Avaliação do risco de inundação em Porto Alegre-RS

Autores

Daniele Feitoza Silva, Carlos Eduardo Morelli Tucci, André Luiz Lopes Da Silveira, Paola Marques Kuele, Rodrigo Biz Willig, Caetano Coelho Silva Fraga, Bruno Kerwald Schneider

Resumo

Em maio de 2024, Porto Alegre registrou a maior enchente dos últimos 126 anos (1899-2024), superando o evento histórico de 1941, que motivou, na década de 1970, a implantação do Sistema de Proteção Contra Cheias (SPCC). O risco de inundação na região depende do comportamento dos níveis do Lago Guaíba, que resultam da combinação de três forçantes em escalas distintas: a contribuição das bacias a montante, a condição de jusante imposta pela Lagoa dos Patos e a ação dos ventos. Este estudo estimou o risco futuro de cheias com base na série histórica de níveis, ajustando distribuições estatísticas não-estacionárias. Diferentes parametrizações da distribuição de Gumbel foram avaliadas, selecionando-se o modelo com melhor desempenho estatístico. As duas maiores cheias da série - 1941 e 2024 - se mostraram -outliers-, situando-se acima do limite superior do intervalo de confiança de 95%, indicando que seus tempos de retorno podem ser superiores aos estimados pelo modelo estatístico ajustado. As projeções do risco até o ano de 2100 indicam aumento progressivo da magnitude das enchentes. Para o evento com tempo de retorno de 100 anos, o nível da enchente aumentou 9,0% para o ano 2100. Os resultados partem do pressuposto de que a tendência observada nos últimos 126 anos é representativa da não-estacionariedade futura, não projetando explicitamente alterações climáticas decorrentes das atividades ambientais e econômicas globais.

Palavras-chave

Cheias; Tempo de Retorno; Não-estacionariedade; Mudanças Climáticas.

Flood risk assessment in Porto Alegre-RS

Authors

Daniele Feitoza Silva, Carlos Eduardo Morelli Tucci, André Luiz Lopes Da Silveira, Paola Marques Kuele, Rodrigo Biz Willig, Caetano Coelho Silva Fraga, Bruno Kerwald Schneider

Abstract

In May 2024, Porto Alegre experienced the largest flood recorded in 126 years (1899-2024), surpassing the historic 1941 event that led to the implementation of a Flood Protection System (SPCC) in the 1970s. Flood risk in the region depends on the behavior of the water levels of Lake Guaíba, which result from the combination of three forcings acting at distinct scales: the contribution of the upstream basins, the downstream boundary condition imposed by Lagoa dos Patos, and wind action. This study estimates future flood risk based on the adjustment of a non-stationary statistical distribution for the historical water level series. Different parameterizations of the Gumbel distribution were evaluated, and the model with the best statistical performance was selected. The two largest floods in the series - 1941 and 2024 - were characterized as outliers, falling above the upper limit of the model-s 95% confidence interval, indicating that the fitted model may underestimate the magnitude associated with high return periods. Risk projections up to 2100 indicate a progressive increase in flood magnitude. For the 100-year return period event, flood levels are projected to increase by approximately 9.0% by 2100. The results assume that the trend observed over the past 126 years adequately represents future non-stationarity, without explicitly incorporating prospective climate change scenarios driven by global environmental and economic activities.

Keywords

Floods; Time of Recurrence; Non-stationarity; Climate Change.