Medidas estruturais intensivas

As medidas estruturais de controle de cheias do tipo intensiva são aquelas que agem no rio e objetivam diversas formas de controle dependendo do tipo da obra. A seguir descrevemos diversas medidas deste tipo de intervenção.

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Figura 9.1 - Medidas para controle das cheias

Controle das Cheias

Estruturais

Não-Estruturais

Medidas Intensivas Medidas Extensivas Sistemas de alerta

Reservatórios Caixas de expansão Diques Polders Melhoramentos do álveo Retificações Hidráulico-florestal Hidráulico-agrário Sistemas resposta Educação Seguros contra enchentes Mapas de inundação Canais de devios Canais paralelos Canais extravasores

a) Reservatórios: um reservatório construído para laminar cheias, como o próprio nome diz, lamina a onda de cheia, retendo parte do volume hídrico durante a fase de crescimento da onda, e restituindo tal volume ao rio durante a fase da recessão da cheia ou logo após a onda da cheia ter passado. O reservatório deve permanecer sempre vazio esperando a próxima onda de cheia. Este tipo de obra mostra, em geral, boa laminação nas pequenas e médias cheias, mas nem sempre nas grandes cheias, principalmente naquelas caracterizadas por vários picos. Como exemplo deste tipo de obra podemos citar a Barragem Sul (93,5.106m3), a Barragem Oeste (83,0.106m3) e a Barragem Norte (357,0.106m3), que ficam localizadas na bacia do rio Itajaí.

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Figura 9.2 - Efeito do reservatório

b) Caixa de expansão:  uma caixa de expansão é corretamente indicada para aquela área alagável destinada a exercitar um efeito de decapitação da onda de cheia que se propaga ao longo de um curso d’água. A função de uma caixa de expansão é similar a de um reservatório de laminação de cheia. As caixas de expansões geralmente são executadas no pé da montanha ou na zona de planície, em série, em paralelo ou de modo misto a respeito ao curso d’água. Muitas planícies funcionam como caixas de expansão naturais, pois no momento das enchentes elas são inundadas, armazenando grande volume d’água, que retorna ao rio principal quando as águas começam a baixar. Exemplo deste tipo de planície é a que fica localizada no município de Ilhota.

Figura 9.3 - Efeito da caixa de expansão

c) Diques: são barramentos ou muros laterais de terra ou de concreto, inclinados ou retos, construídos ao longo das margens do rio, de altura tal que contenham as vazões no canal principal a um valor limite estabelecido em projeto. Este tipo de obra assegura o controle completo das cheias que tenham o seu pico inferior ao limite estabelecido, mas nenhuma proteção para as vazões que ultrapassam tal limite, que passarão sobre tais muros. Este tipo de obra é uma das mais antigas medidas estruturais de controle de cheias. Como exemplo podemos citar os diques que foram construídos no rio do Pó, na Itália. Tais obras foram iniciadas pelos Finícios, continuadas pelos Romanos e finalizadas pelos Italianos. Segundo Tucci (1993), citando (Hoyt e Langbein, 1955), tais obras era um exemplo de projeto de recursos hídricos bem- sucedido, mas a enchente de 1951 destruiu parte destes diques causando 100 mortes e perda de 30.000 cabeças de gado, além de perdas agrícolas.

V Tem Nível mínimo Crista do vertedor Nível máximo Hidrograma amortecido ou laminado Redução do pico Q (m3/s) Pico do hidrograma Comportas reguláveis Descarre adores de fundo

Volume Hidrograma amortecido ou laminado V Redução do pico

Q Pico do hidrograma natural Caixa de expansão

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Figura 9.4 - Diques

c) Polders: os polders são utilizados para proteger áreas restritas. A distinção entre diques e polderes é que estes últimos utilizam uma estação de bombeamento para retirar as águas que chegam na área protegida durante uma enchente. Neste tipo de obra geralmente há necessidade de construir uma galeria com comportas reguláveis para evitar a entrada da água do rio principal na área protegida e propiciar a saída da água do ribeirão quando a situação é normal. Como exemplo deste tipo de obra podemos citar os 4 polders localizados no município de Blumenau: o da rua Santa Efigênia, o da rua 25 de Julho, o da rua Antônio Treiss, o do ribeirão Fortaleza e o do ribeirão do Tigre.

Figura 9.5 - Polder

e) Melhoramentos do álveo:  os melhoramentos do álveo tem o escopo de diminuir o tirante hídrico do rio para uma mesma vazão. Isto pode ser obtido aumentando a área da seção transversal do rio através do alargamento da calha (Fig. 9.6.a) ou do aprofundamento do canal (Fig. 9.6.b) ou ainda através do aumento da velocidade. O aumento da velocidade pode ser obtido através da diminuição da rugosidade, aumento da declividade do rio, eliminação de obstruções, etc. Tais medidas devem der adotadas com muita cautela, porque são freqüentes causas de profundas alterações na dinâmica da modelação do álveo e do equilíbrio das águas superficiais-subterrâneas. Também podem produzir sérios inconvenientes do ponto de vista ambiental. Como exemplo deste tipo de obra podemos citar o alargamento do rio Itajaí-Açú, no trecho entre as cidades de Blumenau e Gaspar. Esta obra tem mostrado, como resultado positivo, um abaixamento da linha d’água de cheia do rio Itajaí-Açú em Blumenau, em torno de 40 cm, como resultado negativo verificou-se vários deslizamento nos taludes do rio no trecho alargado e à montante do mesmo, também foi verificado um aumento do depósito de sedimentos no trecho

Áreas protegidas Diques Rio rinci al Bombeamento Área protegida Seção AA’ Comportas Rio Ribeirão

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alargado, sendo que o volume do material depositado não é maior porque o mesmo é retirado para a construção civil.

Figura 9.6 - Melhoramentos do álveo

a – Ampliação lateral da seção

b – Aprofundamento do canal

f) Retificações: uma retificação de um rio consiste na construção de um novo leito para o rio, retilíneo ou quase, em uma zona no qual em geral o rio percorre numerosos meandros. O primeiro efeito de uma retificação é a redução do percurso d’água com conseqüente aumento da declividade. Neste caso haverá uma maior velocidade na corrente, as cheias se propagarão mais rapidamente para a jusante, seja em conseqüência do menor percurso, seja devido a maior velocidade. Em função do aumento da velocidade se produzirá uma erosão da seção no trajeto retificado o qual se estenderá também à montante. Com o tempo o efeito benéfico da retificação tende a ser reduzido pelas danificações naturais que sofrerão a calha do rio devido as erosões. À  jusante da retificação nas menores velocidades produzirá invés um depósito, e de conseqüência se reduzirá a declividade do trajeto retilíneo. A diminuição da velocidade se estenderá para a montante até o momento que não esteja novamente restabelecido o equilíbrio. Como exemplo deste tipo de obra Butzke (1994), descreve que na bacia do rio Trombudo/SC, diversos órgãos (Prefeitura Municipal, DNOS, e EPAGRI), realizaram diversas obras, incluindo retificações, com a finalidade de diminuir o problema das inundações e aumentar a área agrícola. Os objetivos foram alcançados, mas por outro lado, as obras têm ocasionado novos problemas, como a inundação de novas áreas e assoreamento do leito do rio.

Aprofundamento da seção

DATU

Cota da margem

Linha d’água

Linha d’água alterada após o

a rofundamento

Fundo do rio

Margens do rio

Cota da margem do rio

Linha d’água de cheia

Alteração da linha d’água com margens ampliadas Rio

a.1) Planta

a.2)

Fundo do rio Margens ampliadas

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Figura 9.7 - Retificação

g) Canais de desvios: um canal de desvio serve para desviar parte da vazão da cheia do curso d’água principal, diminuindo assim a vazão do rio na zona que se deseja proteger. Neste tipo particular de obra em geral a água desviada não retorna mais ao canal principal, mas sim para um lago, um outro curso d’água ou diretamente ao mar. O inconveniente deste tipo de obras está no fato que, subdividindo a vazão entre mais de um ramo, a velocidade d’água diminui, e portanto, se reduz também a força de transporte dos materiais. Como conseqüência, haverá uma elevação do leito do rio, que pode provocar o desaparecimento de todas as vantagens obtidas com a construção da obra. Por isto, estas obras devem ser projetadas com muita prudência. Como exemplo de um canal de desvio executado citamos o do rio Arno, na Itália.

Figura 9.8 – Canal de desvio

h) Canais paralelos: um canal paralelo é utilizado quando, por diversas razões, não se pode incrementar a capacidade do canal principal. Neste tipo de obra a vazão é repartida em dois ou mais ramos, por um certo trecho, após o desvio a água retorna a escoar por um único canal. Assim, o nível da cheia do canal principal no trecho interessado diminui. Os inconvenientes deste tipo de obra são os mesmos descritos para o canal de desvio. Obra deste tipo pode ser vista no rio Danúbio em Viena.

Figura 9.9 – Canal paralelo

OCEAN Canal de desvio

Rio rinci al Meandro

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i) Canais extravasores:  um canal extravasor não é outro que um canal de desvio ou paralelo. A diferença é que o canal extravasor é alimentado pelo rio somente durante as maiores cheias, quando a vazão na seção do álveo em correspondência com o vertedor supera um valor pré-fixado e extravasa do canal principal. Um canal extravasor é normalmente privo de água e permite o crescimento de vegetação, mas está sempre em condições de receber parte da vazão do rio, quando este supera o valor pré-fixado. Os mesmos inconvenientes dos canais de desvios e paralelos ocorrem também nos canais extravasores, mas com muito menor grau porque funcionam de um modo não contínuo. Por permanecer seco durante o período que não há cheias e permitir o crescimento de vegetações o canal extravasor é chamado também canal verde.