Use este identificador para citar ou linkar para este item:
https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23075
Tipo de Documento: | Tese |
Título: | Modelagem matemática e avaliação do comportamento do fogo em liteira de eucalipto |
Autor(es): | White, Benjamin Leonardo Alves |
Data do documento: | 11-Fev-2014 |
Orientador: | Melo e Souza, Rosemeri |
Resumo: | Incêndios florestais são catástrofes naturais onde o fogo se propaga de forma descontrolada sobre qualquer tipo de vegetação. Além de serem apontados como responsáveis pela redução da biodiversidade, os incêndios florestais geram imensos prejuízos de ordem econômica para o setor de florestal. Os primeiros estudos de modelagem do comportamento do fogo surgiram ainda na primeira metade do século XX e tiveram como objetivo caracterizar o comportamento do fogo para facilitar as operações de prevenção e combate. Desde então, diversos modelos foram criados, entretanto, este é o primeiro trabalho desenvolvido para estimar o comportamento do fogo em plantações de eucalipto no Brasil. Sabendo que as características da vegetação e do clima irão exercer uma forte influência no modo em que o fogo irá se comportar, este trabalho teve como objetivo principal, caracterizar o provável comportamento do fogo em liteira de eucalipto e desenvolver modelos matemáticos para estimar a velocidade de propagação, comprimento das chamas, consumo do material combustível e tempo de queima, com base em variáveis de fácil obtenção. Além disso, foi avaliada a eficiência do simulador do comportamento do fogo BehavePlus 5.0 quando comparado seus dados simulados com os dados experimentais. O passo inicial para cumprir com os objetivos propostos foi caracterizar os povoamentos de eucalipto. A área definida para servir de padrão foi o litoral norte da Bahia, região que apresenta uma das maiores área plantada de eucalipto do Nordeste brasileiro. A caracterização foi feita através de amostragem destrutiva, onde foram definidos os valores médios para a carga, espessura do leito e densidade do leito do material combustível, dados estes que serviram de base para a realização de 105 queimas experimentais em laboratório. Todas as variáveis meteorológicas e do material combustível que, porventura, pudessem vir a influir no comportamento do fogo, foram controladas e mensuradas em todos os experimentos. Com base nos valores das variáveis dependentes e independentes, foram construídos modelos matemáticos de regressão linear multivariada utilizando-se o procedimento foward stepwise. Ao total sete modelos foram construídos, todos altamente significativos e com o coeficiente de determinação variando entre 0,58 e 0,82. Os respectivos modelos foram utilizados para a construção do software de modelagem do comportamento do fogo Eucalyptus Fire Safety System ®. Ao comparar os dados da velocidade de propagação e do comprimento das chamas simulados pelos modelos aqui desenvolvidos e simulados pelo BehavePlus versus os dados obtidos experimentalmente, foi alcançado um melhor desempenho estatístico para os modelos aqui criados. Em função da diferença entre os dados simulados pelo BehavePlus e os dados experimentais, que foram significativamente subavaliados, não é aconselhável o uso do BehavePlus na área de estudo. |
Abstract: | Forest fires are natural disasters where the fire spreads uncontrollably about any type of vegetation. Besides being responsible for biodiversity reduction, forest fires generate huge economic losses in the forestry sector. The first studies modeling forest fire behavior were done in the first half of the twentieth century and were aimed to characterize fire behavior and assist in the prevention and combat operations. Although, since then, several models have been created, until now, there was no specific model for estimating fire behavior in Brazilian's eucalypt plantations. Knowing that the characteristics of the vegetation and weather play an important rule in the way that the fires behave, this study aimed to characterize the fire behavior in eucalyptus litter in the study area and develop specific mathematical models to describe the propagation rate of spread, the flame length, the fuel consumption and the burn time, based on easily obtained variables. Furthermore, it was evaluated the efficiency of the BehavePlus 5.0 software in simulate the fire behavior. In order to meet the proposed objectives, the initial step was to characterize the eucalypt plantations. The area defined as a standard model was the north coast of Bahia, region that has the largest eucalyptus plantation area in all the northeast of Brazil. The characterization was done through destructive sampling, where the average values for the fuel load, fuel bed depth and fuel bed bulk density where set and used as basis for the 105 laboratory burns. All fuel and weather variables that could influence in the fire behavior were controlled and measured in the experiments. Based on the values of the dependent and independent variables, linear regression mathematical models using the forward stepwise procedure were created. Seven mathematical models were built, all they highly significant and with coefficient of determination ranging between 0.58 and 0.82. The respective models were used to build a software to simulate eucalyptus litter fire behavior: Eucalyptus Fire Safety System ®. When comparing the data of the rate of spread and flame length simulated by the models developed in this work and simulated in the BehavePlus software versus the experimental data obtained in laboratory, it was achieved a better statistical performance for the models created here. Because of the difference between the simulated data by the BehavePlus and the experimental data, which were quite underestimated, it is not advised the use of the BehavePlus in the study area. |
Palavras-chave: | Incêndios florestais Proteção florestal Modelagem matemática Forest fires BehavePlus Forest protection |
área CNPQ: | OUTROS |
Agência de fomento: | Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Fundação de Apoio a Pesquisa e à Inovação Tecnológica do Estado de Sergipe - FAPITEC/SE |
Idioma: | por |
Sigla da Instituição: | Universidade Federal de Sergipe (UFS) |
Programa de Pós-graduação: | Pós-Graduação em Desenvolvimento e Meio Ambiente |
Citação: | WHITE, Benjamin Leonardo Alves. Modelagem matemática e avaliação do comportamento do fogo em liteira de eucalipto. 2014. 190 f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2014. |
URI: | https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23075 |
Aparece nas coleções: | Doutorado em Desenvolvimento e Meio Ambiente |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
BENJAMIN_LEONARDO_ALVES_WHITE.pdf | 2,8 MB | Adobe PDF | ![]() Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.