Uso de dados de radar meteorológico em modelo hidrológico SCS-CN para estimativa de escoamento superficial

• Autor(a) principal: Bárbara Hass Miguel
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do INPE
• Texto Completo: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21b/2018/03.07.17.46

As enchentes e inundações são comuns em muitas cidades brasileiras, decorrentes do inadequado processo de urbanização e das atividades humanas. A impermeabilização do solo diminui ou impossibilita a infiltração da água da chuva, causando um grande aumento do escoamento superficial. Em vista deste cenário, o presente trabalho tem como objetivo implementar o modelo hidrológico Soil Conservation Service SCS-CN, a fim de estimar o escoamento superficial na bacia hidrográfica do Rio Jacaré Guaçu, através da utilização de estimativas de chuva de radar meteorológico. Essa bacia hidrográfica apresenta uma área de 1820 km² e está localizada na região central do estado de São Paulo, abrangendo importantes municípios do estado como Araraquara e São Carlos. Para esse modelo, foram utilizados dados do radar meteorológico do Centro de Meteorologia de Bauru IPMet/Unesp referentes ao ano de 2013. Na validação das estimativas de chuva do radar, foram utilizados dados de 18 estações pluviométricas. A quantificação da precipitação pluviométrica representativa de toda a bacia foi estimada através dos polígonos de Thiessen. Para a validação dos dados de radar, foram testadas 3 relações 𝑍-𝑅 : Calheiros, Jones e Marshall Palmer. Os melhores resultados da validação foram obtidos pela relação Marshall-Palmer que apresentou o maior 𝑟2, mas sempre subestimando o valor precipitado. Já para o ajuste entre a chuva observada pelas estações e a chuva estimada pelo radar, utilizou-se um método alternativo de interpolação das estações para saber qual foi a chuva mais representativa para a bacia em 2013. Após o ajuste, observou-se uma maior semelhança entre a média diária dos dois instrumentos. Em seguida, para a implementação do modelo SCS-CN, criou-se uma rotina com base nos sentidos de fluxo obtidos com a grade de Local Drainage Direction (LDD), que utiliza o algoritmo D8 para a definição de uma célula vizinha à qual é drenada a água de cada elemento do espaço celular. A escolha dos eventos analisados foi realizada através da aplicação de um filtro digital de separação de escoamentos nos dados de vazão coletados por uma estação fluviométrica localizada no exutório da bacia. A implementação de um modelo hidrológico distribuído utilizando estimativas de chuva de radar meteorológico apresentou resultados satisfatórios, mostrando-se uma importante ferramenta para o monitoramento e previsão hidrometeorológica.