Análise do efeito da presença de sedimentos na inundação de janeiro de 2017 no município de Rolante/RS

Abstract

A análise e representação de eventos de inundação são frequentemente realizados considerando fluídos com concentração nula de sedimentos, mesmo em episódios no qual o fluído possui uma elevada carga de sedimentos. Essa simplificação pode trazer incertezas nos resultados. Nesse contexto, esse trabalho buscou avaliar a influência dos sedimentos na inundação ocorrida no município de Rolante/RS no ano de 2017. Nesse evento, a ocorrência de uma elevada precipitação nas cabeceiras da bacia hidrográfica do rio Rolante resultou em um transporte considerável de sedimentos, podendo ter influenciado na intensidade do evento de inundação ocorrido no município de Rolante/RS. Dessa forma, a fim de analisar o evento ocorrido, foram realizadas simulações hidrodinâmicas com o modelo HEC-RAS, versão 6.0, variando a concentração de sedimentos em cada uma das simulações. Foram considerados os cenários com concentração de sedimentos nula até a concentração de sedimentos de 28 %. Também, foi avaliado o impacto dos sedimentos na mancha máxima de inundação. Além disso, buscou-se avaliar qual a concentração de sedimentos das simulações hidrodinâmicas que apresentaram um melhor resultado quando comparado com os pontos de inundação máxima observados no evento de 2017. As análises dos resultados foram realizadas com a ferramenta TAUDEM, sendo definida, através de caminhos preferenciais do Modelo Digital de Terreno, a distância mínima por Pitágoras entre cada uma das manchas máximas de inundação simulada até os pontos de inundação observados no evento. Como resultado foi identificado que a máxima mancha de inundação do cenário com concentração de 19 % de sedimentos apresentou as menores distâncias aos pontos observados. Em contrapartida, as simulações com 0 %, 4 %, 27 % e 28 % apresentaram os piores resultados na comparação entre as outras simulações. Além disso, foi identificado um aumento considerável na mancha de inundação quando acrescido sedimentos no fluído, tendo uma área 24 % maior entre o modelo com concentração de sedimentos nula, menor área inundada, e o modelo com concentração de 27 %, maior área inundada. Também, o cenário com concentração nula apresentou uma área 10 % menor que o cenário com concentração de 19 %.

The analysis and representation of flood events are often performed considering fluids with no sediment concentration, even in the case where the fluid has a high sediment load. This simplification can bring uncertainties. In this context, this study aimed to evaluate the influence of sediments on the flooding that occurred in the municipality of Rolante/RS in 2017. In this event, the occurrence of a heavy precipitation in the headwaters of the hydrographic basin of the Rolante River resulted in a high sediment, which may have influenced the intensity of the flood event that occurred in the municipality of Rolante/RS. Thus, to analyze the event, hydrodynamic simulations were carried out with the HEC-RAS model, version 6.0, varying the sediment concentration in each of the simulations. Scenarios with zero sediment concentration up to a sediment concentration of 28 % were considered. Also, the impact of sediments on the maximum flood extent was evaluated. In addition, we evaluated which sediment concentration of the hydrodynamic simulations presented a better result when compared to the maximum flood points observed in the 2017 event. The analysis of the results was carried out with the TAUDEM tool, in which the minimum distance between each of the maximum simulated flood extent to the flood points observed in the event was defined by Pythagoras through Digital Terrain Model preferential paths. As a result, it was identified that the maximum flood extent of the 19 % sediment concentration scenario presented the smallest distance to the observed points. On the other hand, the simulations with 0 %, 4 %, 27 % and 28 % presented the worst results when compared with the other simulations. In addition, a considerable increase in the flood extent was identified when sediments were added to the fluid, with an area 24 % greater between the model with zero sediment concentration, smaller inundated area, and the model with 27 % concentration, greater inundated area. Also, the scenario with zero sediment concentration presented an area 10 % smaller than the scenario with 19 % concentration.