Avaliação do impacto das alterações climáticas nos sistemas de drenagem em meios urbanos

Abstract

As recentes inundações em todo o mundo mostram a vulnerabilidade dos ambientes urbanos às condições hidrológicas extremas. As inundações e cheias podem resultar do efeito combinado das alterações climáticas e do aumento da urbanização, que originam um aumento de caudais superficiais, dando origem a eventos cada vez mais frequentes, devastadores e dispendiosos (Butler e Davies, 2011). As inundações, em meio urbano, ocorrem essencialmente devido à chuva intensa e à incapacidade do sistema de drenagem para drenar toda a água resultante de precipitação. Em resposta a este problema, a União Europeia elaborou a Diretiva 2007/60/CE relativa à avaliação e gestão dos riscos de inundações. E, mais recentemente, publicou um documento onde é definida a estratégia da União Europeia para a adaptação às alterações climáticas (Paulino e Santos, 2013). De acordo com o IPCC, 2013, em Portugal, a frequência dos eventos meteorológicos extremos irá aumentar, especialmente no inverno. Espera-se que uma chuvada com um período de retorno de 20 anos ocorra com uma frequência entre 15 e 18 anos, em todos os cenários climáticos e que, por outro lado, a intensidade das chuvadas aumente entre 10% a 20% no período de inverno. Nesta tese é apresentada uma metodologia para quantificar o impacto das alterações climáticas na drenagem de uma bacia urbana. Utilizou-se o método proposto por Rodríguez et al (2014) e os cenários do IPCC 2013, para quantificar o impacto das alterações climáticas nas curvas IDF. Com as novas curvas IDF, o método dos blocos alternado foi usado para gerar as chuvadas de projeto. O efeito das chuvadas foi avaliado usando um modelo de drenagem dual do SWMM. Aplicando a metodologia a uma bacia urbana da cidade de Coimbra. O impacto nas inundações foi avaliado através da elaboração de mapas de zonas inundáveis e de mapas de risco de inundação baseados em curvas de profundidade/custo.

Recent floods all over the world show the vulnerability of urban environment to the extreme hydrological conditions. Floods and flooding in urban environment occur mainly due to heavy rain and the inability of the drainage system to drain all the water resulting from precipitation. The recent increase of urban floods results from the combined effect of climate change and urbanization and its consequences are devastating and costly (Butler et al, 2011). Concerned with this problem, the European Union make the directive 2007/60/CE on the assessment and management of flood risks and recently, it was published a document that defines the Portuguese strategy for adaptation to climate change (Paulino et al, 2013). According to IPCC 2013 in Portugal, the frequency of extreme weather events will increase, especially in winter. It is expected that a rainfall with a current return period of 20 years will have a frequency between 15 and 18 years in all climate scenarios. On the other hand, its intensity will increase about 10% to 20% in winter period. In this thesis, a methodology is shown to quantify the impact of climate changes in the drainage of a urban catchment. It is used the method proposed by Rodríguez et al (2014) and IPCC 2013 scenarios to access the impact of climate changes in IDF curves. With the new IDF curves, the alternating block method was used to generate the design storms. The effect of the storms is evaluated using a SWMM dual-drainage model. The methodology is applied to an urban catchment in Coimbra, Portugal, and the impact of floods is evaluated with floodable areas maps and with flood risk maps based on depth/cost curves.