Sistema de Alerta do Rio Doce

O sistema de alerta contra enchentes é uma medida não estrutural adotada para a diminuição de prejuízos causados por cheias nas bacias hidrográficas. Estas enchentes são causadas, em grande parte, pela perda crescente da cobertura vegetal nativa, provocando assoreamento dos cursos d’água; falta de regulamentação da ocupação e uso do solo; ocupação das várzeas e impermeabilização das áreas urbanas; bem como freqüência elevada dos eventos chuvosos potencialmente causadores de inundação.

A CPRM-BH, em conjunto com a ANA- Agência Nacional de Águas e IGAM / SIMGE – Instituto Mineiro de Gestão das Águas / Sistema de Meteorologia e Recursos Hídricos do Estado de Minas Gerais, operou por cinco anos consecutivos (97/98, 98/99, 99/00, 00/01 e 01/02) um sistema de alerta na bacia do rio Doce durante o período de dezembro a março.

O sistema é operado nos centros operacionais da CPRM e SIMGE / IGAM, onde são coletados dados das estações hidrometeorológicas da ANA, CEMIG, IGAM, além das vazões defluentes das usinas hidrelétricas pertencentes à Alcan, Belgo Mineira, Cemig e ESCELSA.

Os dados, durante o período de operação do alerta, são analisados e repassados diariamente via fax para os 16 municípios beneficiados pelo sistema, localizados na calha principal dos rios Piranga, Doce e Piracicaba.

 
Municípios Beneficiados pelo Sistema de Alerta
Município População Rio
Ponte Nova 52.216 Piranga
Nova Era 17.605 Piracicaba
Antônio Dias 9.772 Piracicaba
Timóteo 58.298 Piracicaba
Coronel Fabriciano 87.439 Piracicaba
Ipatinga 180.069 Piracicaba
Governador Valadares 229.009 Doce
Tumiritinga 5.412 Doce
Itueta 6.452 Doce
Resplendor 16.499 Doce
Galiléia 7.949 Doce
Conselheiro Pena 23.670 Doce
Aimorés 27.842 Doce
Baixo Guandu 27.121 Doce
Colatina 101.483 Doce
Linhares 103.978 Doce

A operação do Sistema consiste nas seguintes etapas:

Elaboração da previsão meteorológica;
Armazenamento de dados;
Análise de dados;
Elaboração da previsão hidrológica;
Divulgação das informações;

 

Armazenamento dos Dados

Os dados são armazenados em um banco de dados desenvolvido em ACCESS, o que permite a análise dos mesmos através do traçado de cotagramas, fluviogramas e hietogramas, bem como o cálculo das vazões das estações fluviométricas e a confecção do boletim de acompanhamento dos dados.

 

Análise dos Dados

A partir dos dados coletados e devidamente armazenados é feita a análise da evolução dos níveis dos rios, bem como a previsão hidrológica com antecedência de 3, 8, 12 e 24 horas dependendo da localidade.

 

Elaboração da Previsão Hidrológica

Para a elaboração da previsão hidrológica foram utilizadas as tabelas de calibragem que são válidas para o período chuvoso de dezembro de 2001 a março de 2002. Os modelos hidrológicos utilizados na previsão foram calibrados a partir dos dados coletados nos período chuvosos de 1997/1998, 1998/1999, 1999/2000 e 2001/2002. A Tabela a seguir apresenta os municípios onde são feitos as estimativas dos níveis dos rios, as estações utilizadas e o tempo de antecedência em que são feitas as previsões.

 
Estação Hidrometeorológica
Estações usadas na previsãohidrológica
Tempo de antecedência da previsão (horas)
Ponte Nova Usina da Brecha
Ponte Nova
8
Nova Era
Antônio Dias
UHE Peti
UHE Piracicaba
Nova Era
3
Timóteo, Coronel Fabriciano
Ipatinga
UHE Guilman Amorim Mário de Carvalho 8
Naque Velho UHE Porto Estrela e Naque Velho 8
Governador Valadares Mário de Carvalho Cachoeira dos Óculos UHE Salto Grande 24

Cenibra
Naque Velho
Governador Valadares

12
Tumiritinga Governador Valadares Vila Matias 7
Resplendor Tumiritinga Resplendor 12
Colatina Usina de Mascarenhas 6
 

A previsão de vazões afluentes a cidade de Ponte Nova foi feita a partir do modelo de propagação linear utilizando dados da estação Ponte Nova e da UHE Brecha com 8 horas de antecedência. A previsão é válida para a faixa de vazões entre 100 e 520 m³/s, possui um desvio da ordem de 10%, o que em termos de cota representa 20 cm. Tal previsão pode ser melhorada a partir da utilização de modelos chuva x vazão, utilizando os dados de precipitação das estações Viçosa e Ponte Nova discretizados a cada uma hora.

A previsão de vazões afluentes para a cidade de Nova Era foi feita através do método das diferenças, utilizando dados das UHE Peti, UHE Piracicaba e estação Nova Era. A previsão é feita com antecedência de 3 horas, é válida para a faixa de vazões entre 100 e 520 m³/s e possui um desvio da ordem de 5%, o que em termos de cota representa 10 cm. Tal previsão pode ser melhorada a partir da utilização de modelos chuva x vazão, para tanto, seriam utilizados os dados de precipitação da UHE Peti e São Gonçalo do Rio Acima discretizados a cada uma hora e seria necessária a instalação de equipamento automático de chuva e nível em Nova Era e na UHE Piracicaba. O modelo ajustado deve ser utilizado com cautela, pois foi definido e calibrado com apenas três eventos.

A previsão de vazões afluentes a estação de Mário de Carvalho foi feita através do modelo de propagação linear utilizando dados da UHE Guilman Amorim e da estação Mário de Carvalho. A previsão é feita com antecedência de 8 horas, é válida para a faixa de vazões entre 260 e 600 m³/s, possui um desvio da ordem de 10%, o que representa em termos de cota 20 cm. Tal previsão pode ser melhorada utilizando modelo de chuva x vazão, para tanto seria necessária a utilização dos dados de precipitação de Mário de Carvalho discretizados a cada uma hora e a instalação de equipamento automático de medição de chuva em Nova Era. Para vazões abaixo de 260m³/s um modelo alternativo de correlação de vazões é utilizado com dados da UHE Guilman Amorim. O modelo ajustado deve ser usado com cautela, pois foi definido com apenas quatro eventos.

A previsão de vazões afluentes a estação de Naque Velho é feita através de modelo de propagação linear utilizando dados da UHE Porto Estrela e Naque Velho, com 8 horas de antecedência. A previsão é válida para a faixa de vazões entre 150 e 1900m³/s e possui um desvio da ordem de 10%, o que em termos de cota representa 50 cm. Este modelo deve ser melhor avaliado, pois ainda não se tem uma quantidade de dados suficiente para validá-lo, já que a UHE Porto Estrela entrou em operação em setembro de 2001. A previsão pode ser melhorada com a instalação de equipamento automático em Naque Velho.

A previsão das vazões afluentes a cidade de Governador Valadares pode ser feita de duas maneiras. A primeira com 24 horas de antecedência utilizando correlação de vazões, com dados de UHE Salto Grande, Cachoeira dos Óculos e Mário de Carvalho, é válida para as vazões entre 400 e 3000 m³/s, possui um desvio da ordem de 10%, o que representa em termos de cota 30 cm. A segunda previsão é feita com 12 horas de antecedência utilizando modelo linear de propagação e dados de Cenibra, Naque Velho e Governador Valadares, é válida para a faixa de vazões entre 1000 e 7200 m³/s, possui um desvio da ordem de 3 % o que representa em termos de cota 10 cm. Para vazões abaixo de 1000 m³/s um modelo alternativo de correlação entre vazões é utilizado com dados de Cenibra e Naque Velho com 12 horas de antecedência.

A previsão de vazões afluentes a cidade de Tumiritinga é feita através de correlação de vazões com dados de Governador Valadares e Vila Matias com 7 horas de antecedência. Esta previsão é válida para a faixa de vazões entre 380 e 3300 m³/s, possui um desvio de 5% o que representa em termos de cota 10 cm. Pode-se tentar melhorar esta previsão com a utilização de modelo de propagação linear e método das diferenças.

A previsão de vazões afluentes à estação Resplendor é feita através do método das diferenças, com dados de Resplendor e Tumiritinga com 12 horas de antecedência, é válida para a faixa de vazões entre 500 e 7800 m³/s, possui um desvio da ordem de 5%, o que representa em termos de cota 20 cm.

A previsão de vazões afluentes à cidade de Colatina é feita através do método das diferenças, com dados da UHE Mascarenhas e Colatina, com 6 horas de antecedência, é válida para a faixa de vazões entre 1000 e 4800m³/s, possui um desvio da ordem de 5%, o que em termos de cota representa 10 cm.

Para as cidades de Galiléia, Conselheiro Pena, Resplendor, Itueta, Aimorés e Baixo Guandu não foi feita previsão hidrológica. Caso a cidade de Governador Valadares entrasse em alerta, estes municípios seriam também avisados. O mesmo procedimento ocorreu em Linhares, que seria comunicada automaticamente, se Colatina entrasse em alerta.

Para algumas cidades consideradas estratégicas foram definidas cotas de alerta e cotas de inundação, estas foram determinadas no campo, através de nivelamento topográfico da cota do início da inundação no ponto mais baixo da cidade. Já a cota de alerta foi definida de acordo com o tempo de subida dos hidrogramas da cheia de janeiro de 1997, discretizados a cada 12 horas. A cota de alerta definida é, no mínimo, 40 centímetros menor do que a cota de inundação. Estas cotas estão apresentadas na Tabela 2.4, juntamente com a vazão e o tempo de retorno (TR) correspondentes, sendo que o TR é intervalo de tempo médio, em anos, compreendido entre duas ocorrências sucessivas de um determinado evento.

Estas informações definem a operação normal e de alerta do sistema. A situação normal caracteriza-se quando o nível nas estações encontra-se abaixo da cota de alerta, quando a aquisição dos dados é feita nas estações automáticas, de duas em duas horas, A situação de alerta é atingida quando a cota de alerta é ultrapassada. Neste caso, a coleta dos dados das estações automáticas é feita a cada hora.

 

Divulgação das Informações

A transmissão dos dados é feita via fax através de boletins de acompanhamento dos níveis dos rios da bacia para os 16 municípios beneficiados pelo Sistema. Em caso de operação normal os boletins são enviados uma vez ao dia. Para algumas localidades os boletins também, são enviados via e-mail e disponibilizados na Internet nesse site.

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