Inferência de parâmetros hidráulicos efetivos de rios a partir da relação entre celeridade e vazão e imagens de sensoriamento remoto

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Jardim, Pedro Frediani
• Orientador(a): Collischonn, Walter
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Onda de cheia; Celeridade (Hidrologia); Rios : Medição; Sensoriamento remoto; Geometria Hidráulica; Vazão
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/188309

Cheias são hoje os processos naturais que mais impactam pessoas no mundo todo, causando mortes e prejuízos estimados em US$104 bilhões por ano. Os seus efeitos são cada vez mais importantes na medida em que a sociedade se desenvolve e se instala em locais passíveis de inundação. Para combater os danos das cheias os sistemas de previsão e de infraestrutura tem aumentado sua complexidade, criando assim demanda para metodologias relativamente complexas de modelagem hidrológica-hidrodinâmica que dependem por sua vez da caracterização adequada das bacias hidrográficas e dos rios. Em muitos casos a aquisição de características da calha dos rios é obtida através de relações geomorfológicas, que para vários casos não apresenta resultados satisfatórios. O presente estudo propõe uma técnica de obtenção de características da seção transversal de rios a partir da análise da relação entre a vazão (Q) e a celeridade (c) de ondas de cheia observadas em trechos de rios, apoiada pela estimativa de largura a partir de imagens de sensoriamento remoto. Esta se baseou na divisão da área superficial do rio pelo comprimento do mesmo. Para o desenvolvimento do primeiro produto (seção transversal) propõe-se a utilização do modelo inercial de propagação de vazões associado ao algoritmo de otimização SCE-UA para replicar as celeridades observadas alterando apenas os parâmetros da calha dos rios. Foram feitos estudos de caso para os rios Piquiri e Iguaçu, no estado do Paraná, Cuiabá no Mato Grosso, Miranda no Mato Grosso do Sul e Piracicaba em São Paulo. Nestes existem dados telemétricos de vazão que permitem extrair a curva cxQ empiricamente. Os resultados gerados mostraram que não apenas foi possível replicar o comportamento da curva cxQ característica nos locais onde ocorre inundação mas também retirar informações de profundidade, largura e coeficiente de manning muito próximos aos observados. Ainda, a largura obtida foi muito próxima àquela resultante da metodologia proposta para sua aproximação via sensoriamento remoto. Estes resultados só não foram observados para o trecho do rio Iguaçu, onde a relação cxQ não apresentou o comportamento de áreas alagadas, ou seja, a diminuição da celeridade a partir de uma vazão de extravasamento. Desta maneira este trabalho demonstrou que é possível a obtenção de um conjunto de parâmetros efetivos da calha de rios a partir apenas de dados de vazão para regiões alagáveis, além de apresentar uma metodologia simples e eficaz para obtenção da largura em qualquer rio.