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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZDLZQ| Tipo: | Dissertação de Mestrado |
| Título: | Avaliação do desempenho da modelagem hidráulica unidimensional e bidimensional na simulação de eventos de inundação em Colatina/ES |
| Autor(es): | Marlon Marques Coutinho |
| Primeiro Orientador: | Eber Jose de Andrade Pinto |
| Resumo: | Esta dissertação apresenta a avaliação do desempenho de modelos hidráulicos 1D e 1D/2D na definição das manchas de inundação na cidade de Colatina-ES. Foram utilizados os modelos HEC-RAS 1D e HEC-RAS 2D 5.0. Os modelos foram avaliados considerando a capacidade de melhor representar os hidrogramas observados por meio de uma função critério e a extensão da área inundada através da medida de desempenho F proposta por Horritt & Bates (2002). Os hidrogramas e as manchas empregados nesta análise são referentes às inundações de 19 e 24 de dezembro de 2013. Antes de avaliar os modelos hidráulicos, foi realizada uma análise de sensibilidade da medida F para verificar se a inclusão da área da superfície da calha do rio na comparação das manchas simuladas e observadas induz a resultados melhores. Outro aspecto avaliado foi a influência da calibração do conjunto de parâmetros dos modelos hidráulicos com eventos de baixa magnitude sobre a capacidade de representar os eventos de maior magnitude. Também foram verificadas as consequências da utilização de células de tamanhos maiores na malha computacional de volumes finitos 2D sobre o tempo de processamento, a precisão de representação dos hidrogramas e dos cotagramas observados e a extensão das manchas de inundação. Constatou-se que a medida F é sensível ao uso da calha do rio, ou seja, pode mascarar os resultados indicando perfeita sobreposição das manchas observadas e simuladas. No caso do modelo 2D, não se observou perda de precisão dos dados hidrométricos na calha principal do rio nas simulações com células maiores. Recomenda-se a calibração inicial dos modelos 2D utilizando células maiores e na etapa procedente realizar a calibração da planície de inundação com células computacionais menores. Os resultados confirmam que os modelos HEC-RAS, 1D e 1D/2D, no caso de Colatina, podem ser calibrados com dados hidrométricos de eventos de maior frequência e serem utilizados para simular a extensão da inundação com eventos de maior magnitude. Assim, foi efetuada a simulação da grande cheia de Fev/1979. Não foram verificadas diferenças significativas nos resultados dos desempenhos dos modelos HEC-RAS 1D e HEC-RAS 2D 5.0 Beta na definição das manchas de inundações em Colatina. A vantagem do modelo HEC-RAS 1D em relação ao 1D/2D é a simplicidade de construção do modelo topológico, que facilita a convergência da simulação. A principal vantagem do HECRAS 2D 5.0 foram as possibilidades de detalhamento das informações, tanto no aspecto de comportamento do escoamento na planície de inundação, como das informações das variáveis (velocidade e profundidade) nas regiões de interesse. |
| Abstract: | The HEC-RAS 1D and HEC-RAS 2D 5.0 flood hydraulics models are tested in Colatina-ES. Models simulations of hydrometric data are compared with observed hydrometric data. Model predictions of inundation extent are compared with inundated area using the measure of fit F proposed by Horritt & Bates (2002). The hydrographs and flood extent used in this analysis are related to floods of 19 and 24 December 2013. Before evaluating the hydraulic models, a sensitivity analysis of the measure of fit F was performed to verify whether the inclusion of the surface area of the riverbed in the comparison of the simulated and observed flood extent induces better results. Another aspect evaluated was whether a parameter set calibrated against data from an event with a certain magnitude will be valid for a more extreme event. Also been verified the effects of the use of larger sized cells in 2D model on the computational processing time, the accuracy of representation of hydrograms and inundation observeds. It was found that the measure of fit F is sensitive to the use of the river channel, in other words, can mask the results indicating good superposition of the observed and simulated inundation areas. In the case of the 2D model, there was no loss of accuracy of hydrometric data in the main channel of the river in the simulations with larger cells. The results confirm that the HEC-RAS models, 1D and 1D / 2D, in Colatina, may be calibrated with most frequent hydrometric data and used to simulate a more extreme event. Thus, are performed the simulation of Feb/1979 great flood. No significant differences were found in the results of the performance of HEC-RAS 1D and HEC-RAS 2D 5.0 models in their ability to predict inundation extent in Colatina. The advantage of HEC-RAS 1D model over 1D / 2D is the simplicity of construction of the topological model, which facilitates the convergence of simulation. The main advantage of HEC-RAS 5.0 2D was to obtain information of the variables (velocity and depth) in the regions of interest. |
| Assunto: | Meio ambiente Recursos hídricos Desenvolvimento Engenharia sanitária Saneamento Inundações |
| Idioma: | Português |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Instituição: | UFMG |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-9ZDLZQ |
| Data do documento: | 30-Abr-2015 |
| Aparece nas coleções: | Dissertações de Mestrado |
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