Gestão de bacias hidrográficas com a simulação de eventos críticos: análise de legislações e modelagem de chuvas extremas em uma bacia hidrográfica no sudeste do brasil, com base no modelo numérico MOHID

por Vinicius Vanderley Miguel da Silva publicado 14/07/2021 10h00, última modificação 14/07/2021 10h00

Orientador: Luís Felipe Umbelino dos Santos

Coorientador: Jader Lugon Júnior

Enchentes e inundações são problemas recorrentes em várias cidades brasileiras e no mundo, que frequentemente enfrentam desenvolvimento desordenado. Este cenário é devido a várias causas como o aumento de áreas impermeáveis, mudanças climáticas, ineficiência dos sistemas de drenagem, obstrução de canais, além da não conservação da mata ciliar de rios e córregos causando assoreamento e o rápido escoamento superficial das águas. Nesta pesquisa, apresentaremos uma análise das legislações sobre inundações em municípios do estado do Rio de Janeiro e a elaboração de modelos computacionais capaz de simular chuvas intensas em uma bacia hidrográfica localizada entre os municípios de Carapebus, Nova Friburgo, Conceição de Macabu e Macaé. A maior parte da bacia hidrográfica está localizada no município de Macaé, conhecida também como a “Capital Nacional do Petróleo”, devido a um grande número de empresas e indústrias ligadas ao setor petrolífero, sendo uma cidade de extrema relevância no interior do estado do Rio de Janeiro. Na primeira parte desta pesquisa foi realizada revisão bibliográfica sobre o tema inundações além de analisar as respectivas legislações aplicada à gestão desse fenômeno em municípios de médio porte no estado do Rio de Janeiro. Na segunda etapa desta pesquisa foi realizada uma análise, mais especifica, da forma como a modelagem computacional pode contribuir para uma melhor gestão das águas e previsão de eventos críticos. Para o desenvolvimento desta pesquisa foi necessário a realização de simulações matemáticas e criação de modelos computacionais para uma melhor representação da realidade. Estudos avançados do uso do solo, modelos hidrológicos e topográficos, também foram de extrema importância para compreender o escoamento das águas e o comportamento das redes de drenagem da bacia hidrográfica. Com os resultados obtidos no modelo computacional, será possível determinar melhorias, inclusive em legislações existentes, que podem ajudar a reduzir o risco e os danos das inundações. Os eventos de mudanças climáticas, no entanto, impõem uma ameaça significativa e precisam de atenção imediata dos gestores das cidades, na implementação rápida de soluções e alternativas para um desenvolvimento mais sustentável das cidades.

Palavras-chave: Chuvas Intensas. Legislações. Modelos matemáticos e hidrológicos. Bacias Hidrográficas.

Floods and floods are recurrent problems in several Brazilian cities and in the world, which often face disorderly development. This scenario is due to several causes such as the increase of impermeable areas, climatic changes, inefficiency of the drainage systems, obstruction of channels, in addition to the non-conservation of the riparian forest of rivers and streams causing silting and the rapid runoff of the waters. In this research, we will present an analysis of the flood legislation in municipalities in the state of Rio de Janeiro and the development of computational models capable of simulating intense rainfall in a hydrographic basin located between the municipalities of Carapebus, Nova Friburgo, Conceição de Macabu and Macaé. Most of the hydrographic basin is located in the municipality of Macaé, also known as the “National Petroleum Capital”, due to a large number of companies and industries linked to the oil sector, being a city of extreme relevance in the interior of the state of Rio of January. In the first part of this research, a bibliographic review on the theme of floods was carried out, in addition to analyzing the respective legislation applied to the management of this phenomenon in medium-sized municipalities in the state of Rio de Janeiro. In the second stage of this research, a more specific analysis will be carried out of how computational modeling can contribute to better water management and forecasting of critical events. For the development of this research it will be necessary to carry out mathematical simulations and create computational models for a better representation of reality. Advanced land use studies, hydrological and topographic models, are also extremely important to understand the runoff and the behavior of drainage networks in the hydrographic basin. With the results obtained in the computational model, it will be possible to determine improvements, including in existing legislation, which can help to reduce the risk and damage of floods. The events of climate change, however, pose a significant threat and need immediate attention from city managers, in the rapid implementation of solutions and alternatives for a more sustainable development of cities.

Keywords: Intense rains.. Legislation. Mathematical and hydrological models. Watersheds.

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