Índice de vulnerabilidade à COVID-19: uma aplicação para a cidade de Fortaleza (CE), Brasil / Vulnerability index to COVID-19: Fortaleza, Brazil study case

RESUMO O estudo propôs a elaboração de um índice de vulnerabilidade à propagação da COVID-19 utilizando análise multivariada associada à análise geoespacial. O método empregado considerou a vulnerabilidade como uma combinação de três fatores: exposição, susceptibilidade e capacidade de resposta. A metodologia foi composta de seis etapas: seleção e agrupamento de variáveis; definição dos indicadores; normalização; atribuição de pesos via análise dos componentes principais; estimativa e normalização do índice; e classificação por meio das técnicas Jenks, Kmeans, quantis e clusterização hierárquica (Hclust). Foi realizada uma caracterização da exposição da cidade de Fortaleza, Brasil, à COVID-19 por meio da densidade populacional, da quantidade de habitações subnormais e precárias, da porcentagem de idosos por residência e da proximidade a terminais de ônibus. O estudo procurou sobrepor fatores socioeconômicos e índices de abastecimento público e de esgotamento sanitário, para a classificação de setores censitários em cinco níveis de vulnerabilidade. Estes apresentaram, em sua maioria, classe de alta (Jenks e quantis) e moderada (K-means e Hclust) vulnerabilidade. As regiões de maior vulnerabilidade estão localizadas no sul e no oeste da cidade, onde há maior concentração de aglomerados subnormais. Os resultados podem auxiliar no desenvolvimento de estratégias de enfrentamento direcionadas para os grupos mais expostos aos riscos associados à COVID-19, assim como na preparação para futuras crises de saúde pública. A metodologia pode ser replicada para outras cidades e serve como ferramenta para os gestores públicos.

ABSTRACT The study proposes an index of vulnerability to the spread of COVID-19 using multivariate and geospatial analyses. Vulnerability was considered as a combination of exposure, susceptibility, and responsiveness of the population. The methodology consisted of six steps: selection and grouping of variables; definition of indicators; normalization of the variables; weight calculation using principal component analysis; index calculation and normalization; and classification using Jenks, Kmeans, Quantile, and Hclust techniques. The exposure of Fortaleza, Brazil, to COVID-19 was assessed by means of population density, number of subnormal and precarious housing, percentage of aged people per residence and proximity to bus terminals. The study integrates factors related to socioeconomic characteristics, public water supply and sanitation for the classification of census tracts in five levels of vulnerability. Most of them present high (Jenks and Quantile) and moderate (K-means and Hclust) vulnerability. The most vulnerable regions are in the South and West Zones of the city, where many subnormal agglomerates are located. The results can assist the development of coping strategies for the groups most exposed to the risks associated with COVID-19, as well as in the preparation for future public health crises. The methodology can be replicated in other cities and can be useful for public managers.

Proposta de gestão integrada das águas urbanas como estratégia de promoção da segurança hídrica: o caso de Fortaleza / Proposal of integrated urban waters management as a strategy to promote water security: the Fortaleza case

RESUMO O estudo propõe a utilização de modelos de gestão integrada de águas urbanas como estratégia para a promoção da segurança hídrica e de preparação às secas. Ele foi construído em duas etapas: avaliação da vulnerabilidade do sistema hídrico; e proposição do modelo de gestão integrada de águas urbanas. Na primeira etapa, utilizou-se um modelo de rede de fluxo para a simulação do sistema hídrico. Na segunda etapa, aplicou-se o método indutivo após a realização de pesquisa exploratória. A avaliação das vulnerabilidades hídricas revelou déficit de atendimento de Fortaleza em 2,56% do período simulado e o esvaziamento completo do reservatório Castanhão em 6,52% dos meses. O modelo de gestão integrada de águas urbanas é pautado na gestão da oferta e da demanda hídricas. No primeiro caso, propõe-se que o sistema de abastecimento de Fortaleza seja constituído por fontes hídricas convencionais (águas superficiais) e por mananciais alternativos (águas subterrâneas, águas pluviais, dessalinização de água do mar). Para a gestão da demanda, aponta-se a utilização de aparelhos sanitários economizadores e de mecanismos financeiros. Esse modelo apresenta uma matriz de fontes de abastecimento mais robusta, o que possibilita o aumento da segurança hídrica de centros urbanos.

ABSTRACT The study proposes the use of integrated urban water-management models as a strategy to promote water security and drought preparedness. It was developed in two stages: assessment of water system's vulnerability; proposition of the integrated urban water management model. In the first step, a flow network model was used to simulate the water system. In the second stage, the inductive method was applied after conducting an exploratory research. The assessment of the water vulnerabilities revealed a deficit in Fortaleza's water supply in 2.56% of the simulated period and the complete emptying of Castanhão's reservoir in 6.52% of the months. The integrated urban water management model is based on the management of water supply and water demand. In the first case, it is proposed that Fortaleza's supply system be constituted by conventional water sources (surface waters) and by alternative sources (groundwater, rainwater, desalination of sea water). For the management of demand, it is pointed out the use of water saving plumbing fixtures and financial mechanisms. This model presents a more robust matrix of water supply sources, which increases the water security of urban centers.

Avaliação do risco da alocação de água em período de escassez hídrica: o caso do Sistema Jaguaribe-Metropolitano / Risk assessment of water allocation on water scarcity period: the case of Jaguaribe-Metropolitan System

RESUMO O artigo avalia a transferência de risco de uma política de alocação de água entre dois setores usuários: abastecimento urbano e irrigação. Para isso, a alocação entre usos foi realizada utilizando dois métodos: rateio linear e rateio com prioridades (adotado em períodos de escassez hídrica). O volume disponível para alocação foi obtido utilizando duas estratégias de operação de reservatórios: vazão afluente zero no segundo semestre do ano e previsão de vazão. Os ganhos e perdas dos setores usuários foram determinados por meio de funções benefícios. Os dois cenários de alocação apontaram garantias e benefícios menores para setor usuário de menor prioridade. O sistema de prioridade revelou que as infraestruturas de transferências hídricas proporcionam ganhos ao garantir a segurança hídrica para o setor prioritário, porém causam perdas quando extinguem o direito de uso da demanda de menor prioridade, indicando que a alocação de água também é um processo de distribuição de risco. A transferência de risco desse setor, tanto volumétrica quanto monetária, pode ser minimizada com o uso da informação climática. Uma alternativa para a alocação de água em ambientes com sistema de transferência hídrica seria definir um risco aceitável com vistas a aumentar o nível atual de benefícios da irrigação e a satisfação do abastecimento urbano. Esse risco pode ser estabelecido com base em modelos de previsão climática sazonal.

ABSTRACT The article evaluates the transfer of risk of a water allocation policy between two user sectors: urban supply and irrigation. The allocation between uses was performed using two methods: linear apportionment and assessment with priorities (adopted in periods of water scarcity). The amount available for allocation was obtained using two reservoir operation strategies: zero inflow in the second half of the year and forecast flow. Gains and losses of the user sectors were determined through benefits functions. The two allocation scenarios pointed to lower guarantees and benefits for user sector with less priority. The priority system revealed that the water transfer infrastructures provide gains for the higher priority sector when guaranteeing water security; however, cause losses when extinguishes the right to use the demand of lower priority, indicating that the allocation of water is also a distribution process risk. The transfer risk of this sector, volumetric and monetary, can be minimized with the use of climate information. Thus, an alternative to the allocation of water in environments with water transfer systems would be an acceptable risk in order to increase the current level of benefits of irrigation and the satisfaction of the urban supply. This risk can be established based on seasonal climate prediction models.