Mitigação do impacto das alterações climáticas na drenagem urbana

Abstract

Recentes inundações em todo o mundo mostram a vulnerabilidade do ambiente urbano às condições hidrológicas extremas. Inundações em ambiente urbano ocorrem principalmente devido a forte chuva e da incapacidade do sistema de drenagem para escoar toda a água superficial resultante da precipitação. O recente aumento de inundações urbanas resultados do efeito combinado das alterações climáticas e urbanização tem consequências devastadoras e dispendiosas (Butler e Davies, 2011). Consciente deste problema, a União Europeia implementou a Diretiva 2007/60/CE relativa à avaliação e gestão dos riscos de inundações e, recentemente, foi publicado um documento que define a estratégia portuguesa para adaptação às alterações climáticas (Paulino e Santos, 2013). Segundo o IPCC (2013), em Portugal, a frequência de eventos climáticos extremos vai aumentar, especialmente no inverno. Espera-se que chuvadas com períodos de retorno 20 anos tenham frequência entre 15 e 18 anos em todos os cenários climáticos. Por outro lado, a sua intensidade irá aumentar cerca de 10% a 20% no período de inverno. Esta dissertação utiliza o método proposto por Rodríguez et al (2014) e IPCC (2013) para traduzir o impacto das mudanças climáticas em curvas IDF. Com as curvas IDF adaptadas foi utilizado o método dos blocos alternados para gerar as chuvadas de projeto. O efeito das chuvadas é avaliado por um modelo de drenagem dual no SWMM. São utilizadas soluções de drenagem sustentável a fim de atenuar os picos de cheias e consequentes riscos. As metodologias são aplicadas ao estudo do caso da bacia da Zona Central em Coimbra, Portugal. Esta bacia sofreu várias inundações recentemente (por exemplo, 2006/09/06, 25/10/2006, 21/09/2008 e 24/12/2013). A bacia tem uma área total de cerca de 1,5 km2 e é altamente urbanizada. (Simões et al, 2010) Estudaram-se duas soluções de forma resolver o problema das cheias com bacias de retenção. As bacias foram dimensionadas de acordo com os diversos cenários das alterações climáticas e avaliaram-se os seus custos.

Recent floods all over the world show the vulnerability of urban environment to the extreme hydrological conditions. Floods 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 e Davies, 2011). Concerned with this problem, the European Union created 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 e Santos, 2013). According 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. This thesis uses 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. There will be used sustainable drainage solutions in order to attenuate the flood peaks and consequent risks. All methodology is applied to Zona Central case study in Coimbra, Portugal. This catchment has suffered several flood events recently (e.g. 9/06/2006, 25/10/2006, 21/09/2008 and 24/12/2013). The catchment has a total area of approximately 1.5 km2 and it is highly urbanised. (Simões et al, 2010) Two solutions with retention basins where implemented to solve the floods problems. The retention basins were designed for the different scenarios of climate change and its costs were evaluated