Modelagem bidimensional hidrodinâmica de áreas urbanas para mapeamento de áreas alagáveis no Distrito Federal

Abstract

Os alagamentos são eventos que geralmente ocorrem em um curto período de tempo e de forma localizada, afetando a dinâmica das cidades e causando impactos negativos para a população e para o poder público devido à sua frequência. Existem diversas causas para os alagamentos, sendo importante conhecer os fatores naturais e antrópicos que podem contribuir para sua ocorrência, a fim de propor soluções adequadas. No Distrito Federal, ocorrem frequentemente episódios de alagamentos em todas as áreas urbanizadas, sendo relevante conhecer os locais que alagam e parâmetros relacionados ao fluxo do escoamento superficial, como a extensão da área alagada, altura da lâmina de água e a velocidade do escoamento. Nesse contexto, o presente trabalho tem como objetivo aplicar a modelagem hidrológica-hidrodinâmica bidimensional distribuída, acoplada a um modelo de sistema de drenagem pluvial, para simular os processos hidráulicos-hidrológicos de superfície e da hidráulica dos condutos fechados de forma integrada. Foram utilizados dados em escala de detalhe, com o objetivo de produzir produtos cartográficos também em escala de detalhe. Para superar a escassa disponibilidade de dados de precipitação horária, foi utilizado o satélite GPM (IMERG – F), que possui resolução temporal de 30 minutos. A metodologia utilizada foi estruturada da seguinte forma: inicialmente, foi realizada a compilação e o tratamento dos dados, seguida por uma atualização até 2020 de uma compilação de dados sobre alagamentos que já existia até 2013. Em seguida, o modelo foi construído, adicionando os dados de entrada de superfície e da rede de drenagem. O modelo é bidimensional e utiliza a solução numérica de diferenças finitas, utilizando a equação de águas rasas na sua forma completa. A atualização dos dados de alagamento, utilizando um Sistema de Informação Geográfica, permitiu conhecer espacialmente os locais no DF que são mais acometidos por alagamentos, bem como os impactos e danos mais frequentes, levantando questionamentos sobre a maior ou menor notificação de algumas áreas. Quanto ao uso do GPM, de maneira geral, verificou-se que a qualidade de sua estimativa é dependente das características ambientais locais e que a escala horária apresenta um bom desempenho na representação da forma dos histogramas. Por fim, a modelagem permitiu conhecer a forma da área alagada e suas características, produzindo resultados dentro do que era esperado. Por ser um produto em escala de detalhe, pode ser utilizado em estudos de risco e perigo.