Modelagem hidrológica de enchentes em Rio Do Sul/SC

• Main Author: Malkowski, William
• Publication Date: 2021
• Format: Bachelor thesis
• Language: eng
• Source: Repositório Institucional da Udesc
• dARK ID: ark:/33523/001300000jtgj
• Download full: https://repositorio.udesc.br/handle/UDESC/15256
• topic: Previsão hidrológica; Controle de inundações; Modelos hidrológicos; Ciclo hidrológico

O município de Rio do Sul/SC sofre com problemas de eventos de inundação e enchentes desde os seus primórdios, porém mesmo com o registro de diversas inundações que causaram danos, sociais, e ambientais no município e região, o local carece de estudos que auxiliem na compreensão dos eventos, e na formulação de possíveis soluções. O objetivo geral do trabalho é investigar, por meio da modelagem hidrológica, a resposta hidrológica da bacia de estudo. A utilização do SIG, em conjunto com uns modelos matemáticos e científicos, auxilia a entender melhor os processos, e auxilia no processo de tomada de decisão. O estudo foi realizado com os eventos extremos que ocorreram no município de Rio do Sul/SC em setembro de 2011 e setembro de 2013, em ambas as situações mais de 700 pessoas ficaram desalojadas. Modelos hidrológicos têm sido utilizados como ferramentas de suporte aos instrumentos de gestão e planejamento de recursos hídricos e de desastres naturais. Muito utilizado em todo o mundo o software HEC-HMS é uma ferramenta para a compreensão da resposta hidrológica de bacias hidrográficas. O software permite explorar diferentes métodos de transformação chuva-vazão, os quais utilizam de diferentes fórmulas matemáticas, e consideram diferentes fatores para realizar a conversão da precipitação(mm) para vazão (m³/s). Os dados para a realização da modelagem hidrológica foram obtidos através da utilização de uma extensão do ArcGis, o HECGeoHMS, que permite a geração das redes de drenagem e das bacias hidrográficas a partir de um MDT (Modelo Digital de Terreno). A extensão além de auxiliar na obtenção dos dados de pré-processamento também permite a criação e preparação de um modelo conceitual para ser inserido no HEC-HMS, os demais dados iniciais foram obtidos através de formulas empíricas, de dados de estações fluviométricas e pluviométricas e de analises a campo e de imagens. A calibração do modelo foi realizada utilizando o evento de 2011, no qual o rio chegou a um nível de 12,96m, o mais próximo do evento ocorrido de 1983, que foi o maior evento registrado no município. Com a realização da troca de métodos de transformação chuva-vazão pode-se comprovar a importância do arquivo GridCellFile utilizado para simular o escoamento em subbacias em que acontecem armazenamentos temporários. O processo de calibração mostrou-se muito eficaz, obtendo valores adequados para todas as funções objetivo estipuladas para avaliação da precisão do modelo. No processo de validação do modelo, foi utilizado o evento de 2013, o evento teve uma menor magnitude, o rio chegou ao nível de 10,5m, porém os impactos causados em residências e estabelecimentos foi significativo. Entretanto no processo de validação, aonde se espera uma pequena piora das funções objetivos, aconteceu uma melhoria de todas as funções, todos os valores aproximaram-se de seus valores máximos, e a vazão de pico teve um erro de apenas 0,08%, extremamente baixo. O evento de 2013 foi o escolhido para a avaliação da resposta hidrológica das sub-bacias, uma vez que o mesmo teve melhores valores para todas as funções objetivos e aproximou-se mais do evento observado. A análise da resposta hidrológica das sub-bacias demonstrou a influência da variabilidade espacial da chuva na região, e também que as sub-bacias do rio Itajaí do Oeste e Itajaí do Sul, são as maiores contribuidoras dos eventos de inundação. As barragens localizadas na área de estudo demonstraram sua importância em evitar ainda maiores danos na região, uma vez que os volumes conditos durante o evento foram de extrema magnitude.