Modelagem hidrológica para mapeamento de mancha de inundação: um estudo de caso hipotético no município de Paudalho

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Main Author: LIMA, Maria Clara Candido de
Publication Date: 2024
Format: Bachelor thesis
Language: por
Source: Repositório Institucional da UFPE
Download full: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/59589
Summary: Desastres naturais, como inundações, têm se tornado mais frequentes no Brasil, especialmente em áreas urbanas e ribeirinhas, devido à impermeabilização do solo e à ocupação inadequada de áreas de várzeas e planícies de inundação. Essas áreas, naturalmente propensas a transbordamentos, apresentam riscos elevados para populações vulneráveis. Nesse contexto, as barragens se destacam como importantes medidas estruturais de controle de cheias, desempenhando um papel crucial na mitigação de inundações e na regularização das vazões dos rios. Entretanto, quando próximas da sua capacidade máxima, podem liberar grandes volumes de água, agravando os impactos para comunidades ribeirinhas, como ocorrido em 2011 no estado de Pernambuco, quando a barragem de Carpina liberou de 350 m³/s para o rio Capibaribe, após fortes chuvas. Diante disso, este estudo tem como objetivo mapear as manchas de inundação no município de Paudalho-PE, considerando cenários de operação hipotéticos da barragem associados a eventos pluviométricos. Para isso, foram utilizadas equações IDF para estimar chuvas médias, considerando a área de influência de cada equação por meio do método do Polígono de Thiessen. Os tempos de retorno avaliados foram de 10, 50 e 100 anos, com a distribuição temporal das chuvas baseada no método de Huff (1967). O modelo hidrológico foi desenvolvido no HEC-HMS utilizando o método SCS (Soil Conservation Service), enquanto o modelo hidráulico implementado no HEC-RAS. Ambos os modelos utilizaram dados topográficos do levantamento a laser do projeto Pernambuco Tridimensional (PE3D). As simulações revelaram vazões de pico de 359,4 m³/s, 933,5 m³/s e 1745,6 m³/s, conforme os cenários analisados. Esses valores resultaram em áreas de inundação de 1,49 km², 4,50 km² e 6,10 km², com cotas de alagamento de 67,11 m, 70,40 m e 73,43 m, respectivamente. Além disso, foi possível avaliar os impactos sobre áreas edificadas, abrangendo infraestruturas urbanas como a delegacia, o pátio de eventos e a prefeitura.
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Entretanto, quando próximas da sua capacidade máxima, podem liberar grandes volumes de água, agravando os impactos para comunidades ribeirinhas, como ocorrido em 2011 no estado de Pernambuco, quando a barragem de Carpina liberou de 350 m³/s para o rio Capibaribe, após fortes chuvas. Diante disso, este estudo tem como objetivo mapear as manchas de inundação no município de Paudalho-PE, considerando cenários de operação hipotéticos da barragem associados a eventos pluviométricos. Para isso, foram utilizadas equações IDF para estimar chuvas médias, considerando a área de influência de cada equação por meio do método do Polígono de Thiessen. Os tempos de retorno avaliados foram de 10, 50 e 100 anos, com a distribuição temporal das chuvas baseada no método de Huff (1967). O modelo hidrológico foi desenvolvido no HEC-HMS utilizando o método SCS (Soil Conservation Service), enquanto o modelo hidráulico implementado no HEC-RAS. Ambos os modelos utilizaram dados topográficos do levantamento a laser do projeto Pernambuco Tridimensional (PE3D). As simulações revelaram vazões de pico de 359,4 m³/s, 933,5 m³/s e 1745,6 m³/s, conforme os cenários analisados. Esses valores resultaram em áreas de inundação de 1,49 km², 4,50 km² e 6,10 km², com cotas de alagamento de 67,11 m, 70,40 m e 73,43 m, respectivamente. Além disso, foi possível avaliar os impactos sobre áreas edificadas, abrangendo infraestruturas urbanas como a delegacia, o pátio de eventos e a prefeitura.Natural disasters, such as floods, have become increasingly frequent in Brazil, especially in urban and riverside areas. This phenomenon is primarily driven by soil impermeabilization and the improper occupation of floodplains and wetlands, which are naturally prone to overflows and pose significant risks to vulnerable populations. In this context, dams play a vital role as structural measures for flood control, contributing to mitigating floods and regulating river flows. However, when operating near their maximum capacity, they may release large volumes of water, intensifying impacts on riverside communities. An example of this occurred in 2011 in the state of Pernambuco, when the Carpina Dam discharged 350 m³/s into the Capibaribe River after intense rainfall. Given this scenario, this study aimed to map flood-prone areas in the municipality of Paudalho-PE, considering hypothetical dam operation scenarios associated with rainfall events. To achieve this, IDF equations were applied to estimate average rainfall, with the influence area of each equation defined using the Thiessen Polygon method. Return periods of 10, 50, and 100 years were analyzed, with rainfall temporal distribution based on Huff’s method (1967). The hydrological model was developed using the HEC-HMS software with the Soil Conservation Service (SCS) method, while the hydraulic model was implemented in HEC-RAS. Both models utilized topographic data obtained from the Pernambuco Tridimensional Project (PE3D) laser survey. The simulations produced peak flows of 359.4 m³/s, 933.5 m³/s, and 1745.6 m³/s for the analyzed scenarios. These flows resulted in flood-prone areas of 1.49 km², 4.50 km², and 6.10 km², with water level elevations of 67.11 m, 70.40 m, and 73.43 m, respectively. Furthermore, the study assessed the impacts on urban infrastructures, including facilities such as the police station, the event square, and the city hall.PAIVA, Anderson Luiz Ribeiro deRODRIGUES, Arivânia Bandeirahttps://lattes.cnpq.br/0829309940490030http://lattes.cnpq.br/8275483858862408http://lattes.cnpq.br/9711666382584433LIMA, Maria Clara Candido de2025-01-20T14:39:15Z2025-01-20T14:39:15Z2024-12-122025-01-14info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis92p.application/pdfLIMA, Maria Clara Candido de. Modelagem hidrológica para mapeamento de mancha de inundação: um estudo de caso hipotético no município de Paudalho. 2025. 91f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) - Curso de Engenharia Civil, Departamento de Engenharia Civil, Centro de Tecnologia e Geociências, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/59589porhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPE2025-01-23T05:43:41Zoai:repositorio.ufpe.br:123456789/59589Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufpe.br/oai/requestattena@ufpe.bropendoar:22212025-01-23T05:43:41Repositório Institucional da UFPE - Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)false
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