Estudo numérico de inundações no Alto Vale do Itajaí-SC
Autor: Aldair Forster (Currículo Lattes)
Resumo
Inundações são recorrentes em todo o mundo, e dentre os desastres naturais é o que mais causa perdas e danos. Em determinadas regiões, devido a alguns fatores como ocupação desordenada do solo ou alta incidência de tempestades, as inundações têm ocorrido com maior frequência, e mesmo a utilização de medidas estruturais como construção de diques e barragens ou desvios de cursos d'água muitas vezes não são suficientes para proteger a população e as propriedades. Diante desse cenário, é evidente que outras alternativas de prevenção precisam ser encontradas. Uma delas é a modelagem numérica das inundações, que tem se mostrado uma ferramenta eficiente para esse contexto, servindo de auxiliar para os sistemas de alerta e gerenciamento desses desastres assim como atuando no mapeamento e previsão de eventos. Nas cidades da microrregião do Alto Vale do Itajaí, em Santa Caarina, as cheias são recorrentes, e desde os períodos iniciais de colonização são presentes, logo um sistema para gerenciamento dos desastres, atuando na redução de danos, é indispensável. Procurando atender a essa demanda este trabalho tem como objetivo principal o estudo numérico da hidrodinâmica da região usando o modelo hidrodinâmico TELEMAC2D, que simula o escoamento superficial resolvendo as equações das águas rasas pelo método de elementos finitos, para simular a dinâmica de parte dos rios Itajaí do Sul, Itajaí do Oeste e Itajaí-Açú, com vistas à implementação deste como um sistema auxiliar no gerenciamento de recursos hídricos. O modelo foi calibrado utilizando medidas de extensão de inundação confiáveis, recolhidas em solo após a inundação ocorrida em 2013. A extensão da inundação foi simulada com com ajuste F de 0.80 aos dados observados e as vazões apresentaram coeficiente de Nash e Sutcliffe de 0.63, demonstrando grande acurácia. A validação da extensão ocorreu com o evento de 2017 e foi realizada com 50 imagens do sensor Sentinel-1, processadas com metodologias reconhecidas e amplamente utilizadas. Os resultados da validação dessa modelagem de inundação mostraram-se promissores e apresentam uma aplicação em escala local, numa região montanhosa, estudada com acurácia e detalhes não encontrados na literatura. Com o modelo calibrado e validado, as inundações de 2011 e 2013 foram mais detalhadamente estudadas, identificando padrões de extensão, duração e profundidade dos alagamentos nas áreas próximas da cidade de Rio do Sul, indicando as áreas mais ou menos propensas à desastres, de acordo com essas medidas. Os resultados encontrados apontam também que a utilização de um modelo digital de terreno com alta resolução é necessário para estudo de caso em pequena escala, e que mesmo com poucos dados batimétricos, a metodologia aliada a qualidade dos dados utilizados apresentou resultados precisos. Com as simulações realizadas e os resultados encontrados foi mostrado que o sistema pode ser base para o planejamento de uso ou ocupação do solo, como ferramenta para avaliação de danos e ainda apresenta a possibilidade de implementação como sistema de alerta na previsão de eventos.