Modelagem hidráulica de inundações fluviais em Manaus com uso de dados de altimetria de satélite

Abstract

O presente trabalho analisa eventos extremos de cheia na cidade de Manaus por meio de dados de sensoriamento remoto e aplicação de modelagem computacional. Eventos extremos fluviais explicitados aqui dizem respeito ao aumento de vazões dos rios próximos a cidade de Manaus que causam danos materiais e riscos à vida da população. Essa análise foi feita utilizando dados de vazão e nível a partir de estações fluviométricas e virtuais disponibilizadas pela ANA e pelos serviços de dados THEIA e HYBAM. Os eventos de cheia analisados correspondem a vazões altas em comparação com valores da série histórica durante os anos de 2015 e 2016, que são períodos com uma alta quantidade de dados de vazão e nível na região próxima a Manaus. Dados de batimetria do canal e do terreno ao redor da cidade foram combinados para formação de elementos geométricos e criação de manchas de inundação que permitam a visualização da extensão e profundidade de eventos de cheia. Para calibração do modelo, foi feito um código em linguagem VBA para analisar as diferenças entre os níveis calculados pelo modelo com os níveis observados. Essa análise foi feita com base na métrica RMSE (raiz quadrada do erro médio), para uma faixa de valores de coeficiente de rugosidade para o canal e para a planície de inundação e, posteriormente, para que fosse analisada de forma mais precisa com relação a um valor médio e desvio padrão, foram gerados novos coeficientes a partir de uma distribuição de probabilidade normal (método de Monte Carlo). Essa abordagem foi utilizada para que o código possa obter valores de n de Manning que resultem em uma melhor calibração do modelo, considerando todas as possíveis fontes de erro do processo (desenho de parâmetros geométricos do rio, geração de modelos digitais de terreno, disponibilidade de dados, entre outros). Resultados mostraram valores da métrica RMSE, para eventos de cheia em 2015 e 2016, menores que 0,5 metro. A presença de remansos na região afeta de maneira clara a avaliação da cota e das áreas inundadas em Manaus de forma que, uma faixa grande de valores de vazão do rio Negro apresenta cotas maiores que a cota de alerta da CPRM (29,00 metros) de acordo com a variação da vazão no rio Solimões.