No dia 15 de fevereiro de 2022, uma chuva extrema atingiu a cidade de Petrópolis. As consequências desse evento foram a ocorrência de inundações, deslizamentos de terra, destruição de moradias e lotes comerciais, RIBEIRO, 2022, desencadeando na morte de 233 pessoas, GANDRA, 2022 e 119 locais atingidos que necessitam de obras de recuperação, DIÁRIO DE PETRÓPOLIS, 2022. O Primeiro distrito de Petrópolis é uma das regiões mais atingidas por inundações, em decorrência das características topográficas e orográficas da região, bem como das intervenções urbanas realizada ao longo dos anos. Este trabalho tem como intuito realizar um estudo de caso do Centro Histórico do município de Petrópolis, RJ e da bacia hidrográfica do rio Quitandinha, analisar o sistema de drenagem das regiões e propor uma solução estrutural para mitigação das inundações, a partir de uma simulação hidrodinâmica no Modelo de Escoamento de Células, MODCEL. Os resultados apresentam uma melhoria de 97 por cento da lâmina d água precipitada na seção crítica da Avenida Koeler com a implementação de uma galeria extravasora de seção 3 x 8 m na rua Treze de Maio, bairro do Centro. A alternativa de melhoria da capacidade hidráulica do rio Quitandinha apresenta redução de 2,44 m do nível d água entre a rua Coronel Veiga e a rua General Rondon, porém denota um acréscimo de 23 por cento das inundações na seção crítica da Avenida Koeler, o que inviabiliza a adoção dessa alternativa. A combinação das alternativas de solução para o Centro Histórico de Petrópolis e a bacia hidrográfica do rio Quitandinha se trata do cenário mais otimista para mitigação de inundações no Primeiro distrito de Petrópolis, uma vez que registra uma redução de 50 por cento d lâmina d água precipitada na seção crítica da Avenida Koeler e redução de 2,44 m do nível d água entre a rua Coronel Veiga e rua General Rondon.