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OCUPAÇÃO URBANA E SUA INFLUÊNCIA NO REGIME DE
CHEIAS DO RIO BELÉM
Cristina Merkl
Arquiteta e Urbanista (PUC - PR, 1997). Estagiária do Instituto de
Saneamento Ambiental durante 1997. Prêmio Marcelino Champagnat
(1a aluna da Turma 1997). Especialista em Gestão Técnica do Meio
Urbano pelo GTU-PUC-PR/UTC (França), 1998.
Cinthia Obladen de Almendra Freitas(1)
Engenheira Civil (UFPR,1985). Mestre em Informática Industrial, com
ênfase em Projeto Auxiliado por Computador (CPGEI / CEFET PR,1990). Professora Adjunto Nível III do Departamento de Informática
da PUC - PR desde 1985. Pesquisadora do Instituto de Saneamento
Ambiental - ISAM/PUC - PR desde 1985. Coordenadora da área de Geoprocessamento da
PUC-PR, a partir de 1995. Doutoranda em Processamento Digital de Imagens pelo
CPGEI / CEFET - PR.
Carlos Mello Garcias
Engenheiro Civil (UFPR,1975). Mestre em Engenharia Civil, Recursos Hídricos e
Saneamento (IPH / UFRS,1985). Doutor em Planejamento e Engenharia Urbana (USP,
1992). Professor Titular do Departamento de Engenharia Civil PUC - PR desde 1978.
Diretor do Instituto de Saneamento Ambiental - ISAM da PUC - PR no período de 1985 a
1987, e desde julho de 1994. Professor Adjunto do Departamento de Hidráulica e
Saneamento da UFPR, desde 1978.
Endereço(1): Pontifícia Universidade Católica do Paraná - Instituto de Saneamento
Ambiental - ISAM - Rua Imaculada Conceição, 1155 - Prado Velho - Curitiba - PR CEP: 80215-901 - Brasil - e-mail: [email protected]
RESUMO
A Bacia Hidrográfica do Rio Belém, em Curitiba - PR, assim como a maioria das bacias
hidrográficas em áreas urbanas é um sistema em desequilíbrio, onde as mudanças no meio
natural, com uma ocupação urbana crescente, desenfreada e pouco controlada, reflete,
condiciona e gera reações ambientais, como as enchentes. O presente trabalho é parte do
projeto de pesquisa intitulado “Estudos de Vazões do Rio Belém” realizado para a
Secretaria Municipal de Saneamento da Prefeitura Municipal da Cidade de Curitiba. Tal
estudo permitiu dar continuidade ao estado da arte sobre esta bacia hidrográfica, uma vez
outros projetos, pesquisas e estudos vem sendo desenvolvidos e trabalhados na área desde
1981. O trabalho resume o resultado do levantamento de dados: estatísticos, quanto ao
crescimento da população e tendências de ocupação; e históricos, resgatando a influência
do processo de urbanização da bacia sobre a vazão do Rio Belém e seus tributários.
PALAVRAS-CHAVE: Drenagem Urbana, Ocupação Urbana, Bacias Hidrográficas.
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INTRODUÇÃO
Muitas Bacia Hidrográfica do Rio Belém, em Curitiba - PR, assim como a maioria das
bacias hidrográficas em áreas urbanas é um sistema em desequilíbrio, onde as mudanças
no meio natural, com uma ocupação urbana crescente, desenfreada e pouco controlada,
reflete, condiciona e gera reações ambientais, como as enchentes.
A crescente busca de melhores condições para potabilização da água e a luta pela
minimização dos efeitos das enchentes, acelera as discussões quanto a necessidade do
gerenciamento adequado dos recursos hídricos. Para tanto, a American Society of Civil
Enginners (ASCE) -1975, sugere um estudo globalizado sobre os efeitos da urbanização
no meio ambiente, observando sua interdependência e favorecendo uma correta
generalização e interpretação de resultados, ao contrário de se isolar fenômenos, criando
melhores condições para um processo mais consciente de planejamento para as cidades.
Destaca-se como importante ferramenta nestes tipos de estudos (BURROUGH, 1991), o
Sistema de Informações Geográficas (SIG) que prepara, armazena, analisa e apresenta os
dados em conjunto com os outros; podendo as variáveis hidrológicas, apesar de
apresentarem um comportamento complexo no mundo real, transformar-se em dados
finitos e manejáveis.
METODOLOGIA
O presente trabalho é parte do projeto de pesquisa intitulado “Estudos de Vazões do Rio
Belém” realizado para a Secretaria Municipal de Saneamento da Prefeitura Municipal da
Cidade de Curitiba. Tal estudo permitiu dar continuidade ao estado da arte sobre esta
bacia hidrográfica, uma vez outros projetos, pesquisas e estudos vem sendo desenvolvidos
e trabalhados na área desde 1981. Levando em conta os estudos anteriores, visa-se
permitir uma visão global da bacia hidrográfica urbana do Rio Belém auxiliado pelas
ferramentas de geoprocessamento.
O trabalho resume o resultado do levantamento de dados:
•
•
estatísticos, quanto ao crescimento da população e tendências de ocupação e
históricos, resgatando a influência do processo de urbanização da bacia sobre a
vazão do Rio Belém e seus tributários.
ASPECTOS DA FORMAÇÃO DA CIDADE NAS PROXIMIDADES DO RIO
BELÉM
A população curitibana cresceu, até 1960 em torno de seu núcleo primitivo, conforme
demonstrado pelos estudos, estando o Rio Belém ao longo da cidade, e portanto em
condições para servir como um de seus mananciais de abastecimento.
A crescente escassez de áreas para a ocupação e a especialização da área central como
prestadora de serviços e comércio gerou um adensamento dos bairros limítrofes, e
posteriormente, a partir de 1970, dos não-limítrofes onde o custo da terra é mais baixo,
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principalmente ao sul da Bacia do Rio Belém, como foi o caso do bairro Boqueirão, bairro
mais populoso na época.
Somente a partir de 1991 ocorre um maior adensamento da área norte da bacia, justificado
pelas condições geomorfológicas, especialmente nos bairros Barreirinha e Cachoeira,
fenômeno que acompanha o processo de periferização da população curitibana até seu
extravasamento para a Região Metropolitana.
CARACTERIZAÇÃO DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO BELÉM
A Bacia do Rio Belém, assim como as outras Bacias Hidrográficas em Áreas Urbanas, é um
ecossistema em desequilíbrio, segundo Cunha (1997), onde o homem com sua constante busca
em suprir suas necessidades imediatas assumiu e assume a condição de agente direto de
degradação, esquecendo-se da lei da Ação e Reação a que tudo está sujeito.
A responsabilidade em reverter esse processo é do próprio homem, e somente uma ação
conjunta e consciente entre técnicos, comunidade e autoridades será capaz de gerar
resultados satisfatórios. Sabe-se que a degradação desenfreada dos recursos naturais
renováveis nos dias de hoje, é um processo que deve ser analisado e contido com
eficiência e rapidez.
A geomorfologia de uma bacia hidrográfica é fundamental no estudo de sistemas ecológicos,
pois condiciona a maior parte dos processos naturais que ali ocorrem (Cunha, 1997). No caso
de Bacias Hidrográficas Urbanas, como a do Rio Belém, a situação do meio antrópico
condiciona e reflete as reações ambientais sobre uma nova realidade. Assim, as enchentes
catastróficas, e a escassez de água para a potabilização, são também reflexos da conduta dos
ocupantes da bacia, somada aos efeitos da urbanização sempre crescente.
Considerações feitas pela A S. C. E. - American Society of Civil Engineers (1975),
sugerem que os esforços sejam concentrados para que se estude os efeitos da urbanização
em um sentido mais global, visto que atualmente são estudados fenômenos, apenas
isoladamente, como o aumento da vazão de pico, esquecendo-se a interdependência dos
vários fenômenos e da maior possibilidade de se generalizar os resultados, conhecendo-se
adequadamente os fenômenos.
A área da Bacia Hidrográfica do Rio Belém corresponde a 92,97 Km² (21,50% da área do
município) e se encontra totalmente inserida em área urbana. Seu rio principal, com 21
Km de extensão, nasce ao Norte, passa pela área central, toma sentido SE até afluir no Rio
Iguaçu, conforme Figura 01.
A grande variabilidade espaço-temporal das propriedades do meio ambiente gera a
necessidade de complementação dos dados colhidos pontualmente no terreno, com
informações dos mais diversos órgãos públicos, instituições de ensino, etc., além de imagens
de satélites, ou seja, na medida do possível, uma atualização diária e coerente da realidade,
evitando que os resultados se tornem insuficientes. O Quadro 01 apresenta resumidamente a
situação geral da bacia dividida em três principais setores: norte, centro e sul. A utilização dos
Sistemas de Informações Geográficas – SIG é atualmente imprescindível para a manipulação
mais detalhada de dados e de resultados gerados através de informações coletadas.
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Figura 01: Localização da Bacia Hidrográfica Urbana do Rio Belém.
Pontos Críticos da Macro-Drenagem:
!
!
Área do Campus da PUC-PR - Foto 06,
Confluências do Rio Belém com seus tributários: Rio Aviário Municipal, Rio
Água Verde, Rio Juvevê, Rio Ivo - Foto 07,
! Pontes rodoviárias sobre o Rio Belém nas ruas: Guabirotuba, Brasílio Itiberê, e
Engenheiros Rebouças - Foto 08,
! Pontes Ferroviárias da RFFSA, no pátio de manobras, sobre os rios Belém e Ivo.
Curitiba, assim como a maioria dos municípios brasileiros apresenta um processo de
urbanização ao longo de seus rios, onde o crescimento e o desenvolvimento muito rápidos
não tiveram o acompanhamento de ações que possibilitassem a eficiente manutenção e
preservação dos recursos hídricos.
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Nos estudos da evolução da urbanização na cidade de Curitiba, observa-se que o Rio Belém
estava ao largo da Cidade e portanto, em condições de servir como manancial de
abastecimento para a população; e, o crescente grau de urbanização, trouxe como
conseqüência o aumento de ações antrópicas que proporcionam a sua degradação, trazendo
prejuízos não só para os recursos hídricos, mas também para o ar, o solo, a fauna e a flora.
A importância da Bacia Hidrográfica do Rio Belém, para a Cidade de Curitiba, pode ser
determinada sob vários ângulos:
!
Geograficamente, seu canal principal está situado desde a nascente (Cota
Topográfica = 990,00m) até a foz (Cota Topográfica = 870,00m), dentro do
Município de Curitiba, sendo um dos tributários da Margem Direita do Rio Iguaçu
e
! Historicamente assistiu, ao longo de três séculos, uma ocupação gradativa ao
longo de seu eixo e dos afluentes, onde, nos primórdios se constituia manancial
superficial de vários usos.
Quadro 01 - Características da Bacia Hidrográfica do Rio Belém.
ASPECTOS
GEOLOGIA
DECLIVIDADES
USO E OCUPAÇÃO
NORTE
CENTRO
SUL
Terreno Cristalino e
localmente Migmáticos
tipo Embrechito
Cobertura do solo
espessa e granulometria
argilosa
Altas declividades
Residencial unifamiliar
média e baixa densidade
Argilosos Arcosianos
pertencentes à formação
Guabirotuba
Aluviões da planície de
de inundação do Rio
Iguaçú. Lençol freático
alto
baixas declividades
Residencial, Comercial,
Serviços alta e média
densidade
Muito baixa
percentagem
alta (adensamento
populacional e elevado
coeficiente de
escoamento superficial)
tem
alto grau de despejo de
esgoto no rio. Sofre
efeitos produzidos à
montante.
Rio e afluentes
canalizados
Plano
Residencial unifamiliar,
Serviços média e baixa
densidade
Baixa percentagem
COBERTURA
VEGETAL
TAXA IMPERM. DO
SÍTIO
Maior cobertura arbórea
REDE DE ESGOTO
CONTAMINAÇÃO DA
ÁGUA
não tem
alta carga doméstica e
disposição de lixo
SITUAÇÃO FÍSICA
Pontos de
estrangulamento do rio,
assoreamento, mudança
de traçado
População heterogênea
quanto à renda e moradia
RENDA DA
POPULAÇÃO
Fonte: IPPUC (s.d.)
Baixa (30%)
renda média e alta
média (alto índice de
crescimento
demográfico)
não tem
alta carga doméstica e
disposição de lixo,
móveis, etc.
Traçado retificado, mas
sofre assoreamento.
Condições ambientais e
sanitárias precárias
baixa renda
PROBLEMAS DE ENCHENTES NO RIO BELÉM
A crescente urbanização trouxe como conseqüência o aumento das ações antrópicas que
proporcionam a degradação do meio, trazendo prejuízos aos recursos hídricos, ar, solo,
fauna e flora.
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A impermeabilização aumentou os níveis d’água e os picos máximos das vazões de
escoamento superficial. Na Bacia do Rio Iguaçu, da qual o Rio Belém é um dos
tributários, este rio é o que apresenta maior distância quanto aos valores médios das
vazões de enchente devido a sua bacia encontrar-se 100% urbanizada e com cerca de 40%
de suas áreas impermeabilizadas. Apresenta uma vazão seis vezes maior comparada ao
que tinha em seu estado natural entes de sua urbanização, segundo Tucci (1997).
Em contrapartida vem ocorrendo uma diminuição do canal de drenagem, em virtude da
construção de pontes, como as rodoviárias na Rua Guabirotuba, Brasílio Itiberê e Rebouças e
as ferroviárias da RFFSA, no pátio de manobras, sobre o Rio Belém e Ivo; de viadutos como o
do Viaduto do Capanema; da travessia da BR 116; além do assoreamento devido ao transporte
de sedimentos e ao acúmulo de lixo depositado às margens. Assim, as enchentes catastróficas,
e a escassez da água para a potabilização, são também reflexos da conduta dos ocupantes da
bacia, somada aos efeitos da urbanização desenfreada e pouco controlada.
A cota de extravasão na margem esquerda (882,69m) do Rio Belém, já foi ultrapassada
em 14 (quatorze) ocasiões diferentes, conforme Quadro 02, considerando-se a série
histórica de 17 (dezessete) anos da estação fluviográfica Curitiba-Prado Velho, localizada
junto ao Campus de Curitiba da Pontifícia Universidade Católica do Paraná - PUC-PR.
Quadro 02: Níveis Máximos observados no Rio Belém - Estação Fluviográfica
Curitiba - Prado Velho.
DATA DO EVENTO
NÍVEL MÁXIMO
COTA TOPOGRÁFICA
OBSERVADO (m)
NA MARGEM ESQUERDA (m)
21/12/81
3,00
881,39
04/11/82
4,40
882,79*
09/07/83
4,20
882,59
10/12/83
4,60
882,99*
11/05/84
3,70
882,09
26/12/85
1,90
880,29
31/01/86
3,80
882,19
06/02/87
4,50
882,89*
08/05/87
4,86
883,25*
25/01/88
2,70
881,09
09/01/89
4,87
883,26*
12/09/89
4,30
882,69*
02/03/90
4,67
883,06*
16/03/90
4,70
883,09*
03/02/91
4,20
882,59
23/03/92
2,98
881,37
21/04/93
4,55
882,94*
21/01/94
4,92
883,31*
30/01/94
4,50
882,89*
08/02/94
4,35
882,74*
07/01/95
4,30
882,69*
26/02/96
4,90
883,29*
Cota (0,00) da Régua Linimétrica = Cota Topográfica (878,39m),
Cota de Extravasão da Margem Esquerda do Rio Belém = 882,69m
*Extravasão do Leito do Rio Belém na Margem Esquerda
Fonte: PUC-PR/ISAM
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PRINCIPAIS OBRAS DE SANEAMENTO
As obras de saneamento do Rio Belém foram realizadas, ao longo dos anos, de acordo
com as necessidades imediatas quanto a prevenção de enchentes, principalmente logo
após a ocorrência de sucessivos eventos de cheias, aplicando-se medidas estruturais.
Segundo Tucci (1997), pouco se recorreu a medidas não-estruturais como o zoneamento
de áreas inundáveis, caracterizando-se por medidas mais recomendáveis.
Desde outubro de 1911, quando houve uma enchente desastrosa em todo o Vale do Rio
Iguaçu, o Rio Belém e seu tributário Rio Ivo afloraram fora do leito mudando o cenário da
cidade que ali crescia, percebendo-se a necessidade de soluções quanto as enchentes.
De 1930 a 1935, nas administrações de Joaquim Pereira de Macedo e Jorge Lothário
Meisner foram realizadas obras de retificação e aumento do canal do Rio Belém. Na
década de 40, durante a administração de Cândido de Abreu, o rio foi retificado na Rua
Mariano Torres, recebendo posteriormente paredões de pedra e fundo cimentado.
De 1973 a 1977, este mesmo canal foi coberto e transformado e canal extravasor de novo
canal coberto construído na Rua Tibagi, aumentando a capacidade de tráfego da via e
resolvendo o problema de enchentes nesta área.
O Passeio Público, sofreu algumas reformas em 1913 e na década de 70 ocasião pela qual
o leito do rio foi transferido para entre o Passeio Público e o Círculo Militar. Atualmente
os lagos existentes não recebem mais as águas do Rio Belém, devido ao alto grau de
poluição, mesmo existindo rede coletora de esgotos em uma grande parcela da referida
Bacia (em 1979 foi construída a ETE-Belém).
A represa do Parque São Lourenço, ao norte da bacia, foi construída em 1940, quando ali
estava instalado um curtume. Em 1970, quando a represa do parque estourou, inundando
boa parte do Bairro Abranches, foi logo concebida uma recuperação da área na forma de
parque, onde o lago teria a função reguladora da vazão das águas do rio a jusante.
Desta forma, a necessidade de um planejamento global das bacias hidrográficas quanto ao
uso, a ocupação e sua correlação com as obras de infra-estrutura é importante para evitar o
simples deslocamento da enchente para outro ponto da bacia.
A BACIA HIDROGRÁFICA COMO UNIDADE
Uma bacia hidrográfica pode ser trabalhada como a composição de inúmeros pontos
(infinitos) onde as características como a urbanização e precipitação estão intrinsecamente
ligadas. Sabe-se também que as funções que modelam o fenômeno da transformação da
precipitação em escoamento, ou propriamente dita em vazão são exatamente dependentes
da escala (espaço e tempo) em que este fenômeno é observado. Portanto, estabelecer
relações que descrevem processos físicos, em escalas de interesse prático (horas ao invés
de dias), não é uma tarefa trivial.
Para entender o que ocorre em uma bacia hidrográfica é necessário lembrar e poder
trabalhar de forma a representá-la como um elemento espacial. Então, o objeto de estudo
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deve ser representado por uma função f(x,y,z), onde (x,y,z) representam as coordenadas
espaciais de inúmeros pontos que representam a bacia e f(x,y,z) um dado específico
(topografia, precipitação, vazão, solos, etc).
A bacia hidrográfica é base para a realização de diversos estudos na área de Recursos
Hídricos. No presente estudo de caso, para a Bacia do Rio Belém são de relevante
importância as variáveis hidrológicas e hidráulicas, uma vez que o “Estudo de Vazões do
Rio Belém” teve como objetivo maior estabelecer os pontos críticos, as cotas e as áreas
inundáveis pelo rio.
CONCLUSÕES E RECOMENDAÇÕES
O presente trabalho faz uma retrospectiva da evolução da ocupação urbana da Cidade de
Curitiba, permitindo que os processos integrantes do fenômeno enchente possam ser
estudos através da simulação hidráulica do Rio Belém.
O trabalho recomenda o tratamento da bacia como elemento espacial que possui
características hidrológicas e hidráulicas distintas e necessita de dados de campo e
software capazes de representar e processar tais informações em meio espacial. Possuem
caráter primordial os Sistemas de Informações Geográficas - SIG que permitem a
integração de todos os dados como um único objeto: a bacia hidrográfica.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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BURROUGH, P. A. Principles of geographical information systems for land resources assesment reprinted - Oxford University Press, Oxford, U.K. 1991.
2.
CUNHA, N. DE O. Meio Ambiente. Revista do Rotary Club, agosto, 1997. 54-56p.
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FREITAS, C.O.A.; PONTES, A.B.; MERKL, C. Estudo das Vazões da Bacia Hidrográfica Urbana
do Rio Belém. ISAM/PUC-PR, Curitiba, PR, maio/1998. 2Vol. 76p (Vol 01).
4.
PORTO, R. L. ET ALII. Drenagem Urbana. Hidrologia - Ciência e Aplicação - Capítulo 21,
Coleção ABRH - Vol. 4, Editora da UFRS, EDUSP, ABRH, Porto Alegre, 1993, p: 805 - 875.
5.
TUCCI, C. E. M. Plano diretor de drenagem urbana: princípios e concepção. Revista Brasileira de
Recursos Hídricos, Vol.2 N , Rio de Janeiro, jul/dez 1997, p:5-12.
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