A RELAÇÃO DO USO E OCUPAÇÃO DO SOLO NAS OCORRÊNCIAS DE INUNDAÇÃO: ESTUDO DE CASO DO BAIRRO IGREJINHA – JUIZ DE FORA/MG

Jordan Henrique de Souza�; Gislaine dos Santos��; Carlos Alberto Fonseca Doro���; Carlos Alberto Pereira Soares���� & Wainer

da Silveira e Silva�����

RESUMO: Este artigo tem o objetivo de apresentar um estudo exploratório de um diagnóstico do Bairro Igrejinha

- Juiz de Fora/MG, onde se propôs a análise do uso e ocupação do solo e a relação com inundações freqüentes

na região. Foi considerada a análise espacial da área de estudo no período de 1984 a 2005. No levantamento de

campo foi utilizado um aparelho de GPS de navegação e para o tratamento das demais informações georreferenciadas

utilizou-se os aplicativos: SAGA/UFRJ, AutoCadMap, Surfer e Spring. O levantamento e o mapeamento realizados

foram confrontados com o dinamismo da urbanização e do uso e ocupação do solo da região limitada pela bacia

do Córrego Igrejinha. Constatou-se alterações antrópicas na vegetação nativa e uma urbanização desordenada o

que indica que no futuro cada vez mais pessoas estarão expostas ao risco ambiental, provocados pela intervenção

antrópica. A partir deste diagnóstico, foi possível propor adoção de medidas estruturais e não estruturais, em diversos

pontos estratégicos da bacia, de forma a permitir um desenvolvimento sustentável da região.

Palavras-chave: Inundação. Urbanização. Geoprocessamento.

* Engenheiro Civil, Mestrando em Engenharia Civil da UFF, Chefe do Dep. de Prevenção e Ativ. Intersetoriais. Defesa Civil de Juiz de Fora. jordanhenrique@yandex.ru

** Engenheira Civil, Mestranda em Engenharia Civil da UFF. gislaineds@yahoo.com.br*** Químico/Gestor Ambiental, responsável pelo Centro de Estudos de Riscos da Defesa Civil de Juiz de Fora. carlosadoro@yahoo.

com.br **** Professor Titular do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da UFF. Rua Passo da Pátria 156, 24210- 020 Niterói

carlos.uff@globo.com***** Professor Titular do Programa de Pós Graduação em Engenharia Civil da UFF. Rua Passo da Pátria 156, 24210- 020 Niterói

wainer_uff@yahoo.com

2

INTRODUÇÃO

A água no meio urbano tem vários aspectos, entre eles o abastecimento da população e os relacionados ao desenvolvimento urbano. O crescimento populacional e a densificação afeta as condições ambientais, sendo necessário o planejamento, avaliações e fiscalização dos órgãos públicos para o uso e ocupação do solo.

A urbanização provoca aumento das vazões máximas devido ao aumento da capacidade de escoamento por meio de condutos e canais e impermeabilização da superfície, aumento da produção de sedimentos devido à des-proteção das superfícies, produção de resíduos sólidos e à deteriorização da qualidade da água com o transporte de sedimentos (BRAGA, B. et al, 2006).

Adicionalmente, existem impactos gerados pela implantação desordenada da infraestrutura urbana, pro-movendo obstrução do escoamento, redução de seção do escoamento, deposição e obstrução de rios e canais, projetos e obras de drenagem inadequada, proporcionando a ocorrência das inundações.

Segundo o Glossário de Defesa Civil, a inundação é o transbordamento da calha normal de rios, mares, lagos e açudes, ou acumulação de água por drenagem deficiente, em áreas não habitualmente submersas. São classificadas em função da magnitude (excepcionais, de grande magnitude, normais ou regulares e de pequena magnitude) e em função do padrão evolutivo (enchentes ou inundações graduais, enxurradas ou inundações bruscas, alagamentos e inundações litorâneas).

Na maioria das vezes, o incremento dos caudais de superfície é provocado por precipitações pluviométricas intensas e concentradas, pela intensificação do regime de chuvas sazonais, por saturação do lençol freático ou por degelo. As inundações podem ter outras causas como: assoreamento do leito dos rios; compactação e impermeabilização do solo; erupções vulcânicas em áreas de nevados; invasão de terrenos deprimidos por maremotos, ondas intensificadas e macaréus; precipitações intensas com marés elevadas; rompimento de barragens; drenagem deficiente de áreas a montante de aterros; estrangulamento de rios provocado por des-moronamento (GLOSSÁRIO DE DEFESA CIVIL, 2002).

As medidas estruturais e não estruturais são medidas de controle consideradas preventivas e/ou corretivas e visam minimizar os danos causados pelas inundações. O dano, conforme o glossário de Defesa Civil (2002) é uma medida que define a intensidade ou severidade da lesão resultante de um acidente ou evento adverso, sendo classificados em danos materiais, humanos e ambientais aqueles causados por desastre. O dimensionamento dos danos humanos é realizado em função do número de pessoas: desalojadas; desabrigadas; desaparecidas; feridas; enfermas; mortas. Os danos materiais são avaliados em função do número de edificações, instalações e outros bens destruídos ou danificados incluindo o valor estimado para a reconstrução e recuperação dos mesmos. Os danos ambientais são medidos quantitativamente em função dos recursos financeiros necessários para a recupe-ração do meio.

As medidas estruturais correspondem às obras de engenharia que podem ser caracterizadas como medidas intensivas e extensivas conforme seu objetivo. CANHOLI (2005) define como medidas intensivas àquelas re-

�

lacionadas à aceleração do escoamento, como a canalização e obras correlatas de retardamento do fluxo, desvio do escoamento e que englobam a introdução de ações individuais voltadas a tornar as edificações resistentes às enchentes. O mesmo autor define as medidas extensivas àquelas relacionadas a pequenos armazenamentos, à recomposição de cobertura vegetal e o controle de erosão do solo ao longo da bacia de drenagem.

As ações não estruturais procuram disciplinar a ocupação territorial e o comportamento de consumo das pessoas e atividades econômicas. Podem ser agrupadas em ações de regulamentação do uso e ocupação do solo; educação ambiental direcionadas para o controle da poluição, erosão e resíduos sólidos (lixo); e previsão de inun-dações e sistemas de alertas (CANHOLI, 2005).

“O mapeamento das áreas inundáveis representa uma ferramenta importante para o direcionamento das expansões urbanas e a ordenação do uso e ocupação do solo, pois se dispondo do zoneamento dessas áreas, pode-se delimitá-las e designá-las para usos adequados” (FIGUEIREDO, 200�). Os estudos sobre os impactos devido à urbanização no escoamento e os impactos do escoamento sobre a população que ocupa espaços inadequados devem ser avaliados considerando as características regionais de forma a minimizar ou neutralizar a influência desses impactos na área de estudo considerando também os impactos nas áreas a jusante.

Neste contexto, o presente trabalho visa apresentar um estudo da bacia do Córrego de Igrejinha no mu-nicípio de Juiz de Fora, para analisar o perfil de ocupação da área, considerando os aspectos regionais, e propor medidas estruturantes para as ocorrências de inundação que afeta a população ribeirinha.

MATERIAIS E MÉTODOS

O bairro surgiu em 1880 e se desenvolveu ao longo das bacias do córrego Igrejinha, com relevo favorável a ocupação apresentando uma predominância de área de várzea e maciços com baixas amplitudes e declividades. A instalação da estação ferroviária estimulou a ocupação da região e posteriormente a Igreja loteou e doou terrenos repassados de fazendeiros. Apesar de fazer parte da zona urbana de Juiz de Fora, a região foi adquirindo caracte-rísticas mistas por apresentar elementos de zona rural.

Figura 1 – Área de Várzeas e precariedade das edificações

4

A partir de junho de 1980, a Cia. Paraibuna de Metais, atual Votorantim, inaugurava sua unidade em Juiz de Fora no bairro Igrejinha, onde também passa a rodovia BR – 267. A atividade da região é pouco ex-pressiva e a indústria local não absorve toda a mão de obra disponível, gerando o deslocamento da população para outras regiões.

Conforme o Atlas Social (2006), o bairro possui um total aproximado de 7.000 habitantes, sendo que 95% da população é de baixa renda. A ocupação residencial é predominante, com domicílios unifamiliares de baixa renda e habitações populares. As vias públicas possuem, na sua maioria, pavimentação asfálticas, e uma deficiente captação pluvial que constantemente causa inundações. O crescimento desordenado e a ocupação de áreas próximas aos cursos de água são características da região que apresenta também uma infraestrutura limitada no atendimento do abastecimento de água, realizada através de poço profundo, captação de esgoto através de redes e lançado nos cursos de água in natura, coleta de lixo com freqüência de duas vezes na semana, mas com diversos acúmulos de lixo em encostas e córregos.

Tabela 1 – Caracterização física da bacia

Caracterização da Bacia do Bairro Igrejinha

Área Bacia (Km²) �8,99

Somatório Comprimento Cursos D’água (Km) 94,97

Perímetro Bacia (Km) �8,44

Coeficiente de Compacidade (Kc) 6,16

Fator de Forma (Kf) 0,26

Densidade de Drenagem 2,44

No Plano Diretor Municipal (2004) constam as condições ambientais e a definição da área de inte-resse ambiental (AEIA) formada pela Mata da bacia do Córrego Igrejinha. Apresenta também bolsões de matas em meio a grandes áreas de pastagens. O desmatamento ocasionou, em algumas áreas, um profundo processo erosivo, carreando materiais para o córrego principal do bairro, que junto com o esgoto domésti-co lançado em seu curso, geram desequilíbrio das condições locais, contribuindo para a formação de áreas inundáveis.

Para este estudo foi analisado a bacia do córrego Igrejinha considerando os seguintes critérios: área industrial, área residencial, vegetação rasteira, mata fechada, solo exposto e corpos de água. A análise es-pacial da área considerou o uso e ocupação do solo no período de 1984 a 2005, utilizando os recursos do SAGA/UFRJ, cartas do IBGE e imagens do Google TeleAtlas (acurácia de 1px/m²) na produção dos mapas dos anos considerados.

5

Figura 2 – Parte da Carta do IBGE e contornos da Bacia. Fontes de dados para os mapas de Altimetria e Modelo Digital do Terreno.

Neste estudo foi utilizado o mapa da hidrografia com os limites da bacia para analisar a ocupação em áreas de preservação permanente com a sobreposição das edificações identificadas através da imagem de satélite de 2005, sendo também utilizado este mapa das edificações para elaboração do mapa dos Polígonos de Voronoi. Segundo a Lei Federal n.º 4.771/1965, alterada pela Lei Federal 7.80�/1989, no art. 2o, a área de preservação permanente é de �0 metros para os cursos d’água de menos de 10 metros de largura, sendo este o parâmetro adotado para a bacia em análise.

Elaborou-se o mapa de altimetria para avaliar as cotas hipsométricas mais susceptíveis a inundações. Visan-do avaliar o impacto da urbanização no curso d’água realizou-se a análise dos parâmetros condutividade, sólidos totais dissolvidos, pH e temperatura da água do córrego Igrejinha.

6

Figura � – Mapa de Hidrografia e Limites da Bacia, Buffer de �0m nos cursos d’água.

Figura 4 – Sobreposição das Edificações sobre as áreas alagáveis.

7

Observam-se nos dados fornecidos pelo Centro de Pesquisas Sociais – UFJF que os registros de ocorrências de Defesa Civil tem sofrido um acréscimo anual, porém comparadas com os totais acumulados dos pluviomé-tricos anuais, não há uma correlação linear direta. No entanto, devido à insuficiência de dados mais temporais, como por exemplo, dados de pluviógrafos, há uma possibilidade de relação entre os números de ocorrências de inundação e a intensidade pluviométrica. Segundo CHEN (200�), para representação mais apropriada da dis-tribuição pluviométrica sobre uma área extensa são necessários maiores pontos de registro, automatizados, para produção das isoietas ou Polígonos de Thiessen. Apesar de haver um único pluviômetro na bacia em estudo, o mesmo encontra-se em localização central onde se observa uma tendência de agravamento das inundações.

Tabela2–DadosPluviométricosfornecidospelaempresalocalizadanabaciaavaliada.

8

Tabela � – Registros de Ocorrências correlatas ao objeto de estudo, registradas na Defesa Civil Municipal

(Centro de Pesquisas Sociais – UFJF)

ANO JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ TOTAL

2007 35 4 1 1 2 3 4 3 1 2 56

2006 3 5 1 1 1 1 2 1 1 16

2005 1 1 1 2 4 4 13

2004 4 3 1 2 10

2003 5 1 1 7

2002 2 1 2 1 1 1 1 2 1 12

2001 3 2 1 1 2 9

2000 1 2 2 1 1 1 8

1999 2 2

1998 1 1 2

1997 1 1 1 2 4 9

1996 2 2 1 1 6

RESULTADOS

Utilizando os recursos do SAGA/UFRJ, cartas do IBGE e imagens do Google TeleAtlas (acurácia de 1px/m²) pode-se elaborar os seguintes mapas de uso e ocupação do solo no período de 1984 a 2005 para a análise espacial da área da bacia:

9

Figura 5 - Uso e Ocupação do Solo em 1984.

Figura 6 – Uso e Ocupação do Solo em 2005.

10

Tabela 2 – Dados Comparativos entre o Uso do Solo em 1984 e 2005.

Categoria 1984 2005 Alterações

Área fora de análise 55,7�% 55,7�% 0,00%

Vegetação rasteira �5,�1% �4,1�% -�,46%

Área residencial 1,18% 2,9�% 59,7�%

Solo exposto 0,7�% 1,77% 58,76%

Mata densa 6,67% 4,94% -�5,02%

Área industrial 0,�8% 0,�8% 0,00%

Nas figuras 5 e 6 correspondente aos anos de 1984 e 2005, observa-se significativas alterações nas catego-rias de uso e ocupação do solo consideradas. Houve expressivo aumento de solo exposto (58%), e redução na ca-tegoria de mata densa (�5%) e vegetação rasteira (�%), fatores estes determinantes no agravamento dos sinistros de inundações. Com relação à área industrial não ocorreram alterações expressivas.

A análise dos mapas possibilita a identificação dos critérios adotados nesta pesquisa e sua variação ao longo dos anos, entre o período considerado. A influência do uso e a ocupação do solo nas ocorrências de inundação é abordada pela superposição das seguintes categorias no aplicativo SAGA-UFRJ:

Da sobreposição das áreas non aedificandi, definidas pelo Código Florestal, sobre as áreas de edificações, identificadas nas fotografias de satélite Google TeleAtlas 2005, obteve-se:

Tabela 4 – Dados resultantes da sobreposição das áreas non aedificandi e áreas de edificações.

% Total Bacia Área m² No Aproximado Edificações

Área da Bacia (m2) - 91.960.000,00 -

% Área Construída 2,�95 2.202.442,00 8.60�

% Área non aedificandi 0,�86� �55.241,48 1.�88

O mapa de Polígonos de Voronoi possibilita visualizar as áreas com maior densidade ocupacional, repre-sentado pelos polígonos menores. Esse mapa possibilitou identificar a densidade ocupacional concentrada nas proximidades das áreas alagadiças.

11

Figura 7 – Polígonos de Voronoi das edificações, indicando áreas de ocupação densa.

Figura 8 – Polígonos de Voronoi das edificações, com sobreposição da hidrografia.

Outro aspecto a ser considerado é a degradação ambiental que o curso d’água encontra-se atualmente. Além dos meandros naturais existentes, e desde a instalação da linha ferroviária, há uma série de bueiros sim-ples tubulares de concreto - BSTC, que conduzem o fluido por baixo da ferrovia. Neste local, há uma série de resíduos domiciliares como garrafas pet, sacolas plásticas, pneus, que promovem o retardo do escoamento da água e conseqüentemente sinistros de inundação a montante em uma área de maior concentração de edifica-ções ribeirinhas.

12

A ocupação indiscriminada e limítrofe ao longo da rede de drenagem é identificada pelas imagens no período considerado, principalmente pela proliferação de residências nas margens dos cursos e mananciais de água que ba-nham a área urbana. Esse processo de ocupação, aliado a fatores de ordem político-sócioeconômica, tem contribuí-do significativamente para exacerbar a incidência das enchentes, através do assoreamento dos cursos d’água causado pela remoção da cobertura vegetal marginal e pelo lançamento de lixo e outros dejetos nesses ambientes.

Figura 9 – Meandro Natural no curso d’água.

Figura 10 – Edificação limítrofe ao córrego.

1�

Figura 11 – Linha férrea e localização do BSTC, até em períodos de estiagem, o mesmo encontra-se em seção plena.

Figura 12 – Resíduos existentes ao longo do curso d’água.

14

Figura 1� – Deposição de aterro no Córrego Igrejinha.

A qualidade da água, também é discrepante a jusante das ocupações segundo os parâmetros pH, sólidos to-tais dissolvidos, temperatura e condutividade, encontrados no córrego que corta a localidade de Igrejinha. Estes parâmetros foram obtidos um dia de chuva na região (76 mm), medidos na empresa Votorantim Metais Zinco, em 15/0�/2010, no horário de 14:�0 às 16:00 horas.

No ponto (1), o corpo d’água ainda não recebe nenhum tipo de lançamento direto de efluentes domésticos nem industriais.

No ponto (2), o corpo d’água já recebe algum tipo de lançamento de efluentes domésticos e já se pode perceber pequena alteração tanto nos sólidos totais dissolvidos, quanto na condutividade do mesmo.

No ponto (�), apesar de corpo d’água receber ainda mais lançamentos de efluentes domésticos, existe pouca variação, este ponto é antecedido por uma maior movimentação das águas devido às pequenas cascatas e pedras e isto pode atuar na autodepuração do mesmo.

No ponto (4), o corpo d’água recebe mais efluentes domésticos e industriais; é notório a grande variação tanto de pH quanto de sólidos totais dissolvidos e condutividade.

15

No ponto (5), o corpo d’água passa por uma área com bastante macrófitas aquáticas e, portanto há uma grande redução desta alteração, demonstrando a atuação deste tipo de vegetação na remoção de macronutrientes e principalmente de Enxofre.

No ponto (6), o corpo d’água passa por outra comunidade, onde recebe mais lançamentos domésticos sem alterações significativas.

Tabela 6 – Valores de parâmetros encontrados a montante e a jusante dos adensamentos populacional.

Amostra 1 Amostra 2 Amostra 3 Amostra4 Amostra 5 Amostra 6

pH 6,84 6,92 6,87 5,07 6,58 6,78

Sólidos Totais Dissolvidos (ppm) 8,0 11,0 10,0 154,0 59,0 60,0

Temperatura oC 25,8 26,4 26,� 27,4 27,4 27,1

Condutividade µS/cm 15,0 22,0 22,0 �09,0 120,0 122,0

Figura 14 – Localização dos pontos de coleta das amostras de água coletada ao longo do curso

16

Figura 15 – Mapa de Altimetria da Bacia e Adjacências

Figura 16 – Modelo Digital da Bacia e Adjacências

17

CONCLUSÕES

Observa-se que as causas das inundações são diversas e estão relacionados as ações antrópicas e naturais.O Bairro Igrejinha localiza-se a meia porção da bacia, porém os reflexos do uso e ocupação do solo no

bairro reflete-se nos bairros a jusante, sendo importante a análise do impacto das alterações na bacia e nas áreas adjacentes.

Diante do diagnóstico acima representado, observa-se que a bacia do córrego de Igrejinha, apesar de pos-suir características rurais, apresenta-se muito antropizada conforme a análise das águas em diversas partes do córrego. A resolução do CONAMA no �69 art. 1º “define os casos excepcionais em que o órgão ambiental competente pode autorizar a intervenção ou supressão de vegetação em Área de Preservação Permanente-APP para a implantação de obras, planos, atividades ou projetos de utilidade pública ou interesse social, ou para a realização de ações considera-das eventuais e de baixo impacto ambiental.”; e no § 4o do mesmo artigo dispõe que “ a autorização de intervenção ou supressão de vegetação em APP depende da comprovação pelo empreendedor do cumprimento integral das obrigações vencidas nestas áreas.”. Em conformidade com a resolução apresentada, é possível propor algumas intervenções estruturais, representadas na figura 17, bem como algumas medidas não-estruturais:

- Restrição ao uso e ocupação do solo na área 1, visando evitar o acréscimo de área permeável.

- Construção de canal no segmento indicado pelo trecho 2.

- Correção do meandro natural indicado pelo trecho �.

- Disposição de grade de retenção proposto na área 4, permitindo assim a retenção/remoção de resíduos sólidos como, por exemplo, garrafas pet.

- Readequação das vegetações macrófitas aquáticas na área 5 funcionando como bacia de retenção para evitar escoamentos precipitados para áreas a jusante, bem como promover alto depuração do curso d`água.

- Projeto efetivo e constante de educação ambiental na comunidade envolvida visando mitigar o despejo de resíduos sólidos no córrego e margens.

- Ação de fiscalização visando coibir a ocupação em áreas de preservação permanente.

- Plantio de árvores nativas visando acréscimo deste tipo de vegetação, pois observou-se baixa freqüência desta categoria nas imagens de satélite em 2005.

18

Figura 17 – Indicativos de intervenções estruturais propostos na bacia

Recomenda-se a elaboração de estudos mais aprofundados, visando o conhecimento do comportamento hidrológico da bacia e utilização de aplicativos como, por exemplo, Hydrologic Modeling System – HMS desen-volvido por US Army Corps of Engineers.

BIBILIOGRAFIA

BRAGA, B.; REBOUÇAS, A. da C. e TUNDISI, J. G. Águas doces no Brasil: capital ecológico, uso e conservação. São Paulo, 2006, 720 p.

BRASIL. Lei Federal n.º 7.80� de agosto de 1989. Altera a redação da Lei n° 4.771, de 15 de setembro de 1965 “Código Florestal”, e revoga as Leis n° 6.5�5, de 15 de julho de 1978 e 7.511, de 7 de julho de 1986.

19

CANHOLI, A. P. Drenagem Urbana e Controle de Enchentes. São Paulo, 2005, �02 p.CENTRO DE PESQUISAS SOCIAIS – UFJF (1996 – 2008). Projeto de banco de dados Municipal: Anuário

Estatístico de Juiz de Fora. Juiz de Fora, 112 p.CHEN, W. F., RICHARD LIEW, J. Y. The Civil Engineering Handbook. Second Edition. New York, 200�, 2790

p.CONSELHO NACIONAL DO MEIO AMBIENTE – CONAMA (2006). Resolução n.º 369/2006. Brasília.FIGUEIREDO, A. P. S. Determinação da mancha de inundação do município de Itajubá na enchente de Janei-

ro/2000. Anais XI SBSR, Belo Horizonte, Abr. 200�, 05 – 10, 200�, pp. 1791 - 1794.INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA – IBGE. Disponível em: <www.ibge.gov.br>

Acesso em: 10 mar. 2010.MACHADO, G. (org.). ATLAS SOCIAL - Juiz de Fora: Diagnóstico. Prefeitura de Juiz de Fora. Juiz de Fora,

2006, 294pMINISTÉRIO DA INTEGRAÇÃO NACIONAL - SECRETARIA NACIONAL DE DEFESA CIVIL (2002).

Glossário de Defesa Civil: Estudos de Riscos e Medicina dos Desastres. Brasília, 2002, 28�p.MENESCAL, R. A; FIGEUEIREDO, N.N; FRANCO, R.S (2001). A problemática das enchentes na região me-

tropolitana de Fortaleza. Disponível em: < http://www.cogerh.com.br/versao�/pdf_zip_docs/a problematica das enchentes.pdf> Acesso em: 15 mar. 2010.

PREFEITURA DE JUIZ DE FORA. Plano Diretor de Desenvolvimento Urbano de Juiz de Fora. FUNALFA Edições. Juiz de Fora, 2004, �94p.