Calibração e validação de um modelo hidrológico para a bacia do córrego Vilarinho, Belo Horizonte/MG.

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.