Calibração de modelos de inundação com imagens de radar de abertura sintética (SAR) no baixo Tejo

Abstract

As cheias constituem 40% de todos os desastres naturais mundiais e, na última década do século XX, foram responsáveis pela perda de 100 mil vidas humanas, afetando mais de 1400 milhões de pessoas. Nos últimos cem anos têm sido o fenómeno natural mais mortífero em Portugal, sendo o Baixo Tejo o local onde ocorrem as maiores cheias em termos de área inundada, com intervalo médio de 2,5 anos. A elevada frequência de cheias torna o Baixo Tejo adequado como região piloto para um trabalho sistemático de calibração de modelos de inundação. Este artigo centra-se na calibração de modelos 2D de simulação de cheias para eventos de 2001 e 2006, no troço de 70 km do Rio Tejo entre Tramagal e Ómnias, recorrendo ao modelo numérico Tuflow, que resolve as equações bidimensionais de superfície livre em águas pouco profundas. Os modelos de inundação foram baseados num modelo digital de terreno (MDT) adquirido em 2008 por técnicas de radar (resolução espacial de 5 m), em medições in situ de nível de água em Ómnias (condição-fronteira a jusante) e no caudal em Tramagal e Zêzere (condições-fronteira a montante). Cinco diques foram introduzidos nos modelos. Todos os modelos têm as mesmas condições-fronteira e resolução da malha de 30 m. Um estado estacionário inicial foi garantido. Utilizaram-se classes de ocupação do solo CORINE Land Cover 2006, combinadas com coeficientes de rugosidade obtidos na literatura. Mapas de inundação obtidos a partir da segmentação de imagens de radar de abertura sintética (SAR) nas classes água/terra permitiram a calibração dos modelos para as cheias de 2001 e 2006. Estes mapas foram comparados com os mapas de inundação simulados e os coeficientes de Manning (rugosidade) foram alterados em conformidade. Os modelos foram também calibrados pelo nível de água medido na estação hidrométrica de Almourol, a 12 km a jusante de Tramagal. Obtiveram-se, assim, mapas de coeficientes de rugosidade. E foi efetuada uma simulação para a maior cheia do século XX (fevereiro de 1979), para a qual não existe imagem de radar de abertura sintética; neste caso, a validação do modelo foi feita usando os valores de nível de água na estação de Almourol e as marcas de cheia distribuídas pela planície de inundação. As imagens de radar de abertura sintética foram fornecidas pela Agência Espacial Europeia ao abrigo do projeto CAT–1, n.º 9441. Este estudo foi desenvolvido no âmbito do projeto RIVERSAR – “Exploração de Imagens SAR para Aperfeiçoar Modelos de Inundação no Rio Tejo” (PTDC/CTE-GIX/099085/2008), financiado pela FCT. Os resultados foram entregues à Agência Portuguesa do Ambiente, parceira do projeto, no âmbito da implementação em Portugal da Diretiva Europeia 2007/60/EC, refletindo a importância deste tipo de estudos na Geodecisão.