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Document Type: Tese
Title: Modelagem hidrodinâmica para mapeamento de áreas inundáveis no Baixo Rio São Francisco
Authors: Bahia, Diogo dos Santos Gonçalves
Issue Date: 29-Feb-2024
Advisor: Sousa, Inajá Francisco de
Co-advisor: Vasco, Anderson Nascimento do
Resumo : A ocorrência de inundações vem se tornando cada vez mais frequentes com o passar dos anos, principalmente em áreas ribeirinhas e em grandes centros urbanos. Esses fenômenos estão diretamente relacionados com o volume de precipitação pluviométrica, falta de planejamento urbano, drenagem deficiente, baixa altimetria, declividade plana, além de se caracterizarem por ações antrópicas como impermeabilização do solo, desmatamentos com consequentes alterações climáticas, ocupação indevida de áreas ribeirinhas, construção de barragens ao longo do leito dos rios e abertura de suas comportas em casos de vazão extrema. Todos esses fatores são definidores de maior ou menor suscetibilidade de uma área às inundações e consequentemente podem colocar em risco a segurança das pessoas, provocar destruições, riscos ambientais e socioeconômicos relevantes. A problemática se acentua, quando áreas densamente ocupadas ou de grande importância econômica são atingidas. Dessa forma, o trabalho corrente teve como objetivo aplicar o software HAC-RAS de forma integrada com ferramentas de geoprocessamento para mapear áreas ribeirinhas urbanas inundáveis ao longo do Baixo São Francisco, configurando assim uma valiosa ferramenta de gestão de riscos. Após a caracterização da área foi gerado o modelo digital de elevação (MDE) com imagens do satélite ALOS PALSAR, obtidas diretamente do site na NASA. Utilizou-se o software SisCAH na estimativa de vazões máximas do rio para os períodos de retorno de 10, 20, 30, 50 e 100 anos, através das funções densidade de probabilidade Gumbel, Log-Normal II, Log-Normal III, Pearson III e LogPearson III. O mapeamento das 8 áreas inundáveis estabelecidas se deu através da integralização da modelagem hidrodinâmica realizada com o HEC-RAS e ferramentas de geoprocessamento. A imagem ALOS PALSAR se mostrou eficiente ferramenta na geração do MDE por ser gratuita, de fácil aquisição, além de apresentar uma das melhores resoluções altimétricas (12,5m) dentre as imagens livres disponíveis. A distribuição de Gumbel proporcionou um melhor ajuste na estimativa das vazões máximas com nível de probabilidade de 95%, enquanto o modelo hidrodinâmico representou de forma satisfatória a mancha de inundação para as áreas de estudo, com as vazões estimadas para os tempos de retorno determinados, indicando ser uma ferramenta importante para subsidiar o planejamento urbano e para alertar e prevenir as regiões mais densamente ocupadas.
Abstract: The occurrence of floods has become more and more frequent over the years, especially in riverside areas and large urban centers. These phenomena are directly related to the volume of rainfall, lack of urban planning, poor drainage, low altimetry, flat slope, in addition to being characterized by anthropogenic actions such as soil sealing, deforestation with consequent climate change, improper occupation of riverine areas, construction of dams along the riverbed and opening of their floodgates in cases of extreme flow. All these factors define the greater or lesser susceptibility of an area to flooding and consequently can put people's safety at risk, cause destruction, and relevant environmental and socioeconomic risks. The problem is accentuated when densely occupied areas or areas of great economic importance are affected. Thus, the current work aimed to apply the HAC-RAS software in an integrated way with geoprocessing tools to map floodable urban riverine areas along the Lower São Francisco, thus configuring a valuable risk management tool. After the characterization of the area, the digital elevation model (MDE) was generated with images from the ALOS PALSAR satellite, obtained directly from the NASA website. The SisCAH software was used to estimate the maximum flows of the river for the return periods of 10, 20, 30, 50 and 100 years, through the probability density functions Gumbel, Log-Normal II, Log-Normal III, Pearson III and LogPearson III. The mapping of the 8 established flood areas was done through the integration of the hydrodynamic modeling carried out with the HEC-RAS and geoprocessing tools. The ALOS PALSAR image proved to be an efficient tool in the generation of the MDE because it is free, easy to acquire, and has one of the best altimetric resolutions (12.5m) among the free images available. The Gumbel distribution provided a better fit in the estimation of the maximum flows with a probability level of 95%, while the hydrodynamic model satisfactorily represented the flood spot for the study areas, with the estimated flows for the determined return times, indicating that it is an important tool to support urban planning and to alert and prevent the most densely occupied regions.
Keywords: Meio ambiente
Solos (inundação)
Modelagem
Risco de inundação
Rio São Francisco
Modelo Digital de Elevação (MDE)
Função densidade de probabilidade
Modelagem hidrodinâmica
Flood risk
São Francisco river
Advanced Land Observing Satellite (ALOS)
Phased Array L-band Synthetic Aperture Radar (PALSAR)
Probability Density Function
Hydrodynamic modeling
Hydrologic Engineering Center - River Analysis System (HEC-RAS)
Subject CNPQ: OUTROS
Language: por
Institution: Universidade Federal de Sergipe (UFS)
Program Affiliation: Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente
Citation: BAHIA, Diogo dos Santos Gonçalves. Modelagem hidrodinâmica para mapeamento de áreas inundáveis no Baixo Rio São Francisco. 2024. 128 f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) - Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2024.
URI: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/19497
Appears in Collections:Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente

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