9  Relatório consolidado, leitura imparcial e plano de continuidade

Síntese executiva

Este capítulo reúne os resultados produzidos até 07/09/2026 e organiza a decisão que a contratante deverá tomar. O estudo ainda é uma triagem técnica preliminar: não há alternativa de barragem selecionada, não houve execução do HEC-RAS e as cifras de dano, custo e energia ainda não são suficientes para uma decisão de investimento.

9.1 Pergunta decisória

O trabalho procura responder, em ordem de grandeza, se reservatórios de montante poderiam reduzir as vazões, níveis, áreas inundáveis e danos no corredor do rio Taquari–Antas com foco em Estrela/RS. A pergunta correta não é apenas “qual barragem armazena mais?”, mas:

  1. qual parcela da cheia chega ao ponto de controle e em que momento;
  2. quanto armazenamento é fisicamente utilizável antes do pico;
  3. qual redução de nível, profundidade, duração e área resulta em cada município;
  4. quais impactos, custos, perda de energia, remansos e riscos operacionais são criados;
  5. se uma solução com barragens é melhor do que proteção local, diques, medidas não estruturais ou uma combinação dessas opções.

O objeto desta nota é subsidiar um Termo de Referência. Ela não substitui estudo de viabilidade, projeto básico, avaliação de segurança de barragens, licenciamento ou consulta às comunidades afetadas.

9.2 O que foi analisado

9.2.1 Dados territoriais, relevo e GIS

Foram organizados os eixos do EUROCLIMA-rev.kmz, a rede hidrográfica, áreas de contribuição, municípios, usinas existentes, reservatórios e o trecho detalhado. O fluxo de trabalho usa o MDE do projeto, indicado como derivado do ANADEM, com processamento D8, perfil longitudinal e HAND. As geometrias de inspeção foram reunidas em GeoPackages, Shapefiles e KMZs; o catálogo territorial e de CAVs é a referência para rastrear cada eixo.

O trecho detalhado preliminar preparado para o HEC-RAS tem 39,40 km de eixo, 102 seções, quatro travessias e seis confluências. A auditoria espacial encontrou 19.440 km² no limite de montante, 4.002,3 km² em seis laterais e 23.699 km² no limite de jusante; resta explicar uma diferença de 256,7 km² antes de fechar os contornos hidráulicos. Esse fechamento é uma condição de qualidade, não um ajuste cosmético: somar laterais sem resolver a diferença pode contar a mesma água duas vezes.

9.2.2 Curvas cota–área–volume e volume de espera

As CAVs das usinas existentes foram confrontadas com a base de metadados do SNIRH. Para os novos eixos, a CAV foi aproximada a partir de curvas de nível e da área alagada estimada no MDE, com interpolação e ajuste de curvas. Essa abordagem é aceitável para triagem de alternativas ainda sem reservatório, mas deverá ser substituída ou validada por levantamento topográfico, geologia, batimetria e projeto de engenharia.

É essencial distinguir duas grandezas:

  • V_req = ∫ max[0, Q_Estrela(t) − Q_alvo] dt: volume ideal requerido na seção de controle para retirar o excesso acima da vazão-alvo;
  • V_espera,i = f_esp × V_max,i(H_i): capacidade nominal de espera do eixo i, obtida da CAV, da altura adotada e da fração de espera.

Na rodada atual, V_req não foi distribuído por uma otimização entre reservatórios. Cada eixo recebeu sua própria altura admissível e fração de espera, e a cota de operação foi obtida invertendo a sua CAV. Logo, não existe uma cota única para toda a alternativa. O roteamento determina posteriormente quanto cada reservatório realmente armazena, quando satura e qual vazão entrega a jusante.

O valor de Q_alvo = 4.000 m³/s é uma referência preliminar na seção de controle em Estrela, não uma vazão a montante de Estrela nem uma vazão legal de “não inundação”. Ele será substituído por uma relação cota–profundidade–dano calibrada no HEC-RAS e por dados observados.

9.2.3 Hidrologia e roteamento

Foram usados postos da ANA/HidroWeb e hidrogramas de triagem para testar a sincronização das contribuições do Antas, Forqueta e Guaporé. A rodada calibrada C1–C4 estimou pico natural de 16.299 m³/s na seção de 19.440 km² e pico residual de 6.213 m³/s para ALT-J na regra de barragem seca. Esses números são úteis para comparar hipóteses, mas não são resultados hidráulicos finais.

O histórico de eventos também mostrou que maio de 2024 e novembro de 2023 não devem ser tratados como se fossem o mesmo evento: um pode ter maior volume, outro maior pico e defasagens diferentes. A frequência estatística e a transposição precisam ser revisadas com a série final, sem chamar automaticamente um evento de “100 anos”.

Foi ainda avaliado o gerador de séries sintéticas Kirsch–Nowak. Ele pode produzir um ensemble diário multissítio para estudar coincidência de cheias, duração e confiabilidade do armazenamento, mas assume uma estrutura estacionária e não substitui a calibração dos eventos nem o HEC-RAS. A auditoria das entradas encontrou uma janela comum bruta de aproximadamente 66,9 anos de calendário para os postos candidatos, ainda com lacunas e necessidade de harmonização; Estrela deve ser reservada principalmente para validação do exutório.

9.2.4 Alternativas estruturais e operacionais

Foram analisados alteamento das UHEs existentes, eixos novos E01–E12, cascatas com comportas, novos pontos exploratórios no perfil, Forqueta e Guaporé.

O alteamento permanece como sensibilidade. Para as três UHEs existentes, a ordem de grandeza disponível indica cerca de 105 hm³ para 10 m e 139 hm³ para 15 m, diante de 3.230 hm³ usados como referência de volume requerido. Em um recorte mais amplo de usinas, o ganho estimado para 10 m foi 220 hm³, ou 6,8% da mesma ordem de grandeza. A leitura imparcial é que o alteamento não está provado como impossível, mas os indícios apontam para obra expressiva e ganho pequeno; por isso não deve comandar a primeira rodada.

A divisão de quedas revelou a restrição dominante: Monte Claro, Castro Alves e 14 de Julho formam uma cascata existente que pode ser afogada por níveis de novos reservatórios. Por isso, os eixos novos precisam ser avaliados pela interação longitudinal, e não somente pela área de drenagem.

Figura 9.1: Divisão de quedas e posição dos eixos exploratórios.
Figura 9.2: Matriz das barragens consideradas nas alternativas e sensibilidades.
Figura 9.3: Planta regional das alternativas, usinas existentes e rede hidrográfica.

9.2.5 Conjunto de partida recomendado para o TR

Para orientar a contratação sem antecipar uma decisão de implantação, a primeira rodada deve começar com a matriz HEC-00–HEC-06. E02 e E04 formam o arranjo-base; E08 e E12 medem ganhos incrementais; GU1 é a hipótese estrutural independente do Guaporé; e FQ2 é a alternativa lateral do Forqueta. FQ1, comportas e os pontos exploratórios do perfil entram como sensibilidades condicionadas à calibração e à verificação das restrições existentes.

Figura 9.4: Planta didática do conjunto inicial de alternativas que merece ser estudado no TR.
Figura 9.5: Perfil didático da cascata e da sequência de simulação de partida.

As hastes no perfil são envelopes de altura admissível de triagem, não cotas de projeto. A posição no perfil torna explícita a restrição da cascata Monte Claro–Castro Alves–14 de Julho; no mapa, GU1 e FQ2 aparecem em seus tributários e serão representados no HEC-RAS 1D como estruturas ou afluências laterais, conforme a geometria disponível.

Para conferência detalhada, a planta interativa com ruas, rodovias, rios, municípios, eixos e usinas permite ativar e desativar as camadas. O painel Alternativas finais / TR permite marcar uma ou mais alternativas e visualizar, simultaneamente, todos os eixos de cada composição. A malha municipal e os pontos rotulados na imagem são referências territoriais; o ponto representativo do município não deve ser interpretado como o levantamento cadastral da sede urbana. A identificação de ruas depende da base OpenStreetMap carregada no mapa interativo.

O Forqueta conflui a montante de Estrela e, portanto, não deve ser descartado. Ele deve entrar como contribuição lateral nos controles de Lajeado, Estrela e Bom Retiro do Sul. FQ1 e FQ2 são mutuamente exclusivos por interferência de cota; a lacuna de novembro de 2023 no posto 86745000 impede fechar a defasagem do maior evento de Estrela. O melhor resultado da matriz preliminar foi ALT-J + FQ2, com cerca de 6.802 m³/s em Estrela, ainda 2.802 m³/s acima da referência de 4.000 m³/s.

O Guaporé passou a ser a hipótese estrutural independente mais promissora. O GU1 controla preliminarmente 1.993,7 km² de uma sub-bacia de 2.486,7 km². Com ALT-J, o máximo histórico do Santa Lúcia e GU1 a 100 m produziram 7.221 m³/s na triagem, com a contribuição natural do Forqueta mantida na seção de Estrela. O resultado permanece acima da faixa-alvo e é condicionado à desagregação correta do hidrograma para não contar novamente a contribuição do Guaporé.

9.2.6 Danos, exposição e economia

O Atlas Digital de Desastres do MDR foi extraído para os municípios do corredor. No recorte hidrológico de 2024, os campos monetários preenchidos somam aproximadamente R$ 234,4 milhões; no recorte estrito de maio de 2024, cerca de R$ 29,0 milhões. Esses valores são pisos dos campos declarados, não o dano total nem o benefício automaticamente evitável de uma barragem.

A curva cota–dano será construída combinando malha e agregados do IBGE, exposição física, cadastros municipais quando disponíveis, custos de reposição/SINAPI, indicadores do Ipea e danos observados no Atlas. A forma preliminar é:

D(z) = Σ [exposição × custo de reposição × função de dano(profundidade)] + prejuízos públicos + prejuízos privados

O benefício de uma alternativa será D_sem_medida(z) − D_com_medida(z), calculado para cada evento e cenário hidráulico. Não será obtido por uma proporção simples entre volume armazenado e um dano agregado. O placeholder de R$ 2,5 bilhões não deve governar o ICB: sem dano real, toda conclusão econômica fica aberta.

9.3 Efeito preliminar das barragens nas manchas HAND

9.3.1 O que foi comparado

Foi produzida uma comparação espacial entre:

  • sem novas barragens: evento natural de triagem, com Qp = 16.299 m³/s;
  • ALT-J seca: carteira principal de triagem com E02 + E04 + E01 + E05 + E08 + E12, com pico residual de 6.213 m³/s.

O processamento foi feito no corredor de 19 municípios, usando o MDE do projeto, a rede de drenagem e a relação HAND + curva de vazão adotada na triagem. A comparação não inclui GU1, FQ1, FQ2, diques ou proteção local; essas hipóteses serão inseridas separadamente no HEC-04, HEC-05 e nos cenários híbridos.

9.3.2 Resultado agregado

Indicador Sem novas barragens ALT-J seca Variação preliminar
Área inundável HAND 288,4 km² 245,4 km² −43,0 km² (−14,9%)
Pico na seção de controle 16.299 m³/s 6.213 m³/s −61,9%
Média de profundidade nas células inundadas 5,91 m 4,41 m −1,50 m

O resultado é expressivo como ordem de grandeza, mas a interpretação correta é limitada: reduzir 14,9% da área HAND não significa reduzir 14,9% do dano. Parte da área pode continuar inundada com menor profundidade e duração, o que pode reduzir danos; outra parte pode estar desconectada por remanso, pontes ou diques, o que só o HEC-RAS pode resolver.

Figura 9.6: Comparação espacial da profundidade HAND estimada sem obra e com ALT-J.
Figura 9.7: Áreas que deixam de aparecer ou permanecem inundáveis na triagem HAND.

9.3.3 Distribuição municipal

Os maiores ganhos relativos da triagem ocorreram em Roca Sales, Encantado, Colinas, Arroio do Meio, Lajeado e Estrela. A tabela mostra os municípios com redução positiva; os demais municípios do corredor não apresentaram mudança de área no limiar simplificado.

Município Sem obra (km²) ALT-J (km²) Redução (km²) Redução (%)
Roca Sales 21,56 12,22 9,34 43,3
Arroio do Meio 24,46 15,44 9,02 36,9
Estrela 30,77 24,60 6,17 20,1
Colinas 12,53 7,27 5,26 42,0
Encantado 10,02 5,71 4,32 43,1
Lajeado 12,82 10,16 2,66 20,8
Bom Retiro do Sul 20,91 19,31 1,61 7,7
Muçum 11,67 10,28 1,39 11,9
Taquari 42,78 41,49 1,29 3,0
Cruzeiro do Sul 29,96 28,72 1,24 4,1
Venâncio Aires 54,59 53,89 0,70 1,3
Figura 9.8: Redução de área inundável HAND estimada por município.

Estrela teve redução preliminar de 6,17 km², ou 20,1%, mas ainda permaneceu com 24,60 km² no limiar da triagem. Isso responde à pergunta de “quanto as barragens banham ou retiram da mancha” somente no primeiro nível: indica área potencialmente retirada e profundidade menor, mas ainda não informa cota de inundação, velocidade, duração, edificações atingidas ou dano monetário. A próxima etapa obrigatória é repetir a leitura com manchas hidráulicas de HEC-RAS 1D.

9.4 Alternativas que devem ser simuladas no HEC-RAS 1D

As simulações precisam seguir uma sequência que preserve a comparação. O caso sem obra vem primeiro, porque calibra o modelo e produz a referência de cota e mancha. O primeiro caso com obra é E02 + E04; HEC-02 e HEC-03 medem ganhos incrementais. GU1, Forqueta e comportas entram depois, com as contribuições laterais e regras próprias.

A planta regional e o diagrama abaixo tornam explícita a distinção entre o rio principal, os tributários e a cascata existente. A ALT-J é uma carteira de referência da triagem, não uma obra escolhida. O HEC-01–03 foi priorizado porque permite medir o ganho incremental dos eixos E02/E04, depois E08 e E12, sob as restrições de Castro Alves e 14 de Julho. O HEC-04 testa a contribuição independente do Guaporé; o HEC-05 testa o Forqueta como afluência lateral; e o HEC-06 mantém comportas, FQ1 e combinações de rede como sensibilidades.

Plano Composição/entrada Papel
HEC-00 / REF situação atual, sem novos reservatórios calibração de vazão, nível, tempo, mancha e jusante
HEC-01 / ALT-A E02 + E04 primeiro caso com obra; referência distribuída
HEC-02 / ALT-D E02 + E04 + E08 ganho incremental de E08, condicionado a Castro Alves
HEC-03 / ALT-E E02 + E04 + E12 cobertura terminal, condicionada a 14 de Julho
HEC-04 ALT-J + GU1 hipótese estrutural independente a montante
HEC-05 ALT-J + FQ2 contribuição lateral do Forqueta antes de Estrela
HEC-06 C04, C05, FQ1 e rede crítica comportas, saturação, galgamento e sensibilidades
Figura 9.9: Diagrama topológico da rede e da sequência dos cenários no HEC-RAS 1D.

No HEC-00, o hidrograma de montante deve coincidir com a seção associada aos 19.440 km², após o fechamento do balanço de áreas. No HEC-01–03, os efluentes de cada reservatório devem entrar no ponto nodal correspondente; não se deve usar o pico agregado de Estrela como entrada de montante e lateral ao mesmo tempo. No HEC-04 o Guaporé precisa ser retirado da parcela residual do Antas antes do roteamento. No HEC-05 o Forqueta deve entrar como afluência lateral, porque conflui antes de Estrela.

Cada plano deverá entregar: hidrogramas de entrada e laterais; cotas máximas e mínimas; tempo de chegada; duração acima de patamares; profundidade; velocidade; área inundada; volume retido; níveis e volumes de cada reservatório; e indicadores de dano por município.

9.4.1 Hidrogramas associados aos casos HEC

A figura abaixo apresenta, na mesma seção de comparação em Estrela, o evento de referência e o hidrograma preliminar associado a cada caso HEC. A regra adotada é a de barragem seca; HEC-04 usa GU1 a 100 m como envelope exploratório. A figura serve para documentar a associação entre alternativa e entrada hidráulica; os resultados oficiais dependerão da calibração, do remanso e da operação no HEC-RAS 1D.

Figura 9.10: Hidrogramas do evento e das alternativas HEC-00–HEC-06 em Estrela.

9.5 Barragens, diques e alternativas não estruturais

A comparação não deve ser encerrada quando a primeira barragem reduzir o pico. A contratação deve avaliar pelo menos quatro famílias de solução:

  1. barragens novas e operação coordenada;
  2. barragens combinadas com diques ou proteção localizada de núcleos urbanos;
  3. proteção não estrutural: alerta, previsão, rotas de fuga, ordenamento territorial, seguros, adaptação de edificações e continuidade de serviços;
  4. alternativa de não implantação, caso remanso, energia, impactos, segurança, custo ou manutenção superem os benefícios.

O HEC-RAS deverá representar diques, aterros, estradas e estruturas somente quando suas geometrias forem levantadas. Não é tecnicamente válido “desenhar” um dique a partir do limite municipal ou da própria mancha HAND. Cada arranjo híbrido deverá ser comparado na mesma cota de dano, no mesmo conjunto de eventos e com o mesmo horizonte econômico.

Ao final, há quatro decisões legítimas: (a) barragem viável e suficiente; (b) barragem viável apenas combinada com proteção local; (c) solução híbrida ou não estrutural superior; ou (d) barragens rejeitadas por inviabilidade técnica, econômica, ambiental ou de segurança. O estudo não deve forçar uma alternativa estrutural se os resultados apontarem para (c) ou (d).

9.6 Análise técnica imparcial neste momento

9.6.1 O que já é consistente como direção

  • a cascata Monte Claro–Castro Alves–14 de Julho é a principal restrição de desenho;
  • aumentar simplesmente a quantidade de eixos da carteira atual não levou Estrela à faixa preliminar de 4.000 m³/s;
  • ALT-J é a melhor carteira de triagem do eixo principal entre as testadas, mas ainda deixa pico elevado e mancha residual;
  • o Guaporé merece aprofundamento porque acrescenta controle a montante sem ser uma simples duplicação dos eixos E01–E12;
  • o Forqueta é relevante por confluir antes de Estrela e deve ser simulado como lateral, embora FQ1/FQ2 sejam mutuamente exclusivos e dependam de dados melhores;
  • o HAND já permite comunicar a ordem de grandeza da redução espacial, mas não substitui cota, remanso, pontes, duração e velocidade do HEC-RAS 1D.

9.6.2 O que ainda não pode ser afirmado

  • que 4.000 m³/s seja o limiar de não inundação;
  • que a altura de qualquer eixo seja admissível ou segura;
  • que a redução de área HAND seja a redução de dano;
  • que o ICB seja positivo, pois dano, CAPEX, OPEX, energia e impactos ainda não estão fechados;
  • que ALT-J, GU1 ou qualquer outra carteira seja a alternativa escolhida;
  • que uma mancha detalhada possa ser publicada como resultado hidráulico antes do HEC-RAS.

9.7 Plano de continuidade e entregas

9.7.1 Fase 0 — fechar a base

Corrigir o balanço de 256,7 km²; registrar datum horizontal e vertical; conferir as CAVs; separar superfície d’água de fundo; identificar séries aninhadas; e manter um manifesto de versão, qualidade e origem de cada arquivo.

9.7.2 Fase 1 — fechar a hidrologia

Recalibrar os eventos com ANA/ONS; produzir hidrogramas incrementais no nó de cada eixo; desagregar o Guaporé; confirmar o Forqueta com dados subdiários de Barra do Fão; testar Kirsch–Nowak como ensemble diagnóstico; e documentar defasagens, volumes e incertezas.

9.7.3 Fase 2 — construir o modelo hidráulico

Obter topobatimetria no trecho detalhado; levantar pontes, pilares, aterros, diques, seções de controle e jusante; substituir seções sintéticas; calibrar rugosidades e condição de contorno; e montar o projeto nativo do HEC-RAS 1D.

9.7.4 Fase 3 — simular e mapear

Executar HEC-00, HEC-01, HEC-02 e HEC-03 nessa ordem. Depois executar HEC-04 (GU1), HEC-05 (FQ2) e HEC-06 (FQ1, comportas e rede crítica). Para cada caso, produzir manchas, níveis, profundidades, velocidades, duração e incerteza. Só então substituir a comparação HAND pela comparação hidráulica.

9.7.5 Fase 4 — dano e custo–benefício

Cruzar profundidade e duração com setores do IBGE, edificações e cadastro municipal; aplicar custo de reposição por classe; calibrar com o Atlas; calcular dano evitado, energia não gerada, CAPEX, OPEX, desapropriação, impactos, risco residual e valor presente líquido. Publicar sempre cenário baixo/base/alto.

9.7.6 Fase 5 — Termo de Referência

O TR deverá exigir dados brutos e editáveis, geometrias, séries, CAVs, regras de operação, calibração, arquivos nativos do HEC-RAS 1D, mapas por município, curva cota–dano, memória de cálculo, análise de segurança, energia, meio ambiente, alternativas híbridas e uma conclusão que possa recomendar a implantação, a complementação por diques ou a não implantação.

9.8 Divisão de trabalho para acelerar

Frente Codex Claude Code
Base e rastreabilidade consolidar relatório, site, índices, mapas HAND e manifestos revisar consistência dos resultados e documentar origem dos arquivos
Hidrologia auditoria das séries, volume requerido, comparação com/sem obra e ensemble desagregação Guaporé/Forqueta, regras de operação e séries nodais
HEC-RAS 1D manter matriz de cenários, contornos e indicadores de saída especificar geometria, topobatimetria, pontes, jusante e montagem nativa
Alternativas integrar ALT-J, GU1, FQ1/FQ2, MC2/CA2/14J2 e híbridos no relatório revisar restrições de remanso, energia, altura e comportas
Danos e TR organizar curva cota–dano, mapa de entregas e texto do TR revisar requisitos técnicos e critérios de aceitação

9.9 Conclusão de trabalho

O próximo passo não é escolher uma barragem com base no maior volume. É calibrar o caso sem obra, simular a sequência HEC-00–HEC-06 e comparar a redução de nível e dano com alternativas híbridas. A carteira ALT-J é uma referência de triagem; GU1 é a extensão estrutural prioritária; Forqueta permanece uma alternativa lateral relevante; o alteamento fica em segundo plano; e a hipótese de diques ou de não implantação deve permanecer aberta.

Até que o HEC-RAS 1D e a curva cota–dano sejam fechados, a conclusão técnica responsável é: há sinal de redução de pico e de mancha com reservatórios, mas ainda não há evidência suficiente para declarar viabilidade, suficiência ou prioridade de qualquer obra.

9.10 Arquivos de apoio

As bases metodológicas incluem o Atlas Digital de Desastres, as malhas de setores censitários do IBGE, os metadados de CAV do SNIRH, o trabalho técnico sobre HAND, o artigo de reconstrução de relações de reservatórios Domeneghetti et al. e o repositório do gerador Kirsch–Nowak.