Avaliação do desempenho da modelagem hidráulica unidimensional e bidimensional na simulação de eventos de inundação em Colatina/ES

• Autor(a) principal: Marlon Marques Coutinho
• Data de Publicação: 2015
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZDLZQ
• topic: Meio ambiente e recursos hídricos; Saneamento; Meio ambiente; Recursos hídricos Desenvolvimento; Engenharia sanitária; Saneamento; Inundações

Esta dissertação apresenta a avaliação do desempenho de modelos hidráulicos 1D e 1D/2D na definição das manchas de inundação na cidade de Colatina-ES. Foram utilizados os modelos HEC-RAS 1D e HEC-RAS 2D 5.0. Os modelos foram avaliados considerando a capacidade de melhor representar os hidrogramas observados por meio de uma função critério e a extensão da área inundada através da medida de desempenho F proposta por Horritt & Bates (2002). Os hidrogramas e as manchas empregados nesta análise são referentes às inundações de 19 e 24 de dezembro de 2013. Antes de avaliar os modelos hidráulicos, foi realizada uma análise de sensibilidade da medida F para verificar se a inclusão da área da superfície da calha do rio na comparação das manchas simuladas e observadas induz a resultados melhores. Outro aspecto avaliado foi a influência da calibração do conjunto de parâmetros dos modelos hidráulicos com eventos de baixa magnitude sobre a capacidade de representar os eventos de maior magnitude. Também foram verificadas as consequências da utilização de células de tamanhos maiores na malha computacional de volumes finitos 2D sobre o tempo de processamento, a precisão de representação dos hidrogramas e dos cotagramas observados e a extensão das manchas de inundação. Constatou-se que a medida F é sensível ao uso da calha do rio, ou seja, pode mascarar os resultados indicando perfeita sobreposição das manchas observadas e simuladas. No caso do modelo 2D, não se observou perda de precisão dos dados hidrométricos na calha principal do rio nas simulações com células maiores. Recomenda-se a calibração inicial dos modelos 2D utilizando células maiores e na etapa procedente realizar a calibração da planície de inundação com células computacionais menores. Os resultados confirmam que os modelos HEC-RAS, 1D e 1D/2D, no caso de Colatina, podem ser calibrados com dados hidrométricos de eventos de maior frequência e serem utilizados para simular a extensão da inundação com eventos de maior magnitude. Assim, foi efetuada a simulação da grande cheia de Fev/1979. Não foram verificadas diferenças significativas nos resultados dos desempenhos dos modelos HEC-RAS 1D e HEC-RAS 2D 5.0 Beta na definição das manchas de inundações em Colatina. A vantagem do modelo HEC-RAS 1D em relação ao 1D/2D é a simplicidade de construção do modelo topológico, que facilita a convergência da simulação. A principal vantagem do HECRAS 2D 5.0 foram as possibilidades de detalhamento das informações, tanto no aspecto de comportamento do escoamento na planície de inundação, como das informações das variáveis (velocidade e profundidade) nas regiões de interesse.