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A integração dos modelos WRF e MGB-IPH como suporte à prevenção de inundações: um estudo de caso para a bacia do Paraíba do Sul

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dc.creator OLIVEIRA, Débora Martins de
dc.date.issued 2025-03-21
dc.identifier.citation OLIVEIRA, Débora Martins de. A integração dos modelos WRF e MGB-IPH como suporte à prevenção de inundações: um estudo de caso para a bacia do Paraíba do Sul. 2025. 111 f. Tese (Doutorado em Meio Ambiente e Recursos Hídricos) – Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, 2025. pt_BR
dc.identifier.uri https://repositorio.unifei.edu.br/jspui/handle/123456789/4441
dc.description.abstract The Paraíba do Sul River Basin (PSRB) stands out in the Brazilian economic scenario, covering a region responsible for approximately 14% of the national GDP and encompassing the states with the highest population density and economic development in the country. However, the PSRB is frequently impacted by extreme precipitation events, resulting in floods and landslides. This study evaluates the integration of the WRF atmospheric and MGB-IPH hydrological models to predict extreme precipitation and flow events, with the aim of optimizing warnings of extreme flood events in the region. To understand the hydrological behavior of the PSRB, historical precipitation and flow series were analyzed, identifying average patterns, trends and extreme events, as well as selecting a critical period for model validation. The atmospheric simulation with WRF was started with data from GFS/NCEP and validated using data from MERGE and rainfall stations, while the MGB-IPH model was adjusted and calibrated to represent the basin. Hydrological simulations were carried out with precipitation data from WRF and GFS, and evaluated with data from fluviometric stations. The historical analysis revealed that the higher-altitude regions of the PSRB record higher rainfall accumulations, higher flows and a greater frequency of extreme events. Along the Paraíba do Sul River, a negative flow trend was observed, possibly associated with the growing demand for water resources. However, the central region of the PSRB showed an increase in the occurrence of extreme flow events, reinforcing the need for monitoring and flood warnings. The results indicate that WRF simulated the spatial distribution of precipitation with greater consistency, but underestimated extreme events in some areas. The hydrological simulations showed that integrating the WRF with the MGB-IPH improved the flow forecast, reducing errors and better capturing flood peaks compared to the GFS, standing out as a promising tool for hydrological monitoring and forecasting with a focus on mitigating the damage caused by floods. pt_BR
dc.language por pt_BR
dc.publisher Universidade Federal de Itajubá pt_BR
dc.rights Acesso Aberto pt_BR
dc.subject Precipitação extrema pt_BR
dc.subject Vazão pt_BR
dc.subject Avalição de modelos pt_BR
dc.subject Modelagem atmosférica e hidrológica pt_BR
dc.title A integração dos modelos WRF e MGB-IPH como suporte à prevenção de inundações: um estudo de caso para a bacia do Paraíba do Sul pt_BR
dc.type Tese pt_BR
dc.date.available 2026-06-15
dc.date.available 2026-06-15T13:25:12Z
dc.date.accessioned 2026-06-15T13:25:12Z
dc.creator.Lattes http://lattes.cnpq.br/5353671501620697 pt_BR
dc.contributor.advisor1 CARVALHO, Vanessa Silveira Barreto
dc.contributor.advisor1Lattes http://lattes.cnpq.br/7313863253044500 pt_BR
dc.contributor.advisor-co1 SILVA, Benedito Cláudio da
dc.contributor.advisor-co1Lattes http://lattes.cnpq.br/5122382690957007 pt_BR
dc.description.resumo A Bacia do Rio Paraíba do Sul (BRPS) se destaca no cenário econômico brasileiro, abrangendo uma região responsável por aproximadamente 14% do PIB nacional e englobando os estados com maior densidade populacional e desenvolvimento econômico do país. No entanto, a BRPS é frequentemente impactada por eventos extremos de precipitação, resultando em inundações e deslizamentos. Este estudo avalia a integração dos modelos atmosférico WRF e hidrológico MGB-IPH para prever eventos extremos de precipitação e vazão, visando otimizar alertas de eventos extremos de inundação na região. Para compreender o comportamento hidrológico da BRPS, foram analisadas séries históricas de precipitação e vazão 1939 a 2020, identificando padrões médios, tendências e eventos extremos, além da seleção de um mês (fevereiro/2020) com chuvas intensas para validação dos modelos. A simulação atmosférica com o WRF foi iniciada com dados do GFS/NCEP e validada utilizando dados do MERGE e de estações pluviométricas, enquanto o modelo MGB-IPH foi ajustado e calibrado para representar a bacia. Foram realizadas simulações hidrológicas com dados de precipitação do WRF e GFS, e avaliadas com os dados de estações fluviométricas. A análise histórica revelou que as regiões de maior altitude da BRPS registram maiores acumulados de chuva, vazões específicas mais elevadas e maior frequência de eventos extremos. Ao longo do Rio Paraíba do Sul, observou-se uma tendência negativa de vazão, possivelmente associada à crescente demanda por recursos hídricos. No entanto, a região central da BRPS apresentou aumento na ocorrência de eventos extremos de vazão, reforçando a necessidade de monitoramento e alertas para inundações. Os resultados indicam que o WRF simulou a distribuição espacial da precipitação com maior coerência, mas subestimou eventos extremos em algumas áreas. Já as simulações hidrológicas demonstraram que a integração do WRF com o MGB-IPH melhorou a previsão das vazões, reduzindo erros e capturando melhor os picos de cheia em comparação ao GFS, destacando-se como uma ferramenta promissora para o monitoramento e previsão hidrológica com foco na mitigação dos danos causados pelas de inundações. pt_BR
dc.publisher.country Brasil pt_BR
dc.publisher.department IRN - Instituto de Recursos Naturais pt_BR
dc.publisher.program Programa de Pós-Graduação: Doutorado - Meio Ambiente e Recursos Hídricos pt_BR
dc.publisher.initials UNIFEI pt_BR
dc.subject.cnpq CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITÁRIA::RECURSOS HÍDRICOS pt_BR


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