Flood Risk in the Watershed of the Duas Bocas River (ES)

Authors

  • Eberval Marchioro Federal University of Espírito Santo image/svg+xml
  • Thaíssa Gomes Dias da Silva Federal University of Espírito Santo image/svg+xml
  • Alanderson Gomes de Souza Federal University of Espírito Santo image/svg+xml
  • Pablo Medeiros Jabor Institute Jones dos Santos Neves
  • Pablo Lira Silva Institute Jones dos Santos Neves

DOI:

https://doi.org/10.22320/57kakd67

Keywords:

Hydrogeomorphology, Rivers, HAND

Abstract

Flooding is a recurring natural phenomenon in many regions worldwide. This study aims to identi-fy and analyze flood risk areas in the Duas Bocas River watershed, located in the Metropolitan Region of Greater Vitória (ES, Brazil). The Height Above the Nearest Drainage (HAND) model was applied to-gether with a Digital Terrain Model (DTM) with a spatial resolution of 2 meters. The drainage net-work was extracted using a flow accumulation threshold of 5000, which provided the highest accuracy compared to observed drainage and proved essential for delineating flood-prone areas. Flood risk was classified into five categories: very high, high, moderate, low, and very low, based on the extent of affected areas relative to the river channel. The results show that 27.47% of the wa-tershed presents some level of flood risk. The very high and high categories account for 12.12 km² and 5.84 km², representing 44.12% and 21.26% of the flood-prone areas, respectively. In contrast, very low-risk areas cover 2.88 km² (10.48%), mainly associated with natural land cover. Most of the population is located in low- and very low-risk areas. Considering ongoing urban expansion, in-corporating flood risk zoning into land-use plan-ning is essential to mitigate impacts and reduce vulnerability.

References

Agência Nacional de Águas [ANA]. (2014). Atlas de Vulnerabilidade a Inundações. Agência Nacional de Águas e Saneamento Básico.

Amaral, R. D., & Gutjahr, M. R. (2015). Desastres naturais (3.a ed.). Governo do Estado de São Paulo, Secretaria do Meio Ambiente, Instituto Geológico.

Bastos, K. V., Barrios López, J. F., Marchioro, E., & Gonçalves, A. O. (2015). Ritmo pluviométrico da bacia do Rio Duas Bocas (ES). En I Simpósio Internacional de Águas, Solos e Geotecnologias – SASGEO. Uberaba, Minas Gerais, Brasil.

Beven, K. J. (2001). Rainfall - runoff modelling. John Wiley & Sons.

Beven, K. J., & Kirkby, M. J. (1979). A physically based, variable contributing area model of basin hydrology. Hydrological Sciences Bulletin, 24(1), 43-69. https://doi.org/10.1080/02626667909491834

Bierman, P. R., & Montgomery, D. R. (2019). Key Concepts in Geomorphology (2.a ed.). W. H. Freeman.

Birkmann, J. (2013). Risk. En P. T. Bobrowsky (Ed.), Encyclopedia of Natural Hazards (pp. 856-862). Springer Dordrecht. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-4399-4_296

Brasil. (2012, 25 de mayo). Lei Nº 12.651, de 25 de maio de 2012. Dispõe sobre a proteção da vegetação nativa y dá outras providências. Diário Oficial da União. https://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2011-2014/2012/lei/l12651compilado.htm. (Versión en español https://www.gov.br/mj/pt-br/acesso-a-informacao/atuacao-internacional/legislacao-traduzida/lei-no-12-651-de-25-de-maio-de-2012-senasp_esp-docx.pdf)

Brierley, G., Fryirs, K., & Jain, V. (2006). Landscape connectivity: the geographic basis of geomorphic applications. Area, 38(2), 165-174. https://doi.org/10.1111/j.1475-4762.2006.00671.x

Christofoletti, A. (1981). Geomorfologia fluvial. Edgard Blücher.

Cuartas, L. A., Tomasella, J., Nobre, A. D., Nobre, C. A., Hodnett, M. G., Waterloo, M. J., De Oliveira, S. M., De Cássia Von Randow, R., Trancoso, R., & Ferreira, M. (2012). Distributed hydrological modeling of a micro-scale rainforest watershed in Amazonia: Model evaluation and advances in calibration using the new HAND terrain model. Journal Of Hydrology, 462-463, 15-27. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.12.047

Cunha, A., Feitoza, H. N., Feitoza, L. R., De Oliveira, F. S., Lani, J. L., Cardoso, J. K. F., & Trindade, F. S. (2016). Atualização da legenda do mapa de reconhecimento de solos do Espírito Santo e implementação de interface no Geobases para uso dos dados em SIG. Geografares, 2(22), 32-65. https://doi.org/10.47456/geo.v2i22.30205

Delazari-Barroso, A., Sant’Anna, C. L., & Senna, P. A. C. (2007). Phytoplankton from Duas Bocas Reservoir, Espírito Santo State, Brazil (except diatoms). Hoehnea, 34(2), 211-229. https://doi.org/10.1590/s2236-89062007000200006

Disse, M., Johnson, T., Leandro, J., & Hartmann, T. (2020). Exploring the relation between flood risk management and flood resilience. Water Security, 9, 100059. https://doi.org/10.1016/j.wasec.2020.100059

Dunne, T., & Black, R. D. (1970). Partial Area Contributions to Storm Runoff in a Small New England Watershed. Water Resources Research, 6(5), 1296-1311. https://doi.org/10.1029/wr006i005p01296

Dunne, T., & Leopold, L. B. (1978). Water in Environmental Planning. W.H.Freeman.

Fortes, P. de T. F. de O., Bastos, A. C., Lana, C. E., Althoff, B. J., Espinoza, J. A. A., & Campos, R. S. D. (2014). Carta geológica: folha Vitória - SF.24-V-B-I. CPRM - Serviço Geológico do Brasil.

Garde, R. J. (2006). River Morphology. New Age.

Gatto, L. C. S., Ramos, V. L. S., Nunes, B. T. A., Mamede, L., Góes, M. H. B., Mauro, C. A., Alvarenga, S. M., Franco, E. M. S., Quirico, A. F., & Neves, L. V. (1983). Geomorfologia. En Projeto RADAMBRASIL. Folhas SF.23/24 Rio de Janeiro/Vitória (Vol. 32, pp. 305-384). Ministério das Minas e Energia.

Goerl, R. F., Michel, G. P., & Kobiyama, M. (2017). Mapeamento De Áreas Susceptíveis a Inundação Com O Modelo HAND E Análise Do Seu Desempenho Em Diferentes Resoluções Espaciais. Revista Brasileira de Cartografia, 69(1), 61-69. https://doi.org/10.14393/rbcv69n1-44032

Gutiérrez, J. C. (2014). Análisis y planificación de zonas inundables. Estudio de caso: Quebrada y Canal de Ramón, Santiago de Chile. Geographicalia, 66, 21-44. https://doi.org/10.26754/ojs_geoph/geoph.2014661067

Guzha, A., Rufino, M., Okoth, S., Jacobs, S., & Nóbrega, R. (2018). Impacts of land use and land cover change on surface runoff, discharge and low flows: Evidence from East Africa. Journal Of Hydrology Regional Studies, 15, 49-67. https://doi.org/10.1016/j.ejrh.2017.11.005

Instituto Jones dos Santos Neves [IJSN]. (2012). Mapeamento Geomorfológico do Estado do Espírito Santo. Secretaria de Economia e Planejamento do Estado do Espírito Santo. https://ijsn.es.gov.br/publicacoes/nota-tecnica/nt-28-mapeamento-geomorfologico-do-estado-do-espirito-santo

Kiffer, J. D. N., Zappes, C. A., & Marchioro, E. (2020). Saber tradicional de pequenos agricultores na bacia hidrográfica do rio Duas Bocas, estado do Espírito Santo: uma abordagem da etnoclimatologia. Geografares, 30, 155-175. https://doi.org/10.7147/geo30.28022

Kindlmann, P., & Burel, F. (2008). Connectivity measures: a review. Landscape Ecology, 23, 879-890. https://doi.org/10.1007/s10980-008-9245-4

Lemos, F. H., De Souza, A. G., Barroso, G. F., & Marchioro, E. (2023). Des)Conectividade hidrológica ao longo do perfil longitudinal do rio Duas Bocas (ES). Caminhos de Geografia, 24(94), 79-98. https://doi.org/10.14393/rcg249465806

Marchioro, E., & Barroso, G. F. (1996). Avaliação de sólidos transportados, parâmetro da morfometria e solos de seções fluviais do córrego Naiá-assú (Rebio de Duas Bocas - ES). Caderno de Pesquisa (PPGE/UFES), 1(1), 185-195.

Marchioro, E., & Coutinho, F. N. (2021). Inundação na Bacia Hidrográfica do Rio Duas Bocas (ES): um evento extremo em 2013. Geografia (Londrina), 30(1), 477-497. https://doi.org/10.5433/2447-1747.2021v30n1p477

Marchioro, E., & Ollero, A. (2023). Evaluación hidrogeomorfológica en la cuenca hidrográfica del río Duas Bocas: Un abordaje histórico en los siglos XX y XXI. GEOUSP Espaço E Tempo (Online), 27(3), 204803. https://doi.org/10.11606/issn.2179-0892.geousp.2023.204803

Marchioro, E., Silva, F. B., Nogueira, G. S., Lobo, Í. A., De Souza, A. G., Barreto, G. A. R., Effgen, J. F., Souza, J. o. P., & Buarque, D. C. (2023). Sediment connectivity in a hot and humidity tropical watershed: Contribution to environmental planning and management. Journal Of South American Earth Sciences, 132, 104657. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2023.104657

Marchioro, E., Silva, G. M., & Correa, W. de S. C. (2016). A zona de convergência do Atlântico Sul e a precipitação pluvial do município de Vila Velha (ES): repercussões sobre as inundações. Revista Do Departamento de Geografia, 31, 101-117. https://doi.org/10.11606/rdg.v31i0.108447

Mattiuzzi, H. V., & Marchioro, E. (2012). O comportamento dos ventos em Vitória (ES): A gestão e interpretação dos dados climaticoslógicos. Revista Geonorte, 3(5), 983-993. https://periodicos.ufam.edu.br/index.php/revista-geonorte/article/view/2160

Milanesi, J., De Quadros, E. L. L., & Lahm, R. A. (2017). Utilização do modelo HAND no reconhecimento dos terrenos sujeitos a inundação - Porto Alegre/RS. Revista Brasileira de Cartografia, 69(4), 675-686. https://doi.org/10.14393/rbcv69n4-44327

Momo, M., Pinheiro, A., Severo, D., Cuartas, L., & Nobre, A. (2016). Desempenho do modelo HAND no mapeamento de áreas suscetíveis à inundação usando dados de alta resolução espacial. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 21(1), 200-208. https://doi.org/10.21168/rbrh.v21n1.p200-208

Montgomery, D. R., & Bolton, S. M. (2003). Hydrogeomorphic Variability and River Restoration. En R. C. Wissmar & P. A. Bisson (Eds.), Strategies for Restoring River Ecosystems: Sources of Variability and Uncertainty in Natural and Managed Systems (pp. 39-50). American Fisheries Society.

Montgomery, D. R., & Buffington, J. M. (1997). Channel-reach morphology in mountain drainage basins. GSA Bulletin, 109(5), 596-611. https://doi.org/10.1130/0016-7606(1997)109%3C0596:CRMIMD%3E2.3.CO;2

Nobre, A., Cuartas, L., Hodnett, M., Rennó, C., Rodrigues, G., Silveira, A., Waterloo, M., & Saleska, S. (2011). Height Above the Nearest Drainage – a hydrologically relevant new terrain model. Journal Of Hydrology, 404(1-2), 13-29. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.03.051

Nobre, A., Cuartas, L., Momo, M. R., Severo, D. L., Pinheiro, A., & Nobre, C. A. (2016). HAND contour: a new proxy predictor of inundation extent. Hydrological Processes, 30(2), 320-333. https://doi.org/10.1002/hyp.10581

Ocampo, C. J., Sivapalan, M., & Oldham, C. (2006). Hydrological connectivity of upland-riparian zones in agricultural catchments: Implications for runoff generation and nitrate transport. Journal Of Hydrology, 331(3-4), 643-658. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2006.06.010

Parkinson, J., Milograna, J., Campos, L. C., & Campos, R. (2003, 7 maio). Drenagem urbana sustentável no Brasil. En Relatório do Workshop em Goiânia-GO.

Queiroga, A. A., Oliveira, R. G. L., Filgueira, H. J. A., & Cunico, C. (2023). Mapeamento de áreas suscetíveis à inundação aplicando diferentes modelos digitais de elevação no modelo Height Above the Nearest Drainage (HAND). Revista Do Departamento de Geografia, 43, e191008. https://doi.org/10.11606/eissn.2236-2878.rdg.2023.191008

Rennó, C. D., Nobre, A. D., Cuartas, L. A., Soares, J. V., Hodnett, M. G., Tomasella, J., & Waterloo, M. J. (2008). HAND, a new terrain descriptor using SRTM-DEM: Mapping terra-firme rainforest environments in Amazonia. Remote Sensing Of Environment, 112(9), 3469-3481. https://doi.org/10.1016/j.rse.2008.03.018

Saharia, M., Kirstetter, P., Vergara, H., Gourley, J. J., & Hong, Y. (2017). Characterization of floods in the United States. Journal Of Hydrology, 548, 524-535. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2017.03.010

Santos, J. R. U., & Marchioro, E. (2018). Fragilidade emergente da bacia hidrográfica do rio Duas Bocas, Espírito Santo. Revista Geografias, 14(2), 8-30. https://doi.org/10.35699/2237-549x.2018.19364

Sinha, R., & Latrubesse, E. M. (2020). Geomorphology of fluvial systems: Focus on tropical rivers. Geomorphology, 363, 107223. https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2020.107223

United Nations Office for the Coordination of Humanitarian Affairs [OCHA]. (2020). Natural Disasters in Latin America and the Caribbean, 2000-2019. United Nations.

Downloads

Published

09/15/2026

Issue

Section

Geografía

How to Cite

Flood Risk in the Watershed of the Duas Bocas River (ES). (2026). Tiempo Y Espacio, 57. https://doi.org/10.22320/57kakd67