Please use this identifier to cite or link to this item: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/6687
Title: Calibração e validação de um modelo hidrológico para a bacia do córrego Vilarinho, Belo Horizonte/MG.
Authors: Motta, João Vitor da Silva
metadata.dc.contributor.advisor: Nunes, Aline de Araújo
metadata.dc.contributor.referee: Plec, Denis Fürstenau
Coelho, Clívia Dias
Nunes, Aline de Araújo
Keywords: Drenagem urbana
Saneamento
Drenagem
Controle de inundações
Issue Date: 2024
Citation: MOTTA, João Vitor da Silva. Calibração e validação de um modelo hidrológico para a bacia do córrego Vilarinho, Belo Horizonte/MG. 2024 - 75 f. Monografia (Graduação em Engenharia Urbana) - Escola de Minas, Universidade Federal de Ouro Preto, Ouro Preto, 2024.
Abstract: O processo de urbanização traz consigo diversas comodidades para as pessoas, mas também diversos problemas inerentes ao processo, como o aumento da impermeabilização do solo, que acaba por gerar as inundações. À luz do exposto, a bacia hidrográfica do córrego Vilarinho, em Belo Horizonte – MG, não está isenta dessas consequências e sofre recorrentemente com cheias urbanas durante eventos chuvosos. A busca por soluções para esses problemas tem se intensificado a cada ano, e o emprego de modelos hidrológicos na escala de bacias hidrográficas urbanas tem se mostrado um recurso valioso para uma boa gestão das águas urbanas e do planejamento urbano. Assim, este trabalhou objetivou calibrar e validar um modelo hidrológico para a bacia supracitada. O emprego de ferramentas de Sistema de Informação Geográficas (SIG) para a caracterização física e morfométrica da bacia do córrego Vilarinho, e de suas oito sub-bacias, atrelado ao Hydrologic Modeling System (HEC-HMS), com emprego do coeficiente rugosidade de Manning, do método de propagação de vazões de Muskingum-Cunge e do método do Curve Number do Soil Conservation Service (SCS) na elaboração do modelo hidrológico se mostrou eficiente. Na etapa de calibração, foi constatada uma excelente resposta do modelo se comparado aos dados de vazões reais, concluindo-se que dentre os três cenários testados na calibração, onde o primeiro cenário adotou valores de Curve Number (CN) referentes à expansão urbana prevista no Plano Diretor Municipal de Belo Horizonte, o segundo, referente à estimativa de valores de CN correspondentes ao ano de 2021, ambos divulgados pela Prefeitura de Belo Horizonte, e o terceiro baseado em valores de CN estimados pelo autor com base no zoneamento vigente no município, todos com o mesmo evento pluviométrico, o cenário 2 foi o que obteve melhor ajuste, com coeficiente de eficiência de Nash (NSE) de 0,957. Após essa etapa, fez-se a validação do modelo, utilizando o mesmo CN do cenário 2, com eventos pluviométricos distintos (cenários 4 e 5), obtendo os valores de NSE iguais a 0,672 e 0,781, para os cenários 4 e 5, respectivamente, mostrando resultados satisfatórios de eficiência do modelo. Assim, pode-se afirmar que a modelagem hidrológica foi satisfatória nos cinco cenários avaliados, e que, os cenários 4 e 5 comprovam a representatividade do modelo proposto. Além disso, o estudo mostrou que o CN é um parâmetro importante para uma boa eficiência de um modelo hidrológico. Por fim, esse modelo calibrado e validado tem potencial para auxiliar os gestores municipais de recursos hídricos e infraestruturas de drenagem urbana.
metadata.dc.description.abstracten: The process of urbanization brings with it various conveniences for people, but also several problems inherent to the process, such as the increase in soil sealing, which ends up generating floods. In light of the above, the watershed of the Vilarinho stream in Belo Horizonte - MG, is not exempt from these consequences and recurrently suffers from urban floods during rainy events. The search for solutions to these problems has intensified every year, and the use of hydrological models at the scale of urban watersheds has proven to be a valuable resource for good management of urban waters and urban planning. Thus, this work aimed to calibrate and validate a hydrological model for the aforementioned watershed. The use of Geographic Information Systems (GIS) tools for the physical and morphometric characterization of the Vilarinho stream watershed and its eight sub-watersheds, coupled with the Hydrologic Modeling System (HEC-HMS), using the Manning roughness coefficient, the Muskingum Cunge flow routing method, and the Curve Number method from the Soil Conservation Service (SCS) in the development of the hydrological model proved to be efficient. In the calibration stage, an excellent model response was observed compared to actual flow data, concluding that among the three scenarios tested in calibration, where the first scenario adopted Curve Number (CN) values related to the urban expansion projected in the Municipal Master Plan of Belo Horizonte, the second one, referring to the CN values estimated for the year 2021, both disclosed by the Belo Horizonte City Hall, and the third one based on CN values estimated by the author based on the current zoning in the municipality, all with the same rainfall event, scenario 2 was the one that achieved the best fit, with a Nash Efficiency Coefficient (NSE) of 0.957. After this stage, the model was validated using the same CN as scenario 2, with different rainfall events (scenarios 4 and 5), obtaining NSE values equal to 0.672 and 0.781, for scenarios 4 and 5, respectively, showing satisfactory model efficiency results. Thus, it can be stated that the hydrological modeling was satisfactory in the five scenarios evaluated, and that scenarios 4 and 5 confirm the representativeness of the proposed model. In addition, the study showed that the CN is an important parameter for the good efficiency of a hydrological model. Finally, this calibrated and validated model has the potential to assist municipal water resources and urban drainage infrastructure managers.
URI: http://www.monografias.ufop.br/handle/35400000/6687
Appears in Collections:Engenharia Urbana

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
MONOGRAFIA_CalibraçãoValidaçãoModelo.pdf6,77 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.