Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / This study aimed identify the fundamental hydrological variables in the formation of floods
and develop a forecast model of floods in real time and with simple operation, for the region
of Vale do Taquari, located in Rio Grande do Sul. Thus, at first the study area focused on
watershed of the Taquari-Antas river and, subsequently, in the stretch comprising the region
of Vale do Taquari, especially among the municipalities of Muçum and Estrela, the most
affected by the floods. To achieve the aim was evaluated the existing hydrological monitoring
network in the watershed of the Taquari-Antas river; the hydrological behavior of this and
finally elaborated a model of simple operation for forecast maximum level of flood in the
municipality of Estrela. As hydrological data source used the Hydrological Information
System the National Water Agency (HIDROWEB) and records made by other local
institutions. The evaluation of the hydrological monitoring network was based on the
recommendations of the WMO. The analysis of the hydrological behavior stems from
evaluation of morphology, time of concentration of the main sub-basins and points along the
main river and recurrence of the highest elevations in the most critical stretch to floods.
Utilized the following software throughout the study: ArcGis version 10.1; EasyFit version 5.6;
Action; and all calculations procedures were conducting in Excel. As for the model, it has
been produced by the multiple linear regression method. 59 tuning options were tested
through combinations of the series of maximum level star with the explanatory variables:
river levels series in sections upstream Estrela (Encantado and Muçum), which occurred on
the day of the Estrela event, on earlier and concerning the maximum amount recorded during
the event; as well as data series of cumulative average rainfall in the sub-basin in "x" days
prior to the event. There was the best fit through quality measures: mean square error,
standard error, Nash-Sutcliffe coefficient; determination and Pearson correlation. The best
model found was submitted to verify the compliance of the hypothesis of the method. Based
on the results it is concluded that the linear regression model composed by the equation
identified as function nº. 54 modified provided the best results for forecast floods in Estrela.
This model is based on the maximum levels upstream in Muçum and Encantado municipality
and, due to the peak time between the cities be less than one day, it is recommended to
apply hourly basis. It was found that the average rainfall no statistical significance in the
composition of the regression model. Still, it was found that: (i) the watershed of the Taquari-
Antas river presents rapid response to most of the rainfall events with high volumes; and (ii)
there is need of network with better quality, both spatially and temporally. In summary, this
study gives satisfactory results to the academic area and in the future could provide a
significant social contribution, given its continuity and applicability. / O objetivo deste estudo foi identificar as variáveis hidrológicas fundamentais na formação
das inundações e desenvolver um modelo de previsão das inundações em tempo real e com
simples operacionalização, para a região do Vale do Taquari, situada no Rio Grande do Sul.
Desta maneira, em um primeiro momento a área de estudo se concentrou na bacia
hidrográfica Taquari-Antas e, após, no trecho que compreende a região do Vale do Taquari,
sobretudo entre os municípios de Muçum e Estrela, os mais afetados pelas inundações.
Para atingir os objetivos avaliou-se a rede monitoramento hidrológico existente na bacia
hidrográfica Taquari-Antas; o comportamento hidrológico desta e, por fim, elaborou-se um
modelo de simples operação para previsão da cota máxima de inundações no município de
Estrela. Como fonte de dados hidrológicos utilizou-se o Sistema de Informações
Hidrológicas da ANA (Hidroweb) e os registros realizados por outras instituições locais. A
avaliação da rede de monitoramento hidrológico baseou-se nas recomendações da WMO.
A análise do comportamento hidrológico decorreu da avaliação morfométrica, tempo de
concentração das principais sub-bacias e pontos ao longo do rio principal e recorrência das
cotas máximas no trecho mais crítico à inundações.Utilizaram os seguintes softwares ao
longo do estudo: ArcGis versão 10.1; EasyFit versão 5.6; Action; sendo que todos os
procedimentos de cálculos foram realizando no Excel. Quanto ao modelo, optou-se pela sua
concepção através do método de regressão linear múltipla. Testaram 59 opções de ajuste,
tendo em vista as combinações da série de cota máxima de Estrela com as variáveis
explicativas: séries de cotas de seções a montante de Estrela (Encantado e Muçum),
ocorridas no dia do evento de Estrela, no dia anterior e referente ao valor máximo registrado
durante o evento; bem como série de dados da precipitação média acumulada na sub-bacia
em x dias anterior ao evento. A verificação do melhor ajuste ocorreu através das medidas
de qualidade: erro médio quadrático, erro padrão, coeficiente de Nash-Sutcliffe;
determinação e correlação de Pearson. O melhor modelo encontrado foi submetido à
verificação do atendimento das hipóteses do método. A partir dos resultados concluiu-se
que o modelo de regressão linear consistido pela equação identificada como função n.º 54
modificada proporcionou os melhores resultados para a previsão de inundação em Estrela.
Tal modelo baseia-se nas cotas máximas a montante no município de Muçum e Encantado
e, em função do tempo de pico entre os municípios ser inferior a um dia, recomenda-se a
aplicação de forma horária. Constatou-se que a precipitação média não apresenta
significância estatística na composição do modelo de regressão. Ainda verificou-se que: (i) a
bacia hidrográfica do rio Taquari-Antas apresenta rápida resposta à maioria dos eventos de
chuvas com elevados volumes; e (ii) há necessidade de uma rede com melhor qualidade,
tanto espacialmente, quanto temporalmente. Resumidamente, este estudo conferiu
resultados satisfatórios à área acadêmica e, futuramente, poderá proporcionar uma
contribuição social significativa, dada a sua continuidade e aplicabilidade.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/7908 |
| Date | 12 January 2016 |
| Creators | Kurek, Roberta Karinne Mocva |
| Contributors | Tassi, Rutinéia, Piccilli, Daniel Gustavo Allasia |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil, UFSM, BR, Engenharia Civil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300100000003, 400, 500, 300, 300, e05ccd2e-dc41-44be-9193-f56ab7c01df2, 5ef91959-ac58-47da-8e4c-ebec19e6f5d9, e31d67c6-0682-4c0c-8651-2b206bcfa970 |
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