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MODELAGEM MATEMÁTICA, HIDROLÓGICA E HIDRÁULICA DO SISTEMA DE MACRODRENAGEM DAS BACIAS DOS RIBEIRÕES ONÇA E ARRUDAS/BH
  
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Cliente: Prefeitura Municipal de Belo Horizonte

Período: outubro de 2006 - janeiro de 2008

Descrição do Projeto

O Município de Belo Horizonte ocupa cerca de 80% da área de drenagem das bacias dos Ribeirões Arrudas e Onça, tributários do Rio das Velhas, afluente do São Francisco. Os serviços técnicos de modelagem matemática hidrológica e hidráulica do sistema de macrodrenagem dessas bacias – objeto deste contrato – constituíram parte da 1ª etapa do Programa de Recuperação Ambiental de Belo Horizonte – Drenurbs, implantada com recursos provenientes do contrato de empréstimo celebrado em 2004 entre o Banco Interamericano de Desenvolvimento – BID e a Prefeitura. Uma das metas do Programa é reduzir os riscos de inundações mediante intervenções em cada bacia e sub-bacia com ações estruturais para o controle das cheias. Com previsão inicial de conclusão em 15 anos, o Drenurbs tem como objetivo central melhorar a qualidade de vida da população de Belo Horizonte investindo na valorização das águas existentes no meio urbano.

Descrição dos Serviços

1. Serviços Preliminares

  • Levantamento de dados e informações secundárias para caracterização física e de geometria do sistema de macrodrenagem existente.
  • Consolidação das definições básicas para os estudos hidrológicos e hidráulicos.
  • Preparação das bases digitais e bancos de dados para os modelos matemáticos a serem aplicados.

2. Modelagem Hidrológica

  • Elaboração de estudos hidrológicos para determinações de vazões ou hidrogramas de cheias, associadas a riscos ou probabilidades de ocorrência, afluentes em determinadas seções de uma dada bacia hidrográfica.
  • Aplicação do Modelo CAbc – Simulador de Bacias Complexas, desenvolvido pela Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica da USP, que permite a simulação matemática do processo hidrológico de precipitação-retenção-infiltração em uma bacia hidrográfica, resultando as parcelas do escoamento superficial direto em seções ou trechos de interesse; além da estimativa dos hidrogramas das cheias para diferentes riscos de ocorrência, o Modelo CAbc permite simular o efeito de amortecimento proporcionado por reservatórios de detenção existentes ou planejados nas bacias hidrográficas analisadas.
  • Determinação de hietogramas de precipitação, função de produção (fase solo), função de transferência e função de propagação.
  • Utilização do Modelo MaDren, desenvolvido pelo Departamento de Engenharia Hidráulica e Recursos Hídricos da UFMG, em apoio às atividades relacionadas com a determinação dos hietogramas de precipitação para períodos de retorno iguais a 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50 e 100 anos.

3. Modelagem Hidráulica

  • Análise da performance operacional das calhas fluviais sob a ação direta das cheias observadas ou das cheias hipotéticas (estimadas para a bacia hidrográfica), com o apoio de modelos matemáticos de simulação hidráulica; para maior acurácia dos resultados e dimensionamentos hidráulicos nas simulações, foram considerados tanto o escoamento em regime permanente quanto o regime não permanente ou transitório (hidrodinâmico) na modelagem da bacia piloto (Córrego Ressaca).
  • Aplicação do Modelo CLiv – Simulação do Escoamento em Condutos Livres, desenvolvido pela Fundação Centro Tecnológico de Hidráulica da USP para os estudos de modelagem hidráulica; o Modelo Cliv é um modelo matemático de simulação hidrodinâmico unidimensional em canais, e seus recursos englobam o cálculo do regime permanente e transitório em canais, o traçado do perfil da linha d'água e a visualização em planta das áreas inundáveis, utilizando ferramentas DTM (Digital Terrain Modeling).
  • Realização de simulações e análise dos resultados para configuração hidráulica da situação atual; e padrões de qualidade da modelagem hidráulica.

4. Estudo da Capacidade do Sistema de Macrodrenagem

  • Exploração das situações futuras do sistema considerando a inserção de novas obras, em fase de implantação ou em fase de projeto com implantação assegurada no âmbito do Programa Drenurbs; e a evolução dos atuais níveis de urbanização das bacias hidrográficas para situações previstas no Plano Diretor Urbano ou extrapoladas a partir dos índices atuais.
  • Definição das condicionantes e situações (cenários) de modelagem; realização das simulações e análise dos resultados para os diferentes cenários físicos e operacionais; e avaliação dos efeitos decorrentes das Implantações do Programa Drenurbs.

5. Elaboração dos Produtos Finais

  • Preparação de arquivos digitais contendo os relatórios finais de modelagem matemática, as bases físicas, parâmetros e variáveis utilizados nos estudos de modelagem matemática, hidrológica e hidráulica para as 111 bacias elementares do Município de Belo Horizonte.
  • Modelagem Matemática, Hidrológica e Hidráulica; Memorial Descritivo; Relatórios por Bacia Elementar; e Relatório Final.


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