15º Congresso Brasileiro de Geologia de Engenharia e Ambiental
ANÁLISE DE INUNDAÇÕES DO RIO DO MEL, AFLUENTE DO RIO URUGUAI (RS)
Marcos Roberto Benso1; Cibele Zeni2; Jéssica Bonai²; Malva Andrea Mancuso3, Mariza Camargo4
Resumo – O Rio do Mel, afluente do Rio do Uruguai, vem, há anos, inundando a cidade de Iraí, Rio Grande do Sul. Este estudo objetivou analisar a série histórica dessas inundações e compará- las com os níveis do Rio Uruguai para avaliar a influência dos níveis do Rio Uruguai nas ocorrências das inundações do Rio do Mel. Foram coletados os níveis de inundação do Rio do Mel no período de 1950 a 2014. Foram, também, calculadas a frequência e o tempo de retorno das inundações. Observou-se que nos últimos 30 anos houve aumento no número de inundações que superam a média, assim como aumento dos níveis máximos e da sua frequência de ocorrência. Em alguns eventos o nível do Rio do Mel se eleva proporcionalmente ao do Rio Uruguai, entretanto isso não é evidenciado em todos os eventos observados.
Abstract – The city of Iraí has been suffering for several years with the inundation of Mel River.
This study aimed to analyze the historical series data of these floods and compare the Uruguai River levels to evaluate the influence of Urugai River levels in the occurrence of floods in Mel River. It was collected the flood levels in Mel River in the period from 1950 to 2014.It was, also, calculated the frequency and the return period of the flood. It was observed that, in the last 30 years, flooding events higher than mean values have increased. The maximum levels and the frequency of occurrence also have increased. In some events the Uruguai River level rises proportionally to Mel River, however, this is not evidenced in all the observed events.
Palavras-Chave – Inundações; Tempo de Retorno; Impacto Ambiental;
1 Acadêmico do curso de Eng. Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria campus Frederico Westphalen – RS.
2 Acadêmica do curso de Eng. Ambiental e Sanitária, Universidade Federal de Santa Maria campus Frederico Westphalen - RS,
3 Geografa, Profª Drª do Dep. de Ciências Agronômicas e Ambientais, Universidade Federal de Santa Maria campus Frederico Westphalen, - RS.
4 Matemática, Profª Drª do Dep. de Ciências Agronômicas e Ambientais, Universidade Federal de Santa Maria campus
INTRODUÇÃO
Os eventos de inundações fazem com que a população sofra diversas perdas, de acordo com Tucci e Bertoni (2003) podem ser citadas as perdas econômicas com a interrupção de atividades nestes períodos e os danos sociais com contaminação por doenças de veiculação hídrica, por exemplo.
A cidade de Iraí, situada no estado do Rio Grande do Sul, se depara há décadas com a ocorrência de inundações do Rio do Mel. O Rio do Mel está situado na Região Hidrográfica do Uruguai que segundo a Agência Nacional de Águas (2014), possui grande importância para o país em função das atividades agroindustriais desenvolvidas, além do notável potencial de geração de energia, pesca e navegação, dentre outros.
De acordo com o censo realizado pelo Instituto Brasileiro de Geografia e Estatísitica (IBGE) 2010, Iraí possui 8.078 habitantes dentre os quais 4.457 vivem na zona urbana e 3.621 na zona rural.
Os níveis de inundação em Iraí foram gravados na estrutura física do Balneário Oswaldo Cruz que fica nas proximidades do Rio do Mel. Essas anotações demonstram que estes eventos vêm ocorrendo com certa periodicidade, como foi o caso da última grande inundação que ocorreu em junho de 2014 e deixou cerca de mil e trezentas pessoas desabrigadas, causando inúmeras perdas materiais (G1a, 2014).
As inundações podem ser características naturais da bacia hidrográfica em épocas de chuvas intensas ou podem ser decorrentes da forma como se dá a atuação antrópica sobre a área da bacia. Para Souza e Garcias (2013) a má ocupação do solo, impermeabilização de áreas e outras causas humanas dão margem para a ocorrência de inundações.
Tucci e Bertoni (2003) comentam que a forma como é realizado o gerenciamento de tais áreas não possui um caráter de prevenção, pois quando ocorrem tais eventos os municípios em geral declaram situação de calamidade pública e recebem recursos financeiros a fundo perdido, porém não realizam conferências públicas para avaliação de como aplicá-lo, ou seja, a situação momentânea é controlada, mas logo se tem outros eventos como estes.
A análise dos dados históricos se faz necessário para identificar padrões e relações entre dados hidrológicos do Rio Uruguai, ou seja, torna-se um passo importante para criar mecanismos que minimizar os danos materiais e humanos aos moradores da cidade de Iraí bem como demais municípios da região.
OBJETIVO
Analisar a ocorrência de inundações do Rio do Mel, identificando a frequência das inundações severas bem como a sua variabilidade temporal comparando com os níveis do Rio Uruguai.
CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA ESTUDADA
Caracterização da bacia do Mel
O Rio do Mel nasce na cidade de Gramado dos Loureiros passa por Planalto, Ametista do Sul e por fim, desemboca no Rio Uruguai, em Iraí, totalizando 65 km de extensão.
A atividade antrópica vem atuando no comportamento do Rio do Mel por diversas formas.
Observam-se elevação nos níveis, registradas pelos moradores e funcionários do Balneário Osvaldo Cruz, desde a instalação da barra da Usina Hidrelétrica de Itá (UHE Itá) localizada no Rio Uruguai, na divisa dos municípios deItá em Santa Catarina e Aratiba no Rio Grande do Sul.
A UHE Itá começou a ser construída na década de 80 e teve o enchimento do seu reservatório iniciado no ano de 2000 (KÖLLN e SILVA, 2010).
Características da última inundação
Na última semana de junho de 2014 os níveis do Rio do Mel se elevaram acima do normal.
É importante salientar que os níveis críticos atingiram, principalmente, a zona urbana de Iraí e alguns pontos da área rural. A elevação do nível do rio culminou no dia 27 de junho, quando o rio chegou a 18 metros de elevação se igualando a última cheia que ocorreu em julho de 1983 (G1b., 2014).
Por causa disso, cerca de 400 pessoas ficaram desabrigadas e 900 pessoas desalojadas.
Os níveis do Rio do Mel atingiram casas e prédios comerciais causando diversos danos materiais (Figura 1a.). As chuvas intensas provocaram o desabastecimento de água na cidade. Uma das consequências mais graves decorrente desta cheia foi a interdição da ponte que liga o município de Iraí no RS e Palmitos em SC.
Outros municípios que se situam nas proximidades do Rio Uruguai também apresentaram inundações causando danos materiais (G1a., 2014).
Figura 1 - (a) Foto da cidade de Iraí na última grande inundação em 27 de jun. de 2014 (SUCULOTTI, 2014). (b) Ponte sobre o Rio Uruguai que liga Iraí/RS a Palmitos/SC (WH3, 2014).
É importante destacar que, diferentemente dos outros municípios onde o próprio Rio Uruguai ocasionou a inundação, em Iraí foi a cheia Rio do Mel que inundou áreas ocupadas causando impactos à população que lá reside.
METODOLOGIA
Visando compreender a variabilidade das inundações do Rio Mel no município de Iraí, este trabalho contou com as seguintes atividades:
Coleta dos níveis de inundação do Rio do Mel: atividade de campo nas proximidades do Balneário Osvaldo Cruz, Latitude -27º11’48,67’’ e Longitude -53º14’44,37’’. Neste Balneário estão gravadas as cotas e a data de inundação dos últimos 50 anos, algumas em um pilar (Figura 2a) e as maiores cotas na parede externa do balneário (Figura 2b). O Balneário Osvaldo Cruz está localizado a 4 metros acima de um marco referencial o qual está situado a aproximadamente a 220 metros acima do nível do mar (obtido com o uso de GPS);
Entrevista com os funcionários do Balneário;
Coleta de séries históricas referentes aos níveis do Rio Uruguai nos dias correspondentes as inundações no portal HidroWeb da Agência Nacional das Águas (ANA) da estação
fluviométrica,código 74100000, localizada em Iraí/RS, situada na Latitude -27º10’25’’ e Longitude - 53º13’25’’ e altitude 200,5 m.
Para o cálculo do tempo de retorno foi selecionado o maior evento de cada ano, e colocado esses valores em ordem decrescente, é importante destacar que em alguns anos não houve observação de inundação. Primeiro foi determinada a frequência (F) em que os eventos podem ocorrer (equação 1) para depois ser determinado o tempo de retorno (TR) (equação 2).
, (1) onde:
F= frequência em porcentagem;
n = índice
m = número de eventos observados.
, (2) onde:
TR = tempo de retorno da inundação.
Elaboração de gráficos das séries históricas de inundação do Rio do Mel, e também a média móvel destes eventos para estimar a média de cada década, e a partir destes valores traçando uma linha de tendência através de uma regressão linear simples.
Figura 2 - (a) Pilar onde se encontram os níveis de inundação bem como a data de cada evento.
(b) Parte da parede externa do balneário onde se encontram os níveis maiores de inundação.
Foto: os autores.
RESULTADOS
Análise Histórica das Inundações do Rio do Mel
Analisando a série histórica (Figura 3), é possível observar que os eventos acima da média estão ocorrendo com maior frequência. Entre 1950 e 1970, ocorreram 3 eventos acima da média.
Entre 1970 e 1990 também ocorreram 3 eventos. Já entre 1990 e 2010 ocorreram 4 eventos acima da média.
Caso for considerada toda a série histórica (Quadro 1), nota-se que a frequência de inundações aumenta após 1990. Ocorrendo: 10 eventos no intervalo 1950-1960; 9 no intervalo 1960-1970; 10 no intervalo 1970-1980; 9 no intervalo 1980-1990; 15 no intervalo 1990-2000; e 16 no intervalo 2000-2010.
No ano de 2000 ocorreu o enchimento do reservatório da UHE Itá, o que, a princípio, pode justificar o aumento da frequência e intensidade de eventos. Entretanto, mais estudos precisam ser efetuados para compreender de forma mais clara esta relação.
Outro aspecto que pode ser discutido é que o nível médio de inundações vem aumentando no decorrer do tempo (Figura 3), isso pode ser concluído através da análise da média móvel cuja linha de tendência tem aumentado.
Figura 3 - Gráfico contendo altura do nível de água, a altura média e a mediana entre os anos 1950 a 2014.
Data Nível do Rio do Mel (m) do Mel
Data Nível do Rio do Mel (m)
16/10/1950 4,81 02/08/1983 4,77
21/05/1953 5,01 18/08/1983 5,46
18/06/1954 5,1 25/09/1983 4,5
13/09/1954 4,79 06/08/1990 14,4
23/09/1954 5,14 06/07/1994 4,93
19/10/1954 4,94 03/02/1997 4,73
23/10/1954 5,42 04/08/1997 4,975
10/05/1955 4,8 06/10/1997 4,87
19/08/1957 4,69 12/10/1997 11
09/09/1957 4,54 16/10/1997 4,84
14/03/1961 5,28 06/11/1997 4,55
28/09/1961 5,17 24/02/1998 5,19
08/11/1963 4,6 01/04/1998 5,25
12/08/1965 16,1 29/04/1998 4,66
07/09/1965 5,075 15/05/1998 4,66
16/05/1966 5,22 16/08/1998 5,04
26/08/1967 4,76 19/08/1998 4,6
10/01/1969 4,77 03/07/1999 4,56
09/11/1969 5,4 02/06/2000 13,4
05/07/1971 4,7 15/09/2000 5,52
22/09/1972 4,65 21/10/2000 4,91
28/09/1972 11,5 03/10/2001 5,5
29/09/1972 4,59 08/10/2001 5,47
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
16/10/1950 16/10/1953 16/10/1956 16/10/1959 16/10/1962 16/10/1965 16/10/1968 16/10/1971 16/10/1974 16/10/1977 16/10/1980 16/10/1983 16/10/1986 16/10/1989 16/10/1992 16/10/1995 16/10/1998 16/10/2001 16/10/2004 16/10/2007 16/10/2010 16/10/2013
Nível de elevação do Rio do Mel
Data de ocorrencia da inundação Nível do rio do Mel Média Móvel
23/07/1973 5 07/11/2002 4,63
15/08/1973 4,71 20/05/2005 5,5
03/10/1975 5,08 18/06/2005 4,58
19/08/1977 5,22 25/07/2007 5,45
25/06/1978 5,35 13/09/2009 5,335
09/05/1979 4,97 29/09/2009 10,2
30/06/1982 5,15 27/04/2010 10
25/10/1982 4,8 22/06/2011 5,32
14/06/1983 4,9 21/07/2011 4,7
08/07/1983 18,3 10/08/2011 5,05
11/07/1983 15,9 31/08/2011 10,5
25/07/1983 5,01 27/08/2014 18
Quadro 1 – Série histórica dos níveis de inundação do Rio do Mel entre 1950 a 2014 sendo o nível de referência 220 metros acima do nível do mar.
Esses dados históricos permitem ter uma ideia de como estes eventos estão sendo distribuídos no decorrer do tempo. Os eventos registrados nos últimos 60 anos no Rio do Mel foram também agrupados levando em conta o número de ocorrências de inundações segundo os meses de cada ano (Figura 4).
Figura 4 - Distribuição do número de inundações por meses do ano no Rio do Mel.
Os meses em que ocorreram os maiores números de inundações foram entre julho e outubro, ressaltando que no mês de dezembro não foi registrado nenhum evento. Tais dados são semelhantes aos encontrados por Kurek (2012), e podem ser justificados pelo fato de que neste período atuam sobre o estado do Rio Grande do Sul sistemas frontais e o desenvolvimento de complexos convectivos de mesoescala, o que leva a uma maior ocorrência fluviométrica.
Através da Figura 4 demonstra-se que nos meses de julho, agosto, setembro e outubro o risco de ocorrência de inundações é maior que nos outros meses.
O cálculo do período de retorno mostra uma informação importante, que todos os anos há no mínimo 97% de chance de uma inundação de cerca de 4,5 metros ocorrer. Mesmo sendo um nível baixo em comparação com os demais, um evento desta magnitude já é capaz de gerar danos econômicos em alguns setores da sociedade como agricultura e comércio.
Data
Nível do rio do Mel
(m)
Frequência
Tempo de Retorno
(anos)
Data
Nível do rio do Mel
(m)
Frequência
Tempo de Retorno
(anos)
08/07/1983 18,30 2,9% 35,00 14/03/1961 5,25 51,4% 1,9
27/06/2014 18,00 5,7% 17,50 01/04/1998 5,22 54,3% 1,8
12/08/1965 16,10 8,6% 11,70 16/05/1966 5,22 57,1% 1,8
06/08/1990 14,40 11,4% 8,80 19/08/1977 5,15 60,0% 1,7
02/06/2000 13,40 14,3% 7,00 30/06/1982 5,08 62,9% 1,6
28/09/1972 11,50 17,1% 5,80 03/10/1975 5,01 65,7% 1,5
12/10/1997 11,00 20,0% 5,00 21/05/1953 5,00 68,6% 1,5
31/08/2011 10,50 22,9% 4,40 23/07/1973 4,97 71,4% 1,4
29/09/2009 10,20 25,7% 3,90 09/05/1979 4,93 74,3% 1,3
27/04/2010 10,00 28,6% 3,50 06/07/1994 4,81 77,1% 1,3
03/10/2001 5,50 31,4% 3,20 16/10/1950 4,80 80,0% 1,3
20/05/2005 5,50 34,3% 2,90 10/05/1955 4,76 82,9% 1,2
25/07/2007 5,45 37,1% 2,70 26/08/1967 4,70 85,7% 1,2
23/10/1954 5,42 40,0% 2,50 05/07/1971 4,69 88,6% 1,1
09/11/1969 5,40 42,9% 2,30 19/08/1957 4,63 91,4% 1,1
25/06/1978 5,35 45,7% 2,20 07/11/2002 4,60 94,3% 1,1
08/07/1983 5,28 48,6% 2,10 08/11/1963 4,56 97,1% 1,0
Quadro 2 – Tempo de retorno de inundações no Rio do Mel.
Constata-se que uma inundação de grande magnitude, como a ocorrida em 1983, com cota 18,3 metros tem 3% de chance de ocorrer a cada 35 anos. Eventos como esse são de grande impacto.
A estimativa do tempo de retorno dos meses de maior ocorrência e do aumento da média no decorrer do tempo, sugerem uma ideia de como as inundações tem se comportado e também serve como subsídio para evitar danos materiais e humanos, uma vez que, estando em posse destas informações a defesa civil pode criar um sistema de alerta mais eficiente.
Através de relatos dos funcionários do Balneário Oswaldo Cruz, que são responsáveis por avisar a defesa civil a respeito do nível de elevação do Rio do Mel, são realizadas ações para evacuar as áreas de riscos apenas quando o nível do Rio do Mel já apresenta elevações críticas, sendo que existe a necessidade de maior planejamento no sentido de avaliar o risco da ocorrência de inundações.
Neste caso, vale ressaltar a importância de uma coleta sistemática de dados de inundações para este local. Através destes será possível ter estimativas mais precisas sobre as ocorrências de inundações e desta forma a defesa civil e órgãos competentes podem agir com maior precisão no sentido de evitar e mitigar os danos à população.
Análise comparativa entre os níveis de cheias do Rio do Mel e as do Rio Uruguai
Através da análise dos dados de inundações já ocorridas em anos anteriores é possível observar que a elevação do nível do Rio Uruguai influenciou na elevação do nível do Rio do Mel, o que confirma o que foi relatado pelos funcionários do Balneário. Entretanto, esse fenômeno não ocorreu em todos os eventos analisados, como é possível visualizar na Figura 5, uma vez que em alguns eventos os níveis dos dois rios não se relacionam, sendo que o nível do Rio Uruguai está mais alto que o do Rio do Mel, e vice e versa.
Figura 5 - Comparação entre as cotas de inundação do rio do Mel e do rio do Uruguai.
Ao fazer uma análise de regressão linear entre as cotas de inundação percebe-se que a correlação é muito fraca, tendo um R² igual a 0,0337. Adotando apenas os eventos cujas cotas foram acima da média a correlação é igualmente baixa com R² igual 0,0557.
Isso mostra que há mais fatores influenciando as elevações dos níveis do Rio do Mel, entretanto não existem estudos disponíveis na literatura, realizados neste local, que possam fornecer dados para endossar essa análise.
CONSIDERAÇÕES FINAIS
Com estimativa do período de retorno, dos meses de maior ocorrência de inundação e da tendência da média dos eventos, é possível criar um hall de informações que podem ser usadas pelos órgãos competentes para buscar mecanismos que visem diminuir os danos à sociedade.
Até o momento, no local, apenas existe um mecanismo de alerta quando o evento já ocorreu, e não há uma tentativa ou investigação para buscar formas de prever ou dimensionar o risco de inundações.
Analisando os níveis de inundação, observa-se que em muitos eventos, inclusive os críticos, o nível do Rio Uruguai influenciou o nível do Rio do Mel. Entretanto tal relação não é aplicável a todos os eventos.
Deve-se levar em consideração que pode haver lacunas de eventos entre os dados registrados no Balneário, tendo em vista que estes não foram coletados de modo sistemático com instrumentos adequados e profissionais treinados, mas sim marcado de maneira aleatória nas paredes do Balneário.
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