7  Danos, exposição e economia

7.1 Atlas Digital de Desastres

O recorte preliminar foi extraído do Atlas Digital de Desastres do MDR para os municípios a jusante e no entorno do trecho protegido. A base registra pessoas afetadas, mortos, feridos, desabrigados, desalojados, danos materiais e prejuízos públicos e privados.

O arquivo resultante é atlas_danos_municipios.csv. Ele deve ser tratado como uma base de calibração e contexto, não como dano diretamente atribuível a uma única cota do rio: o Atlas é organizado por evento e município, enquanto o HEC-RAS produz níveis, velocidades e duração espacialmente distribuídos.

A primeira integração operacional está em base_exposicao_municipal_preliminar.csv, com a documentação correspondente em BASE_EXPOSICAO_MUNICIPAL_PRELIMINAR.md. Ela combina a área/profundidade média da mancha HAND com os recortes do Atlas para 19 municípios. População, domicílios, setores censitários, tipologias construtivas e custo de reposição permanecem identificados como campos pendentes; não foram preenchidos por aproximações sem fonte espacial compatível.

7.2 Curva cota–dano preliminar

Para transformar hidráulica em risco, a estratégia é combinar:

  1. áreas inundadas e cotas do HEC-RAS 1D;
  2. setores censitários e malhas territoriais do IBGE;
  3. estoques físicos, população e usos do solo;
  4. valores econômicos por tipo de ativo, com fontes IPEA/IBGE e bases setoriais;
  5. registros observados do Atlas para conferir a ordem de grandeza;
  6. funções de dano por profundidade, duração e tipo de ocupação.

O resultado deve ser uma curva ou superfície que permita calcular dano esperado por cenário, município e classe de ativo. A curva não deve distribuir o prejuízo total do Atlas proporcionalmente à área sem antes considerar exposição e profundidade.

7.3 Cálculo energético

Para cada alternativa, a triagem energética usa a queda líquida disponível e a vazão turbinável. A potência instantânea é estimada por

P(t) = η ρ g Q_turb(t) H_liq(t) / 10⁶,

com η como eficiência agregada, ρ como massa específica da água, g como gravidade, Q_turb em m³/s e H_liq em m. A energia é obtida integrando a potência no tempo e convertendo MWh para GWh. A potência é limitada pela potência instalada e a vazão é reduzida quando a operação de cheia exige volume de espera.

O balanço de uma alternativa deve ser reportado como

ΔE_liq = E_novo − E_perdida_nas_usinas_existentes.

Essa formulação é mais informativa que classificar um eixo como simplesmente “viável” ou “inviável”: há uma altura em que começa a perda de energia e outra em que a cota entra em conflito físico ou operacional com a usina existente. O fator de vazão específica usado na rodada v2 é 0,0269 m³/s/km²; os resultados com 0,020 pertencem apenas ao histórico.

Figura 7.1: Trade-off preliminar entre energia média e redução do pico.

7.4 Cálculo custo–benefício

O procedimento econômico é composto por quatro etapas:

  1. calcular o dano esperado anual sem medida, integrando a função dano–frequência;
  2. repetir a integração com o hidrograma, cota, duração e exposição de cada alternativa;
  3. atualizar o benefício anual para o horizonte de análise;
  4. comparar benefício presente, CAPEX, O&M, energia e perdas de geração.

Para uma taxa de desconto i e horizonte n, o fator de valor presente é

FVP = [1 − (1 + i)^−n] / i.

O benefício presente é VP_B = benefício_anual × FVP; o custo presente inclui CAPEX e O&M; e a decisão econômica deve observar simultaneamente VPL = VP_B − VP_C e B/C = VP_B / VP_C. Para alternativas mutuamente exclusivas, o VPL líquido é mais informativo que ordenar apenas pela razão B/C.

7.5 Atualização com a rodada hidrológica calibrada

A rodada C1–C4 substituiu o pico sintético de 18.000 m³/s por um evento de triagem de 16.300 m³/s no ponto de análise, obtido a partir das séries ANA e da transposição preliminar para a área de 19.440 km². Com esse hidrograma, ALT-A, ALT-D, ALT-E e ALT-J apresentaram reduções de pico de 43,1%, 48,4%, 61,2% e 61,9%, respectivamente. Como nenhuma combinação alcançou 4.000 m³/s e o roteamento ainda não representa remanso, tributários defasados e hidráulica detalhada, esses percentuais não são ainda benefícios monetários.

Assim, a próxima integração econômica deve recalcular a frequência de danos com os hidrogramas calibrados, associar a profundidade e a duração produzidas pelo HEC-RAS 1D à exposição espacial e só então estimar EAD, VPL e B/C. Os resultados econômicos baseados no pico sintético ou no dano placeholder permanecem como sensibilidade histórica, não como recomendação.

As planilhas e scripts atuais usam horizonte de 50 anos, taxa de desconto de 6% a.a. e O&M de 0,8% do CAPEX como parâmetros de triagem. Esses parâmetros precisam ser confirmados no Manual de Inventário e ajustados ao escopo do estudo. O dano placeholder de R$ 2.500 milhões foi retirado do papel de parâmetro decisório: ele deve ser substituído por curva cota–dano baseada em Atlas, IBGE/IPEA, ativos públicos e validação local.

Figura 7.2: Fronteira preliminar custo–eficácia.
Figura 7.3: Sensibilidade do dano de referência.

7.6 O que já pode ser usado

O Atlas já fornece uma referência de pessoas afetadas e valores monetários declarados para o evento. A base tem, por exemplo, registros de afetados em Encantado, Colinas, Lajeado, Estrela, Bom Retiro do Sul, Fazenda Vilanova e Taquari. Os valores zero em alguns municípios não significam ausência de risco: podem refletir declaração incompleta, recorte do evento ou ausência de dano monetizado.

7.7 Estratégia recomendada

Camada Fonte principal Produto
Limites e setores IBGE unidades espaciais de exposição
População e domicílios Censo/IBGE pessoas e residências por unidade
Ativos e economia IBGE, IPEA e bases setoriais estoque econômico por classe
Evento observado Atlas MDR calibração de ordem de grandeza
Cota, profundidade e duração HEC-RAS 1D intensidade hidráulica
Função de dano literatura e validação local prejuízo por ativo e intensidade

7.8 Limitações econômicas atuais

  • o valor de dano placeholder de R$ 2.500 milhões não deve governar a conclusão;
  • o Atlas contém autodeclarações e diferenças de cobertura entre municípios;
  • valores monetários precisam de ano-base, atualização e separação entre dano e prejuízo;
  • não se deve somar perdas públicas e privadas sem conferir sobreposição;
  • benefícios de alerta e tempo de evacuação precisam ser contabilizados separadamente;
  • a curva cota–dano só pode ser fechada depois dos resultados hidráulicos validados.
Regra de transparência

Todo valor econômico apresentado no relatório final deve informar fonte, ano-base, município, unidade espacial, função de dano e hipótese de atualização. Se a fonte não permitir esse detalhamento, o número deve ser apresentado como faixa ou sensibilidade.