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Título: Modelagem hidroclimatológica de níveis máximos mensais do Rio Acre na cidade de Rio Branco/AC
Autor(es): Santos Neto, Luiz Alves dos
Palavras-chave: Hidrologia
Climatologia
Redes neurais artificiais
Data do documento: 2021
Citação: SANTOS NETO, Luiz Alves dos. Modelagem hidroclimatológica de níveis máximos mensais do Rio Acre na cidade de Rio Branco/AC. 2021. 210 f. Tese (Doutorado em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente) - Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente (PGDRA), Fundação Universidade Federal de Rondônia (UNIR), Porto Velho, 2021.
Resumo: A inundação é um tipo de desastre natural onde a elevação do nível do rio durante o período de cheia entra em contato com a sociedade, causando danos. Na Amazônia, as inundações são um dos desastres naturais que ocorrem com maior frequência na região. A Bacia Hidrográfica do rio Acre (BHA) é a mais importante do estado do Acre. A exploração econômica feita na bacia provoca alterações na paisagem que se refletem no regime hídrico. Estes fatores tornam a BHA mais suscetível a eventos hidrológicos extremos, com inundações cada vez mais frequentes. Com o intuito de minimizar os impactos provocados pelas inundações, esta pesquisa teve como objetivo a caracterização do regime hidroclimatológico da BHA, uma análise aprofundada das duas maiores alagações do rio Acre no século XXI (2012 e 2015) e a elaboração de 4 modelos hidroclimatológicos capazes de prever a cota máxima mensal do rio Acre na cidade de Rio Branco para o mês corrente, para o mês seguinte e para 3 meses de antecedência, sendo um baseado em Regressão Linear Múltipla (RLM) e 3 em diferentes algoritmos de Redes Neurais Artificiais (RNA). Para a caracterização hidroclimatológica foram utilizados 49 anos (1971 a 2019) de níveis máximos mensais do rio Acre em Rio Branco e 39 anos (1981 a 2019) de precipitação extraído do CHIRPS. Já no desenvolvimento da modelagem foram usados como variáveis de entrada dados médios mensais de Temperatura da Superfície do Mar (TSM) das áreas tropicais dos Oceanos Pacífico e Atlântico, além do Atlântico Sudoeste e de pressão atmosférica média mensal em Darwin e Tahiti no mesmo período de 49 anos. O resultado das simulações de cada modelo foi comparado com o dado observado na estação e desta comparação se obteve a acurácia de cada simulador por meio de índices de desempenho. Na análise da caracterização hidroclimatológica da BHA foi observado que a bacia possui uma pluviosidade média anual que varia espacialmente de 1400 a 2000 mm, cujos menores valores são observados em áreas ao sul da bacia e os maiores ao norte. A variabilidade mensal da pluviosidade na BHA é bem definida, com elevados volumes nos primeiros meses do ano (janeiro a março) e baixos índices pluviômetros no meio do ano (junho a agosto). O pico máximo anual da cota ocorre preferencialmente entre fevereiro e março. Foram encontradas relações entre o total anual de precipitação na bacia e o nível máximo anual do rio Acre em Rio Branco com a TSM dos oceanos adjacentes, que interferem em alguns aspectos do regime hídrico da BHA tanto em escala interanual como na interdecadal. Com relação as duas maiores cheias do rio Acre no século XXI, uma foi ocasionada pelo fenômeno La Niña (2012) enquanto que a outra foi em decorrência da atuação de uma Zona de Convergência do Atlântico Sul (2015). Na análise dos modelos testados para simular a cota máxima mensal em uma série histórica contínua mês a mês, todos apresentaram previsões aceitáveis com índices de desempenho satisfatórios nos três horizontes de previsão, com destaque para o modelo baseado em RLM. Porém, ao comparar somente os máximos níveis anuais, os modelos baseados em RNA foram mais precisos em todos os horizontes de previsão propostos, inclusive no prognóstico dos elevados níveis do rio Acre observados em 2012 e 2015. Ambas as técnicas apresentam vantagens e desvantagens, mas os resultados do desempenho aqui encontrados os credenciam a atuar operacionalmente em órgãos ambientais como ferramenta indispensável de gestão hídrica na prevenção de desastres com meses de antecedência e assim mitigar com menos perdas e danos as frequentes inundações do rio Acre.
Descrição: Tese de Doutorado apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente (PGDRA), na Fundação Universidade Federal de Rondônia (UNIR), como requisito final para obtenção do título Doutor Desenvolvimento Regional e Meio Ambiente. Orientador: Prof. Dr. Vanderlei Maniesi.
URI: https://ri.unir.br/jspui/handle/123456789/3292
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