sistema de monitoramento da bacia do itapocu
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A Bacia Hidrográfica do rio Itapocu, localizada no Nordeste de Santa Catarina, sofre com os eventos hidrológicos críticos, em que a magnitude e a recorrência destes eventos estão cada vez maiores. As chuvas intensas que provocam enxurradas, inundações, alagamentos e escorregamentos, ocasionam grandes prejuízos sociais e econômicos. Diante disso, a Câmera Técnica - CT Prevenção de Cheias e Desastres Naturais do Comitê levantou a necessidade de um melhor sistema de monitoramento e alerta de cheias, integrando os dados de chuvas e nível dos rios das diversas redes de monitoramento. O Sistema de Monitoramento Hidrometeorológico da Bacia do Rio Itapocu é uma medida não estrutural que auxiliará na prevenção de cheias e tem como objetivo o monitoramento quantitativo de precipitação e nível dos rios das estações meteorológicas localizadas na Bacia. Para o desenvolvimento do sistema foram utilizadas tecnologias de ponta procurando criar um sistema seguro, flexível e de fácil manutenção. Todo oTRANSCRIPT
XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos 1
SISTEMA DE MONITORAMENTO HIDROMETEOROLÓGICO DA BACIA
DO RIO ITAPOCU
Karine Rosilene Holler 1*; Cássio Rogério Eskelsen
2; Anja Meder Steinbach³; Julio Refosco
4
Resumo – A Bacia Hidrográfica do rio Itapocu, localizada no Nordeste de Santa Catarina, sofre
com os eventos hidrológicos críticos, em que a magnitude e a recorrência destes eventos estão cada
vez maiores. As chuvas intensas que provocam enxurradas, inundações, alagamentos e
escorregamentos, ocasionam grandes prejuízos sociais e econômicos. Diante disso, a Câmera
Técnica - CT Prevenção de Cheias e Desastres Naturais do Comitê levantou a necessidade de um
melhor sistema de monitoramento e alerta de cheias, integrando os dados de chuvas e nível dos rios
das diversas redes de monitoramento. O Sistema de Monitoramento Hidrometeorológico da Bacia
do Rio Itapocu é uma medida não estrutural que auxiliará na prevenção de cheias e tem como
objetivo o monitoramento quantitativo de precipitação e nível dos rios das estações meteorológicas
localizadas na Bacia. Para o desenvolvimento do sistema foram utilizadas tecnologias de ponta
procurando criar um sistema seguro, flexível e de fácil manutenção. Todo o sistema roda em
ambiente internet e os dados são armazenados em servidores e a população pode acessar através de
computadores, tablets e celulares.
Palavras-Chave – Monitoramento, Bacia do Itapocu
HYDROMETEOROLOGICAL MONITORING SYSTEM OF ITAPOCU
RIVER BASIN
Abstract – The Itapocu River Basin, located in the northeast of Santa Catarina, suffers from critical
hydrological events, in which the magnitude and recurrence of these events are increasing. Heavy
rains causing flooding and landslides, cause great social and economic losses. Therefore, the
Technical Camera - CT Flood Prevention and Natural Disaster Committee raised the necessity for a
better system of monitoring and warning of floods, integrating the data of rainfall and river levels of
the various monitoring networks. The Hydrometeorological Monitoring System of Itapocu River
Basin is a non-structural measure that will assist in preventing floods and aims to quantitative
monitoring rainfall and river levels on weather stations located in the Basin. To develop the system
cutting-edge technologies have been used trying to create a secure, flexible and easy to maintain.
The entire system runs on Internet environment and data are stored on servers and the population
can access through computers, tablets and mobile phones.
Keywords – Monitoring, Itapocu Basin
1 Analista ambiental e de geoprocessamento da Associação dos Municípios do Vale do Itapocu. Secretaria executiva do Comitê Itapocu. Engenheira Florestal. E-mail: [email protected]; 2 Analista de sistemas. Consultor do Comitê Itapocu. 3Geo Ltda. E-mail: [email protected];
³ Consultora técnica do Comitê de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica do Rio Itapocu. Mestre em Desenvolvimento Regional. E-mail: [email protected]; 4 Consultor em Geoprocessamento do Comitê Itapocu. 3Geo Ltda. Doutor Interdisciplinar em Ciências Humanas. E-mail: [email protected].
* Autor Correspondente
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1 INTRODUÇÃO
A Bacia Hidrográfica do Rio Itapocu, localizada na região nordeste de Santa Catarina,
abrange um vale em que seus morros apresentam uma rica vegetação da Mata Atlântica com rios
encachoeirados nas regiões mais altas da bacia e também onde se localizam as principais nascentes
que formam os rios que percorrem todo o vale. Estes rios atravessam a urbanização dos municípios
e chegam às regiões de planície até desembocar no oceano Atlântico.
Para promover a gestão de recursos hídricos do Vale do Itapocu foi criado através do Decreto
(do Estado de Santa Catarina) nº 2.919 de 4 de setembro de 2001, o Comitê de Bacia Hidrográfica
do Rio Itapocu, que é um órgão colegiado de caráter consultivo e deliberativo de nível regional,
com base na Lei Federal nº 9.433/97 e Lei Estadual nº 9.748/94, no qual discute-se o uso da água
na Bacia. Cabe ao comitê a coordenação programática das atividades relacionadas à gestão de
recursos hídricos de forma integrada e participativa na Bacia Hidrográfica. O que move um comitê
de bacia é a implementação da Política Nacional de Recursos Hídricos (Lei 9.433/97), a qual
estabelece a Bacia Hidrográfica como uma unidade de gestão e seus objetivos e instrumentos. Entre
os três objetivos, um deles é a prevenção e defesa contra eventos hidrológicos críticos.
A recorrência de eventos hidrológicos críticos, como chuvas intensas que provocam
enxurradas, inundações, alagamentos e escorregamentos, ocasionam grandes prejuízos sociais e
econômicos, causando preocupação pelos profissionais da Defesa Civil, pois a Região do Vale do
Itapocu apresenta perigos eminentes que podem tornar fenômenos naturais em desastres naturais,
por conta de escorregamentos de terra e inundação dos rios, já que a população está inserida nesses
locais e assim torna-se vulnerável a esses tipos de fenômenos, ocasionados em áreas de risco ou
áreas de preservação permanente (APP’s).
Historicamente, o Vale do Itapocu foi colonizado a partir das margens, pois nos rios buscava-
se água para sobreviver e se deslocar para outros lugares. Assim, os municípios foram se
desenvolvendo ao longo dos rios e subindo os morros, ocasionando hoje em dia grandes problemas
e tragédias por esta ocupação desordenada do território.
Grandes eventos hidrológicos já foram registrados em todo o Vale, como as inundações de
1906, 1911, 1944, 1995 e as inundações e escorregamentos de 2008, 2011 e em 2014. A magnitude
e recorrência desses eventos hidrológicos críticos que vem assolando os municípios do Vale do
Itapocu está cada vez maior.
Atendendo aos objetivos da Política Nacional de Recursos Hídricos, o Comitê Itapocu
instituiu a Câmara Técnica de Prevenção de Cheias e Desastres Naturais – CT Prevenção. Criado
em Março de 2013, é constituída pelos integrantes do Colegiado de Defesa Civil da AMVALI
(Associação dos Municípios do Vale do Itapocu), que são os gestores e técnicos da Defesa Civil dos
municípios. A partir de Março de 2014 passaram a integrar a Câmara Técnica representantes dos
municípios da AMUNESC (Associação de Municípios do Nordeste Catarinense), possibilitando a
participação de 12 municípios da bacia.
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O objetivo da CT Prevenção em 2013 foi elaborar um Plano de Prevenção de Cheias para a
Bacia Hidrográfica do Rio Itapocu. Este plano foi elaborado por uma equipe técnica e contou com a
participação de gestores municipais para a identificação dos principais problemas e áreas atingidas
nos eventos hidrológicos de 2008 e 2011. O Plano apresentou como resultado inicial o mapeamento
das áreas alagáveis em sete municípios da bacia (as manchas de inundação) e uma série de medidas
estruturais como a contenção de margens, desassoreamento, obras de pontilhões, cabeceiras de
pontes, e medidas não estruturais como educação ambiental, plantio de mata ciliar e um parque das
águas.
Diante dos eventos extremos que atingiram os municípios da Bacia do Itapocu, um dos pontos
levantados em todas as reuniões da Câmera Técnica CT Prevenção de Cheias e Desastres Naturais
do Comitê durante o ano de 2014 foi a necessidade de um melhor sistema de monitoramento e
alerta de cheias. Diante disso, a CT Prevenção trabalhou para criar um Sistema de Monitoramento
de chuvas e nível dos rios, através da busca e integração de dados das diversas redes de
monitoramento e um sistema de alerta para a população e defesa civil em momentos críticos. O
Sistema de Monitoramento Hidrometeorológico da Bacia do Rio Itapocu é uma medida não
estrutural que poderá auxiliar na prevenção de cheias e tem como objetivo o monitoramento
quantitativo de precipitação e nível dos rios das estações meteorológicas localizadas na Bacia e fará
parte de um Sistema de Alerta de Desastres Naturais.
Visando a operacionalização dos objetivos e instrumentos da Politica Nacional de Recursos
Hídricos, o presente estudo tem por objetivo discorrer o desenvolvimento do Sistema de
Monitoramento Hidrometeorológico da Bacia Hidrográfica do Rio Itapocu.
2 METODOLOGIA
2.1 Descrição da área
A Bacia Hidrográfica do Rio Itapocu está localizada na região nordeste de Santa Catarina.
Em nível nacional, a bacia pertencente à Região Hidrográfica Atlântico Sul, segundo a divisão
adotada pela Agência Nacional de Águas (ANA) e está situada na Região Hidrográfica 6 da
Vertente Atlântica Baixada Norte juntamente com o Rio Cubatão do Norte, sendo esta a menor
região hidrográfica, conforme a subdivisão do Estado de Santa Catarina (SDS, 2007).
A variação de temperatura média na Bacia do Itapocu é de 20,52 a 21,26 °C. A variação da
umidade relativa média regional é em torno de 87,18 a 88,13 % e precipitação anual total de 1.900
mm. O relevo predominante (~62%) é montanhoso e forte-ondulado com presença de plano de
várzea e plano nas proximidades do litoral. (SDS, 2007).
A Bacia do Itapocu é dividida em nove sub-bacias, sendo elas: Rio Novo, Rio Humboldt, Rio
Itapocuzinho, Rio Piraí, Rio Jaraguá, Rio Putanga, Rio Itaperiú, Interbacia Rio Itapocu e Canal do
Linguado. Fazem parte da bacia treze municípios, dos quais Corupá, Jaraguá do Sul, Guaramirim,
Schroeder e Balneário Barra do Sul estão totalmente inseridos e Campo Alegre, São Bento do Sul,
Joinville, Blumenau, Massaranduba, São João do Itaperiú, Araquari e Barra Velha estão
parcialmente inseridos na bacia. O município de Balneário Barra do Sul geograficamente não faz
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parte da bacia, mas foi inserido para fins administrativos de seus recursos hídricos. A área da Bacia
do Itapocu é de 3.160 km² e o perímetro da bacia em 355 km. A densidade de drenagem é de 1,68
km/km². Vazão média de longo termo na foz do rio Itapocu, em Barra Velha é de 78.680,17 l/s
(Holler, 2012).
O principal rio, do qual leva o nome a bacia, é formado a partir da confluência dos rios Novo
e Humboldt, no município de Corupá. O rio Itapocu passa também nos municípios de Jaraguá do
Sul, Guaramirim e São João do Itaperiú até chegar no exutório, quando deságua no oceano na divisa
dos municípios de Araquari e Barra Velha. A nascente mais distante do rio Itapocu é o rio
Vermelho, em São Bento do Sul, totalizando 135,94 km de comprimento desde a nascente até o
exutório do rio Itapocu em Barra Velha (Holler, 2012).
Figura 1 – Localização da Bacia Hidrográfica no estado e municípios
Fonte: sig.amvali.org.br
2.2 Levantamento da rede de monitoramento
O Vale do Itapocu já conta com várias redes de monitoramento, de várias instituições
diferentes, a saber: Rede de Monitoramento EPAGRI/ANA/MDA; Rede de Monitoramento da
Empresa Malwee, também conhecida como “Sistema Acqua”; Defesa Civil de Jaraguá do Sul;
Defesa Civil de Joinville; Usina Rio Vermelho de Energia (URVE); Estações do CEMADEN.
Os dados gerados por essas redes são acumulados em suas respectivas entidades, armazenados
de forma diferente e com diferentes meios de acesso, o que provoca alguns problemas: a) Em
situações de crise como uma enchente e risco de inundação os operadores da Defesa Civil precisam
procurar a informação em vários sistemas e sites das instituições; b) Quando há necessidade da
elaboração de algum estudo envolvendo séries históricas os dados são de difícil obtenção, estão em
diferentes escalas ou com frequência irregular.
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Para solucionar essas questões, a CT Prevenção de Cheias e Desastres Naturais do Comitê
Itapocu definiu como uma das metas para o ano de 2014 a construção de um sistema integrado de
monitoramento para centralização das informações das diversas redes de monitoramento. A
viabilização financeira da construção deste sistema foi feita através de projeto encaminhado para o
FEHIDRO (Fundo Estadual de Recursos Hídricos), tendo como empresa executora 3GEO LTDA de
Blumenau, SC.
2.3 Parceria com as entidades
A partir do mapeamento da rede de monitoramento hidrometeorológico existente na Bacia
hidrográfica, a equipe técnica do Comitê Itapocu realizou visitas às entidades membros do Comitê
Itapocu que dispõem de redes de monitoramento para firmar parcerias visando para a
disponibilização dos seus dados.
Firmou-se parceria com a EPAGRI/CIRAM (Empresa de Pesquisa Agropecuária e Extensão
Rural de Santa Catarina, através do seu Centro de Informações de Recursos Ambientais e de
Hidrometeorologia de Santa Catarina). A empresa disponibilizou os dados das onze (11) estações
agrometeorológicas localizadas na Bacia (Barra Velha, Corupá, Guaramirim, Jaraguá do Sul,
Joinville, Massaranduba, São Bento do Sul, São João do Itaperiú e Schroeder) bem como de três
estações circunvizinhas à Bacia Hidrográfica (Benedito Novo, Campo Alegre e Rio Negrinho),
totalizando a disponibilização de dados de quatorze (14) estações agrometeorológicas.
A URVE (Usina Rio Vermelho de Energia Ltda) através do CEPHARV (Centro de Estudos e
Pesquisas Hidrológicos e Ambientais Rio Vermelho Ltda) sediado em São Bento do Sul é outra
entidade membro do Comitê que disponibilizou seus dados de precipitação e nível do reservatório
através de um Termo de Parceria.
Por fim, as entidades que possuem estações meteorológicas que pertencem à rede do Sistema
Acqua também se comprometeram a enviar seus dados meteorológicos, que são a empresa Malwee
Malhas Ltda, a Secretaria Municipal de Defesa Civil de Jaraguá do Sul (SEDEF) e a Urbano
Agroindustrial.
2.4 Desenvolvimento do sistema
O sistema foi desenvolvido utilizando linguagem de programação Python, armazenando todos
os dados em um Banco de Dados PostgreSQL. Python foi escolhida pela rapidez no
desenvolvimento e por ser uma das linguagens mais alinhadas a projetos científicos, enquanto que o
PostgreSQL foi escolhido por já ser utilizado pelo Comitê e estar preparado para lidar com dados
espaciais através de sua extensão PostGIS.
Durante o desenvolvimento e levantamento das informações disponibilizadas pelas
instituições detentoras das redes de monitoramento, percebeu-se a necessidade de criação de rotinas
diferenciadas de importação de dados, uma única solução não atenderia. Algumas instituições
preferem enviar os dados ativamente enquanto outras optam por disponibilizar um ponto de acesso
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para download das informações. Dessa forma, para as primeiras foram desenvolvidos webservices
para envio dos dados enquanto que para as segundas foram criadas rotinas automatizadas que
efetuam o download dos dados em uma frequência pré-programada.
Após a recepção dos dados é efetuada uma avaliação quanto a sua consistência e uma
normalização. Essa normalização é necessária, pois algumas instituições registram e enviam os
dados de monitoramento de minuto em minuto enquanto que outras enviam apenas o acumulado
horário.
A estrutura de armazenamento foi pensada visando a fácil agregação de novos pontos de
monitoramento, novas variáveis e a possibilidade de armazenar tanto dados quantitativos quanto
qualitativos, apesar de que em um primeiro momento apenas os quantitativos estão sendo
armazenados.
3 RESULTADOS
A estruturação do banco de dados e do Sistema de Monitoramento, pôde alimentar e integrar
informações vindas das diferentes redes de monitoramento, estas que são mantidas pelas entidades
parceiras. Assim, mantém o compartilhamento dos dados meteorológicos na Bacia do Itapocu.
O sistema está disponível no site do Comitê do Itapocu (http://www.comiteitapocu.org.br ou
http://monitoramento.comiteitapocu.org.br/itapocu) que pode ser acessado pela população através
de computadores, tablets e celulares. A apresentação do Sistema é feita através de um mapa com os
pontos, que indicam a localização de cada estação meteorológica. Ao clicar em cada estação é
possível visualizar as informações que cada estação dispõe, principalmente de precipitação e nível
de rios, além da geração de gráficos. É possível ainda escolher camadas que auxiliam na localização
das estações, por exemplo cursos d’água, ruas e municípios.
O Sistema apresenta também uma opção de visualização dos dados em forma de tabela, das
quais disponibiliza informações do último recebimento dos dados (data e hora), nível do rio (cm) e
de chuvas (da última hora, das últimas 2, 12, 24 horas e nos últimos sete dias).
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Figura 2. Página inicial do Sistema de Monitoramento Hidrometeorológico
Figura 3. Tabela com os dados das estações
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Figura 4. Logomarca institucional do sistema
4 CONCLUSÃO
A implantação do Sistema de Monitoramento Hidrometeorológico proporcionou ao Comitê
Itapocu o avanço na implementação do instrumento da Política Nacional de Recursos Hídricos -
Sistema de Informações da Bacia Hidrográfica - disponibilizando informações meteorológicas em
plataforma virtual, tornando-se o primeiro comitê de bacia hidrográfica de Santa Catarina a ter essa
ferramenta de gestão implementada.
A integração dos dados somente foi possível com a parceria das instituições que são membros
e possuem assento no comitê de bacia do rio Itapocu. A articulação que houve e o diálogo
estabelecido permitiram o entendimento interinstitucional e os ajustes necessários para que fosse
possível montar este sistema de monitoramento integrado.
O Sistema está proporcionando à população da Bacia e aos técnicos municipais o
monitoramento das chuvas e dos níveis dos rios, principalmente o rio Itapocu e o rio Jaraguá, estes
que originam os maiores eventos hidrológicos críticos na região.
Na data de 28/05/2015 o sistema já possui 3,5 milhões de registros e uma evolução do sistema
está prevista com a disponibilização de pesquisa desses dados históricos e confecção de estatísticas.
5 AGRADECIMENTOS
Às entidades parceiras: EPAGRI/CIRAM, Malwee Malhas, Secretaria Municipal de Defesa
Civil de Jaraguá do Sul e URVE pela disponibilização dos dados e todo o apoio na concretização do
Sistema.
À Secretaria de Estado de Desenvolvimento Sustentável (SDS - SC) pois através do Fundo
Estadual de Recursos Hídricos (FEHIDRO) que efetivou a elaboração e desenvolvimento do
Sistema.
REFERÊNCIAS
HOLLER, Karine R.. Ferramentas de gestão dos recursos hídricos na bacia hidrográfica do Rio
Itapocu. Relatório de Estágio Supervisionado para o Curso de Engenharia Florestal. Universidade
Regional de Blumenau. 2012. 45p.
SDS. Panorama dos Recursos Hídricos de Santa Catarina. Florianópolis, 2007.