodologia, a qual incluía programar em LEGAL, ou seja,
manipulação espacial de modelos numéricos.
Em função dos dados disponibilizados pela Prefeitura Municipal de
Itajubá, num primeiro momento, foram usados os arquivos com
levantamento altimétrico com cotas de 10 em 10 m. Isso para verificar se a
metodologia usada estava correta, mas com um consumo menor de
processamento. Após essa verificação foi aplicada a metodologia para o
levantamento altimétrico com curvas de nível de 1 em 1m (recomendado
para geração de manchas de inundação).
Algumas recomendações:
¾ A versão do SPRING 4.2, apresentou erros na geração de mancha de
inundação, os quais a versão de teste SPRING WIN 4.3 BETA corrigiu, a
função “Mancha de Inundação” processou os dados, sem apresentar erros.
Porém, esta ainda está em fase de testes;
¾ Tanto a Versão 4.2 como a Versão WIN 4.3 BETA apresentaram erros
na geração das grades retangulares a partir das curvas de nível de 1 em 1
metro, essas grades são a base topográfica na qual a mancha é gerada.
Talvez o grande volume de dados tenha ocasionado o erro. Essas
observações deverão ser enviadas à equipe de desenvolvimento do
SPRING;
¾ Quando não for possível a geração de grade a partir das curvas de
nível, pode-se importar as cotas do terreno e executar os mesmos passos.
O SPRING é uma ferramenta robusta de geoprocessamento, que
permite a construção de banco de dados, seria de grande proveito para o
Município de Itajubá a elaboração de um banco de dados com diversas
informações sobre o município. Este seria uma ferramenta para a
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
83
administração pública, na elaboração de planos diretores, zoneamento
urbano, definição de áreas de risco, na área de saúde (mapeamento de
doenças infecciosas, por exemplo), abastecimento de água, esgotamento
sanitário e de segurança pública (determinação de áreas com alta freqüência
de assaltos, por exemplo).
5.2. Dois modos de geração de mancha de inundação
no SPRING
A mancha gerada pela função do SPRING apresenta algumas vantagens e
desvantagens se comparada pelo processo onde é usado o programa
LEGAL.
A mancha gerada pela função apresenta como resultado linhas mais
suaves, se adequando melhor com as curvas de nível, o que não ocorre com
a mancha gerada através de operações matemáticas. A função aplica um
algoritmo mais complexo e completo aos dados, não apenas uma subtração
entre mapas.
Apesar do programa LEGAL ser uma linguagem simples e de fácil
entendimento, são necessários alguns conceitos de programação.
5.3. Validando a função “Mancha de Inundação“ do
SPRING
Alguns testes são necessários para verificar a eficiência da função
“Mancha de Inundação”. Assim, foi escolhida a cheia de janeiro de 2000
para verificar se a mancha gerada confere com os níveis de cheia em alguns
pontos da cidade de Itajubá.
Na Figura 5.1, é apresentada a mancha de inundação da cheia de
2000, gerada pelo SPRING. Na Tabela 5.1 é apresentado um resumo dos
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
84
dados, comparando pontos de inundação gerados pelo SPRING com os
dados medidos por PINHEIRO (2005).
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
85
Figura 5.1: Mancha de Inundação para a cheia de janeiro de 2000. Cota de inundação = 846,89 m. Fonte MONI SILVA
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá, utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
86
Tabela 5.1: Resumo dos dados da cheia de 2000 (PINHEIRO, 2005) e dos dados gerados pelo SPRING.
Ponte Guaraci
Guedes
(Santos Dumont)
Ponte Tancredo
Neves
Ponte Randolpho
Paiva (Mercado)
FEPI
Ponte José Job
(IMBEL)
Estação-Base
COPASA
Coordenadas Planas
[m]
450.564,16 e
7.520.646,88
452.471,56 e
7.519.698,02
453.362,88 e
7.519.855,92
454.019,64 e
7.519.614,00
455.675,06 e
7.518.160,38
456.356,97 e
7.517.788,02
Cota altimétrica (NA)
[m]
835,77 836,27 838,0 838,1 839,9 840,3
Cota da margem
(Terreno) [m]
840,70 (ponte) 844,16 (ponte) 845,46 m (ponte) 843,7 848,0 m (ponte) 844,3
Cota de inundação
Cheia 2000 –
histórica [m]
841,0 843,0 844,3 844,7 845,7 846,9
Cota de inundação
Cheia 2000 –
SPRING [m]
841,5 843,0 843,9 844,5 846,2 846,9
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
87
Através dos dados obtidos por PINHEIRO (2005) e os gerados pelo
SPRING, pode-se verificar que o programa fornece resultados muito
próximos da realidade.
As pequenas variações encontradas entre os dados medidos e os
gerados computacionalmente podem ter ocorrido em função de alguns
fatores: declividade usada na geração das cotas de inundação, falta de
dados de outros eventos extremos. Mas mesmo com tais variações o
programa se mostrou robusto e eficiente ao manipular grande quantidade de
dados e gerar resultados tão significativos.
Para a determinação das cotas de inundação foi utilizada a
declividade média dos cursos d’água, sabe-se porém que ela é variável ao
longo do rio. Sugere-se que seja feito um levantamento da declividade mais
detalhado.
Para que os valores simulados possam convergir para valores os
mais reais possíveis, ainda são necessárias maiores campanhas de medição
das características hidráulicas do Rio Sapucaí e seus afluentes para os
diversos regimes de escoamento; incluindo nesses, os futuros eventos de
cheias extremas.
5.4. Recomendações
As inundações são eventos que ocorrem de tempos em tempos,
dependendo de diversas variáveis hidrológicas, topográficas, climáticas e
temporais. Assim, algumas recomendações de caráter prático e viável para
um convívio menos doloroso com tais eventos extremos podem ser:
¾ Preservação da mata ciliar;
¾ Limpeza e manutenção da calha: o lixo e os sedimentos que chegam
até a calha principal ao longo do tempo alteram o regime fluvial;
Capítulo 05 – Conclusões e Recomendações
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
88
¾ Estudo de uso e ocupação do solo: determinar áreas de solo exposto,
que contribuem com sedimentos, que ao longo do tempo mudam a calha do
rio;
¾ Educação ambiental: levar ao conhecimento da população as atitudes
que podem potencializar os problemas causados pelas inundações. Isto
pode ser feito através de cartilhas e palestras nas escolas;
¾ Elaboração de um modelo hidrodinâmico da cidade de Itajubá, em
tamanho reduzido: A partir deste poder-se-ia simular os efeitos causados
pelas inundações;
¾ Implantação e investimentos em medidas não-estruturais: melhora do
sistema de alerta contra inundações, através da instalação de mais estações
de coleta de dados ao longo da bacia;
¾ Adequar o plano diretor da cidade as características fisiográficas e
hidráulicas da região, tendendo a diminuição das áreas impermeáveis e
preservando as áreas verdes. Além da definição das áreas de maior risco
de inundação, tornando-as impróprias para construção de moradias.
Referências Bibliográficas
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
87
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Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
90
ANEXO 01
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
91
A.1. Configuração dos computadores utilizados.
Máquina 01: Desktop
9 processador INTEL CELERON, 467 MHz
9 376 MB de RAM
9 HD de 20 GB
Máquina 02: Desktop
9 Processador INTEL PENTIUM 4, 3.2 GHz
9 1 GB de RAM
9 HD de 120 GB
Máquina 03: Notebook
9 processador INTEL CENTRINO 1.6 GHz
9 1GB de RAM
9 HD de 60 GB
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
92
ANEXO 02
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
93
A.2. Tabelas de cotas de inundação para alguns TR
Tabela A.1: Cotas de inundação para TR = 1, 5, 10, 20, 50 anos, para as
seções de 1 a 29, para o Rio Sapucaí
distancia
[m] TR = 1 ano TR = 5 anos TR = 10 anos TR = 20 anos TR = 50 anos
1 0,00 840,12 843,93 844,63 845,06 845,45
2 222,17 840,14 843,95 844,65 845,08 845,47
3 684,83 840,17 843,98 844,68 845,11 845,50
4 1034,76 840,19 844,00 844,70 845,13 845,52
5 1577,95 840,23 844,04 844,74 845,17 845,56
6 2005,88 840,26 844,07 844,77 845,20 845,59
7 2475,46 840,29 844,10 844,80 845,23 845,62
8 2825,19 840,31 844,12 844,82 845,25 845,64
9 3130,81 840,33 844,14 844,84 845,27 845,66
10 3427,57 840,35 844,16 844,86 845,29 845,68
11 3597,82 840,37 844,18 844,88 845,31 845,70
12 3755,12 840,38 844,19 844,89 845,32 845,71
13 3913,30 840,39 844,20 844,90 845,33 845,72
14 4122,70 840,40 844,21 844,91 845,34 845,73
15 4445,24 840,42 844,23 844,93 845,36 845,75
16 4662,99 840,44 844,25 844,95 845,38 845,77
17 4809,51 840,45 844,26 844,96 845,39 845,78
18 4993,51 840,46 844,27 844,97 845,40 845,79
19 5175,90 840,47 844,28 844,98 845,41 845,80
20 5426,82 840,49 844,30 845,00 845,43 845,82
21 5598,51 840,50 844,31 845,01 845,44 845,83
22 5814,62 840,52 844,33 845,03 845,46 845,85
23 6050,34 840,53 844,34 845,04 845,47 845,86
24 6273,21 840,55 844,36 845,06 845,49 845,88
25 6652,78 840,57 844,38 845,08 845,51 845,90
26 6930,83 840,59 844,40 845,10 845,53 845,92
27 7160,31 840,61 844,42 845,12 845,55 845,94
28 7400,25 840,62 844,43 845,13 845,56 845,95
29 7674,68 840,64 844,45 845,15 845,58 845,97
cotas de inundação [m]
seção
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
94
Tabela A.2: Cotas de inundação para TR = 1, 5, 10, 20, 50 anos, para as
seções de 30 a 58 para o Rio Sapucaí
distancia
[m] TR = 1 ano TR = 5 anos TR = 10 anos TR = 20 anos TR = 50 anos
30 7878,01 840,66 844,47 845,17 845,60 845,99
31 8129,62 840,67 844,48 845,18 845,61 846,00
32 8356,96 840,69 844,50 845,20 845,63 846,02
33 8436,21 840,69 844,50 845,20 845,63 846,02
34 8566,13 840,70 844,51 845,21 845,64 846,03
35 8797,77 840,72 844,53 845,23 845,66 846,05
36 8981,80 840,73 844,54 845,24 845,67 846,06
37 9082,96 840,74 844,55 845,25 845,68 846,07
38 9211,82 840,75 844,56 845,26 845,69 846,08
39 9296,25 840,75 844,56 845,26 845,69 846,08
40 9406,35 840,76 844,57 845,27 845,70 846,09
41 9643,32 840,78 844,59 845,29 845,72 846,11
42 9898,43 840,79 844,60 845,30 845,73 846,12
43 10087,10 840,81 844,62 845,32 845,75 846,14
44 10213,22 840,81 844,62 845,32 845,75 846,14
45 10406,74 840,83 844,64 845,34 845,77 846,16
46 10608,11 840,84 844,65 845,35 845,78 846,17
47 10796,81 840,85 844,66 845,36 845,79 846,18
48 10969,50 840,87 844,68 845,38 845,81 846,20
49 11119,51 840,88 844,69 845,39 845,82 846,21
50 11294,43 840,89 844,70 845,40 845,83 846,22
51 11445,36 840,90 844,71 845,41 845,84 846,23
52 11660,21 840,91 844,72 845,42 845,85 846,24
53 11862,33 840,93 844,74 845,44 845,87 846,26
54 12019,61 840,94 844,75 845,45 845,88 846,27
55 12210,91 840,95 844,76 845,46 845,89 846,28
56 12324,53 840,96 844,77 845,47 845,90 846,29
57 12494,41 840,97 844,78 845,48 845,91 846,30
58 12771,68 840,99 844,80 845,50 845,93 846,32
seção
cotas de inundação [m]
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
95
Tabela A.3: Cotas de inundação para TR = 100, 500, 1000, 1500anos, para
as seções de 1 a 29, para o Rio Sapucaí
distancia
[m] TR = 100 anos TR = 500 anos TR = 1000 anos TR = 1500 anos
1 0,00 845,68 846,19 846,40 846,52
2 222,17 845,70 846,21 846,42 846,54
3 684,83 845,73 846,24 846,45 846,57
4 1034,76 845,75 846,26 846,47 846,59
5 1577,95 845,79 846,30 846,51 846,63
6 2005,88 845,82 846,33 846,54 846,66
7 2475,46 845,85 846,36 846,57 846,69
8 2825,19 845,87 846,38 846,59 846,71
9 3130,81 845,89 846,40 846,61 846,73
10 3427,57 845,91 846,42 846,63 846,75
11 3597,82 845,93 846,44 846,65 846,77
12 3755,12 845,94 846,45 846,66 846,78
13 3913,30 845,95 846,46 846,67 846,79
14 4122,70 845,96 846,47 846,68 846,80
15 4445,24 845,98 846,49 846,70 846,82
16 4662,99 846,00 846,51 846,72 846,84
17 4809,51 846,01 846,52 846,73 846,85
18 4993,51 846,02 846,53 846,74 846,86
19 5175,90 846,03 846,54 846,75 846,87
20 5426,82 846,05 846,56 846,77 846,89
21 5598,51 846,06 846,57 846,78 846,90
22 5814,62 846,08 846,59 846,80 846,92
23 6050,34 846,09 846,60 846,81 846,93
24 6273,21 846,11 846,62 846,83 846,95
25 6652,78 846,13 846,64 846,85 846,97
26 6930,83 846,15 846,66 846,87 846,99
27 7160,31 846,17 846,68 846,89 847,01
28 7400,25 846,18 846,69 846,90 847,02
29 7674,68 846,20 846,71 846,92 847,04
seção
cotas de inundação [m]
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
96
Tabela A.4: Cotas de inundação para TR=100, 500, 1000, 1500 anos, para
as seções de 30 a 58, para o Rio Sapucaí
distancia
[m] TR = 100 anos TR = 500 anos TR = 1000 anos TR = 1500 anos
30 7878,01 846,22 846,73 846,94 847,06
31 8129,62 846,23 846,74 846,95 847,07
32 8356,96 846,25 846,76 846,97 847,09
33 8436,21 846,25 846,76 846,97 847,09
34 8566,13 846,26 846,77 846,98 847,10
35 8797,77 846,28 846,79 847,00 847,12
36 8981,80 846,29 846,80 847,01 847,13
37 9082,96 846,30 846,81 847,02 847,14
38 9211,82 846,31 846,82 847,03 847,15
39 9296,25 846,31 846,82 847,03 847,15
40 9406,35 846,32 846,83 847,04 847,16
41 9643,32 846,34 846,85 847,06 847,18
42 9898,43 846,35 846,86 847,07 847,19
43 10087,10 846,37 846,88 847,09 847,21
44 10213,22 846,37 846,88 847,09 847,21
45 10406,74 846,39 846,90 847,11 847,23
46 10608,11 846,40 846,91 847,12 847,24
47 10796,81 846,41 846,92 847,13 847,25
48 10969,50 846,43 846,94 847,15 847,27
49 11119,51 846,44 846,95 847,16 847,28
50 11294,43 846,45 846,96 847,17 847,29
51 11445,36 846,46 846,97 847,18 847,30
52 11660,21 846,47 846,98 847,19 847,31
53 11862,33 846,49 847,00 847,21 847,33
54 12019,61 846,50 847,01 847,22 847,34
55 12210,91 846,51 847,02 847,23 847,35
56 12324,53 846,52 847,03 847,24 847,36
57 12494,41 846,53 847,04 847,25 847,37
58 12771,68 846,55 847,06 847,27 847,39
seção
cotas de inundação [m]
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
97
ANEXO 03
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
98
A.3. Referências físicas das seções do Rio Sapucaí
Seção Distância entre as seções usadas e as pontes de Itajubá
01 1438,25 m a jusante da Ponte Guaracy Guedes (Santos D’umont)
02 1216,07 m a jusante da Ponte Guaracy Guedes
03 753,43 m a jusante da Ponte Guaracy Guedes
04 403,50 m a jusante da Ponte Guaracy Guedes
05 139,17 m a montante da Ponte Guaracy Guedes
06 1729,85 m a jusante da Ponte Tancredo Neves
07 1290,45 m a jusante da Ponte Tancredo Neves
08 940,74 m a jusante da Ponte Tancredo Neves
09 635,12 m a jusante da Ponte Tancredo Neves (Foz do Rib. Anhumas)
10 338,37 m a jusante da Ponte Tancredo Neves
11 168,12 m a jusante da Ponte Tancredo Neves
12 10,83 m a jusante da Ponte Tancredo Neves
13 146,97 m a montante da Ponte Tancredo Neves
14 371,32 m a jusante da Ponte Ruy Gomes Braga (APAE)
15 48,91 m a jusante da Ponte Ruy Gomes Braga
16 167,91 m a montante da Ponte Ruy Gomes Braga (Foz do Rib. José
Pereira)
17 194,66 m a jusante da Ponte Randolpho Paiva (Mercado)
18 10,66 m a jusante da Ponte Randolpho Paiva
19 169,97 m a montante da Ponte Randolpho Paiva
20 420,21 m a montante da Ponte Randolpho Paiva
21 459,33 m a jusante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó (P4)
22 243,22 m a jusante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
23 7,52 m a jusante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
24 214,29 m a montante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
25 593,73 m a montante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
26 871,26 m a montante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
27 1102,04 m a montante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
28 1340,86 m a montante da Ponte Eng. João Batista Cabral Rennó
29 760,85 m a jusante da Ponte José Job (IMBEL)
30 556,42 m a jusante da Ponte José Job
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
99
Seção Distância entre as seções usadas e as pontes de Itajubá
31 305,86 m a jusante da Ponte José Job
32 78,46 m a jusante da Ponte José Job
33 Ponte José Job
34 128,77 m a montante da Ponte José Job
35 360,19 m a montante da Ponte José Job
36 545,20 m a montante da Ponte José Job
37 645,02 m a montante da Ponte José Job
38 771,47 m a montante da Ponte José Job
39 857,98 m a montante da Ponte José Job
40 969,81 m a montante da Ponte José Job
41 502,34 m a jusante da Ponte Padre Mário Pennock (Santa Rosa)
42 247,22 m a jusante da Ponte Padre Mário Pennock
43 58,56 m a jusante da Ponte Padre Mário Pennock
44 65,99 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
45 260,23 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
46 458,93 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
47 650,02 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
48 821,36 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
49 972,33 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
50 1146,06 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
51 1298,57 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
52 1513,26 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
53 1715,00 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
54 1872,94 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
55 2063,79 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
56 2177,54 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
57 2342,03 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
58 2625,16 m a montante da Ponte Padre Mário Pennock
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
100
ANEXO 04
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
101
A.4. Exemplo de arquivo tipo texto com as distâncias
e cotas de inundação.
A primeira coluna é o nome do rio, a segunda coluna é a distância
considerando 0 (zero) o ponto mais a jusante da curso d’água a ser
considerado e a terceira coluna são as cotas de inundação. Neste exemplo
foram definidas 58 seções.
RIO_SAPUCAI 0.0000 840.49
RIO_SAPUCAI 222.1742 840.64
RIO_SAPUCAI 684.8298 840.96
RIO_SAPUCAI 1034.7605 841.20
RIO_SAPUCAI 1577.9464 841.57
RIO_SAPUCAI 2005.8813 841.86
RIO_SAPUCAI 2475.4626 842.18
RIO_SAPUCAI 2825.1947 842.41
RIO_SAPUCAI 3130.8147 842.62
RIO_SAPUCAI 3427.5675 842.82
RIO_SAPUCAI 3597.8236 842.94
RIO_SAPUCAI 3755.1240 843.05
RIO_SAPUCAI 3913.3001 843.15
RIO_SAPUCAI 4122.6976 843.30
RIO_SAPUCAI 4445.2408 843.52
RIO_SAPUCAI 4662.9945 843.66
RIO_SAPUCAI 4809.5053 843.76
RIO_SAPUCAI 4993.5053 843.89
RIO_SAPUCAI 5175.9020 844.01
RIO_SAPUCAI 5426.8190 844.18
RIO_SAPUCAI 5598.5095 844.30
RIO_SAPUCAI 5814.6222 844.45
RIO_SAPUCAI 6050.3415 844.61
RIO_SAPUCAI 6273.2107 844.76
RIO_SAPUCAI 6652.7799 845.02
RIO_SAPUCAI 6930.8347 845.21
RIO_SAPUCAI 7160.3074 845.36
RIO_SAPUCAI 7400.2512 845.53
RIO_SAPUCAI 7674.6825 845.71
RIO_SAPUCAI 7878.0146 845.85
RIO_SAPUCAI 8129.6244 846.02
RIO_SAPUCAI 8356.9550 846.18
RIO_SAPUCAI 8436.2120 846.23
RIO_SAPUCAI 8566.1292 846.32
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
102
RIO_SAPUCAI 8797.7670 846.48
RIO_SAPUCAI 8981.8037 846.60
RIO_SAPUCAI 9082.9560 846.67
RIO_SAPUCAI 9211.8211 846.76
RIO_SAPUCAI 9296.2527 846.82
RIO_SAPUCAI 9406.3481 846.89
RIO_SAPUCAI 9643.3157 847.05
RIO_SAPUCAI 9898.4333 847.22
RIO_SAPUCAI 10087.0979 847.35
RIO_SAPUCAI 10213.2245 847.44
RIO_SAPUCAI 10406.7433 847.57
RIO_SAPUCAI 10608.1102 847.71
RIO_SAPUCAI 10796.8133 847.84
RIO_SAPUCAI 10969.4970 847.95
RIO_SAPUCAI 11119.5143 848.05
RIO_SAPUCAI 11294.4310 848.17
RIO_SAPUCAI 11445.3561 848.28
RIO_SAPUCAI 11660.2056 848.42
RIO_SAPUCAI 11862.3331 848.56
RIO_SAPUCAI 12019.6073 848.67
RIO_SAPUCAI 12210.9112 848.80
RIO_SAPUCAI 12324.5269 848.87
RIO_SAPUCAI 12494.4067 848.99
RIO_SAPUCAI 12770.0000 849.18
RIO_PIRANGUCU 0.00000 840.49
RIO_PIRANGUCU 250.840 840.64
RIO_PIRANGUCU 667.950 840.89
RIO_PIRANGUCU 908.280 841.04
RIO_PIRANGUCU 1178.27 841.20
RIO_PIRANGUCU 1382.87 841.32
RIO_PIRANGUCU 1639.02 841.48
RIO_PIRANGUCU 1848.78 841.60
RIO_PIRANGUCU 2101.51 841.75
RIO_PIRANGUCU 2415.42 841.94
RIO_PIRANGUCU 2723.08 842.13
RIO_PIRANGUCU 3036.46 842.32
RIO_PIRANGUCU 3335.02 842.49
RIO_PIRANGUCU 3659.60 842.69
RIO_PIRANGUCU 4030.67 842.91
RIO_PIRANGUCU 4344.32 843.10
RIO_PIRANGUCU 4787.61 843.37
RIO_PIRANGUCU 4984.00 843.48
RIB_ANHUMAS 0.00000 842.62
RIB_ANHUMAS 316.630 842.81
RIB_ANHUMAS 651.600 843.01
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
103
RIB_ANHUMAS 1182.87 843.33
RIB_ANHUMAS 1762.33 843.68
RIB_ANHUMAS 2079.71 843.87
RIB_ANHUMAS 2514.25 844.13
RIB_ANHUMAS 3018.51 844.43
RIB_ANHUMAS 3454.48 844.70
RIB_ANHUMAS 3845.58 844.93
RIB_ANHUMAS 4185.00 845.13
RIB_ANHUMAS 4622.94 845.40
RIB_ANHUMAS 4907.00 845.57
RIB_ZE_PEREIRA 0.00000 843.66
RIB_ZE_PEREIRA 260.010 843.85
RIB_ZE_PEREIRA 633.500 844.11
RIB_ZE_PEREIRA 955.940 844.33
RIB_ZE_PEREIRA 1275.01 844.56
RIB_ZE_PEREIRA 1626.27 844.80
RIB_ZE_PEREIRA 1851.23 844.96
RIB_ZE_PEREIRA 2153.80 845.17
RIB_ZE_PEREIRA 2559.92 845.46
RIB_ZE_PEREIRA 3076.15 845.82
RIB_ZE_PEREIRA 3603.77 846.19
RIB_ZE_PEREIRA 4293.27 846.67
RIB_ZE_PEREIRA 4886.78 847.09
RIB_ZE_PEREIRA 5283.51 847.36
RIB_ZE_PEREIRA 6006.09 847.87
RIB_ZE_PEREIRA 6786.96 848.42
RIB_ZE_PEREIRA 7362.42 848.82
RIB_ZE_PEREIRA 8004.00 849.27
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
104
ANEXO 05
Anexos
MONI SILVA, A. P. Elaboração de Manchas de Inundação para o Município de Itajubá,
utilizando SIG. UNIFEI. Engenharia da Energia. 2006.
105
A.5. Exemplo do programa em LEGAL, usado na
geração de mancha de inundação.
{
Digital cota,cotaXrelevo ("amostra_inundacao");
Digital relevo("altimetria");
cota = Recupere (Nome = "grade_cotas_inundacao");
relevo = Recupere (Nome = "grade_topografia");
cotaXrelevo = Novo (Nome ="Mancha_2000", ResX = 50, ResY = 50, Escala
= 20000, Min= -1000, Max= 1000);
cotaXrelevo = cota - relevo;
}
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