Análise de inundações nos rios Canoas, Sertão e Mampituba, Sul do Brasil por meio de modelagem hidrológica e hidrodinâmica
DOI:
https://doi.org/10.5902/2179460X68826Palavras-chave:
Recursos hídricos, Eventos hidrológicos extremos, Modelagem hidrológica e hidrodinâmicaResumo
As inundações que ocorrem em bacias hidrográficas com declividades elevadas são mais susceptíveis a perigos naturais, devido à ocorrência de eventos hidrológicos de alta intensidade e ao tipo de relevo declivoso. Esses dois fatores associados contribuem para um aumento do potencial destrutivo desses locais, trazendo prejuízo econômico e perda de vida de pessoas e animais. Esse estudo buscou avaliar as áreas de planície de inundação nos rios Canoas, Sertão e Mampituba contribuintes da bacia do rio Mampituba, Sul do Brasil, com intuito de apoiar os procedimentos emergenciais de enfrentamentos de inundações, e contribuir com a gestão territorial destes espaços. A partir dos dados hidrológicos da bacia do rio Mampituba, foi utilizado um modelo hidrológico, o qual gerou vazões que foram inseridas como entrada para um modelo hidrodinâmico, resultando em manchas de inundação nas planícies dos rios modelados. Os estudos de calibração e integração dos modelos foram realizados numa plataforma computacional que emprega o conhecimento hidrometeorológico representado pelos modelos da bacia em estudo. A modelagem hidrodinâmica representada nos mapas indicou que as manchas de inundação ocorrem dentro da calha dos rios e nas planícies ocupadas por agricultura, predominando canchas de arroz irrigado, campo de pastagem, silvicultura, área urbanizada e vegetação nativa. Na região urbana junto as planícies de inundação dos municípios de Praia Grande e Mampituba, existem pousadas, restaurantes e residências, que podem sofrer danos estruturais e expor as pessoas ao perigo de um evento de inundação dessa magnitude. Os resultados alcançados, permitem inferir que o sistema de modelagem integrada se mostrou capaz de realizar simulações hidrológicas e hidrodinâmicas eficientes. Os métodos empregados podem ser replicados em outras bacias e os resultados poderão subsidiar os gestores públicos para maior assertividade na tomada de decisão ao enfrentamento dos perigos dos eventos climáticos extremos.
Downloads
Referências
Associação Brasileira de Normas Técnicas (ABNT). 1994. NBR 13.133 - Execução de Levantamento Topográfico. ABNT, 35 p.
APEL, H.; THIEKEN, A. H.; MERZ, B.; BLÖSCHL, G. 2006. A Probabilistic Modelling System for Assessing Flood Risks. Natural Hazards, v. 38, n. 1-2, p. 79-100.
ARDUINO, G.; REGGIANI, P.; TODINI, E.; 2005. Recent advances in flood forecasting and flood risk assessment. Hydrology & Earth System Sciences, v. 9, n. 4, p. 280-284.
BATISTA, M.; LARA, M. 2012. Fundamentos de engenharia hidráulica. Belo Horizonte. Editora: UFMG. 473 p.
BACK, Á. J.; POLETO, C. Distribuição espacial e temporal da erosividade das chuvas no estado de Santa Catarina, Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, v. 22, n. 14, p. 1-23, jan. 2018.
BACK, Á. J. Informações climáticas e hidrológicas dos municípios catarinenses (com programa HidroClimaSC). Florianópolis: Epagri, 2020. 157p.
BOITEN, W. 2008. Hydrometry: IHE Delft lecture note series. CRC Press. 3ª edição.
BHUIYAN, M. J. A. N.; DUTTA, D. 2012. Analysis of flood vulnerability and assessment of the impacts in coastal zones of Bangladesh due to potential sea-level rise. Natural Hazards, v. 61, n. 2, 729-743.
BRASIL. 2003. Plano de manejo: Parque Nacional de Aparados da Serra e Serra Geral. Encarte 3. Brasilia: Ministério Do Meio Ambiente-Ibama.
BROWN, R. A.; PASTERNACK, G. B.2014 Hydrologic and topographic variability modulate channel change in mountain rivers. Journal of Hydrology, v. 510, p. 551-564.
CABRAL, S. L.; CAMPOS, J. N. B.; SILVEIRA, C. S.; TEIXEIRA, F. A. A. 2016. Integração do SIG HEC/HMS e HRC/RAS no mapeamento de área de inundação urbana: aplicação à bacia do rio Grangeiro-CE. Geociências. São Paulo, v. 35, p. 90-101.
CHOW, V.T. 1959. Open Channel Hydraulics. McGraw-Hill, New York.
COLLISCHONN, Walter; DORNELLES, Fernando. 2013. Hidrologia para engenharia e ciências ambientais. Porto Alegre: Associação Brasileira de Recursos Hídricos. 342p.
DANTAS, M. E.; GOULART, D. R.; JACQUES, P. D.; ALMEIDA, I. S.; KREBS, A. S. J. 2005. Geomorfologia aplicada à gestão integrada de bacias de drenagem: bacia do rio Araranguá (SC), zona carbonífera sul-catarinense. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE RECURSOS HÍDRICOS, 16.,. 2005, João Pessoa, PB., Anais... João Pessoa, PB: ABRH, 74p. CD Rom.
DANTAS, C. E. O. 2012. Previsão e Controle de Inundações em Meio Urbano com Suporte de Informações Espaciais de Alta Resolução. 2012. 221p. Tese (Doutorado em Engenharia Civil), Universidade Federal de Pernambuco.
DUTTA, D.; HERATH, S.; Musiake, K. 2006. An application of a flood risk analysis system for impact analysis of a flood control plan in a river basin. Hydrological Processes, v. 20, n. 6, p. 1365-1384.
DUTTA, D.; TENG, J.; VAZE, J.; LERAT, J.; HUGHES, J.; MARVANEK, S. 2013. Storage-based approaches to build floodplain inundation modelling capability in river system models for water resources planning and accounting. Journal of Hydrology, v. 504, p. 12-28.
FAN, F. M.; COLLISCHONN, W. 2014. Integração do modelo MGB-IPH com sistema de informação geográfica. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. v. 19, n. 1, p. 243-254.
FAN, F. M.; SCHWANENBERG, D.; COLLISCHONN, W.; WEERTS, A.; 2015. Verification of inflow into hydropower reservoirs using ensemble forecasts of the TIGGE database for large scale basins in Brazil. Journal of Hydrology: Regional Studies, 4, 196-227.
GALLEGOS, H. A.; SCHUBERT, J. E.; SANDERS, B. F. 2009. Two-dimensional, high-resolution modeling of urban dam-break flooding: A case study of Baldwin Hills, California. Advances in Water Resources, v. 32, n. 8, p. 1323-1335.
HUFF, F. A. Time Distribution of Heavy Rainstorms in Illinois. Illinois State Water Survey, Circular 173, p. 19. Jang, S.H.,1990.
Instituto Nacional de Colonização e Reforma Agrária (INCRA). 2013. Manual técnico de posicionamento e georreferenciamento de imóveis rurais. Brasília. 1ª ed.
KNEBL, M. R.; YANG, Z. L.; HUTCHISON, K.; MAIDMENT, D. R. 2005. Regional scale flood modeling using NEXRAD rainfall, GIS, and HEC-HMS/RAS: a case study for the San Antonio River Basin Summer 2002 storm event. Journal of Environmental Management, v. 75, n. 4, p. 325-336.
KARIM, F.; DUTTA, D.; MARVANEK, S.; PETHERAM, C.; TICEHURST, C.; LERAT, J.; KIM, A.; YANG, A. 2015. Assessing the impacts of climate change and dams on floodplain inundation and wetland connectivity in the wet–dry tropics of northern Australia. Journal of Hydrology, 522, 80-94.
LASTRA, J.; FERNÁNDEZ, E.; DÍEZ-HERRERO, A.; MARQUÍNEZ, J. 2008. Flood hazard delineation combining geomorphological and hydrological methods: an example in the Northern Iberian Peninsula. Natural Hazards, v. 45, n. 2, p. 277-293.
MARINHO FILHO, G. M.; ANDRADE, R. S.; ZUKOWSKI JUNIOR, J. C.; MAGALHÃES FILHO, L. N. L. 2013. Modelos hidrológicos: conceitos e aplicações. Revista de Ciências Ambientais, v. 6, n. 2, p. 35-47.
MERZ, B.; KREIBICH, H.; SCHWARZE, R.; THIEKEN, A. 2010. Review article 'Assessment of economic flood damage'. Natural Hazards Earth Syst Sciencies, v. 10, n. 8, p. 1697-1724.
NETO, A. R.; CIRILO, J. A.; DANTAS, C. E. O.; Silva, E. R. 2015. Caracterização da formação de cheias na bacia do rio Una em Pernambuco: simulação hidrológica-hidrodinâmica. Revista Brasileira de Recursos Hídricos. v. 20, n. 2 p. 394-403.
RIBEIRO, C. B. M.; LIMA, R. N. S. 2011. Simulação de inundações urbanas a partir da integração de técnicas de geoprocessamento à modelagem hidráulica e hidrológica. Revista de Geografia. v. 2, n.1, p.1-9.
SARTORI, R. Z. 2018. Avaliação comparativa de modelos hidrodinâmicos para previsão de inundações: um estudo de caso do município de Getúlio Vargas-RS. 2018. 147p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia Ambiental). Universidade Federal da Fronteira Sul. Rio Grande do Sul.
SECRETARIA DO MEIO AMBIENTE do Rio Grande do Sul. 2020. Diagnóstico do Plano de Recursos Hídricos da Bacia Hidrográfica do Rio Mampituba. Fase A - Diagnóstico. 219p.
SILVA, E. R. 2015. Modelagem integrada para controle de cheias, previsão e alerta de inundações: estudo de caso da bacia do rio una em Pernambuco. 2015. 145f. Tese (Doutorado em Ciências em Engenharia Civil). Universidade Federal de Pernambuco. Pernambuco.
SILVEIRA, A.L.L. 2005. Desempenho de fórmulas de tempo de concentração em bacias urbanas e rurais. In: Revista Brasileira de Recursos Hídricos, v.10, n.1, Jan/Mar 2005, 05-24.
SZYMANSKI, F. D. Análise de inundações em bacias montanhosas no sul do Brasil por meio de monitoramento e modelagem. 2020. 123p. Dissertação (Mestrado em Energia e Sustentabilidade). Universidade Federal de Santa Catarina.
TENG, J.; JAKEMAN, A. J.; VAZE, J.; CROKE, B. F. W.; DUTTA, D.; KIM, S. 2017. Flood inundation modelling: A review of methods, recent advances and uncertainty analysis. Environmental Modelling & Software, v. 90, p. 201-216.
TUCCI, C. E. M. 1998. Modelos hidrológicos, Ed. Universidade /UFRGS/ Associação Brasileira de Recursos Hídricos, Porto Alegre. 668p.
USACE-HEC. 2016a. Hydrologic Modeling System, HEC-HMS v4.2.1 - User’s Manual. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 614p.
USACE-RAS. 2016b. River Analysis System, HEC-RAS v5.0 - User’s Manual. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 960p.
USACE-RAS. 2016bc. River Analysis System, HEC-RAS v5.0 - 2D Modeling User’s Manual. US Army Corps of Engineers, Hydrologic Engineering Center. 171 p.
VAZE, J.; VINEY, N.; STENSON, M.; RENZULLO, L.; VAN DIJK, A.; DUTTA, D.; CROSBIE, R.; LERAT, J.; PENTON, D.; VLEESHOUWER, J.; PEETERS, L.; TENG, J.; KIM, S.; HUGHES, J.; DAWES, W.; ZHANG, Y.; LEIGHTON, B.; PERRAUD, J.-M.; JOEHNK, K.; YANG, A.; WANG, B.; FROST, A.; ELMAHDI, A.; SMITH, A.; DAAMEN, C. 2013. The Australian Water Resource Assessment System (AWRA). 20th International Congress on Modelling and Simulation. Adelaide, Australia. p. 3015-3021.
VIOLA, M. R.; MELLO, C. R.; ACERBI JR., F. W.; SILVA, A. M.; 2009. Modelagem hidrológica na bacia hidrográfica do Rio Aiuruoca, MG. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.13, n.5, p.581-590.
WEBER, E.; HASENACK, H.; FERREIRA, C. J. S. 2004. Adaptação do modelo digital de elevação do SRTM para o sistema de referência oficial brasileiro e recorte por unidade da federação. Porto Alegre, UFRGS, Centro de Ecologia.
Downloads
Publicado
Versões
- 2022-04-18 (2)
- 2022-04-04 (1)
Como Citar
Edição
Seção
Licença
Copyright (c) 2022 Ciência e Natura
Este trabalho está licenciado sob uma licença Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.
Para acessar a DECLARAÇÃO DE ORIGINALIDADE E EXCLUSIVIDADE E CESSÃO DE DIREITOS AUTORAIS clique aqui.
Diretrizes Éticas para Publicação de Revistas
A revista Ciência e Natura está empenhada em garantir a ética na publicação e na qualidade dos artigos.
A conformidade com padrões de comportamento ético é, portanto, esperada de todas as partes envolvidas: Autores, Editores e Revisores.
Em particular,
Autores: Os Autores devem apresentar uma discussão objetiva sobre a importância do trabalho de pesquisa, bem como detalhes e referências suficientes para permitir que outros reproduzam as experiências. Declarações fraudulentas ou intencionalmente incorretas constituem comportamento antiético e são inaceitáveis. Artigos de Revisão também devem ser objetivos, abrangentes e relatos precisos do estado da arte. Os Autores devem assegurar que seu trabalho é uma obra totalmente original, e se o trabalho e / ou palavras de outros têm sido utilizadas, isso tem sido devidamente reconhecido. O plágio em todas as suas formas constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Submeter o mesmo manuscrito a mais de um jornal simultaneamente constitui um comportamento publicitário não ético e é inaceitável. Os Autores não devem submeter artigos que descrevam essencialmente a mesma pesquisa a mais de uma revista. O Autor correspondente deve garantir que haja um consenso total de todos os Co-autores na aprovação da versão final do artigo e sua submissão para publicação.
Editores: Os Editores devem avaliar manuscritos exclusivamente com base no seu mérito acadêmico. Um Editor não deve usar informações não publicadas na própria pesquisa do Editor sem o consentimento expresso por escrito do Autor. Os Editores devem tomar medidas de resposta razoável quando tiverem sido apresentadas queixas éticas relativas a um manuscrito submetido ou publicado.
Revisores: Todos os manuscritos recebidos para revisão devem ser tratados como documentos confidenciais. As informações ou ideias privilegiadas obtidas através da análise por pares devem ser mantidas confidenciais e não utilizadas para vantagens pessoais. As revisões devem ser conduzidas objetivamente e as observações devem ser formuladas claramente com argumentos de apoio, de modo que os Autores possam usá-los para melhorar o artigo. Qualquer Revisor selecionado que se sinta desqualificado para rever a pesquisa relatada em um manuscrito ou sabe que sua rápida revisão será impossível deve notificar o Editor e desculpar-se do processo de revisão. Os Revisores não devem considerar manuscritos nos quais tenham conflitos de interesse resultantes de relacionamentos ou conexões competitivas, colaborativas ou outras conexões com qualquer dos autores, empresas ou instituições conectadas aos documentos.
