Proposição de metodologia para construção de gráfico de risco de inundações em bacias urbanas: estudo de caso Bacia do Córrego Cachoeirinha

Os eventos de inundação são reconhecidos como umas das principais causas de prejuízos econômicos e perda de vidas humanas em todo o mundo. Infelizmente, a sua ocorrência tem se tornado cada vez mais frequente e de maior magnitude. Uma análise desenvolvida pelo Centro de Pesquisa em Epidemiologia de Desastres (CRED) demonstrou que, no ano de 2016, dentre os tipos de desastres naturais, as inundações correspondiam a 50% das ocorrências no mundo. Dentre 164 países, nos quais se observou o maior número de pessoas afetadas, o Brasil ocupava a 11ª posição em 2015, segundo o World Resources Institute. As cidades brasileiras, como outras cidades no mundo, em resposta aos eventos de inundação, têm buscado extinguir ou mitigar os riscos a que a população está exposta. Para minimizar os riscos aos quais a população está exposta, torna-se necessário investir na incorporação de ferramentas que auxiliem no processo de tomada de decisão relativo à gestão da drenagem urbana. Neste contexto, o presente trabalho propõe uma metodologia para construção de gráfico de risco de inundações em bacias urbanas, como ferramenta de auxílio na elaboração de planos de ações e diretrizes para lidar com os eventos de inundação, seja na fase de prevenção ou mitigação dos impactos. Para tanto, foi aplicado o modelo hidrológico e hidráulico Storm Water Management Model (SWMM) 5.1 na bacia do córrego Cachoeirinha (Belo Horizonte, Minas Gerais), o qual foi calibrado e validado com dados de precipitação e nível dágua registrados em três estações de monitoramento implantadas na área de estudo. Foram selecionados nove eventos para a calibração e nove para a validação. A escolha dos eventos foi em função do tipo de alerta de risco que eles geraram no córrego Cachoeirinha, tendo como referência os níveis de alerta definidos para este, os quais são, amarelo, laranja e vermelho, que correspondem ao nível dagua ocupando 50%, 80% da altura útil do canal e condição de extravasamento, respectivamente. O desempenho do modelo alcançou resultado satisfatório segundo a função objetivo: a média do coeficiente de Nash-Sutclife foi de 0,72 para a calibração e 0,70 para a validação. Precipitações de projeto de tempo de retorno de 2 a 100 anos e diversas durações foram simuladas. Os níveis dágua máximos obtidos foram classificados de acordo com os níveis de alerta de risco definidos. A partir dessa classificação estabeleceu-se intervalos de precipitação de projeto, nos quais estava contido o valor limite das faixas de alerta de risco. Valores de precipitação contidos nestes intervalos, foram simulados até se constatar a mudança de faixa de alerta risco do gráfico. Afim de se avaliar o gráfico proposto, os eventos selecionados foram plotados e verificou-se um bom ajuste dos mesmos às faixas de riscoFlood events are recognized as one of the leading causes of economic damages and loss of life worldwide. Unfortunately, it has been observed that its occurrence has become increasingly frequent and of greater magnitude. An analysis developed by the Center for Research in Disaster Epidemiology (CRED) showed that in 2016, among the types of natural disasters, floods corresponded to 50% of occurrences in the world. Among 164 countries, in which the largest number of people were affected, Brazil ranked 11th in 2015, according to the World Resources Institute. In response to flood events, Brazilian cities, like other cities in the world, have sought to extinguish or mitigate the risks to which people are exposed. To minimize the risks to which the population is exposed, it is necessary to invest in the incorporation of tools that aid in the decision-making process related to urban drainage management. With this aim, it is necessary to foster the incorporation of tools which may contribute in the decision-making process in urban drainage management. In this context, the present work proposes a methodology for the construction of a flood risk graph in urban basins, as a tool to help in the elaboration of action plans and guidelines to deal with flood events, whether in the prevention or mitigation phase of impacts. For that, the SWMM model was applied in the Cachoeirinha watershed (Belo Horizonte, Minas Gerais). The model was calibrated and validated with precipitation data and water levels recorded in monitoring stations recorded located in the study area.Nine events were selected for calibration and nine for validation. The choice of events was based on the type of risk alert that was generated in the Cachoeirinha stream. The risk alert levels are defined as: yellow, orange and red, corresponding respectively to the water level occupying 50%, 80% of the cross-section of the channel and overflow condition. The performance of the model reached a satisfactory result according to the objective function: the Nash-Sutclife coefficient was 0.72 for the calibration and 0.70 for the validation. Design precipitations with a return period varying from 2 to 100 years and several durations were simulated and the maximum water levels obtained were classified according to the defined risk alert levels. From this classification design precipitation intervals were established, in which the limit value between the risk alert ranges was contained. Precipitation values contained in these intervals were simulated until the change in the alert range of the graph was detected. In order to evaluate the proposed graph, the selected events were plotted and a good adjustment of the risk bands was verifie