Effects of return periods on flood hazard mapping: an analysis of the UFSC Campus Basin, Florianópolis city, Brazil

Abstract

The development of urban areas exacerbates flood risk by increasing both runoff and the exposure of population and infrastructure. In this study, we highlight the importance of return period choice on flood hazard degree and flood hydraulics characteristics. We use the UFSC campus basin as a test bed and combine a hydrological and a hydrodynamic model to define the flood hazard intensity and flood hazard degree. Six hazard intensity maps were elaborated using different return periods (2, 10, 25, 50, 100 and 500-years) that characterize low and high recurrence scenarios. The low recurrence hazard map can be ideal to verify hazard effects on buildings, while the high recurrence hazard map helps to identify people security. All variables related to the rainfall effect and its consequences (e.g. rainfall intensity, flood mean velocity, and total flood area) follow a logarithmic relationship, with a small variation for higher return periods. We highlight how different return periods can influence flood hydraulics and flood hazard and should therefore be considered in flood hazard mapping.

Avaliação de velocidade de rios em bacias montanhosas, região sul de Santa Catarina

“…Essa velocidade multiplicada pela profundidade, resulta em um índice de perigo de 0,75 m 2 .s -1 que, segundo a classificação de Stephenson (2002), pode expor as pessoas ao perigo quando estiverem dentro do rio. Segundo Zambrano et al (2020) e Monteiro et al (2021), esse valor de índice de perigo deve ser utilizado para identificação de risco no momento de enchente e inundação. Com base nos critérios de perigo estabelecidos desses autores, os valores da Tabela 3 indicam que a medição de velocidade de campo foi executada no máximo possível, ou seja, não foi possível realizar a medição de velocidade no momento em que a profundidade era maior.…”

“…Entretanto, em regiões onde se têm dados hidrológicos (vazão) e topográficos disponíveis é possível a aplicação de modelos hidrodinâmicos, por exemplo o HEC-RAS 2D que calcula a velocidade, profundidade do fluxo e permite avaliar a distribuição espacial e temporal dessas características ao longo do canal (Brunner, 2016). O modelo HEC-RAS 2D foi recentemente aplicado à bacia urbana (Monteiro et al, 2021) e à leque aluvial (Vasconcellos et al, 2021) no Brasil, demonstrando seu desempenho satisfatório. No entanto, ainda é pouco utilizado para avaliar a velocidade em bacias montanhosas, devido à dificuldade de simular o comportamento hidráulico e a topografia complexa dessas regiões (Pinos e Timbe, 2019).…”

Natural hazards affecting cultural heritage: assessment of flood and landslide risk for the 28 existing Norwegian stave churches

“…Figure 3 shows two examples of HA constituted by dimension and geographical extent of alluvial plains which merge the three return periods of 20-, 200- and 1000-year (violet color) over which past periodic flooding occurred in proximity of rivers beds, lakes and seacoast and/or where past rock and earth's movements (brown color) happened. The relationship between the return period and the HA in case of floods (discharges assessment) follows a logarithm formula like that highlighted in Monteiro et al . (2021), while the probability distribution and the landslide area follow a power law fit.…”

Análise De Inundações Em Bacias Montanhosas No Sul Do Brasil Por Meio De Monitoramento E Modelagem

“…Segundo Monteiro et al (2021), um mapa de perigo de inundação representa a distribuição espacial das consequências potenciais das inundações, que podem ser quantificadas em função da intensidade e probabilidade de ocorrência de uma inundação. Sendo a intensidade da inundação caracterizada pela força da água que pode de desestabilizar pessoas, veículos e edificações.…”

“…Um dos modelos hidrodinâmicos muito utilizado para simular a propagação do escoamento é o HEC-RAS (Hydrological Engineering Center -River Analysis System), desenvolvido pelo Centro de Engenharia Hidrológica do Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA (USACE, 2016). Esse modelo tem sido amplamente utilizado para o mapeamento de inundação e de perigo de inundação em várias partes do mundo (Motevallie Vafakah, 2016;Kheradmand et al, 2018;Pasquieret al, 2018) e no Brasil (Tschiedel e Paiva, 2018;Monteiro et al, 2021). Em bacias montanhosas o HEC-RAS foi utilizado para o mapeamento de inundação Sattar et al, (2019), Syafri et al, (2020), Pinos e Timbe (2019) e Amora et al, (2016).…”