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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Andrezza Marques Ferreira
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Carlos, 2019
Orientador
Banca examinadora
Poleto, Cristiano (Presidente)
Fernandes, Felippe
Miranda, Renato Billia de
Nery, Tulius Dias
Scofield, Graziela Balda
Título em português
Aplicação de ferramenta multicritério em um software de drenagem urbana para uso na previsão de eventos hidrológicos
Palavras-chave em português
Eventos hidrológicos
Ferramenta Monte Carlo
Gestão de risco
SWMM
Resumo em português
Os eventos hidrológicos se tornaram recorrentes nos últimos anos no Brasil. Diversos elementos contribuem para o aumento da frequência destes eventos nas áreas urbanas, entre eles se destaca o uso e ocupação do solo inadequados, que tornam as cidades brasileiras cada vez mais vulneráveis, acarretando prejuízos a população, chegando a vítimas fatais em alguns casos. A gestão de risco relacionada aos desastres naturais muita das vezes se restringe ao uso do monitoramento da chuva como elemento deflagrador da emissão de um alerta de risco e deixa de considerar o sistema de drenagem implementado no município como um elemento que fomenta tais eventos. Com intuito de auxiliar na tomada de decisão dos gestores, este trabalho avaliou a estimativa de precipitação do produto Merge (Cptec/INPE) e o comparou com as estações do INMET em quatorze municípios brasileiros contidos na área de estudo proposta. Além disso, também desenvolveu a ferramenta Monte Carlo que estima valores de precipitação, em função de dados de precipitação do produto Merge em conjunto com fatores condicionantes para as áreas Alfa e Beta do estudo, finalizando com a geração de um arquivo para simulação hidráulica no software livre SWMM. As análises dos resultados obtidos foram avaliadas utilizando o Erro médio (EM) e a Raiz do erro médio quadrático (REMQ) para o período de 21 novembro a 1º de dezembro de 2017. Os resultados observados apontaram para variações entre o produto Merge e as estações do INMET que podem ter sido ocasionados pela diferença espacial e temporal da varredura do satélite em relação ao acumulado do pluviômetro. A área Beta apresentou melhores resultados do que a área Alfa, sendo este fato explicado pela proximidade com a estação Uberaba (A5568) e pela amostra de valores estimados de precipitação serem mais representativos para o evento estudado do que para a área Alfa para o evento estudado. Em relação a simulação hidráulica realizada na bacia hidrográfica do córrego das Lages, os resultados obtidos apresentaram uma correlação melhor para a precipitação estimados pela área Beta, com destaque para os nós localizados no córrego das Bicas e no córrego das Lages na região próxima a junção destes dois afluentes que atingiram a cota de transbordamento de referência do estudo. Portanto, a ferramenta computacional Monte Carlo, associada ao software SWMM mostrou-se satisfatória e possível de ser utilizada para auxiliar os gestores da tomada de decisão de envio de alertas para áreas de risco hidrológico.
Título em inglês
Application of multicriteria tool in urban drainage software for use in predicting hydrological events
Palavras-chave em inglês
Hydrological events
Monte Carlo tool
Risk management
SWMM
Resumo em inglês
Hydrological events have become recurrent in recent years in Brazil. Several elements contribute to increasing the frequency of these events in urban areas, including inadequate land use and occupation, which render Brazilian cities increasingly vulnerable, resulting in losses to the population, leading to some cases of fatalities. Risk management related to natural disasters often restrict itself to the use of atmospheric monitoring as a triggering element for the issuance of a risk alert and fails to consider the drainage system implemented in the municipality as an element that encourages such events. In order to assist managers in decision making, this work evaluated the precipitation estimation of the Merge product (Cptec / INPE) and compared it with the INMET stations in fourteen Brazilian municipalities within the proposed study area. In addition, it also developed the Monte Carlo tool that estimates precipitation values as a function of precipitation data of the Merge product together with conditioning factors for the Alpha and Beta areas of the study, ending with the generation of a file for hydraulic simulation in the software free SWMM. The analysis of the obtained results was evaluated using the Mean Error (EM) and Root Mean Square Error (REMQ) for the period from November 21 to December 1, 2017. The observed results pointed to variations between the Merge product and the seasons of the INMET that may have been caused by the different spatial and temporal of the satellite scan in relation to the accumulated rain gauge. A Beta area has a result that is an Alpha area, a fact explained by the proximity to Uberaba station (A5568) and by the sample of estimated values of the more representative attraction for the studied event than for an Alpha area for the event studied. In relation to the hydraulic simulation performed in the Lages stream water catchment area, the results obtained presented a better the correlation for the precipitation estimated by the Beta area, especially the nodes located in the Bicas stream and in the Lages stream in the region near the junction of these two tributaries that reached the reference overflow the quota of the study. Therefore, the Monte Carlo computational tool, associated to the SWMM software, was satisfactory and possible to be used to help decision-makers to send alerts to hydrological risk areas.
 
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Data de Publicação
2019-05-30
 
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