Modelagem bidimensional hidrodinâmica de áreas urbanas para mapeamento de áreas alagáveis no Distrito Federal

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Antonio, Gabriela Branquinho
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48222
Resumo: Tese (Doutorado em Geografia) - Universidade de Brasília, Brasília, 2023.
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spelling Modelagem bidimensional hidrodinâmica de áreas urbanas para mapeamento de áreas alagáveis no Distrito FederalAlagamentosModelagem hidrológica-hidrodinâmicaDados de precipitaçãoTese (Doutorado em Geografia) - Universidade de Brasília, Brasília, 2023.Os alagamentos são eventos que geralmente ocorrem em um curto período de tempo e de forma localizada, afetando a dinâmica das cidades e causando impactos negativos para a população e para o poder público devido à sua frequência. Existem diversas causas para os alagamentos, sendo importante conhecer os fatores naturais e antrópicos que podem contribuir para sua ocorrência, a fim de propor soluções adequadas. No Distrito Federal, ocorrem frequentemente episódios de alagamentos em todas as áreas urbanizadas, sendo relevante conhecer os locais que alagam e parâmetros relacionados ao fluxo do escoamento superficial, como a extensão da área alagada, altura da lâmina de água e a velocidade do escoamento. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo aplicar a modelagem hidrológica-hidrodinâmica bidimensional distribuída, acoplada a um modelo de sistema de drenagem pluvial, para simular os processos hidráulicos-hidrológicos de superfície e da hidráulica dos condutos fechados de forma integrada. Foram utilizados dados em escala de detalhe, com o objetivo de produzir produtos cartográficos também em escala de detalhe. Para superar a escassa disponibilidade de dados de precipitação horária, foi utilizado o satélite GPM (IMERG – F), que possui resolução temporal de 30 minutos. A metodologia utilizada foi estruturada da seguinte forma: inicialmente, foi realizada a compilação e o tratamento dos dados, seguida por uma atualização até 2020 de uma compilação de dados sobre alagamentos que já existia até 2013. Em seguida, o modelo foi construído, adicionando os dados de entrada de superfície e da rede de drenagem. O modelo é bidimensional e utiliza a solução numérica de diferenças finitas, utilizando a equação de águas rasas na sua forma completa. A atualização dos dados de alagamento, utilizando um Sistema de Informação Geográfica, permitiu conhecer espacialmente os locais no DF que são mais acometidos por alagamentos, bem como os impactos e danos mais frequentes, levantando questionamentos sobre a maior ou menor notificação de algumas áreas. Quanto ao uso do GPM, de maneira geral, verificou-se que a qualidade de sua estimativa é dependente das características ambientais locais e que a escala horária apresenta um bom desempenho na representação da forma dos histogramas. Por fim, a modelagem permitiu conhecer a forma da área alagada e suas características, produzindo resultados dentro do que era esperado. Por ser um produto em escala de detalhe, pode ser utilizado em estudos de risco e perigo.Floods are events that usually occur over a short period of time and in a localized manner, affecting the dynamics of cities and causing negative impacts on the population and the government due to their frequency. There are various causes for floods, and it is important to understand the natural and anthropogenic factors that can contribute to their occurrence in order to propose appropriate solutions. In the Federal District, episodes of flooding frequently occur in all urban areas, making it relevant to identify flood-prone areas and parameters related to surface runoff, such as the extent of the flooded area, water depth, and flow velocity. In this context, the objective of this study is to apply two-dimensional distributed hydrological-hydraulic modeling, coupled with a stormwater drainage system model, to simulate surface hydrological-hydraulic processes and closed conduit hydraulics in an integrated manner. Detailed scale data were used to produce detailed cartographic products. To overcome the limited availability of hourly precipitation data, the GPM (IMERG – F) satellite data with a temporal resolution of 30 minutes was utilized. The methodology was structured as follows: initially, data compilation and processing were performed, followed by an update until 2020 of a compilation of flood data that existed until 2013. Then, the model was built, incorporating surface input data and the drainage network. The model is two-dimensional and uses the finite difference numerical solution, employing the complete shallow water equation. The update of flood data using a Geographic Information System allowed for spatial identification of the most affected areas by floods in the Federal District, as well as the most frequent impacts and damages, raising questions about the higher or lower reporting of certain areas. Regarding the use of GPM, it was generally found that the quality of its estimation depends on local environmental characteristics, and the hourly scale performs well in representing the shape of the histograms. Finally, the modeling enabled the identification of the shape and characteristics of the flooded area, yielding results in line with expectations. Due to its detailed scale, it can be used in risk and hazard studies.Instituto de Ciências Humanas (ICH)Departamento de Geografia (ICH GEA)Programa de Pós-Graduação em GeografiaGomes, Roberto Arnaldo TrancosoAntonio, Gabriela Branquinho2024-06-11T17:29:19Z2024-06-11T17:29:19Z2024-06-112023-04-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfANTONIO, Gabriela Branquinho. Modelagem bidimensional hidrodinâmica de áreas urbanas para mapeamento de áreas alagáveis no Distrito Federal. 2023. 296 f.,il. Tese (Doutorado em Geografia) - Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio2.unb.br/jspui/handle/10482/48222porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.unb.br, www.ibict.br, www.ndltd.org sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra supracitada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-06-11T17:29:51Zoai:repositorio.unb.br:10482/48222Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-06-11T17:29:51Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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