Evaluación de soluciones de desarrollo de bajo impacto para la mitigación de inundaciones en un área urbana no monitoreada

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.5433/2447-1747.2025v34n2p171

Palabras clave:

manejo de drenaje, modelación hidrológica, cuenca no monitoreada, Modelo SWMM

Resumen

Debido a la falta histórica de planificación en el uso del suelo, el problema de las inundaciones se ha vuelto crónico y común en la mayoría de las ciudades brasileñas. Para superar las causas de las inundaciones, soluciones basadas en la infiltración, como el Desarrollo de Bajo Impacto (LID), son alternativas que mitigan sus impactos. Este estudio tiene como objetivo analizar la contribución de las técnicas de LID en la reducción del área inundada en la ciudad de Caxambu-MG. Para ello, se utilizó el Modelo de Gestión de Aguas Pluviales (SWMM) en la simulación de eventos hidrológicos para diferentes escenarios. La ausencia de datos de monitoreo de inundaciones se compensó con el uso de la ciencia ciudadana utilizando recursos como registros fotográficos, informes ciudadanos y encuestas de campo. Considerando la proporción de 9,3% de LID insertados en la cuenca, hubo una reducción promedio de 32,55% en el caudal y de 42,93% en el volumen de flujo. Buscando eliminar las inundaciones, en el escenario más permeable la profundidad del agua se mantiene dentro de los límites del canal de desague. En general, las técnicas de LID evaluadas mostraron un buen rendimiento para actuar en presencia de eventos de baja intensidad. Este estudio contribuye a la comprensión de la dinámica de desague de la cuenca, además de proporcionar resultados que ayudan a los tomadores de decisiones en la elaboración de políticas para el desarrollo urbano sostenible

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Biografía del autor/a

Gisele Aparecida da Silva Santos, Universidade Federal de Itajubá

Fue miembro del Centro Estratégico Interdisciplinario en Resiliencia Urbana (NEIRU), centro vinculado a la Universidad Federal de Itajubá (UNIFEI). Graduado en Ingeniería Civil por la Universidad Federal de Itajubá (UNIFEI). Cuenta con un Curso Técnico en Ciencias de la Computación por el Instituto Federal de Educación, Ciencia y Tecnología del Sur de Minas Gerais, campus Pouso Alegre (IFSULDEMINAS). Participó en la elaboración del Plan Municipal de Saneamiento Básico de Elói Mendes y del Plan Municipal de Saneamiento Básico de Guapé. Actualmente es estudiante de maestría en Ingeniería del Agua en la Universidad Federal de Itajubá.

Benedito Cláudio da Silva, Universidade Federal de Itajubá

Doctorado en Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental por la Universidad Federal de Rio Grande do Sul (2005), Máster en Ingeniería Mecánica por la Universidad Federal de Itajubá (2000) y graduado en Ingeniería Mecánica por la Universidad Federal de Itajubá - UNIFEI (1996). Actualmente es Profesor Adjunto en UNIFEI, donde imparte clases y desarrolla proyectos de investigación y extensión en el área de Recursos Hídricos. Se desempeña como docente en los cursos de pregrado en Ingeniería del Agua, Ingeniería Ambiental e Ingeniería Civil, además de ser profesor y asesor en los cursos de posgrado en Medio Ambiente y Recursos Hídricos (POSMARH) y Maestría Profesional en Ingeniería del Agua (MPEH). Participa como investigador y coordinador en proyectos de investigación financiados por las principales agencias de desarrollo del país, como CNPq, CAPES, FINEP y FAPEMIG. Ha trabajado en proyectos de investigación y extensión tecnológica en asociación con empresas privadas e instituciones públicas del sector eléctrico brasileño, siendo coordinador del Centro Nacional de Referencia para Pequeñas Centrales Hidroeléctricas (CERPCH). También trabaja en proyectos en las áreas de recursos hídricos vinculados a comités y agencias hidrográficas en Minas Gerais, São Paulo y Río de Janeiro. Es coordinador del Grupo de Investigación en Desastres Naturales: Pronóstico, Monitoreo, Modelación y Mitigación (GP3M) y desarrolla acciones en asociación con las defensas civiles de los municipios de la región sur de Minas Gerais para hacer frente a eventos climáticos extremos. Las principales áreas de actividad son: monitoreo y modelación hidrológica, pronóstico de caudales, drenaje urbano, cambio climático, hidrología aplicada a la generación de energía hidroeléctrica y desastres naturales.

Lucia del Rosario Garrido Rios, Universidade Federal de Itajubá

Mestranda em Engenharia Hídrica pela Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI).

Citas

ABREU, Fernando Girardi; ANGELINI SOBRINHA, Lôide; BRANDÃO, João Luiz Boccia. Análise da distribuição temporal das chuvas em eventos hidrológicos. Engenharia Sanitária Ambiental, Rio de Janeiro, v. 22, n. 2, p. 239-250, mar./abr. 2017. DOI: https://doi.org/10.1590/s1413-41522016146750. DOI: https://doi.org/10.1590/s1413-41522016146750

ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE NORMAS TÉCNICAS. NBR 16.416: pavimentos permeáveis de concreto. Rio de Janeiro: ABNT, 2015.

ASSUMPÇÃO, Thaine Hermana; POPESCU, Ioana; JONOSKI, Andreja; SOLOMATINE, Dimitri P. Citizen observations contributing to flood modelling: opportunities and challenges. Hydrology and Earth System Science, Göttingen, v. 22, n. 2, p. 1473-1489, Feb. 2018. DOI: https://doi.org/10.5194/hess-22-1473-2018. DOI: https://doi.org/10.5194/hess-22-1473-2018

BEHROUZ, Mina Shahed; ZHU, Zhenduo; MATOTT, Loren Shawn; RABIDEAU, Alan. A new tool for automatic calibration of the storm water management model (SWMM). Journal of Hidrology, Amsterdam, v. 581, p.1-9, Feb. 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124436. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2019.124436

BELO HORIZONTE. Prefeitura Municipal. Instrução técnica para elaboração de estudos e projetos de drenagem. Belo Horizonte: Prefeitura Municipal, 2022. Disponível em: https://prefeitura.pbh.gov.br/obras-e-infraestrutura/informacoes/publicacoes/instrucao-estudos-e-projetos-de-drenagem. Acesso em: 15 jun. 2024.

BEZERRA, Maria do Carmo; OLIVEIRA, Aline da Nóbrega; COSTA, Maria Elisa; KOIDE, Sérgio. Simulação de técnicas de infraestrutura verde de drenagem urbana para captação do escoamento superficial. Tecnologia e Sociedade, Curitiba, v. 16, n. 40, p.1-16, 2020. DOI: http://dx.doi.org/10.3895/rts.v16n40.9430. DOI: https://doi.org/10.3895/rts.v16n40.9430

BRASIL. Ministério das Cidades. Secretaria Nacional de Saneamento Ambiental. Sistema Nacional de Informações sobre Saneamento. Diagnóstico temático drenagem e manejo das águas pluviais urbanas visão geral. Brasília, DF: SNSA, 2023. Disponível em: chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https://www.gov.br/cidades/pt-br/acesso-a-informacao/acoes-e-programas/saneamento/snis/produtos-do-snis/diagnosticos/DIAGNOSTICO_TEMATICO_VISAO_GERAL_AP_SNIS_2023.pdf. Acesso em: 18 jun. 2024.

CAXAMBU. Prefeitura Municipal. Plano estratégico de desenvolvimento econômico de Caxambu. Caxambu: Prefeitura Municipal, 2015.

CAXAMBU. Prefeitura Municipal. Plano municipal de saneamento básico de Caxambu: produto C. Caxambu: SanBas, 2020. Disponível em: https://sanbas.eng.ufmg.br/caxambu-mg2/. Acesso em: 18 jun. 2024.

CHUVA provoca alagamento e faz estragos em Caxambu, MG. G1, Rio de Janeiro, 9 dez. 2015. Disponível em: https://g1.globo.com/mg/sul-de-minas/noticia/2015/12/chuva-provoca-alagamento-e-faz-estragos-em-caxambu-mg.html#:~:text=Parque%20das%20Águas%20teve%20diversos%20pontos%20inundados%20e,A%20avenida%20Camilo%20Soares%20foi%20tomada%20pela%20água. Acesso em: 19 abr. 2023.

COSTA, Luísa de Faria Machado; TSUJI, Maria Elisa Leite; KOIDE, Sérgio. Hydrological and hydraulic modeling using SWMM: storm water management model in the urban basin of Riacho Fundo I - Distrito Federal. Research, Society and Development, Vargem Grande Paulista, v. 10, n. 1, p. 1-15, Jan. 2021. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i1.11458. DOI: https://doi.org/10.33448/rsd-v10i1.11458

ELGA, Salvadore; JAN, Broners; OKKE, Batelaan. Hydrological modelling of urbanized catchments: a review and future directions. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 529, p. 62-81, Oct. 2015. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.06.028. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.06.028

EMBRAPA. Serviço Nacional de Levantamento e Conservação de Solos. Súmula 10: reunião técnica de levantamento de solos. Rio de Janeiro: Embrapa, 1979.

ETTER, Simon; STROBL, Barbara, SEIBERT, Jan, VAN MEERVELD, Ilja. Value of crowdâ€based water level class observations for hydrological model calibration. Water Resources Research, Malden, v. 56, n. 2, p.1-17, Jan. 2020. DOI: https://doi.org/10.1029/2019WR026108. DOI: https://doi.org/10.1029/2019WR026108

FAVA, Maria Clara; MACEDO, Marina Batalini; BUARQUE, Ana Carolina Sarmento; SARAIVA, Antonio Mauro; DELBEM, Alexandre Cláudio Botazzo; MENDIONDO, Eduardo Mario. Linking urban floods to citizen science and low impact development in poorly gauged basins under climate changes for dynamic resilience evaluation. Water, Basel, v. 14, n. 9, p.1467-1491, May 2022. DOI: https://doi.org/10.3390/w14091467. DOI: https://doi.org/10.3390/w14091467

FAN, Gongduan; LIN, Ruisheng; WEI, Zhongqing; XIAO, Yougan; SHAGGUAN, Haidong; SONG, Yiqing. Effects of low impact development on the stormwater runoff and pollution control. Science of The Total Environment, Amsterdam, v. 805, n. 20, p. 1-14, Jan. 2022. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150404. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.150404

MACEDO, Marina Batalini; OLIVEIRA, Thalita Raquel Pereira; OLIVEIRA, Tassiana Halmenschlager; GOMES JUNIOR, Marcus Nóbrega; BRASIL, José Artur Teixeira; LAGOA, Cesar Ambrogi Ferreira; MENDIONDO, Eduardo Mario. Evaluating low impact development practices potentials for increasing flood resilience and stormwater reuse through lab-controlled bioretention systems. Water Science & Technology, London, v. 84, n. 5, p. 1103-1124, July 2021. DOI: https://doi.org/10.2166/wst.2021.292. DOI: https://doi.org/10.2166/wst.2021.292

MACEDO, Marina Batalini; FAVA, Maria Clara; BUARQUE, Ana Carolina Sarmento; MEDIONDO, Eduardo Mario. Aplicação de técnicas compensatórias de biorretenção para aumento da resiliência a cheias em uma bacia de média urbanização. In: SIMPÓSIO DE REVITALIZAÇÃO DE RIOS URBANOS, 4., 2022, Brasília, DF. Anais [...]. Brasília, DF: ABRH, 2022. p. 1-10. Disponível em: https://files.abrhidro.org.br/Eventos/Trabalhos/189/XIV-ENAU_IV-SRRU0082-1-0-20220818-164138.pdf. Acesso em: 20 jul. 2024.

MONTES-PAJUELO, Raúl; RODRÍGUEZ-PÉREZ, Ángel Mariano; LÓPEZ, Raúl; RODRIGUÉZ, César Antônio. Analysis of probability distributions for modelling extreme rainfall events and detecting climate change: insights from mathematical and statistical methods. Mathematics, Basel, v. 12, n. 7, p. 1093-1117, Apr. 2024. DOI: https://doi.org/10.3390/math12071093. DOI: https://doi.org/10.3390/math12071093

PALLA, Anna; GNECCO, Ilaria. Hydrologic modeling of low impact development systems at the urban catchment scale. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 528, p. 361-368, Sept. 2015. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.06.050. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.06.050

PARANÁ. Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Hídricos. Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental. Manual de Drenagem Urbana: Região Metropolitana de Curitiba- PR. Curitiba: Secretaria de Estado do Meio Ambiente e Recursos Hídricos, 2002. Disponível em: https://www.iat.pr.gov.br/sites/agua-terra/arquivos_restritos/files/documento/2020-07/mdu_versao01.pdf. Acesso em: 10 jul. 2024.

SAMUEL, Park; KIM, Jaekyoung; KIM, Yejin; KANG, Junsuk. Participatory framework for urban pluvial flood modeling in the digital twin era. Sustainable Cities and Society, Amsterdam, v. 108, p. 1-20, Aug. 2024. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105496. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scs.2024.105496

SANTOS, Robson Arruda; LUCENA, Pedro Gomes; CARVALHO, Rafaela da Silva. Cálculo da chuva intensa pelo método das Isozonas para cidades do estado da Paraíba. Revista Eletrônica em Gestão, Educação e Tecnologia Ambiental, Santa Maria, v. 19, n. 2, p. 1334-1343, maio/ago. 2015. DOI: https://doi.org/10.5902/2236117016748.

SILVEIRA, Alexandre; CAVALCANTI, Allana Abreu, MENEZES FILHO, Frederico Carlos Menezes; SEVERINO, Matheus Franco. Calibração do modelo hidrológico SWMM para a bacia do ribeirão vai e volta - Poços de Caldas, Minas Gerais. Engenharia Sanitária e Ambiental, Rio de Janeiro, v. 27, n. 1, p. 55-65, jan./fev. 2022. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-415220200300. DOI: https://doi.org/10.1590/s1413-415220200300

SILVEIRA, André Luiz Lopes. Desempenho de fórmulas de tempo de concentração em bacias urbanas e rurais. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre, v. 10, n. 1, p. 5-23, jan./mar. 2005. DOI: http://dx.doi.org/10.21168/rbrh.v10n1.p5-29. DOI: https://doi.org/10.21168/rbrh.v10n1.p5-29

UFV - UNIVERSIDADE FEDERAL DE VIÇOSA. Mapa de solos do Estado de Minas Gerais. Belo Horizonte: UFV, 2010. Disponível em: https://dps.ufv.br/softwares/. Acesso em: 1 mar. 2023.

YIN, Dingkun; EVANS, Barry; WANG, Qi; CHEN, Zhengxia; JIA, Haifeng; CHEN, Albert Shiuan-Hung; FU, Guangtao; AHMAD, Shakeel; LENG, Linyuan. Integrated 1D and 2D model for better assessing runoff quantity control of low impact development facilities on community scale. Science of The Total Environment, Amsterdam, v. 720, p. 1-10, June 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137630. DOI: https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2020.137630

ZANANDREA, Franciele; SILVEIRA, André Luiz Lopes da. Uso de técnicas de low impact development no controle de impactos hidrológicos. Engenharia Sanitária e Ambiental, Rio de Janeiro, v. 24, n. 6, p. 1195-1208, nov./dez. 2019. DOI: https://doi.org/10.1590/S1413-41522019188729. DOI: https://doi.org/10.1590/s1413-41522019188729

ZHANG, Ying; XU, Hongliang; LIU, Honglei; ZHOU, Bin. The application of low impact development facility chain on storm rainfall control: a case study in Shenzhen, China. Water, Basel, v. 13, n. 23, p. 1-16, Nov. 2021. DOI: https://doi.org/10.3390/w13233375. DOI: https://doi.org/10.3390/w13233375

ZHOU, Zhengmo; LI, Qiongfang; HE, Pengfei; DU, Yao; ZOU, Zhenhua; XU, Shuhong; HAN, Xingye; ZENG, Tianshan. Impacts of rainstorm characteristics on flood inundation mitigation performance of LID measures throughout an urban catchment. Journal of Hydrology, Amsterdam, v. 624, p. 1-14, Sept. 2023. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129841. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2023.129841

Publicado

2025-06-26

Cómo citar

Santos, G. A. da S., Silva, B. C. da, & Rios, L. del R. G. (2025). Evaluación de soluciones de desarrollo de bajo impacto para la mitigación de inundaciones en un área urbana no monitoreada. Geografia (Londrina), 34(2), 171–191. https://doi.org/10.5433/2447-1747.2025v34n2p171

Datos de los fondos