Análise da incerteza de hidrogramas unitários sintéticos na estimativa da vazão de projeto em duas bacias hidrográficas pequenas

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pedroso, Andréia, 1986-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/64376
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Michael Mannich
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spelling Pedroso, Andréia, 1986-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalMannich, Michael, 1984-2021-06-09T16:45:29Z2021-06-09T16:45:29Z2019https://hdl.handle.net/1884/64376Orientador: Prof. Dr. Michael MannichDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 07/06/2019Inclui referências: p.85-88Resumo: Os hidrogramas unitários sintéticos (HUS) são ferramentas de grande utilidade para a estimativa de vazões máximas em bacias hidrográficas desprovidas de registros históricos de medições. Entretanto, apesar da aplicação funcional, esses métodos possuem muitas incertezas e, dado o grau de empirismo e subjetividade envolvido, nem sempre produzem resultados compatíveis com a realidade. Nesse contexto, o objetivo deste estudo é analisar comparativamente a incerteza da aplicação dos métodos de HUS de Snyder, SCS e Clark, largamente utilizados, em relação aos hidrogramas observados, nas bacias hidrográficas das estações fluviométricas Fazendinha (65010000) e Porto Vitória (65365000), localizadas no estado do Paraná, consideradas pequenas do ponto de vista de área de drenagem. Inicialmente, foi realizada a consistência dos dados pluviométricos e fluviométricos utilizados, visando reduzir as incertezas nos dados de entrada, bem como nos hidrogramas observados. Para a análise comparativa entre os hidrogramas simulados e observados selecionou-se um total de 34 eventos chuvavazão, com diferentes tempos de recorrência da chuva de projeto. Para a simulação de todos os HUS utilizou-se o software computacional HEC-HMS 4.2.1, considerando diferentes abordagens a partir de combinações entre os valores máximos e mínimos dos parâmetros de entrada, tanto da chuva efetiva quanto de cada modelo de HUS em particular. A partir dos resultados obtidos, constatou-se que os três métodos analisados, via de regra, superestimaram as vazões de pico para ambas as bacias hidrográficas em estudo. O HUS do SCS produziu as maiores vazões de pico e, consequentemente, os maiores erros, enquanto o HUS de Snyder produziu os menores erros. Adicionalmente, os resultados obtidos a partir da chuva efetiva estimada para cada evento pelo método do coeficiente de escoamento direto, em detrimento do método do Número da Curva, mostrou que os HUS são fundamentalmente modelos conservadores, de modo que uma abordagem arrojada na estimativa dos parâmetros de entrada conduz a resultados com menores erros nas vazões de pico simuladas. As duas áreas de estudo consideradas apresentaram grande variabilidade entre si quanto aos erros nas vazões simuladas. De modo geral, a magnitude dos erros foi menor para a estação Porto Vitória (65365000) em comparação com aqueles obtidos para a estação Fazendinha (65010000). Esse fato pode estar relacionado à diferença entre as áreas de drenagem e características hidrológicas dos locais de estudo. Adicionalmente, não foi identificada tendência de melhoramento dos métodos de HUS com o aumento do tempo de recorrência da chuva de projeto. Palavras-chaves: Incerteza. Hidrograma unitário sintético. Pequenas bacias hidrográficas.Abstract: Synthetic unit hydrographs (HUS) are useful tools for the estimation of maximum flows in watersheds lacking historical records of measurements. However, despite functional application, these methods have many uncertainties and, given the degree of empiricism and subjectivity involved, do not always produce results consistent with reality. In this context, the objective of this study was to comparatively analyze the uncertainty of the application of the Snyder, SCS and Clark HUS methods, widely used, in relation to the observed hydrograms, in the watersheds of the gage stations Fazendinha (65010000) and Porto Vitória (65365000), located in the state of Paraná, considered small from the point of view of drainage area. Initially, the pluviometric and fluviometric data were used to reduce the uncertainties in the input data, as well as in the hydrographs observed. For the comparative analysis between the simulated and observed hydrograms a total of 34 rainfall-runoff events were selected, with different return period of the design rainfall. For the simulation of all HUS, computational software HEC-HMS 4.2.1 was used, considering different approaches from combinations between the maximum and minimum values of the input parameters of both effective rainfall and each model of HUS in particular. From the results obtained, it was verified that the three methods analyzed, in general, overestimated the peak flows for both basins under study. SCS HUS produced the highest peak flows and consequently the largest errors while Snyder's HUS produced the smallest errors. In addition, the results obtained from the effective rainfall estimated for each event by the direct flow coefficient method, instead of the Curve Number method, showed that HUS are fundamentally conservative models, so that an audacious approach in estimating the parameters input leads to results with smaller errors in simulated peak flows. The two study areas considered presented great variability among them in terms of the errors in the simulated flows. In general, the magnitude of the errors was lower for Porto Vitória (65365000) compared to those obtained for Fazendinha (65010000). This fact may be related to the difference between the drainage areas and the hydrological characteristics of the study sites. In addition, no trend was identified for improvement of the HUS methods with the increase of the return period of the design rainfall. Key-words: Uncertainty. Synthetic unit hydrograph. Small hydrographic basins.1 arquivo (102 p.) : il.application/pdfBacias hidrográficasRecursos HídricosHidrologia - ModelosVazanteAnálise da incerteza de hidrogramas unitários sintéticos na estimativa da vazão de projeto em duas bacias hidrográficas pequenasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ANDREIA PEDROSO.pdfapplication/pdf14179073https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/64376/1/R%20-%20D%20-%20ANDREIA%20PEDROSO.pdf6e88b92491796171ec3a9d586543ce97MD51open access1884/643762021-06-09 13:45:29.728open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/64376Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-06-09T16:45:29Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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