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Tipo: Dissertação
Título: Modelos de previsão de enchentes em tempo real para o município de Nova Era MG
Título(s) alternativo(s): Forecasting models for flood in real time at Nova Era county - MG
Autor(es): Silva, João Batista Lopes da
Primeiro Orientador: Ferreira, Paulo Afonso
Primeiro coorientador: Ramos, Márcio Mota
Primeiro avaliador: Martinez, Mauro Aparecido
Segundo avaliador: Hamakawa, Paulo José
Terceiro avaliador: Oliveira, Rubens Alves de
Abstract: A bacia do rio Doce é frequentemente atingida por inundações, causando prejuízos econômicos, perdas humanas e materiais. Em decorrência desta problemática, a CPRM (Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais) de Belo Horizonte criou, em 1997, o Sistema de Alerta Contra Enchentes da Bacia do Rio Doce, no intuito de minimizar os impactos oriundos das inundações. Entre as cidades beneficiadas pelo sistema encontra-se Nova Era, em que a atual metodologia de previsão de vazões não possui antecedência satisfatória para minimizar os impactos das enchentes. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi aumentar a antecedência na previsão de vazões, para a cidade de Nova Era. Assim, foram construídos dois modelos hidrológicos no sistema IPHS1: o primeiro baseado apenas na transformação chuva-vazão, utilizandose o modelo IPH II; e o segundo, com a bacia discretizada em três sub-bacias, utilizou-se, além do modelo de transformação chuva-vazão IPH II, o modelo hidráulico Muskingum-Cunge para a propagação das ondas de cheias no canal. No primeiro modelo foram utilizadas, como dados de entrada, as séries de cinco estações pluviográficas e uma estação fluviográfica da qual foram selecionados dois eventos de cheia para a calibração, enquanto no segundo modelo, além dos dados de entrada do primeiro modelo, foram ainda utilizadas, mais duas estações fluviográficas para a calibração do modelo hidráulico. Para considerar a variabilidade espacial da precipitação, em ambos modelos, utilizou-se a metodologia dos polígonos de Thiessen, enquanto as características físicas da bacia foram extraídas do MDE (modelo digital de elevação), obtido no web site do United States Geological Survey (USGS), e por imagens da bacia obtidas pelo satélite Landsat 5. Ambos os modelos foram calibrados por meio de tentativa e erro. Após essa calibração, os resultados foram analisados, estatisticamente, por meio do coeficiente de eficiência (CE), erro padrão (EP) e erro absoluto médio relativo (EAMR), sendo esses comparados com aqueles obtidos por meio da atual metodologia do sistema de alerta. A antecedência dos modelos para a previsão de vazões foi determinada, a partir da simulação progressiva da precipitação. Os resultados das simulações dos eventos, com ambos os modelos, foram similares aos da atual metodologia do sistema de alerta, com desempenho um pouco melhor do segundo modelo. Contudo, a antecedência na previsão de enchentes dos dois modelos foi superior a 10 horas, mais do que três vezes a da atual metodologia do sistema (três horas). Assim, os resultados demonstraram que ambos os modelos construídos têm potencial para aumentar o tempo de antecedência em relação ao da metodologia atual do sistema de alerta no município de Nova Era.
The Rio Doce basin is frequently affected by floods that causes economical, material and human losses. Because this problem, the Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais (CPRM) in Belo Horizonte established the Sistema de Alerta Contra Enchentes da Bacia do Rio Doce (Alert System Against Rio Doce Flooding) in order to minimizing the impacts from floods. Among the cities benefited by this system is Nova Era, where the current methodology for forecasting the floods has no satisfactory antecedence to minimize the impacts from floods. In this context, the study was carried out to increase the antecedence in forecasting the floods in Nova Era. So, two hydrologic models were constructed in IPHS1 system, as follows. The first model was based on the rainfall-runoff transformation only, by applying the model IPH II. In the second one, the basin was divided into three watersheds and the rainfall-runoff transformation model (IPH II) was used, as well as the hydraulic model so-called Muskingum-Cunge for propagation of the flood waves in the open channel. In the first model, the series from either five pluviographic stations and one fluviographic station were used as entrance data, from which two flood events were selected for calibration. In the second model, besides the entrance data of the first model, two fluviographic stations were also used for calibration of the hydraulic model. The Thiessen polygons methodology was used in both methods in order to considering the space variability of precipitation, whereas the physical characteristics of the basin were extracted from the digital elevation model (DEM) obtained at the web site United States Geological Survey (USGS) and through basin images obtained by the satellite Landsat 5. Both models were gauged by trial and error. After this calibration, the results were statistically analyzed, by using the efficiency coefficient (EC), standard error (SE) and relative mean absolute error (RMAE), as being these ones compared to those obtained by the current methodology of the alert system. The antecedence of the models for forecasting the floods was determined from the progressive simulation of precipitation. The results of the event simulations with both models were similar to the current methodology of the alert system, however the second model showed a slightly better performance. However, the antecedence in forecasting the floods were above 10 hours for both models, that is more than three times the antecedence of the current system methodology (three hours). Thus, the results showed that both constructed models have potential to substitute the current methodology of the alert system in Nova Era county.
Palavras-chave: Modelagem hidrológica
Chuva
Vazão
Enchentes
Hydrologic models
Rain
Runoff
Floods
CNPq: CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::ENGENHARIA AGRICOLA::ENGENHARIA DE AGUA E SOLO
Idioma: por
País: BR
Editor: Universidade Federal de Viçosa
Sigla da Instituição: UFV
Departamento: Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ
Programa: Mestrado em Engenharia Agrícola
Citação: SILVA, João Batista Lopes da. Forecasting models for flood in real time at Nova Era county - MG. 2006. 113 f. Dissertação (Mestrado em Construções rurais e ambiência; Energia na agricultura; Mecanização agrícola; Processamento de produ) - Universidade Federal de Viçosa, Viçosa, 2006.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://locus.ufv.br/handle/123456789/3607
Data do documento: 6-Set-2006
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