2. SECRETARIA DE ESTADO DE MEIO AMBIENTE
E DESENVOLVIMENTO SUSTENTÁVEL – SEMADS
FUNDAÇÃO SUPERINTENDÊNCIA ESTADUAL DE RIOS E LAGOAS - SERLA
ENCHENTES NO ESTADO
DO RIO DE JANEIRO
Aborda
dag Geral
Uma Abor dagem Geral
Projeto PLANÁGUA SEMADS / GTZ de Cooperação Técnica Brasil – Alemanha
Agosto de 2001

3. SEMADS - Secretaria de Estado de Meio Ambiente e Desenvolvimento Sustentável
Palácio Guanabara – Prédio Anexo – sala 210
Rua Pinheiro Machado s/no – Laranjeiras
22.238-900 – Rio de Janeiro – RJ
Tel: 21-2299-5290 – Fax: 21-2299-5285
e-mail comunicacao@semads.rj.gov.br
S E R L A - Fundação Superintendência Estadual de Rios e Lagoas
Campo de São Cristóvão, 138/3º andar – S. Cristóvão
20921-440 – Rio de Janeiro – RJ
Tel: 21-2580-7218/0998
e-mail serla@serla.rj.gov.br
2

4. APRESENTAÇÃO
Águas pluviais, tão necessárias a sobrevivência humana e fundamental para o
equilíbrio dos ecossistemas com os quais interagimos são, muitas vezes, entregues
pela natureza com o rigor dos eventos naturais extremos, isto é, pela ocorrência de
estiagens prolongadas, onde a escassez é o fator relevante, ou pelas enchentes,
onde a abundância das águas concentradas no tempo e no espaço, gera
desconfortos, preocupações, prejuízos e, eventualmente, perda de vidas humanas.
Controlar as enchentes e diminuir seu poder muitas vezes devastador sobre
os bens públicos e privados, assegurar a integridade física e garantir o bem estar
do cidadão, é dever constitucional das autoridades estabelecidas, embora haja
necessidade de estreita colaboração e envolvimento da própria sociedade.
O avanço da ocupação territorial sobre áreas historicamente sujeitas a
inundação, a descaracterização da mata ciliar, o desmatamento desenfreado, o
descarte irresponsável dos resíduos domiciliares sobre as encostas e nos cursos
de água, a impermeabilização dos terrenos, as obras locais de caráter imediatista e
outras ações que por dezenas de anos foram praticadas pelo homem em nome do
desenvolvimento, hoje se tornam fatores agravantes na formação das enchentes.
O presente relatório, fruto de um amplo trabalho de pesquisa no âmbito do
projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ, reúne uma série de esclarecimentos sobre esses
eventos naturais, inclui uma abordagem especial para a situação no Estado do Rio
de Janeiro, ressalta a necessidade da adoção da área da bacia hidrográfica como
unidade territorial de gestão, bem como, apresenta novos conceitos para o controle
das enchentes e redução dos riscos de inundação e os conseqüentes prejuízos.
O objetivo principal do trabalho é abrir discussões sobre o tema, de forma a
permitir a reavaliação e reflexão sobre os procedimentos e critérios usualmente
empregados e análise de medidas alternativas e complementares no controle das
enchentes.
Secretaria de Estado de Meio Ambiente e
Desenvolvimento Sustentável
3

5. Depósito legal na Biblioteca Nacional conforme decreto n o 1.825 de 20 de dezembro de
1907.
C 837
Costa, Helder
Enchentes no Estado do Rio de Janeiro – Uma Abordagem Geral /
Helder Costa, Wilfried Teuber.
Rio de Janeiro: SEMADS 2001
160p.: il.
ISBN 85-87206-08-7
Cooperação Técnica Brasil-Alemanha, Projeto PLANÁGUA-
SEMADS/GTZ
Inclui Bibliografia.
1. Recursos Hídricos. 2.Cheias. 3. Saneamento Ambiental.
I. PLANÁGUA. II Título. III. Rio de Janeiro (Estado). IV. SERLA
CDD 627.4
Capa
Publicidade 2001
Foto da Capa: Enchente em Itaperuna / Rio Muriaé - Janeiro 1997
Antônio Cruz
Diagramação
Cláudio Alecrim
Editoração
Jackeline Motta dos Santos
Raul Lardosa Rebelo
Projeto PLANÁGUA SEMADS / GTZ
O Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ, de Cooperação Técnica
Brasil – Alemanha, vem apoiando o Estado do Rio de Janeiro no
gerenciamento de recursos hídricos com enfoque na proteção de
ecossistemas aquáticos.
Coordenadores: Antônio da Hora, Subsecretário Adjunto de Meio Ambiente SEMADS
Wilfried Teuber, Planco Consulting / GTZ
Campo de São Cristóvão, 138/315
20.921-440 Rio de Janeiro - Brasil
Tel/Fax [0055] (21) 2580-0198
E-mail: serla@montreal.com.br
4

6. Coordenação
Helder Costa Consultor do Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ
Wilfried Teuber Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ
Colaboração
Alan Carlos Vieira Vargas SERLA
Antonio Ferreira da Hora Secretaria de Estado de Meio Ambiente e
Desenvolvimento Sustentável - Semads
Capitão Ivan Vieira da Silva Secretaria de Defesa Civil
Município do Rio de Janeiro
Cláudio Alecrim Consultor de diagramação
David Pacheco Faculdade de Cinema
Universidade Federal Fluminense - UFF
Durval Alves Mello Neto Rio-Águas, Município do Rio de Janeiro
Eliane Pinto Barbosa SERLA
Eny Gomes de Lannes SERLA
Eugenio Enrique Monteiro Rio-Águas, Município do Rio de Janeiro
Fernando Riker Branco SERLA
Ignez Muchelin Selles SERLA
Jackeline Motta dos Santos Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ
Joana Araújo Faculdade de Cinema
Universidade Federal Fluminense - UFF
Jorge Paes Rios SERLA
Leila Heizer Santos SERLA
Lígia Maria Nascimento de Araújo Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais
CPRM
Lúcio Bandeira Secretaria de Estado de Saneamento e
Recursos Hídricos
Major Djalma Antonio Filho Secretaria de Estado de Defesa Civil
Marlene Leal de Almeida Souza Instituto Nacional de Meteorologia - INMET
Mônica da Hora SERLA
Nelson Martins Paez Geo-Rio, Município do Rio de Janeiro
Paulo Carneiro Laboratório de Hidrologia - COOPE / URFJ
Paulo Roberto Moreira Goulart Secretaria de Estado de Defesa Civil
Rachel Saldanha de Alencar Fundação Centro de informações do Estado do
Rio de Janeiro - CIDE
Raul Lardosa Rebelo Projeto PLANÁGUA SEMADS/GTZ
Rodrigo Raposo de Almeida Projeto Managé
Universidade Federal Fluminense - UFF
Rogério Luiz Feijor Geo-Rio, Município do Rio de Janeiro
Rosana Fânzeres Caminha Secretaria de Estado de Saneamento e
Recursos Hídricos
Sérgio Ayres Bloise SERLA
Silvio Torres SERLA
Tenente Arruda Diretoria de Hidrografia e Navegação - DHN
Thiago Soares Rodrigues Estagiário
Valdo da Silva Marques Secretaria de Estado de Ciência e Tecnologia
SIMERJ
Valdemar Guimarães Agência Nacional de Águas - ANA
das Águas - ANA
Walter Binder Departamento Estadual de Recursos Hídricos
Baviera/Alemanha
Vanderlei de Souza Napoleão SERLA
5

7. RESUMO
É secular o problema de enchentes no Estado do Rio de Janeiro, fenômeno natural
condicionado a fatores climáticos, principalmente às chuvas intensas de verão, cujos
efeitos são agravados pelas características do relevo: rios e córregos com forte declividade
drenando bruscamente das serras para as baixadas, quase ao nível do mar. A ocupação
dessas baixadas, áreas naturais de retenção das águas, pântanos e brejos, só foi possível
mediante grandes obras de drenagem e de diques de proteção.
O principal objetivo dessas intervenções, a exemplo das obras de retificação e
canalização, era, como em todo mundo, direcionar e conduzir as águas das enchentes o
mais rápido possível rio abaixo, esperando assim, dominar os desafios da natureza.
Sabe-se hoje que essas obras, embora proporcionem grandes melhorias locais em
épocas de enchentes mais freqüentes, muitas vezes transferem o problema para jusante
e agravam significativamente a situação das enchentes excepcionais. Outros fatores
antrópicos, como o desmatamento em grande escala, a urbanização e as atividades que
reduzem as áreas naturais de retenção, inclusive áreas de inundação, aumentaram
consideravelmente os volumes e os picos das cheias.
Nas enchentes recentes podemos observar um crescimento dos prejuízos, resultado
da ocupação sempre mais progressiva de áreas naturais de inundação, e pela falta de
conscientização da população relativa aos riscos envolvidos.
Para tentar reverter esse quadro, é importante avaliar e adaptar novas estratégias
no controle de enchentes já em andamento em outros países. Nessas novas concepções
os interesses locais de proteger a própria área devem ser harmonizados aos interesses
de toda a bacia, incluindo a proteção de toda a população, considerando os aspectos
sociais e econômicos, o ecossistema e as necessidades do próprio rio. Somente medidas
em harmonia com a natureza, e não contra ela, terão sucesso.
Ou seja, em lugar de direcionar e acelerar as águas das enchentes rio abaixo, deve-
se restabelecer o quanto possível a retenção natural já nas cabeceiras, nas matas, nas
áreas ribeirinhas e conservar as áreas de inundação ainda existentes. É impossível evitar
as enchentes excepcionais, porém, é possível conter o agravamento contínuo das mesmas
e reduzir os prejuízos. Precisamos aprender a conviver com o fenômeno. Precisamos
divulgar medidas preventivas e conscientizar a população sobre os riscos aos quais está
exposta.
Não urbanizar áreas de inundação é o melhor e economicamente mais viável método
para evitar e reduzir os riscos e prejuízos de enchentes.
6

8. Somente ações solidárias envolvendo a sociedade, os órgãos públicos do estado e
dos municípios, somados com a responsabilidade individual de cada cidadão por toda a
unidade territorial da bacia hidrográfica, podem produzir resultados positivos concretos.
A legislação federal e estadual sobre a gestão de recursos hídricos, estabelece
condições para a integração das ações em todas as bacias hidrográficas do Estado do Rio
de Janeiro, com a participação da sociedade civil.
O objetivo dessa publicação é informar e conscientizar a sociedade sobre o fenômeno
das enchentes, especialmente na área de planejamento regional urbano e rural, e sobre
os aspectos naturais e antrópicos das enchentes. Decisões sobre o uso do solo em áreas
de risco, caso as necessidades do rio e da natureza forem negligenciadas, podem acarretar
sérios problemas a proteção da população e aumentar os prejuízos decorrentes.
7

9. ENCHENTES NO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
UMA ABORDAGEM GERAL
Enchentes – Considerações Gerais................................................................................ 10
Causas Naturais das Enchentes...................................................................................... 13
Ciclo Hidrológico..................................................................................................................... 14
Chuvas...................................................................................................................................... 19
Características das Chuvas no Estado do Rio de Janeiro................................................ 22
Escoamentos das Águas de Chuva...................................................................................... 29
Formação das Enchentes.................................................................................................. 35
Bacia Hidrográfica.................................................................................................................. 37
Tempo de Concentração........................................................................................................ 37
Geometria das Bacias............................................................................................................ 38
Tipo de Solo e Cobertura Vegetal......................................................................................... 38
Relevo e Declividades............................................................................................................ 40
Densidade de Drenagem....................................................................................................... 41
Superposição de Hidrogramas............................................................................................. 41
Características Gerais das Bacias Hidrográficas do Estado do Rio de Janeiro............. 43
Fatores Agravantes das Enchentes................................................................................ 49
Redução da Capacidade de Retenção Natural.................................................................. 50
Obras de Macrodrenagem..................................................................................................... 56
Obstáculos Artificiais aos Escoamentos Superficiais........................................................ 62
8

10. Enchentes no Estado do Rio de Janeiro....................................................................... 71
Início da Ocupação do Solo...................................................................................................... 72
Enchentes Históricas na Cidade do Rio de Janeiro........................................................... 79
Principais Obras de Controle de Enchentes........................................................................ 83
Áreas Inundáveis no Estado do Rio de Janeiro................................................................... 94
Sistemas de Alerta.................................................................................................................. 110
Conseqüências das Inundações...................................................................................... 117
Obras de Controle de Enchentes..................................................................................... 126
Medidas Preventivas Complementares.......................................................................... 136
Controle de Enchentes e Engenharia Ambiental – Um Novo Conceito................ 138
Recomendações................................................................................................................... 145
Bibliografia............................................................................................................................. 151
Informações à População.................................................................................................. 153
Projeto PLANÁGUA............................................................................................................. 157
9

11. necessárias para garantir até um certo risco e não
ENCHENTES: acessibilidade às novas áreas, atenderão sua finalidade para
CONSIDERAÇÕES alteram drasticamente os enchentes decorrentes de
GERAIS padrões de drenagem natural. chuvas além daquelas
Essa dinâmica gera constantes estabelecidas no projeto. Além
Enchente é o modificações na configuração disso, muitas vezes,
escoamento superficial das das enchentes e nas simplesmente transferem e
águas decorrentes de chuvas dimensões das áreas sujeitas agravam o problema de um
fortes. Após suprir a retenção às inundações. local para outro, águas abaixo.
natural da cobertura vegetal, Quanto maior a Na dificuldade de
saturar os vazios do solo e transformação e a modificação direcionar a dinâmica do
preencher as depressões do da superfície dos terrenos, crescimento urbano nas
terreno, as águas pluviais tornando-os menos grandes cidades, que muitas
buscam os caminhos permeáveis à infiltração das vezes desconsidera as
oferecidos pela drenagem águas e diminuindo a funções naturais dos rios e
natural e / ou artificial, fluindo capacidade de retenção impermeabiliza e ocupa novas
até a capacidade máxima natural, maior será a parcela áreas, inclusive aquelas
disponível, no sentido do corpo contribuinte para os sujeitas a inundações, depara-
de água receptor final. escoamentos superficiais e se freqüentemente com a
Dependendo de uma série de maior a probabilidade de necessidade de revisão dos
fatores físicos e das inundações. critérios e dados de projeto
proporções das chuvas, tais Em geral, não se para mais intervenções.
limites podem ser superados e dispõe de programas de Obras anteriores já não
os volumes excedentes investimentos direcionados atendem os objetivos
invadem áreas marginais. para intervenções de controle previstos. Surge o impasse da
Quando essas áreas são e amenização dos efeitos das decisão sobre os limites dos
ocupadas pelo homem, as inundações, implementados, riscos possíveis e aceitáveis a
águas entram em conflito gradativamente, durante o serem cobertos por novos
direto com suas economias, crescimento urbano. Pelo investimentos.
benfeitorias e atividades. contrário, quando as O confronto do homem
A enchente é parte conseqüências das enchentes com a natureza será em vão,
integrante do ciclo da água na ordinárias se agravam pois a dinâmica das mutações
natureza e, portanto, trata-se irremediavelmente, permanece climatológicas a nível local,
de um fenômeno natural cujas a prática de grandes regional e planetário, levam,
conseqüências só trarão danos investimentos em obras locais, com relação aos eventos
e prejuízos, à medida em que conceitualmente superadas e pluviométricos, à expectativa
seus efeitos interfiram no bem impactantes. do imprevisível.
estar da sociedade. Convém ressaltar que Conclui-se que
A expansão urbana e tais intervenções podem, a enchentes não podem ser
as intervenções mínimas princípio, garantir proteção local evitadas, mas por outro lado, é
10

12. bem possível reduzir os mais seguros, assim que os Solidário a essas
prejuízos ou mesmo torná-los primeiros indícios de inundação iniciativas, deve estar o próprio
mínimos. Assim sendo, novos se manifestarem. cidadão, devidamente
conceitos e práticas devem ser Tanto maior será o esclarecido sobre as causas
introduzidas para melhor prejuízo quanto maior forem os das enchentes e induzido pelo
convivência com o fenômeno. bens materiais que o homem Poder Público a participar
Enchentes históricas, mantém nas áreas sujeitas às e realizar pequenas
isto é, aquelas que acarretam inundações. É importante que modificações, apesar de
prejuízos significativos à o cidadão esteja consciente do modestas, para propiciar maior
sociedade em conseqüência risco que corre durante chuvas retenção temporária e/ou
das inundações, são intensas, e que lhe seja dada a infiltração das águas pluviais
estudadas estatisticamente e oportunidade de tomar dentro da sua propriedade ou
enquadradas dentro de uma pequenas providências a partir do seu empreendimento.
escala de probabilidade que as de sistemas de alerta O somatório dessas
caracterizam segundo a eficientes, desenvolvidos e pequenas iniciativas,
freqüência de ocorrência. implantados pelo Poder certamente representaria um
Apesar de uma enchente Público, com o mínimo da ganho global enorme para a
histórica estar associada a tecnologia hoje disponível. sociedade, diminuindo o risco
uma pequena probabilidade de Medidas de simples e os transtornos das
ocorrência a cada ano, a implementação para retenção inundações.
sociedade deve estar superficial das águas de chuva Caberia ao Poder
consciente que o mesmo ou mesmo a manutenção de Público implementar as etapas
evento pode se manifestar no áreas livres para infiltração, do planejamento dentro de
dia seguinte e de novo nos ainda não fazem parte do uma ação setorial, integrada a
anos subseqüentes. Portanto, planejamento da ocupação do uma política maior, compatível,
medidas preventivas devem solo pelo homem e, sequer, por exemplo, com as
ser adotadas para que os são sugeridas, a nível de pretensões das novas leis, que
impactos e os prejuízos não projeto, pelos órgãos instituíram as Políticas
tenham as mesmas competentes. Nacional (Lei Federal no 9433)
proporções. Idéias, sugestões e e Estadual (Lei Estadual n o
É comum na cultura ações fundamentadas na 3239) de Recursos Hídricos.
popular pensar que uma compreensão dos conceitos Dentre os objetivos de
grande inundação levará muito básicos do ciclo hidrológico, ambas, está a prevenção e a
tempo para que ocorra devem ser incorporadas ao defesa contra eventos
novamente. O fato com o planejamento global, hidrológicos críticos de origem
tempo é esquecido, simples fortalecendo os efeitos natural ou do uso inadequado
providências deixam de ser esperados por obras dos recursos naturais,
tomadas como por exemplo, estrategicamente projetadas adotando a bacia hidrográfica
planejar o remanejamento de no âmbito da bacia como unidade territorial de
bens materiais para níveis hidrográfica. gestão.
11

13. Sob essa nova superior àquelas pequenas mais econômicas e eficazes.
perspectiva, pelo menos para sub-bacias que abrigam, Os diferentes temas
as bacias ou sub-bacias muitas vezes, parte de grandes desenvolvidos a seguir tem a
hidrográficas ainda menos centros urbanos, onde a pretensão de dotar o cidadão
ocupadas, vislumbra-se a questão do controle das comum, autoridades públicas,
oportunidade de introduzir enchentes requer soluções de lideranças comunitárias,
práticas e conceitos responsabilidade do Poder estudantes, professores e
contemporâneos para o Público local. Por outro lado, o políticos interessados, do
controle de enchentes através referido Plano pode e deve fixar conhecimento básico
de ações a serem diretrizes gerais que necessário para melhor
implementadas pelos planos contemplem a adoção de compreensão dos principais
de recursos hídricos, novos conceitos e critérios, tais agentes formadores das
instrumentos das referidas como, conservar ao máximo a enchentes, dos fatores físicos
políticas. retenção natural das águas de agravantes, das possíveis
Iniciativa recente do chuva e a proibição de conseqüências envolvidas e
Ministério do Meio Ambiente, urbanizar áreas sujeitas a das grandes mudanças
através da Secretaria de inundações. conceituais que devem ser
Recursos Hídricos, na sua A recuperação de áreas introduzidas na gestão e na
missão institucional de para infiltração, o aumento da prática das intervenções para
promover e divulgar os capacidade de retenção, controlar e amenizar os efeitos
objetivos da Política Nacional através de soluções pontuais das mesmas.
de Recursos Hídricos, e regionais, a utilização
constituiu grupo de trabalho sustentável das águas de
para discutir e elaborar o Plano chuva e a revitalização dos
Nacional de Prevenção e cursos de água, fazem parte
Defesa Contra Eventos de um conjunto de medidas
Hidrológicos Críticos de postas em prática em países
Origem Natural ou como Alemanha, Japão e
Decorrentes do Uso Estados Unidos.
Inadequado dos Recursos O risco do colapso de
Naturais. O Plano está inserido grandes obras como barragens
como meta do Programa de laminação de enchentes e
Águas do Brasil (Avança diques de contenção, que
Brasil). podem gerar conseqüências
Plano de tamanha catastróficas, levaram estes
proporção, certamente países a rever a política para o
contemplará as grandes setor, em busca de alternativas
bacias hidrográficas de rios estruturais e não estruturais,
federais e, portanto, com
abrangência significativamente
12

14. 13

15. CICLO HIDROLÓGICO
As águas na natureza
se movimentam, circulam e se
transformam no interior das
três unidades principais que
compõe o nosso Planeta, que
são a atmosfera (camada
gasosa que circunda a Terra),
a hidrosfera (águas oceânicas
e continentais) e litosfera
(crosta terrestre).
A dinâmica de suas
transformações e a circulação
nas referidas unidades,
formam um grande, complexo combinação de outros fatores superfícies superiores das
e intrínseco ciclo chamado físicos, o vapor d’água se construções por ventura
ciclo hidrológico. concentra nas camadas mais existentes (telhados, terraços,
Por se tratar do ciclo altas, formando nuvens que se outros).
representativo do caminho modelam e se movimentam O que excede à essa
das águas nos seus diversos em função do deslocamento retenção, soma-se àquela
estados físicos (sólido, líquido das massas de ar (vento). parcela de chuva que atingiu
e gasoso) não permite, Em determinadas diretamente o solo, se
claramente, a identificação do condições físicas, surgem infiltrando através dos vazios
início do mesmo. gotículas de água que se entre os grãos do solo.
Pegando uma “carona” precipitam das nuvens e, sob A água infiltrada
no circuito, no momento em a ação da força da gravidade, percola (escoa através dos
que a água evapora dos formam a precipitação vazios do solo) na direção das
oceanos e da superfície da pluviométrica, ou seja, a camadas mais profundas,
terra, passa a integrar o chuva. As águas de chuva contribuindo para o
conteúdo da atmosfera na podem ser interceptadas, abastecimento dos
forma de umidade (vapor em parte, pela vegetação reservatórios subterrâneos
d’água). Dependendo das (copa das árvores) que cobre rasos (lençol freático) e
condições climáticas e da o terreno e/ou pelas profundos (aqüíferos).
14

16. Portanto, pode-se constatar que quanto
maior for a retenção na cobertura vegetal e a
infiltração das águas de chuva, menor será o
volume excedente disponível para o
escoamento superficial e, a princípio,
pressupõe-se menor chance de ocorrência de
enchentes e inundações.
Deve ficar claro que tudo dependerá da
Quando a capacidade de infiltração do quantidade de chuva, dos limites das
solo é superada, o excesso das águas de chuva capacidades de retenção superficial, das taxas
vai avolumar os escoamentos superficiais já de infiltração características do solo existente
iniciados sobre as áreas impermeáveis e as de e das chuvas antecedentes.
menor permeabilidade, na direção das regiões Assim, quanto maior as oportunidades
mais baixas, através das galerias de águas das águas de chuva se infiltrarem, maior será
pluviais, quando houver, dos córregos, riachos a recarga dos reservatórios subterrâneos,
e rios, chegando, por fim, ao oceano onde a fortalecendo a capacidade de abastecimento
continuidade do ciclo se manifesta novamente dos corpos de água durante os períodos típicos
através dos mecanismos de evaporação. de estiagem (sem chuva). Estes conceitos
Convém lembrar que a água retida na serão melhor abordados adiante.
vegetação, bem como, aquela que ficou Com o propósito de proporcionar melhor
armazenada nas pequenas depressões do entendimento das diferentes etapas que
terreno, nos lagos, lagoas, lagunas e compõe o ciclo hidrológico, são apresentados,
reservatórios construídos pelo homem, também a seguir, algumas definições e comentários úteis
passam pelo processo de evaporação, para o acompanhamento dos assuntos tratados.
aumentando a umidade da atmosfera.
É importante esclarecer que
durante os períodos sem chuva, as
águas armazenadas nos reservatórios
subterrâneos fluem lentamente, pela
ação da gravidade, para áreas mais
baixas, abastecendo os corpos de
água, (rios, lagos, lagunas,
reservatórios). Essa contribuição é
chamada de descarga base ou
escoamento base.
15

17. Evaporação
A evaporação é a
transformação física
do estado líquido
para o estado
gasoso, sob a forma
Atmosfera de vapor d’água.
A atmosfera é constituída Pode ocorrer em
de diferentes camadas com situações diversas
características distintas. A sob diferentes
primeira chama-se condições físicas.
troposfera e alcança De uma maneira
altitudes médias de 6 km nos geral, pode-se
pólos e 17km, no Equador, identificar os
com temperaturas variáveis e seguintes tipos de
onde estão cerca de 90% do evaporação:
vapor d’água total da • evaporação direta – ocorre • evaporação do solo –
atmosfera, principalmente diretamente sobre a ocorre a partir da água
nos 5km iniciais. precipitação, isto é, durante retida nas camadas
Portanto, a troposfera é a sua queda e antes de superiores do solo, seja
camada da atmosfera que alcançar a superfície da por encharcamento,
mais interesse desperta para os Terra; retidas nos interstícios, ou
estudos de formação das • evaporação das por elevação através do
nuvens e chuvas. superfícies líquidas – efeito de capilaridade.
A segunda camada ocorre em todas as • evaporação por
denomina-se estratosfera, superfícies líquidas transpiração – os vegetais
com temperatura constante, disponíveis, isto é, nos depois de retirarem
até cerca de 40km de lagos, lagoas, lagunas, através do seu sistema
altitude. cursos de água, radicular, a água e as
A terceira, é a reservatórios, oceanos, substâncias minerais nela
mesosfera, até 80km e, nas águas acumuladas dissolvidas, devolvem a
em seguida, a termosfera, nas depressões do terreno água para a atmosfera,
acima desse limite. e naquelas retidas sobre a através das folhas, pelo
Como citado vegetação em geral. processo de transpiração.
anteriormente, a umidade
atmosférica é proveniente
basicamente do resultado do
processo de evaporação.
16

18. Condensação
Atmosférica
A condensação é a
alteração do estado de vapor
atmosférico para a forma Precipitação
líquida, proporcionando a
criação de minúsculas gotas O processo de aglutinação e coagulação contribuem
d’água, que, dado ao peso
para o aumento do volume e peso das gotículas,
insignificante, permanecem na
atmosfera formando as alcançando diâmetros da ordem de 0.2 a 0.5 milímetros,
nuvens. podendo então, ocorrer a precipitação.
A capacidade máxima do As gotas assim formadas, caem sob o efeito da
ar de reter vapor, depende,
gravidade, à qual se contrapõem o empuxo e o atrito do ar
entre outros fatores, da
temperatura. Ar quente pode atmosférico, proporcionando, ainda mais, o aumento do
reter muito mais vapor do que volume da gotícula, determinando e caracterizando o
o ar frio. A umidade específica diâmetro e a velocidade de queda máximos.
oscila de 25g por kg de ar A precipitação pode ocorrer sob diversas formas:
tropical marítimo à 0,5g por kg
• chuva – precipitação em forma líquida, com
de ar polar continental. Por isso
quando o ar úmido ascendente diâmetros variando entre 200 milésimos de milímetros e
se esfria e o limite de saturação alguns milímetros;
é atingido, acontece a A chuva formada por gotículas cujos diâmetros são
c o n d e n s a ç ã o :
inferiores a 0.5 milímetros é conhecida como garoa ou
a transformação do vapor em
água. chuvisco;
As gotículas não se • neve – quando a condensação do vapor d’água
precipitam de imediato, devido ocorre em temperaturas muito baixas (sublimação), formam-
ao peso reduzido e a influência
se cristais de gelo que coagulam e se precipitam em forma
das correntes de ar
ascensionais típicas da de flocos;
turbulência atmosférica. • granizo – precipitação em forma de pedras de gelo.
A nuvem tem o Tal precipitação pode ocorrer pelo congelamento da gota
comportamento de um meio
d’água ao atravessar camadas atmosféricas mais frias ou pela
coloidal disperso onde as
recirculação de cristais de gelo no interior das nuvens;
gotículas se aglutinam ou se
coagulam em torno de núcleos • nevoeiro – o nevoeiro é uma nuvem ao nível do solo,
de condensação existentes em com gotículas de diâmetro médio em torno de 0.02
condições naturais, podendo milímetros, conhecido também como cerração ou russo;
ser cristais de cloreto de sódio
• orvalho – deposição de água sobre superfícies frias,
e de cloreto de cálcio, sais de
enxofre ou óxidos de à noite, como resultado do esfriamento do solo e do ar
nitrogênio, cristais de quartzo atmosférico adjacente, por efeito de irradiação de calor;
ou sílica, anidrido carbônico, • geada – deposição de uma finíssima camada de
cristais de gelo e poeiras. Tais
gelo decorrente de processo de irradiação térmica,
núcleos possuem diâmetro
entre 1 a 5 vezes a milésima ocorrendo em temperaturas muito baixas (sublimação do
parte do milímetro. vapor d’água).
17

19. Retenção
Superficial
Ocorrência no
processo do ciclo
hidrológico que pode
acumular água de
duas formas:
• interceptação
vegetal – relativa à
parcela da
precipitação que fica
retida sobre a Infiltração
vegetação de uma É a parcela da
maneira geral; precipitação que
• acumulação infiltra no terreno
nas depressões – através dos vazios do
relativa à parcela solo, contribuindo Escoamento Escoamento
retidas nas para as águas Subterrâneo Superficial
depressões do subterrâneas dos Ocorre através É a parcela das
terreno. lençóis superficiais e dos interstícios do águas de chuva que
A água da para as camadas solo totalmente flui sobre os terrenos,
retenção superficial mais profundas encharcado, com sob a ação da
retorna à atmosfera impermeáveis que d i r e ç ã o gravidade, buscando
pela evaporação cortam o fluxo vertical predominantemente as linhas de
c o n f o r m e retendo grande horizontal, onde talvegue, alcançando
anteriormente quantidade de água prevalecem as os cursos de água,
citado. no solo acima delas. forças de gravidade os lagos, os
e pressão. Tal oceanos.
escoamento se dá
na direção dos
pontos mais baixos
ou de menor
potencial e, desta
forma, retornam
suas águas aos
corpos hídricos.
18

20. Tipos de Precipitação Pluviométrica
As precipitações podem ser grupadas em três tipos
fundamentais, em função dos agentes que lhes dão origem.
• Precipitação Orográfica
As massas de ar úmido e quente que se formam sobre
os continentes ou sobre os oceanos, com grandes quantidades
CHUVAS de vapor d’água decorrentes dos processos de evaporação,
podem ser deslocadas pelos ventos contra barreiras orográficas
Como visto antes, as (montanhas ou cordilheiras). O contato com essas barreiras
nuvens nada mais são que defletem rapidamente essas massas para o alto, fazendo com
massas concentradas de que se esfriem e sofram os processos de condensação e
gotículas de água suspensas. precipitação.
Tais gotículas são formadas
em conseqüência da
condensação do vapor
d’água ao redor de pequenas
partículas presentes na
atmosfera.
As condições físicas
para a condensação são
estabelecidas pela expansão
das correntes de ar em
ascensão que se esfriam com
a altitude e perdem a
capacidade de reter vapor
d’água.
Verifica-se que a Pela rapidez com que a massa de ar se eleva,
ocorrência de chuvas tem dependendo da topografia e quantidade de umidade, pode gerar
ligação direta com a rapidez chuvas muito intensas.
com que as massas de ar se
esfriam, intensificando o
• Precipitação Ciclônica
crescimento do tamanho da
Existem grandes áreas da superfície terrestre que
gotícula pela condensação e
apresentam características térmicas e de umidade uniformes
aglutinação, até a instabilidade
que são transmitidas gradativamente às massas de ar acima
da sustentação no ar e a
estagnadas ou que sobre elas se deslocam lentamente. Essas
conseqüente queda pela ação
massas de ar, em grande volume e extensão, passam a
da força da gravidade,
apresentar também, características térmicas de umidade que
caracterizando a precipitação
as caracterizam.
pluviométrica.
19

21. Em geral, essas massas de ar formam- • Precipitação Convectiva
se em regiões como o Ártico, a Antártica, a Resulta da ascensão do ar úmido e
Patagônia, o Pantanal Mato-grossense, o quente, em regiões de clima quente, em função
Deserto do Saara, e outros, e podem se da densidade, criando um processo de
encontrar umas com as outras, à medida que convecção térmica.
se deslocam sobre o globo terrestre. Tal fenômeno cria uma célula de
Quando duas massas de ar de convecção onde o ar quente sobe rapidamente
diferentes temperaturas se encontram, a pelo centro da nuvem, esfriando-se, propiciando
tendência será a formação de uma cunha da a condensação e a precipitação. Quando o ar
massa de ar mais fria sob a massa mais quente, mais seco chega ao topo da nuvem, após a
empurrando-a para cima. perda de umidade, diverge para a atmosfera
Forma-se uma grande superfície frontal retornando ao solo de forma convergente por
cuja linha de contato com a crosta terrestre baixo da nuvem, realimentando-a de umidade
chama-se frente. carreada do ar adjacente à célula de convecção.
Em decorrência da oposição das duas Novamente, o ar úmido sobe, e o ciclo se repete
massas, a de maior energia empurrará a outra, até que a intensidade de realimentação diminua.
e se chamará fria ou quente, conforme seja As chuvas convectivas são geradas a
mais fria ou quente com relação à outra massa partir de nuvens de grande desenvolvimento
de ar. vertical (cumulu nimbus), ocorrendo com muita
Quando houver equilíbrio energético, a intensidade em períodos curtos, promovendo
frente criada chama-se “frente quase uma varredura na umidade atmosférica,
estacionária”. deixando geralmente, ao seu término, o céu
límpido e tempo bom.
O Rio de Janeiro, pelo seu clima quente,
é marcado pelas chuvas convectivas com
“pancadas” de fim de tarde durante o verão.
O ar quente é empurrado para o alto,
configurando-se as condições favoráveis à
condensação e à precipitação.
As chuvas ciclônicas são, em geral,
pouco intensas e muito duráveis.
20

22. Entre os anos 1400 e Conceituação e
1600, grandes pesquisadores esclarecimentos adicionais
deixam a especulação sobre essas grandezas:
Distribuição Espacial filosófica sobre as questões Altura:
hidrológicas para iniciar é a medida vertical, em
efetivamente, observações do geral em milímetros, do
A distribuição espacial ciclo das águas na natureza. volume da chuva
da chuva não é uniforme, isto As chuvas mereciam ocorrido e acumulado
é, não cai a mesma quantidade atenção especial em função em um recipiente
de água igualmente sobre uma das diferentes variações no cilíndrico;
região durante o mesmo tempo e no espaço. Duração:
intervalo de tempo. Pode As águas vindas dos é o intervalo de tempo
ocorrer, inclusive, chuva numa céus eram muito bem considerado durante a
área e nenhuma sobre uma recebidas durante o plantio e o precipitação. Pode ser
outra vizinha. É comum isto crescimento das lavouras. Ao do total ou de parte da
ocorrer e, certamente, o leitor mesmo tempo, que temida chuva. A duração da
já constatou esse fato ao ler os pela possibilidade de provocar chuva é expressa em
jornais ou telefonar para um enchentes e inundações. minutos, horas ou dias;
amigo que está se preparando Data do século XVII, na Intensidade:
para passear enquanto você Europa, as primeiras iniciativas é a altura de chuva na
liga para comentar a chuva que para medir as chuvas na unidade de tempo, isto
está caindo na sua área. tentativa de comparar e é, o quociente entre a
Portanto, a ocorrência quantificar os volumes entre as altura e a duração.
de chuvas está vinculada a águas precipitadas e aquelas Freqüência:
uma série de fatores locais e escoadas superficialmente nos é uma característica
regionais como a circulação cursos d’água. estatística relativa a
das massas de ar, As grandezas ocorrência das chuvas.
temperatura, topografia, estabelecidas e adotadas ao
umidade do ar, ventos, etc.. longo dos tempos para As chuvas são
medição das chuvas são medidas nas estações
Medição da Chuva altura, duração, intensidade e
pluviométricas. As estações
Desde a época do freqüência. Tais grandezas têm
podem ser equipadas com
Império Romano e, mesmo em sido utilizadas no mundo
tempo anteriores, na Índia científico e tomadas como aparelhos totalizadores
(século IV AC), o homem já se medidas de comparação (pluviômetros) e/ou
interessava e estudava a universal entre chuvas registradores (pluviógrafos).
ocorrência e a circulação das ocorridas em diversas regiões
águas na natureza. do planeta.
21

23. Os pluviômetros
acumulam as águas de chuva
captadas através de uma
pequena bacia de recepção. O
volume precipitado é medido
com o auxílio de uma proveta
calibrada que acompanha o
equipamento.
Em geral, no Brasil, os
pluviômetros são empregados
como totalizadores das
precipitações de 1 dia de
duração. Cada estação é
operada por um observador,
morador da região, treinado diretamente sobre gráficos pluviógrafos por serem
para efetuar a leitura todo o dia, especiais ou, mais constituídos de mecanismos
às 7 horas da manhã, modernamente, detectada de relojoaria, baterias e
conforme convenção nacional. por sensores, transformada em pequenas peças móveis, estão
Os pluviógrafos sinais elétricos e gravada como sujeitos a defeitos e
funcionam sob os mesmos leituras digitais em meio interrupções dos registros.
princípios que um pluviômetro, magnético a intervalos de
inclusive com o mesmo tempo pré estabelecidos.
tamanho da bacia de A grande vantagem do Características das
recepção. A diferença está na pluviógrafo é permitir a Chuvas no Estado do Rio
vantagem de registrar, determinação da intensidade de Janeiro
continuamente, através de da chuva a intervalos de tempo
mecanismos específicos, a tão pequenos quanto se queira.
variação da altura de chuva Além disso, os pluviógrafos As chuvas que ocorrem
durante o período de tem uma autonomia maior, no Estado do Rio de Janeiro
precipitação. dependendo dos mecanismos apresentam, de um modo
Os pluviógrafos são instalados e do comprimento geral, características sazonais
equipados com pequenos do papel do pluviograma, bem definidas. São
reservatórios cilíndricos que podendo cobrir períodos de até influenciadas a nível local, pela
acumulam as águas de chuva. 6 meses de observação. proximidade do Oceano
A variação dos níveis no Embora se desfrute, a Atlântico e pela topografia
reservatório é registrada princípio, dessa autonomia, os acidentada, a nível regional,
22

24. pelo padrão de circulação das o aquecimento do ar. iniciam-se geralmente na
massas de ar na atmosfera e, Esses eventos são freqüentes, Região Serrana e caminham
a nível planetário por eventos têm longa duração, cerca de no sentido do litoral. São
de grande escala. três a quatro dias, abrangem precedidos por trovoadas,
No outono e no inverno, todo o Estado e são relâmpagos e ventos de
os dias são claros, tempo acompanhados de ventos e rajada.
bom, com baixa umidade do ar, queda da temperatura. Nos Essas chuvas podem
havendo formação de nevoeiro dias de primavera e verão, a ocorrer simultaneamente com
na madrugada, na Região situação típica é de períodos de maré alta,
Serrana e, mais tarde, no início temperaturas elevadas, com bloqueando e dificultando os
da manhã, no litoral. Os formação de nuvens tipo escoamentos das águas. É o
nevoeiros são freqüentes e cumulu nimbus no final da que se observa nos trechos
causam transtornos para tarde, dando origem a chuvas inferiores dos rios da baixada
navegação marítima e aérea. convectivas, pela simples que deságuam na Baía de
As chuvas nessa ascensão e esfriamento das Guanabara. Essa coincidência
época, são normalmente massas de ar. Estes eventos, leva, muitas vezes, as águas
ocasionadas por entradas de de pequena abrangência procurarem outros caminhos,
frentes frias. No dia anterior ao espacial, curta duração e transbordando do seu curso
início das chuvas, observa-se grandes intensidades, natural e causando
o aumento da nebulosidade e chamados de tempestades, inundações.
22/07/2000 3:00hs 22/07/2000 15:00hs 23/07/2000 9:00hs
23/07/2000 15:00hs 23/07/2000 18:00hs 24/07/2000 0:00hs
23

25. Chuvas ciclônicas podem também se as áreas mais inclinadas são ocupadas e
formar em ocasiões de aproximação de frentes desmatadas pelo homem. A inundação dos
frias, quando ventos de sudoeste, vindos do terrenos marginais é iminente.
Oceano Atlântico, empurram as nuvens para Chuvas orográficas incidem nas áreas
cima, funcionando como uma cunha, dando dos contrafortes das Serras do Mar e da
início ao processo de condensação e Mantiqueira quando, por efeito da mudança
precipitação. brusca do relevo provocam chuvas intensas de
Eugênio Monteiro
curta duração.
Quando a frente fria incide sobre a área
continental no período do verão, as diferenças
de temperatura das massas de ar são grandes
e podem provocar chuvas com maior
intensidade do que aquelas observadas no Estudo realizado pela Universidade
inverno. Federal do Rio de Janeiro, a partir de
Em situações de bloqueio da frente fria, isto observações dos temporais que incidiram sobre
é, quando uma massa de ar quente impede seu a Cidade do Rio de Janeiro no período de 1882
caminho, ela pode ficar estacionária por vários dias a 1996, onde são grupadas as chuvas com
em uma mesma região. Nessas ocasiões, o solo totais diários de 40 a 100mm e maiores que
saturado pelas chuvas antecedentes, pode deslizar 100mm, mostra que o número de eventos ao
das encostas, carreando sólidos para os cursos longo do ano para esses dois grupos é muito
de água, contribuindo para o gradual assoreamento maior no período do verão.
e obstrução parcial dos caminhos das águas. Tal
fato preocupante, tendo em vista que, ao mesmo
tempo, ocorre o aumento da percentagem da chuva
que contribui para o escoamento superficial, é
comum na região ao longo da Serra do Mar, onde
24

26. Para se ter uma idéia O fenômeno El Niño, climáticas adversas em várias
do que realmente representa que em espanhol quer dizer regiões do planeta. No Brasil,
uma chuva de 100mm de “Menino Jesus” pela sua podem provocar maior
duração definida, pode-se ocorrência próximo ao natal, é umidade no norte e ocasionar
imaginar que, ao incidir sobre o resultado do aquecimento
irregularidades no regime
a área de um campo de futebol, das águas do Pacífico
pluviométrico da Região Sul
Equatorial. No Brasil, vem
com dimensões de 75m x (chuvas fortes seguidas de
provocando fortes chuvas com
110m, produz um volume de longo período seco).
3
conseqüentes inundações nas
825m ou 825 caixas de água
Regiões Sul, Sudeste e Quanto à distribuição
de 1000 litros. No caso de uma
Centro-Oeste. Por outro lado, espacial das chuvas no
bacia hidrográfica de pequeno
nas Regiões Norte e Nordeste, território do Estado do Rio de
porte como é a do Rio
os totais precipitados ficam Janeiro, tem sido observado
Maracanã, com área de abaixo do normal. nas estações pluviométricas
drenagem de cerca de
que são operadas por mais de
13.110.000m 2 , o volume O fenômeno La Niña,
vinte anos, pelo Instituto
produzido seria de 1.311.000 que, em espanhol, quer dizer
Nacional de Meteorologia –
caixas de 1000 litros. Quase a “a menina”, diz respeito ao
totalidade desse volume dirigir- resfriamento das águas do INMET, eventos de chuva muito
se-á à seção de fechamento Oceano Pacífico, trazendo mais intensas nas Regiões Sul
da Bacia do Rio Maracanã. Se também modificações quanto e Metropolitana do que as
essa chuva se distribuir ao a circulação das massas de ar Regiões Norte e Noroeste do
longo de 1 dia, provocará e das águas oceânicas. Estado. Esse comportamento
significativa elevação do nível Durante a La Niña, as
se repete para os totais anuais
temperaturas mais frias das
d’água, podendo causar, de precipitação pluviométrica.
águas do Oceano Pacífico
em alguns trecho,
podem promover situações
transbordamento da calha,
transtornos a população e ao
trânsito.
Se os 100mm
concentrarem-se em poucas
horas, o resultado será bem mais
grave.
Esse padrão sazonal
pode ser alterado em função
de fenômenos meteorológicos
que influenciam o regime de
chuvas, não somente na
região do Estado do Rio de
Janeiro como em todo o
planeta, por meio da interação
do Oceano Pacífico e a
atmosfera.
25

27. 26

28. No período de 18 a autoridades do Poder Público
21, a área mais afetada foi o voltaram-se para a região de
Maciço da Tijuca, na Zona Jacarepaguá. Chuvas de
Norte da Cidade do Rio de elevada intensidade,
Eventos Marcantes no
Janeiro, com mais de 430mm ocasionadas pela chegada de
Estado do Rio de Janeiro
precipitados durante 4 dias, uma frente fria, incidiram sobre
com período de recorrência a Cidade do Rio de Janeiro,
estimado em 50 anos. concentrando-se no Maciço da
Chuvas de fevereiro de 1988
Foi decretado estado Tijuca, vertente sul. Os totais
de calamidade pública, com pluviométricos registrados
Durante o mês de
mais de 14.000 desabrigados. pelo INMET foram:
fevereiro, as massas de ar
Avaliando as
polar que chegavam ao Estado
do Rio de Janeiro, vindas do sul conseqüências desses
do país, ficaram bloqueadas eventos, pode-se inferir que as
por outras massas de ar chuvas que contribuíram para
oriundas do norte, ocasionando as maiores inundações foram
uma seqüência de eventos de as mais intensas com
chuvas intensas em diferentes duração de menos de duas
locais. No dia 13, houve
horas. O pequeno tempo de
No início do mês, na elevação do nível dos rios da
concentração das bacias
Zona Oeste da Cidade do Rio região, que apresentam
hidrográficas da região e a
de Janeiro foi registrado em um pequena capacidade de
reduzida capacidade de
só dia, o total de precipitação escoamento, afetando as
escoamento dos rios,
de 230mm, com recorrência residências construídas
bastante prejudicada pelo impropriamente junto às
estimada de 100 anos,
aporte de material sólido (solo margens.
provocando grandes
e lixo) agravaram No dia 14, do total
alagamentos.
Na Cidade de consideravelmente a situação. precipitado, 200mm
Petrópolis, Região Serrana do Já os deslizamentos das ocorreram em somente 8
Estado, nos seis primeiros áreas de encostas tiveram horas, o cenário era de
dias do mês, choveu cerca de como principal causa, as destruição. Grandes blocos de
414mm, mais do que o total chuvas com maior duração pedra e elevado volume de
médio mensal para o mês. As que encharcaram o solo e o terra desceram das encostas,
chuvas continuaram e, até o lixo acumulado. mesmo dos trechos
dia 24, alcançaram 776mm. protegidos com vegetação
Os incidentes mais graves natural, vindo obstruir as
foram aqueles decorrentes de calhas dos rios. Nas áreas de
Chuvas de Jacarepaguá –
deslizamentos de encostas e baixada, os leitos dos rios
Fevereiro de 1996
extravasamentos das calhas deixaram de existir, nivelando-
dos rios. Nos dias 13, 14 e 15 se aos terrenos marginais. O
de fevereiro de 1996, a atenção saldo foi de 1500
da população e das desabrigados e 59 mortes.
27

29. Equipes dos Italva e Cardoso Moreira). chuva do período foram
Governos do Estado e do Os Rios Pomba e observados no dia 3, em
Município uniram-se o esforço Muriaé, afluentes do Paraíba Resende (139mm) e Piraí
de reconstruir o caminho das do Sul, com nascentes no (160mm). Nos Municípios da
águas, preocupados com a Região Serrana, durante os
Estado de Minas Gerais,
possibilidade da incidência de dias 1, 2 e 3 os totais
drenaram, nessa ocasião,
outras chuvas. pluviométricos foram de
volume de água superior à sua
É interessante 219mm em Nova Friburgo,
capacidade de escoamento,
salientar o caracter localizado 255mm em Resende,
do evento. No dia 14, quando o tendo sido medido, no Rio
253mm em Piraí e 201mm
total pluviométrico em Pomba em Cataguases, o
em Petrópolis.
Jacarepaguá era de 304mm, no nível de 5.56m, quando a
As chuvas que
centro da Cidade do Rio de média para esta época é de incidiram sobre as bacias
Janeiro, os pluviômetros 1.90m. O Rio Paraíba do Sul hidrográficas dos afluentes
registravam cerca de 20mm. alcançou o nível de 11.42m do Rio Paraíba do Sul no
em Campos, transbordando trecho fluminense,
em alguns trechos. provocaram elevação no
Chuvas de 1997 da Região
Os totais de chuva nível do Rio Paraíba do Sul
Norte e Noroeste do Estado
observados no período de 1 a acima da capacidade de sua
Fortes chuvas
4 de janeiro foram de calha, causando inundações
concentraram-se no sudeste
196.7mm em Itaperuna, nas áreas marginais. Em
do Estado de Minas Gerais e
193mm em Cordeiro e Volta Redonda, o nível d’água
norte e noroeste do Estado do
Rio de Janeiro, como 103mm em Campos. No subiu 3 metros acima do
conseqüência do encontro de normal. Essa situação só
Estado de Minas Gerais os
uma frente fria com uma não foi mais grave porque a
valores foram mais elevados.
massa de ar quente e úmido contribuição da Bacia do Rio
vindo da Bacia Amazônica em Paraíba do Sul, do trecho de
direção ao Oceano Atlântico, Chuvas de Janeiro de 2000 montante (São Paulo) ficou
passando pela Região Nos primeiros dias de retida no reservatório de
Sudeste, no início de janeiro janeiro de 2000, devido a uma Funil, que suportou o
de 1997. frente fria estacionária, acréscimo de volume
Foram 6 dias de precipitações intensas d’água, mantendo fechadas
chuvas fortes, na maior atingiram o nordeste de São as comportas do vertedouro.
enchente dos últimos 20 anos Paulo, o sul de Minas Gerais As inundações em diversos
na região, com grandes áreas e, no Estado do Rio de
cursos de água causaram
alagadas e registro de 30 mil Janeiro, as Regiões Serrana e
problemas de trânsito e
pessoas desalojadas. Foi do Médio Paraíba do Sul e o
deixaram as cidades de Piraí
decretado estado de Município do Rio de Janeiro.
e Nova Friburgo ilhadas. Na
calamidade pública em 8 Os totais de chuva observados
Rodovia Dutra, o
municípios do Estado do Rio em Pindamonhangaba, São
engarrafamento chegou a
de Janeiro (Porciúncula, Paulo, foram de 152mm em 24
30km.
Natividade, Varre-Sai, horas e 203mm em 48 horas.
Itaperuna, Bom Jesus do No Estado do Rio de Janeiro,
Itabapoana, Laje do Muriaé, os maiores totais diários de
28

30. Segundo a Defesa Civil, Barra Mansa
o número de desabrigados foi
cerca de 6 mil pessoas,
havendo 12 óbitos, vítimas de
afogamento, desabamentos e
quedas de barreiras.
Nos municípios de
Barra Mansa e Resende foi
decretado estado de
calamidade pública.
Nos Estados de Minas
Gerais e São Paulo a situação
também foi grave. Em Minas,
14 prefeitos decretaram
estado de emergência, com 15
mil desabrigados e, em São
Paulo, o estado de emergência
foi decretado nas Cidades de
Queluz e Cruzeiro. Antônio Cavalcante
ESCOAMENTO DAS escoamento das águas de escoamento superficial. A
ÁGUAS DE CHUVA chuva aqui descritos, podem infiltração é mais intensa no
ocorrer com diferentes início da chuva, uma vez que o
Para explicar os intensidades e configurações, solo está menos úmido.
diferentes caminhos que as dependendo das
A taxa de infiltração vai
águas de chuva percorrem características espaciais da
gradativamente crescendo até
antes de alcançar os cursos de chuva, cobertura vegetal,
água (córregos, riachos, um quadro de equilíbrio,
topografia do terreno, tipo e
ribeirões, rios e canais) será ocupação do solo, sistema de quando, a princípio,
considerado para fins drenagem natural, chuva dependendo do tipo do solo,
ilustrativos, um evento de antecedente, etc.. permanece praticamente
precipitação pluviométrica de Nos itens anteriores, constante.
longa duração. ficou esclarecido que após o Se a chuva continua
Deve ficar claro que o início das chuvas, dá-se a com intensidade superior à
cenário aqui exposto, gradativa interceptação das
taxa de infiltração, o solo fica
representa um águas pela vegetação,
saturado como uma esponja
comportamento genérico, não retenção nas depressões do
cheia de água e reage quase
devendo ser considerado terreno, infiltração direta e a
como padrão para todas as conseqüente percolação para como uma área impermeável.
bacias hidrográficas. Assim, reservatórios subterrâneos e Tod a a c h u v a a d i c i o n a l
as diversas fases e tipos de as primeiras manifestações do escoa na superfície
29

31. proporcionando o pleno Forma-se uma zona de É importante salientar
preenchimento das saturação que, conforme que cada um dos tipos de
depressões e/ou áreas de comentado anteriormente, vai escoamento aqui abordados,
também alimentar os cursos isto é, o superficial, o sub-
acumulação natural e o
de água, principalmente nas superficial e o de
conseqüente transbordamento
áreas mais baixas da bacia. base,atingem os cursos de
para os terrenos adjacentes.
Esse fluxo subterrâneo é água em tempos distintos.
Desse momento em denominado de escoamento- O mais rápido e
diante, fica melhor definido o base ou descarga-base. volumoso é o escoamento
escoamento superficial Em conseqüência das superficial, chegando em
direto, isto é, aquele formado baixas velocidades de seguida o sub-superficial e
pelas águas que não se infiltração e percolação das
muito tempo depois o de base.
infiltraram e não ficaram retidas águas até atingirem o lençol
É interessante
nas depressões e na freático e do próprio
mencionar também, que sob
escoamento subterrâneo no
vegetação. determinadas condições
meio poroso, as contribuições
Essas águas topográficas, em função da
e as variações da descarga-
percorrem, sob influência da capacidade de infiltração e
base só serão percebidas nos
força de gravidade, os cursos de água, muito tempo ocupação do solo, pode
caminhos de drenagem natural depois do início da chuva. acontecer uma elevação mais
e/ou artificial, até atingirem o Nos terrenos mais rápida do nível das águas nos
curso de água principal, inclinados, dependendo da cursos de água em
permeabilidade do solo logo comparação com o
avolumando o escoamento no
abaixo da superfície, pode crescimento do nível do lençol
sentido das áreas mais baixas.
ocorrer um fluxo de água subterrâneo.
A infiltração das águas
denominado de escoamento Nessa situação, passa
vai, gradativamente, a haver uma inversão do fluxo
sub-superficial. Esse
encharcando a camada escoamento se intensifica com de contribuição subterrânea,
superior do solo, mais porosa o encharcamento das isto é, do cursos de água no
em decorrência da ação das primeiras camadas do solo. sentido do lençol freático.
raízes das plantas e dos Em um dado momento, Quando isso ocorre, o
dependendo da intensidade da curso de água passa a
hábitos da fauna residente,
chuva, os três tipos de denominar-se influente, não
passando a percolar para as
escoamento estarão mais efluente, reforçando o
camadas inferiores mais contribuindo ao mesmo tempo suprimento dos reservatórios
densas e menos permeáveis. para o curso de água. subterrâneos.
30

32. HIDROGRAMA vertical é a escala de vazões e interpretar que a vazão
o horizontal, a escala de existente no curso de água,
O hidrograma é uma tempo, o resultado obtido é o momentos antes do próximo
representação gráfica que evento pluviométrico, é
gráfico apresentado a seguir.
relaciona vazão com o tempo. representativa das
Portanto, o hidrograma
contribuições da própria
A vazão média é o é um registro da variação das
nascente, somadas com a
resultado da divisão de um vazões escoadas através de parcela afluente do lençol
determinado volume de água uma determinada seção freático (escoamento-base).
pelo intervalo de tempo que transversal de um curso de Iniciada a chuva, como
esse volume precisa para água durante um intervalo de esclarecido anteriormente, as
passar através de uma seção tempo. águas dos escoamentos
de um curso de água. Portanto, Quando o período entre superficial e sub-superficial
uma chuva e outra for juntam-se àquelas do
mais longo, pode-se escoamento base.
Q= V ÷ t
Onde, Q = vazão; V =
volume de água; t = intervalo
de tempo.
A vazão é geralmente
expressa em metros cúbicos
por segundo (m3/s); litros por
segundo (l/s) ou litros por hora
(l/h).
A título de exemplo,
considera-se um observador
sentado na margem de um
curso de água antes do início
de um determinado evento de
chuva. Iniciada a precipitação
A figura abaixo apresenta um compõem um hidrograma
pluviométrica, o observador
exemplo teórico aproximado observado após um período
mede inicialmente a vazão
das diferentes parcelas dos chuvoso isolado e de mesma
(Qo) e registra o tempo (to).
escoamentos existentes que intensidade sobre a bacia.
Depois, passa a medir a vazão
a intervalos de tempo
constantes, obtendo uma série
de pares de valores de vazão
e tempo (Q1,t1); (Q2,t2); (Q3,t3);
etc..
Após um longo período
que englobou o início e o fim
da chuva, é possível desenhar
o hidrograma.
Se os pares de valores
Q e t, são marcados em um
sistema de eixos
perpendiculares, onde o
31

33. Na realidade, os hidrogramas na engenharia (sistemas de abastecimento de
natureza, têm formas muitas vezes complexas, água, sistemas de drenagem das águas de
isto é, hidrogramas compostos, que vão chuva, vertedouros de grandes barragens,
depender da distribuição da chuva no tempo e estruturas de controle de inundações, etc.).
no espaço das características da bacia Para o conhecimento do hidrograma, é
necessário a instalação de uma estação
hidrográfica e da chuva antecedente.
fluviométrica próxima ao trecho do curso de água
Quando as alturas de chuva não são
que se deseja estudar.
uniformes sobre a bacia e se manifestam com
Na estação fluviométrica, através de
diferentes intensidades, produzem hidrogramas
campanhas de medição de vazão, é
com várias subidas e descidas.
estabelecida uma relação entre as cotas da
superfície da água referente a um nível
conhecido, e as respectivas vazões medidas.
Essa relação, é denominada de curva-
chave ou curva de calibragem e deve abranger,
a principio, a gama de variação da superfície da
água naquela seção transversal.
Muitas vezes, torna-se necessário, para
fins de estudos e projetos de obras de controle
de enchentes ou mesmo para outras finalidades
da engenharia, o conhecimento do
hidrograma contínuo ao longo dos meses e
anos, em seções do curso de água de interesse
estratégico.
Esses hidrogramas refletem o
Em geral, é dificil a realização de
comportamento das vazões naquela seção ao
medições de vazão em cotas altas, o que leva
longo do tempo e se constituem no registro à utilização de métodos de extrapolação para
contínuo do escoamento, englobando os estimar as vazões de maior volume,
períodos de estiagem e chuvosos. decorrentes de chuvas muito intensas e
As vazões críticas mínimas e/ou duradouras.
máximas observadas a cada ano, fornecem Em complemento à curva-chave, é
uma amostra histórica cujo tratamento necessário leituras diárias das cotas da
estatístico permite a definição de parâmetros superfície da água em relação a uma referência
importantes para planejamento e projetos de arbitrária fixa no terreno (referência de nível).
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34. As leituras são efetuadas geralmente por As flutuações dos níveis da água podem
morador local (observador), através de um ser registradas diretamente sobre um papel
conjunto de réguas com lances de 1 e/ou 2 apropriado ou gravadas em meio magnético,
metros ao longo da margem. Muitas vezes são
utilizados lances únicos de vários metros
fixados em pilares de travessias ou pontes.
Podem ser também empregados,
simultaneamente, dispositivos automáticos que
promovem o registro contínuo dos níveis de
água. Esses aparelhos são chamados de
linígrafos.
Os linígrafos podem funcionar com
diferentes mecanismos, como bóias,
flutuadores e sensores de pressão, sensíveis à
variação dos níveis de água.
Através das curvas-chave e as leituras
de cota é possível obter as respectivas vazões.
Na prática, quando a estação
fluviométrica não é registradora, são efetuadas
duas leituras diárias, uma às 7 horas e outra às
17 horas. Essas leituras são utilizadas para a
estimativa da vazão média diária, com base na
curva-chave considerada.
Com esse procedimento, é possível
desenhar o hidrograma de longo período,
fundamental para a análise do comportamento
do escoamento superficial do trecho em estudo.
Linígrafo
Réguas Linimétricas
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35. SEÇÕES DOS ESCOAMENTOS O leito menor comporta a maior parte
SUPERFICIAIS do escoamento proveniente das chuvas de
Todo o curso de água se desenvolve intensidades mais freqüentes sobre a bacia
naturalmente, percorrendo gradativamente, sob hidrográfica.
o efeito da gravidade, os pontos mais baixos de Para chuvas intensas, acima da média
uma região.
ou de longa duração, dependendo da
Ao longo dos anos, forma-se uma calha
conformação do curso de água, das
de escoamento cuja geometria depende do
resistências naturais e/ou artificiais ao fluxo e
regime de vazões em conseqüência da
das chuvas antecedentes, pode ocorrer o
variabilidade das chuvas, da declividade do
extravasamento para o leito maior.
terreno, do tipo de solo, das taxas de erosão e
de assoreamento, densidade da mata ciliar A persistência da chuva somada a
(vegetação junto às margens), da geologia da outros fatores agravantes da natureza ou
bacia, etc. criados pelo próprio homem, pode acarretar a
Existem inúmeras configurações inundação de áreas periféricas.
geométricas com diferentes características de A estimativa dessas vazões muito
conformação das calhas ou leitos de altas, causadoras de inundações, requer a
escoamento, conforme figura abaixo. aplicação de tecnologias mais avançadas, a
Em geral, a seção transversal pode ser
partir das marcas de enchentes e o
dividida em três segmentos distintos que são:
levantamento topográfico de toda a seção
calha ou leito menor, leito maior e planície
transversal atingida.
de inundação.
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36. 35

37. FORMAÇÃO DAS A enchente cria um Conviver com este
ENCHENTES hidrograma que, ao se formar, fenômeno natural é
por exemplo, na seção de fundamental. Nas áreas
A enchente pode ser
fechamento de uma dada agrícolas, por exemplo,
considerada como a variação
bacia, pode apresentar vazões podem ser benéficas em
do nível da água e das
superiores à capacidade do função do tipo de cultura,
respectivas vazões junto a uma
leito menor, obrigando que o requerendo o preparo das
determinada seção, em
escoamento das águas seja
áreas a serem plantadas e o
decorrência dos escoamentos
compartilhado com o leito
manejo do solo nas épocas
gerados por chuvas intensas.
maior e, até mesmo, em
Nos estudos para os adequadas.
função dos obstáculos
quais é necessário relacionar À medida em que o
existentes e da resistência ao
a chuva e o hidrograma próprio homem modifica o
fluxo, invadir áreas marginais.
produzido, é comum dividir o equilíbrio natural dos
As enchentes também
total precipitado em subtotais caminhos de drenagem,
são benéficas, por se tratar de
a intervalos regulares de desmata e ocupa o solo
um fenômeno cíclico da
tempo, de forma a possibilitar indevidamente, as
natureza, onde a água
melhor compreensão das conseqüências são voltadas
desempenha um importante
oscilações do hidrograma. A contra seu próprio bem estar
papel na vida da fauna, da flora
representação gráfica da e suas economias.
e do próprio homem.
discretização da altura total de
chuva no tempo, é conhecida
como hietograma. Quando o
hidrograma é posicionado na
mesma escala de tempo que
o hietograma, pode-se, a partir
do valor da área de drenagem
na seção considerada e o
volume do hidrograma, estimar
as perdas, isto é, os subtotais
de chuva que não contribuíram
para o escoamento superficial.
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38. Bacia Hidrográfica hidrograma de enchente vegetação e depressões do
simples ou complexo que terreno.
A bacia hidrográfica de continuará seu caminho para Em outras palavras, é
um curso de água em uma jusante recebendo novas o tempo necessário para que
dada seção, é representada contribuições e mudando uma partícula com as
pela área limitada pela linha de constantemente seu formato. características de um pingo de
cumeada (linha dos pontos O desenho do chuva se desloque do ponto
mais altos) que a separa das hidrograma vai depender de um mais longínquo da bacia,
conjunto de fatores
bacias vizinhas e fechada na percorrendo os caminhos de
climatológicos e das
seção considerada. drenagem e alcance a seção
peculiaridades físicas da bacia
A área da bacia é limite.
hidrográfica.
chamada área de drenagem Atingindo o tempo de
Sob o ponto de vista
ou de contribuição, geralmente físico da bacia, os fatores mais concentração, supõe-se que a
medida em quilômetros relevantes são: área de contribuição das águas de
quadrados (km2) ou hectares drenagem, tipo de solo, chuva seja máxima junto à
(ha). cobertura vegetal, geometria, seção considerada, para
A bacia hidrográfica, de declividades, disposição aquela chuva homogênea e de
acordo com sua definição, predominante dos cursos de longa duração.
pode estar limitada à qualquer água e densidade de Essa contribuição
seção de um curso de água, drenagem. máxima, como já mencionado,
podendo ser a confluência com pode ultrapassar a capacidade
outro curso ou sua do leito menor, extravasar para
desembocadura em um
Tempo de Concentração o leito maior, ou mesmo,
reservatório, baía, lago ou dependendo da intensidade e
oceano. O tempo de duração e outros fatores
Os escoamentos concentração é definido como físicos, ocupar a planície de
através de uma seção o intervalo de tempo inundação.
qualquer, são provenientes das necessário para que as águas A contribuição máxima
contribuições naturais precipitadas, com a mesma
será tanto maior quanto maior
subterrâneas, em épocas de intensidade sobre toda a bacia,
estejam contribuindo para a for a área da bacia hidrográfica
estiagem, somadas às águas
seção limite da bacia, (área de drenagem) para a
de chuva, nas épocas
chuvosas, consideradas as atendidas as necessidades de mesma intensidade e duração
perdas por evaporação, infiltração, de retenção da da chuva.
transpiração, etc..
Observa-se durante e/
ou após um evento de
precipitação, que as vazões
começam a crescer até um
determinado valor máximo,
podendo decrescer
gradativamente, durante um
período e dependendo das
características da chuva, voltar
a crescer. Forma-se um
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