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Tipo do documento: Dissertação
Título: Análise hidrometeorológica e modelagem hidráulica e hidrológica para simulação da mancha de inundação: estudo de caso na bacia do rio Quitandinha - Petrópolis-RJ
Título(s) alternativo(s): Hydrometeorological analysis and hydraulic and hydrological modeling for floodplain simulation: case study in the Quitandinha river basin - Petrópolis-RJ
Autor: Fonseca, Alex Leão da 
Primeiro orientador: Silva, Francisco de Assis Dourado da
Primeiro membro da banca: Souza, Lúcio Silvia de
Segundo membro da banca: Vaz, Paulo Renato Martins
Resumo: O problema de inundações em áreas urbanas vem crescendo em grandes proporções e afeta significativamente as cidades, especialmente onde o desenvolvimento urbano não ocorreu de forma planejada ou controlada. Na região Serrana do Rio de Janeiro, em especial em Petrópolis, as inundações vêm afetando enormemente a cidade, com o transbordamento do rio Quitandinha. A modelagem hidráulica-hidrológica é uma ferramenta muito importante, uma vez que esta pode fornecer previsões de manchas de inundações em uma bacia hidrográfica, permitido ao gestor público estabelecer um limite físico, onde este poderá focar nos planos de contingenciamento ou mesmo em ações de mitigação nas regiões sensíveis ou vulneráveis identificadas pela modelagem. Sendo assim, o objetivo deste estudo foi realizar um estudo pluviométrico e fluviométrico da bacia hidrográfica do rio Quitandinha, a partir da série histórica de monitoramento hidrometeorológico desta bacia, assim como simular manchas de inundação um evento hidrometeorológico com transbordamento da calha do rio usando os softwares de modelagem hidráulico-hidrológico HEC-HMS e HEC-RAS. Para tal, foram adotadas bases cartográficas da região, na escala 1:20.000, para elaboração do modelo digital de terreno (MDT), que estimam os dados geométricos da bacia, tais como, delimitação da bacia do rio Quitandinha, comprimento do talvegue e declividade média. Essas bases cartográficas e o MDT foram também utilizados para determinar outros dados de entrada da modelagem, através do uso do software cartográfico ArcGIS. Além disso, foram também adotados os dados de precipitação de sete estações pluviométricas localizadas na bacia do rio Quitandinha e dados fluviométricos de dois pontos de monitoramento no rio Quitandinha, ambos cedidos pelo Instituto Estadual do Ambiente, a fim de calibrar e validar os resultados da modelagem do HEC-HMS e HEC-RAS. Os resultados das simulações para o evento de transbordamento do rio Quitandinha ocorrido no verão de 2019 foram satisfatórios (exatidão de 95%), o que mostra a eficiência da ferramenta na previsão de cenários de inundação em bacias hidrográficas com recorrência deste fenômeno. Conclui-se que o uso de modelo hidráulico-hidrológico (HEC-HMS e HEC-RAS) associado a um sistema de informações geográficas (SIG) pode ser uma ferramenta muito importante para auxiliar no processo decisório da gestão pública quanto aos riscos de inundação. Espera-se que estes resultados subsidiem as ações de mitigação ou contingenciamento das inundações da cidade de Petrópolis.
Abstract: The floods problem in urban areas has been growing in large proportions and significantly affects cities, especially where urban development has not taken place in a planned or controlled manner. In the Serrana region of Rio de Janeiro, especially in Petrópolis, floods have extremelly affected the city, with the overflow of the Quitandinha river. Hydraulic-hydrological modeling is a very important tool, since it can provide forecasts of flood patches in a hydrographic basin, allowing the public manager to establish a physical limit, where they can focus on contingency plans or even mitigation actions in the sensitive or vulnerable regions identified by the modelling. Therefore, the objective of this study was to carry out a pluviometric and fluviometric study of the hydrographic basin of the Quitandinha river, from the historical series of hydrometeorological monitoring of this basin, as well as to simulate flooding spots a meteorological event with overflow of the river channel using the hydraulic-hydrological modeling softwares HEC-HMS and HEC-RAS. To this end, cartographic databases of the region were adopted, at a scale of 1:20,000, to prepare the digital terrain model (DTM), which estimate the basin geometric data, such as the Quitandinha river basin delimitation, the thalweg length and average slope. These cartographic bases and the MDT were also used to determine other modeling input data, through the use of the ArcGis cartographic software. In addition, precipitation data from seven pluviometric stations located in the Quitandinha river basin and fluviometric data from two monitoring points in the Quitandinha river were also adopted, both provided by the State Environmental Institute, in order to calibrate and validate the HEC-HMS and HEC-RAS modeling results. The results of the simulations for the Quitandinha river overflow event that occurred in the summer of 2019 were satisfactory (accuracy of 95%), which shows the efficiency of the tool in predicting flood scenarios in hydrographic basins with recurrence of this phenomenon. It is concluded that the use of the hydraulic-hydrological model (HEC-HMS and HEC-RAS) associated with a geographic information system (GIS) can be a very important tool to assist in the decision-making process of public management regarding flood risks. It is expected that these results support actions to mitigate and contain floods in the Petrópolis city.
Palavras-chave: Rio Quitandinha
Inundação
Modelagem hidráulica-hidrológica
Petrópolis
HEC-RAS
Quitandinha river
Flood
Hydrological-hidraulyc modeling
Petrópolis
HEC-RAS
Área(s) do CNPq: ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS::PLANEJAMENTO INTEGRADO DOS RECURSOS HIDRICOS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade do Estado do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UERJ
Departamento: Centro de Tecnologia e Ciências
Programa: Programa de Pós-Graduação em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos (PROF-ÁGUA)
Citação: FONSECA, Alex Leão da. Análise hidrometeorológica e modelagem hidráulica e hidrológica para simulação da mancha de inundação: estudo de caso na bacia do rio Quitandinha - Petrópolis-RJ. 2021. 109 f. Dissertação (Mestrado Profissional em Rede Nacional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos (PROF-ÁGUA)) - Centro de Tecnologia e Ciências, Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/18736
Data de defesa: 27-Ago-2021
Aparece nas coleções:Mestrado Profissional em Gestão e Regulação de Recursos Hídricos (PROF-ÁGUA)

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