Sistema de Monitoramento da Bacia do Itapocu

SISTEMA DE MONITORAMENTO HIDROMETEOROLÓGICO DA BACIA DO RIO ITAPOCU Karine Rosilene Holler 1*; Cássio Rogério Eskelsen 2; Anja Meder Steinbach³; Julio Refosco4 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

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Analista ambiental e de geoprocessamento da Associação dos Municípios do Vale do Itapocu. Secretaria executiva do Comitê Itapocu. Engenheira Florestal. E-mail: geoprocessamento@amvali.org.br; 2 Analista de sistemas. Consultor do Comitê Itapocu. 3Geo Ltda. E-mail: cassio@3geo.com.br; ³ Consultora técnica do Comitê de Gerenciamento da Bacia Hidrográfica do Rio Itapocu. Mestre em Desenvolvimento Regional. E-mail: comiteitapocu@amvali.org.br; 4 Consultor em Geoprocessamento do Comitê Itapocu. 3Geo Ltda. Doutor Interdisciplinar em Ciências Humanas. E-mail: julio@3geo.com.br. * Autor Correspondente

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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 buscavase 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.

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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 XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos

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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 XXI Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos

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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.

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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

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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.

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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.

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