IoT no sistema de drenagem como apoio para alerta de inundações

dc.contributor.advisor-co1Fialho, Beatriz Campos
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8262918645325638
dc.contributor.advisor-co1orcidhttps://orcid.org/0000-0002-0339-1436
dc.contributor.advisor1Miyasaka, Elza Luli
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8353923902800804
dc.contributor.advisor1orcidhttps://orcid.org/0000-0003-4480-9672
dc.contributor.authorLima, Alex Felício de
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/3276802179489325
dc.contributor.authororcidhttps://orcid.org/0000-0002-5828-7150
dc.date.accessioned2025-07-17T12:44:20Z
dc.date.issued2025-04-28
dc.description.abstractIn Brazil, among the most recurring problems in urban areas are floods. These are often pre-existing occurrences due to the hydrological and topographic characteristics of the region, but which are enhanced by the effects of urbanization in terms of waterproofing and modification of the hydrological cycle due to human actions. The ways of dealing with these events vary from structural solutions involving large macro-drainage works, to non-structural solutions, which include regulations on land use in risk regions. Between the period of manifestation of the events and the effective adoption of measures to resolve the problems, actions need to be taken to mitigate the risks and negative effects of floods. Composing these actions, Information and Communication Technologies (ICT)-based alternatives stand out, incorporating IoT (Internet of Things) and computerized management in urban security, improving responses to extreme hydrological events. These alternatives fall within the context of Smart Cities, which are cities with high levels of governance and sustainable development. Some research addresses the use of IoT for flood monitoring and alert issuance; however, no research was found that associated IoT, hydrological model and hydrodynamic model for flood forecasting and alerting. From this perspective, this work aims to develop a flood alert system model for watercourses located in urban areas based on IoT solutions and hydrological-hydrodynamic modeling. The methodological approach of this case study was based on a literature review, analysis of official data from the municipality and the watershed, field surveys, hydrological-hydrodynamic modeling, prototyping of the conceptual and physical model of the alert system, and simulation of its application. The object of validation of the study was the city of Ribeirão Preto. The proposed warning system model uses hydrometeorological data found by a Wireless Sensor Network (WSN), which are inserted into hydrological and hydrodynamic models that transform rainfall into flow and inform whether or not floods occur, including the times they occur. In the simulation performed, the flood detection model made it possible to issue a flood alert 30 minutes in advance. Therefore, the warning system model is capable of providing information so that Civil Defense or an equivalent agency can issue timely warnings to municipalities at risk so that they can take measures to reduce the social and material losses caused by flooding. It is expected that this model can be replicated in other locations and that it will serve as a basis for studies to improve research in this area.eng
dc.description.resumoNo Brasil, entre os problemas mais recorrentes em áreas urbanas, estão as inundações. Muitas vezes são ocorrências pré-existentes devido às características hidrológicas e topográficas da região, mas que são potencializadas pelos efeitos da urbanização em termos de impermeabilização e modificação do ciclo hidrológico devido às ações antrópicas. As formas de lidar com esses eventos variam desde soluções estruturais envolvendo grandes obras de macrodrenagem, até soluções não-estruturais, que englobam regulamentações sobre a utilização do solo em regiões de risco. Entre o período de manifestação dos eventos e a efetiva adoção de medidas para resolução dos problemas, ações precisam ser tomadas visando atenuar os riscos e efeitos negativos das inundações. Compondo essas ações destacam-se as alternativas baseadas em Tecnologias da Informação e Comunicação (TIC), que incorporam IoT (Internet of Things) e gestão informatizada na segurança urbana, melhorando as respostas aos eventos hidrológicos extremos. Essas alternativas se inserem no contexto das Smart Cities, as quais são cidades com altos níveis de governança e desenvolvimento sustentável. Algumas pesquisas abordam o uso de IoT para o monitoramento e emissão de alertas de inundações, entretanto não foram encontradas pesquisas que associassem IoT, modelos hidrológicos e modelos hidrodinâmicos para previsão e alerta de inundações. Nesta perspectiva, este trabalho tem por objetivo desenvolver um modelo de sistema de alertas de inundações em cursos d'água situados em áreas urbanas baseado em soluções de IoT e modelagem hidrológico-hidrodinâmica. A abordagem metodológica do presente estudo de caso foi fundamentada em revisão de literatura, análise de dados oficiais do município e da bacia hidrográfica, levantamentos de campo, modelagem hidrológico-hidrodinâmica, prototipagem do modelo conceitual e físico do sistema de alertas e simulação de sua aplicação. O objeto de validação do estudo foi o município de Ribeirão Preto. O modelo de sistema de alertas proposto utiliza-se dos dados hidrometeorológicos coletados por uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF), os quais são inseridos em modelos hidrológicos e hidrodinâmicos que realizam a transformação da chuva em vazão e informam a ocorrência ou não de inundações, incluindo os horários que estas ocorrerão. Na simulação realizada o modelo de detecção de inundação possibilitou o alerta de inundação com 30 minutos de antecedência. Portanto, o modelo de sistema de alertas é capaz de fornecer informações para que a Defesa Civil ou órgão equivalente emita avisos em tempo hábil para os munícipes em situação de risco tomarem medidas com vistas à redução dos prejuízos sociais e materiais das inundações. Espera-se que este modelo possa ser replicado para outras localidades e que sirva de base para estudos de aprimoramento de pesquisas nesta área.
dc.identifier.citationLIMA, Alex Felício de. IoT no sistema de drenagem como apoio para alerta de inundações. 2025. Dissertação (Mestrado em Engenharia Urbana) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/22331.*
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.14289/22331
dc.language.isopor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlos
dc.publisher.addressCâmpus São Carlos
dc.publisher.initialsUFSCar
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Urbana - PPGEU
dc.rightsAttribution 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/
dc.subjectInundações
dc.subjectAlertas
dc.subjectIot
dc.subjectRssf
dc.subjectCidades inteligentes
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL::ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDROLOGIA
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA CIVIL
dc.subject.cnpqCIENCIAS SOCIAIS APLICADAS::ARQUITETURA E URBANISMO::TECNOLOGIA DE ARQUITETURA E URBANISMO
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::SANEAMENTO BASICO::DRENAGEM URBANA DE AGUAS PLUVIAIS
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA SANITARIA::RECURSOS HIDRICOS::CONTROLE DE ENCHENTES E DE BARRAGENS
dc.titleIoT no sistema de drenagem como apoio para alerta de inundações
dc.title.alternativeIoT in the drainage system as support for flood warningeng
dc.typeDissertação

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