Avaliação hidrodinâmica de medidas de controle de cheias na bacia do Rio Jiquiá (Recife–PE) sob cenários de mudanças climáticas

Autores

DOI:

https://doi.org/10.26848/rbgf.v19.02.p1157-1180

Palavras-chave:

HEC-RAS, Adaptação as Mudanças Climáticas, Drenagem Urbana

Resumo

As bacias urbanas costeiras enfrentam crescente risco de inundações devido à urbanização acelerada e aos efeitos das mudanças climáticas. Assim, este estudo teve como objetivo avaliar o comportamento hidrodinâmico da Bacia do Rio Jiquiá (Recife–PE) e analisar a eficácia de reservatórios de detenção na redução das inundações, considerando cenários atuais e futuros de precipitação e elevação do nível do mar. A metodologia baseou-se em modelagem hidrodinâmica bidimensional no software HEC-RAS 6.4.1, integrando dados de modelo digital do terreno (PE-3D), uso e ocupação do solo (MapBiomas), parâmetros hidrológicos Curve Number (CN) e coeficiente de Manning, além de séries pluviométricas do CEMADEN e níveis de maré da DHN. Foram simulados seis cenários hidrodinâmicos, distribuídos em três condições atuais e três futuras de precipitação e nível do mar, considerando a ausência de reservatórios e duas configurações de medidas estruturais de controle de cheias, com diferentes cotas de fundo. O modelo foi calibrado e validado com dados observados em duas estações de nível, apresentando coeficientes de determinação (R²) entre 0,61 e 0,88. Foram simulados cenários atuais e futuros (2070–2100), considerando aumento de 13,26% nas precipitações máximas diárias e elevação de 0,82 m no nível do mar, com e sem a implantação de reservatórios de detenção em diferentes cotas de fundo.

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Biografia do Autor

ALISSON, UFPE

Atualmente é doutorando em Tecnologia Ambiental e Recursos Hídricos, com ênfase em Recursos Hídricos, pelo Programa de Pós-graduação em Engenharia Civil da UFPE. Possui mestrado acadêmico em engenharia civil com ênfase em construção civil pela Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco (POLI/UPE) (2018). Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade de Pernambuco (2014). Ministrou no curso de engenharia civil no centro universitário Estácio do Recife, as disciplinas de Hidrologia, Hidráulica, Saneamento, Obras Hidráulicas, Estradas, Tecnologia das Construções. Cálculo 3. Ministrou no curso de engenharia civil no centro universitário Brasileiro (UNIBRA), as disciplinas de Materiais de Estruturas Viárias e Mecânica dos Solos 2. Gerente Geral de Projetos na Prefeitura do Recife. Tem experiência na área de Engenharia Civil, com ênfase em Construção Civil, atuando principalmente nos seguintes temas: drenagem urbana, estudos hidrológicos e Pavimentação.

JAIME Joaquim da Silva Pereira Cabral , ufpe

Engenheiro Civil pela Universidade Federal de Pernambuco, Mestre em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro, PhD em Métodos Computacionais Aplicados à Engenharia - Wessex Institute of Technology (Inglaterra), Pós-doutorado pela Universidade do Mississippi (USA) e Livre Docente pela Universidade de Pernambuco. Professor Associado da Universidade de Pernambuco (UPE) e professor Titular da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Tem experiência em Recursos Hídricos (Água Subterrânea e Drenagem Urbana) e em Métodos Numéricos aplicados à engenharia. Nos últimos anos tem atuado principalmente nos seguintes temas: manejo sustentável de águas pluviais urbanas, salinização de água subterrânea, subsidência de solos devido à explotação de aqüíferos, revitalização de rios urbanos, gestão de bacias hidrográficas, e modelagem computacional.

SILVANETE Severino da Silva, UFRPE

É Mestre e Doutora em Engenharia Agrícola, Especialista em Segurança do Trabalho e Docente Adjunta A da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE), vinculada à Unidade Acadêmica de Belo Jardim (UABJ), sendo integrante do corpo docente permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental (PPGECAM) da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE), Campus Agreste. Atua nas áreas de ensino, pesquisa, extensão universitária e inovação tecnológica, com ênfase em recursos hídricos, saneamento ambiental, sustentabilidade e tecnologias aplicadas ao semiárido brasileiro.Possui experiência consolidada na formação de recursos humanos e na coordenação e execução de projetos de pesquisa, extensão e inovação, sendo colaboradora eventual da Fundação de Amparo à Ciência e Tecnologia do Estado de Pernambuco (FACEPE). É líder do Grupo de Estudos, Pesquisas e Extensão com Águas e Tecnologias Ambientais (desde 2024) e participa dos grupos Tratamento e Manejo de Resíduos para o Desenvolvimento Sustentável do Semiárido, Grupo de Agrometeorologia no Semiárido (GAS), Engenharia de Recursos Naturais e Meio Ambiente, Manejo de Solo, Água e Planta na Região Semiárida e Sistemas Dinâmicos.Apresenta expressiva produção científica, com 47 artigos publicados (sendo 1 aceito e indexado na Revista Brasileira de Recursos Hídricos RBRH), 14 capítulos de livros e 51 trabalhos em anais de eventos. Possui 17 trabalhos indexados na SciELO (48 citações), 8 na Scopus (5 citações) e 20 no Google Scholar (57 citações). Atua como revisora e consultora editorial de periódicos nacionais e internacionais, incluindo CAATINGA, Revista Macambira, Acta Scientiarum. Technology e Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental.É professora dos cursos de graduação em Engenharia Hídrica, Engenharia de Controle e Automação, Engenharia Química e Engenharia da Computação. Possui 2 orientações de mestrado em andamento, 1 coorientação de mestrado, 5 orientações de iniciação científica, além de 33 Trabalhos de Conclusão de Curso orientados e participação em 54 bancas examinadoras, incluindo doutoramentos e concursos públicos.Entre as principais realizações acadêmicas destacam-se: a coordenação de projetos de pesquisa nas áreas de recursos hídricos, saneamento ambiental e inovação tecnológica, com resultados divulgados em periódicos indexados e eventos científicos nacionais e internacionais; o desenvolvimento de protótipos e metodologias aplicadas; a contribuição em duas patentes de invenção registradas no INPI; a liderança e participação em eventos científicos de relevância nacional e internacional, incluindo o I Seminário de Alternativas Sustentáveis para Captação, Reúso e Armazenamento de Água (I SASCRA), Simpósios Brasileiros de Recursos Hídricos, Fóruns Latino-Americanos da Água, SBPC e ABES; e a atuação em projetos interinstitucionais, com destaque para o projeto MoRHinga Plataforma Web para Monitoramento Inteligente de Recursos Hídricos e Gestão das Áreas de Influência dos Reservatórios do Estado de Pernambuco (FACEPE).Graduada em Ciência e Tecnologia pela Universidade Federal Rural do Semiárido (UFERSA) e em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Campina Grande (UFCG), realizou estágio acadêmico internacional na Universidad Autónoma de Chiapas (UNACH), México. Seus interesses de pesquisa concentram-se em recursos hídricos, saneamento, qualidade da água, legislação ambiental, manejo de bacias hidrográficas e manejo integrado de água e solo.

ANDERSON Luiz Ribeiro de Paiva, UFPE

Professor Associado do Departamento de Engenharia Civil e Ambiental (DECIV), do Centro de Tecnologia e Geociências (CTG), da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). Com graduação em Engenharia Civil pela UFPE (2002), mestrado em Engenharia Civil pela UFPE (2004) e doutorado em Engenharia Civil pela UFPE (2009), com período de doutorado sanduíche na Freie Universität Berlin (2006). Atualmente é membro permanente e vice-coordenador do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil (PPGEC) da UFPE, e também membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental (PPGECAM) da UFPE. Membro fundador da Associação Águas do Nordeste (ANE), e associado da Associação Brasileira de Recursos Hídricos (ABRHidro), membro titular do Conselho Estadual de Recursos Hídricos (CRH-PE), representando a ABRHidro. Tem experiência na área de Engenharia Sanitária, com ênfase em Recursos Hídricos, atuando principalmente nos seguintes temas: águas subterrâneas, filtração em margem, zona hiporreica, qualidade de água, análise estatística para recursos hídricos e drenagem urbana.

SIMONE ROSA DA SILVA, UPE

Possui graduação em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1989), mestrado em Engenharia Civil pelo Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS (1993) e doutorado em Engenharia Civil com ênfase em Recursos Hídricos e Tecnologia Ambiental pela Universidade Federal de Pernambuco (2006). Atualmente é Professora Associada da Escola Politécnica da Universidade de Pernambuco, docente permanente do Mestrado em Engenharia Civil. As principais áreas de atuação são hidrologia, gestão de recursos hídricos e segurança de barragens.

Referências

Ahiablame, L. M., Engel, B. A., &Chaubey, I. (2012). Effectiveness of low impact development practices: Literature review and suggestions for future research. Water, Air, & Soil Pollution, 223, 4253–4273. https://doi.org/10.1007/s11270-012-1189-2

Alves, M. E. P., Fan, F. M., Paiva, R. C. D., Siqueira, V. A., Fleischmann, A. S., Brêda, J. P., Laipelt, L., & Araújo, A. A. (2022). Assessing the capacity of large-scale hydrologic-hydrodynamic models for mapping flood hazard in southern Brazil. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 27. https://doi.org/10.1590/2318-0331.272220220009

AGÊNCIA PERNAMBUCANA DE ÁGUAS E CLIMA (APAC). Dados hidrometeorológicos do estado de Pernambuco. Recife: APAC, 2025. Disponível em: http://www.apac.pe.gov.br. Acesso em: 10 de abril de 2026.

AGÊNCIA PERNAMBUCANA DE ÁGUAS E CLIMA (APAC).

Pernambuco Tridimensional – PE3D.

Disponível em: https://pe3d.pe.gov.br/

Acesso em: 14 abril de 2026.

AGÊNCIA NACIONAL DE ÁGUAS E SANEAMENTO BÁSICO (ANA). Hidroweb: Sistema de Informações Hidrológicas. Brasília: ANA, 2025. Disponível em: https://www.snirh.gov.br/hidroweb/. Acesso em: 10 de março de 2026.

Apel, H., Benisch, J., Helm, B., Vorogushyn, S., &Merz, B. (2024). Fast urban inundation simulation with RIM2D for flood risk assessment and forecasting. Frontiers in Water, 6. https://doi.org/10.3389/frwa.2024.1310182.

Araújo, D.C.S., Montenegro, S.M.G.L., Silva, S.F., Farias, V.E.M., Rodrigues, A.B. (2024). Analysis of climate change scenarios using CMIP6 models in Pernambuco, Brazil. Brazilian Journal of Environmental Sciences, 59, e1868.https://doi.org/10.5327/Z2176-94781868

Banjara, M., Bhusal, A., Ghimire, A. B., &Kalra, A. (2024). Impact of land use and land cover change on hydrological processes in urban watersheds: Analysis and forecasting for flood risk management.Geosciences, 14(2), 40. https://doi.org/10.3390/geosciences14020040

Bates, P. D., Quinn, N., Sampson, C. C., Smith, A. M., Wing, O. E. J., Sosa, J., Savage, J., et al. (2021). Combined modeling of US fluvial, pluvial, and coastal flood hazard under current and future climates. Water ResourcesResearch, 57(2), e2020WR028673. https://doi.org/10.1029/2020WR028673

Bendoni, M., Caparrini, F., Cucco, A., Taddei, S., Anton, I., Paranunzio, R., Mocali, R., Perna, M., Sacco, M., Corongiu, M., Ortolani, A., Gharbia, S., & Brandini, C. (2026). Multiscale modeling for coastal cities: Addressing climate change impacts on flood events at urban scale. Natural Hazards and Earth System Sciences, 26, 709–736. https://doi.org/10.5194/nhess-26-709-2026

Bevacqua, E., Maraun, D., Vousdoukas, M. I., Voukouvalas, E., Vrac, M., Mentaschi, L., &Widmann, M. (2019). Higher probability of compound flooding from precipitation and storm surge in Europe under anthropogenic climate change. Science Advances, 5(9), eaat7791. https://doi.org/10.1126/sciadv.aaw5531

Borrelli P., Robinson D.A, Fleischer L.R, Lugato E, Ballabio C, Alewell C, Meusburger K, Modugno S, Schütt B, Ferro V, Bagarello V, Oost KV, Montanarella L, Panagos P. An assessment of the global impact of 21st century land use change on soil erosion. Nat Commun. 2017 Dec 8;8(1):2013. doi: 10.1038/s41467-017-02142-7. PMID: 29222506; PMCID: PMC5722879.

Chow, V. T. (1959). Open-channel hydraulics. McGraw-Hill.

Chou, S. C.; Marengo, J. A.; Lyra, A. A.; Sueiro, G.; Pesquero, J. F.; Alves, L. M.; Kay, G.; Betts, R.; Chagas, D. J.; Gomes, J. L.; Bustamante, J. F.; Tavares, P. Assessment of climate change over South America under RCP 4.5 and 8.5 downscaling scenarios. American Journal of Climate Change, v. 3, p. 512–525, 2014.

Costabile, P., Costanzo, C., Ferraro, D., Macchione, F., &Petaccia, G. (2020). Performances of the new HEC-RAS version 5 for 2-D hydrodynamic-based rainfall-runoff simulations at basin scale: Comparison with a state-of-the-art model. Water, 12(9), 2326. https://doi.org/10.3390/w12092326

Dahal, D., & Kojima, T. (2025). Evaluating the performance of hydrological models for flood discharge simulation in the Wangchu River Basin, Bhutan. Hydrology, 12(3), 51. https://doi.org/10.3390/hydrology12030051

Elagca, A., &Dis, M. O. (2022). Application of ArcGIS, HEC-GeoHMS and HEC-HMS for estimation of rainfall-runoff process: Case study over Ballikaya Basin. Acta Scientiarum. Technology, 44, e58360. https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v44i1.58360

Fletcher, T. D., Shuster, W., Hunt, W.F., Ashley, R., Butler, D., Arthur, S., Trowsdale, S., Barraud, S., Semadeni-Davies, A., Bertrand-Krajewski, J.-L., Mikkelsen, P.S., Rivard, G., Uhl, M., Dagenais, D., &Viklander, M. (2015). SUDS, LID, BMPs, WSUD and more – The evolution and application of terminology surrounding urban drainage. Urban Water Journal, 12(7), 525–542. https://doi.org/10.1080/1573062X.2014.916314.

Fonseca Neto, G. C., Silva Júnior, M. A. B., Cabral, J. J. da S. P., & Silva, A. C. (2022). Áreas Vulneráveis Ao Aumento Do Nível Do Mar Em Cidades Costeiras: Um Estudo Na Cidade Do RECIFE, BRASIL. Journal of Hyperspectral Remote Sensing, 12(1), 20–27. https://doi.org/10.29150/2237-2202.2022.252409.

Fonseca, A. F., Rodrigues, D. T., Gonçalves, W. A., Cabral Júnior, J. B., Souza, D. O., & Santos e Silva, C. M. (2025). Probability of sub-hourly extreme precipitation events in Recife, Brazil. Journal of South American Earth Sciences, 164,105670. https://doi.org/10.1016/j.jsames.2025.105670

Fowler, H. J., Lenderink, G., Prin, A.F., Westra, S., Allan, R.P., Ban, N., Barbero, R., Berg, P., Blenkinsop, S., Do, H.X., Guerreiro, S., Haerter, J.O., Kendon, E.J., Lewis, E., Schaer C., Sharma, A., Villarini, G., Wasko, C., & Zhang, X. (2021). Anthropogenic intensification of short-duration rainfall extremes. Nature Reviews Earth & Environment, 2, 107–122. https://doi.org/10.1038/s43017-020-00128-6

IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) (2014). Climatechange 2014: Synthesis report.

PAINEL BRASILEIRO DE MUDANÇAS CLIMÁTICAS. Base Científica das Mudanças Climáticas no Brasil: Contribuição do Grupo de Trabalho 1 ao Primeiro Relatório de Avaliação Nacional do PBMC. Rio de Janeiro: PBMC, 2014.IPCC (IntergovernmentalPanelonClimateChange) 2021). Climate change 2021: The physical science basis. Cambridge University Press.

Itagaki, O.; Bermudez, D.B.S.; Zemmoto. T.; Ohara, M. (2021). Proposal of a method for assessing combined flood risk reduction effect by hazard control measures and exposure reduction measures based on limited data. Journal of Flood Risk Management, v.14, n. 3, p. 1-15. https://doi.org/10.1111/jfr3.12714

Jeong, M., Kwon, M., Cha, J.-H., & Kim, D.-H. (2024). High flow prediction model integrating physically and deep learning-based approaches with quasi real-time watershed data assimilation. Journal of Hydrology, 636, 131304. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2024.131304

Kilicarslan, B. M., &Temimi, M. (2024). Simulating block-scale flood inundation and streamflow using the WRF-Hydro model in the New York City metropolitan area. Natural Hazards, 120, 10043–10066. https://doi.org/10.1007/s11069-024-06597-y

Lima, L. D. B., Silva, C. E. M., Oliveira, C. M. E., Rodrigues Junior, J.C., & Gomes, D.P. (2025). Mapping of flood-susceptible areas in Recife-PE/Brazil. EspaçoemRevista, 27(1), 21–44. https://doi.org/10.70261/er.v27i1.74841

Lu, W.; Xia, W.; Shoemaker, C.A. (2022). Surrogate global optimization for identifying cost-effective green infrastructure for urban flood control with a computationally expensive inundation model. Water Resources Research, v.58, n.4, p. 1-23.https://doi.org/10.1029/2021WR030928

MAPBIOMAS. (2023). MapBiomas Brasil. Disponível em: https://brasil.mapbiomas.org/. Acesso em: 20 de março de 2026.

Marengo, J. A., Cunha, A.P., Cuartas, L.A., Leal, K.R.D., Brodel, E., Seluchi, M.E., Michelin, C.M., Baião, C.F.P., Angulo, E.C., Almeida, E.K., Kazmierczak, M.L., Mateus, N.P.A., Silva, R.C., & Bender, F. (2021). Extreme drought in the Brazilian Pantanal in 2019–2020. Frontiers in Water, 3. https://doi.org/10.3389/frwa.2021.639204.

Moftakhari, H. R., Schubert, J. E., Aghakouchak, A., Sanders, B. F.,& Matthew, R. A. (2022). Compounding effects of sea level rise and fluvial flooding. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119(13), e2118285119. https://doi.org/10.1073/pnas.2118285119.

Moon, H.-T.; Kim, J.-S.; Chen, J.; Yoon, S.-K.; Moon, Y.-I.

Mitigating urban flood hazards: Hybrid strategy of structural measures and green infrastructure.

International Journal of Disaster Risk Reduction, v. 108, 2024, 104542.https://doi.org/10.1016/j.ijdrr.2024.104542.

Moriasi, D. N., Arnold, J. G., Van Liew, M. W., Bingner, R. L., Harmel, R. D., &Veith, T. L. (2007). Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulations. Transactions of the ASABE, 50(3), 885–900. https://elibrary.asabe.org/abstract.asp?aid=23153

Muñoz-Castro, E., Anderson, B.J., Astagneau, P.C., Swain, D.L., Mendoza, P.A., & Brunner, M.I. (2026). How well do hydrological models simulate streamflow extremes? Hydrology and Earth System Sciences, 30, 825–848. https://doi.org/10.5194/hess-30-825-2026

Nguyen, M., Wilson, M.D., Lane, E.M., Brasington, J., & Pearson, R.A. (2026). Quantifying uncertainty in flood predictions due to river bathymetry estimation. Hydrology and Earth System Sciences, 30, 183–203. https://doi.org/10.5194/hess-30-183-2026

Park, H. J., Song, S. M., Kim, D. H., & Lee, S. O. (2025). Study on the effectiveness of multi-dimensional approaches to urban flood risk assessment. z, 15(14), 7777. https://doi.org/10.3390/app15147777.

Prefeitura do Recife (2020). Plano diretor de drenagem urbana do Recife.

Rodrigues, A. B. (2025). Modelagem bidimensional de inundações na bacia do rio Fragoso em uma área costeira altamente urbanizada com influência das marés. Geo UERJ, Rio de Janeiro, v. 47, 2025. DOI: https://doi.org/10.12957/geouerj.2025.76153. Disponível em: https://www.e-publicacoes.uerj.br/geouerj/article/view/76153.

Salvadore, E.; Bronders, J.; Batelaan, O.

Hydrological modelling of urbanized catchments: A review and future directions. Journal of Hydrology, v. 529, p. 62–81, 2015.

DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2015.06.028

Silva Júnior, M. A. B., & Silva, S. R. (2016). Impactos da urbanização no sistema de drenagem do Recife-PE. Revista Brasileira de Geografia Física, 9(6), 2034-2053 https://doi.org/10.26848/rbgf.v9.6.p2034-2053

Tang, B., &Gallien, T. (2023). Predicting compound coastal flooding in embayment-backed urban catchments: Seawall and storm drain implications. Journal of Marine Science and Engineering, 11(7). https://doi.org/10.3390/jmse11071454.

USACE (United States Army Corps of Engineers) (2016). HEC-RAS river analysis system: User’s manual (Version 5.0).

Vasconcelos, Ronald Fernando Albuquerque (org.). Recife: drenagem urbana – entre os rios e o mar: caminhos e descaminhos das águas na cidade. Recife: CepeEditora, 2022.

Wing, O. E. J., Lehman, W., Bates, P.D., Sampson, C.C., Quinn, N., Smith, A.M., Neal, J.C., Porter, J.R., &Kousky, C. (2022). Inequitable patterns of US flood risk in the Anthropocene. Nature Climate Change, 12, 156-162.https://www.nature.com/articles/s41558-021-01265-6#citeas

Zhou, Q., Mikkelsen, P. S., Halsnæs, K., &Arnbjerg-Nielsen, K. (2022). Framework

for economic pluvial flood risk assessment considering climate change effects and adaptation benefits. Journal of Hydrology, 414-415, 539-549. https://doi.org/10.1016/j.jhydrol.2011.11.031

Zhou, Q., Sun, T., & Smith, J. (2024). How urban form impacts flooding. Nature Communications, 15. https://doi.org/10.1038/s41467-024-50347-4

Zhu, Q., Qin, X., Zhou, D., Yang, T., & Song, X. (2024). Impacts of spatiotemporal resolutions of precipitation on flood event Lsimulation based on multimodel structures – a case study over the Xiang River basin in China. Hydrology and Earth System Sciences, 28 (7), 1665–1686.https://doi.org/10.5194/hess-28-1665-2024

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Publicado

2026-05-23

Como Citar

Caetano da Silva, A., Joaquim da Silva Pereira Cabral , J., Severino da Silva, S., Luiz Ribeiro de Paiva, A., & ROSA DA SILVA, S. (2026). Avaliação hidrodinâmica de medidas de controle de cheias na bacia do Rio Jiquiá (Recife–PE) sob cenários de mudanças climáticas. Revista Brasileira De Geografia Física, 19(02), 1157–1180. https://doi.org/10.26848/rbgf.v19.02.p1157-1180

Edição

Seção

Hidrogeografia e Recursos Hídricos

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