Impactos econômicos e sociais de inundações em bacia hidrográfica urbana
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMS |
Texto Completo: | https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/4072 |
Resumo: | Floods are among the classes of natural disasters that cause the most damage values in human activities around the world. Together with this, it appears that the risk of occurrence of floods is growing, especially in urban areas, due to factors such as climate change, rapid urbanization, and occupation of irregular and dangerous areas. Therefore, we need to know the areas that can potentially be affected by flood, as well as delineate methodologies to determine the damage that these events can cause, both financial and social. To discover areas at risk, computational modeling is a powerful tool, however, simulations in small urban watercourses represent a challenge, given the complexity of urban drainage systems, which requires high resolution data. Thus, in chapter 2 of this dissertation, we applied the coupled models HEC-HMS and HEC-RAS to determine flood areas in the Prosa stream basin, in Campo Grande, Brazil. In this, we use sub-hourly hydrometeorological data in addition to terrain models with 1 meter resolution, along with bathymetric data. When analyzing actual and design rainfall-based events, metric data models in calibration and validation, values of R² = 0.93, RMSE = 1.29 and NSE = 0.92 for HEC-HMS, and values of R² = 0.93, RMSE = 1.29 and NSE = 0.92 for the HEC-RAS. The results encourage the application of these models to flood studies in urban areas. Regarding the quantification of potential economic damages, in chapter 3 we apply quota curves versus losses (generated for Brazil), as well as discuss about the dynamics of the flooding process in the Prosa basin. The results show that floods with a return time equal to 100 years can cause damages of up to 500,000 US dollars, however, the data do not have a good correlation with the real elements in the Prosa basin. We've found that flood protection measures work, but the solution to floods depends on many other factors. Decision makers can use the results and methodology of these chapters to analyze flood events in other urban areas. |
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Thus, in chapter 2 of this dissertation, we applied the coupled models HEC-HMS and HEC-RAS to determine flood areas in the Prosa stream basin, in Campo Grande, Brazil. In this, we use sub-hourly hydrometeorological data in addition to terrain models with 1 meter resolution, along with bathymetric data. When analyzing actual and design rainfall-based events, metric data models in calibration and validation, values of R² = 0.93, RMSE = 1.29 and NSE = 0.92 for HEC-HMS, and values of R² = 0.93, RMSE = 1.29 and NSE = 0.92 for the HEC-RAS. The results encourage the application of these models to flood studies in urban areas. Regarding the quantification of potential economic damages, in chapter 3 we apply quota curves versus losses (generated for Brazil), as well as discuss about the dynamics of the flooding process in the Prosa basin. The results show that floods with a return time equal to 100 years can cause damages of up to 500,000 US dollars, however, the data do not have a good correlation with the real elements in the Prosa basin. We've found that flood protection measures work, but the solution to floods depends on many other factors. Decision makers can use the results and methodology of these chapters to analyze flood events in other urban areas.Inundações figuram entre as classes de desastres naturais que mais causam prejuízos as atividades humanas ao redor do mundo. Em conjunto a esse fato, verifica-se que o risco de ocorrência das inundações é crescente, principalmente em áreas urbanas, devido a fatores como as mudanças climáticas, urbanização rápida e ocupação de áreas irregulares e perigosas. Logo, temos a necessidade de se conhecer as áreas que potencialmente podem ser afetadas por esses fenômenos, bem como estipular metodologias para determinar os danos que estes eventos podem causar, financeiros e sociais. Para descobrir áreas sob risco, a modelagem computacional é uma poderosa ferramenta para tal, contudo, simulações em pequenos cursos d’água urbanos representam um desafio, dada a complexidade dos sistemas de drenagem urbanos, que requer dados de alta resolução. Assim, no capítulo 2 desta dissertação, aplicamos os modelos acoplados HEC-HMS e HEC-RAS para determinar áreas de inundação na bacia do córrego Prosa, em Campo Grande no Brasil. Neste, utilizamos dados hidrometeorológicos sub-horários além de modelos de terreno com resolução de 1 metro, junto a dados batimétricos. Ao analisar eventos reais e baseados em chuvas de projeto, os modelos apresentaram métricas na calibração e validação, valores de R² = 0.93, RMSE =1.29 e NSE =0.92 para o HEC-HMS, e valores de R² = 0.93, RMSE =1.29 e NSE =0.92 para o HEC-RAS. Os resultados obtidos encorajam a aplicação destes modelos para estudos de inundação em áreas urbanas. Em relação a quantificação de danos econômicos potenciais, no capítulo 3 aplicamos curvas de cota versus prejuízos (geradas para o Brasil), bem como discutimos acerca da dinâmica do processo de inundação na bacia do Prosa. Resultados mostram que inundações com tempo de retorno igual a 100 anos podem causar danos de até 500 mil dólares americanos, no entanto, os dados não possuem uma boa correlação com os elementos reais na bacia do Prosa. Verificamos que as medidas de proteção contra inundações funcionam, mas a solução para as cheias depende de muitos outros fatores. Tomadores de decisão podem utilizar os resultados e metodologia destes capítulos para análise de eventos de cheia em outras áreas urbanas.Fundação Universidade Federal de Mato Grosso do SulUFMSBrasilInundaçõesImpactos econômicos e sociais de inundações em bacia hidrográfica urbanainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisDulce Buchala Bicca RodriguesLEONARDO DE SOUZA BRUNOinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSTHUMBNAILDissertação - Leonardo Bruno (Envio).pdf.jpgDissertação - Leonardo Bruno (Envio).pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1237https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/4072/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Leonardo%20Bruno%20%28Envio%29.pdf.jpg0d87c6a55e6f9316984d24e20c12471bMD53TEXTDissertação - Leonardo Bruno (Envio).pdf.txtDissertação - Leonardo Bruno (Envio).pdf.txtExtracted texttext/plain157265https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/4072/2/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Leonardo%20Bruno%20%28Envio%29.pdf.txtdab406e1ca5ee931a89ffa23c8308d7cMD52ORIGINALDissertação - Leonardo Bruno (Envio).pdfDissertação - Leonardo Bruno (Envio).pdfapplication/pdf4648301https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/4072/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o%20-%20Leonardo%20Bruno%20%28Envio%29.pdf269bea5eddacef28148b41f032f0399dMD51123456789/40722021-10-26 03:01:34.903oai:repositorio.ufms.br:123456789/4072Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242021-10-26T07:01:34Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false |
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