Calibração de um modelo hidrológico de grandes bacias com um sistema integrado de estimativa de chuva

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Campos, André Luiz de, 1993-
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/79543
Resumo: Orientador: Prof. Dr. José Eduardo Gonçalves
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spelling Campos, André Luiz de, 1993-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalGonçalves, José Eduardo2022-10-24T15:10:16Z2022-10-24T15:10:16Z2021https://hdl.handle.net/1884/79543Orientador: Prof. Dr. José Eduardo GonçalvesDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambiental. Defesa : Curitiba, 18/06/2021Inclui referênciasResumo: Na modelagem chuva-vazão, a principal variável de entrada é a precipitação, e o entendimento de sua variação temporal e espacial é fundamental para a obtenção de bons resultados na simulação hidrológica. Convencionalmente, os volumes precipitados são medidos por estações pluviométricas, os quais são representativos de uma região no entorno do equipamento e, consequentemente, se faz necessária a aplicação de técnicas de extrapolação para obtenção de dados em regiões não monitoradas. Entretanto, as técnicas clássicas são baseadas em interpolação matemática e não consideram a evidência física da ocorrência de precipitação. O sensoriamento remoto representa uma alternativa valiosa para modelagem hidrológica devido à sua ampla cobertura, e a partir de observações por satélites e radares meteorológicos é possível a estimativa quantitativa da precipitação. Neste sentido, o uso integrado de dados de estações pluviométricas e do sensoriamento remoto tem o potencial de melhorar a acurácia das simulações hidrológicas. Este trabalho tem como objetivo avaliar o desempenho de um modelo hidrológico na bacia do rio Iguaçu quando calibrado com um sistema integrado de estimativa de chuvas. O modelo utilizado foi MGB-IPH e a fonte de precipitação foi o Siprec, um sistema que fornece dados de precipitação com base em radares meteorológicos, estações pluviométricas e estimativa quantitativas de precipitação do produto Multi-sensor Precipitation Estimate (MPE) da EUMETSAT. Duas calibrações distintas foram executadas: a primeira, considerando apenas os dados de precipitação de estações telemétricas; a segunda, considerando a precipitação estimada pelo sistema integrado. A comparação entre os dados de chuva indicou que as estimativas do Siprec tendem a superestimar as precipitações, tanto em intensidade quanto em ocorrência, em uma região de superposição das observações dos radares meteorológicos. Além disso, outras localidades apresentam precipitações subestimadas, que compensam as diferenças acumuladas de precipitação à medida que as áreas de contribuição aumentam. Na simulação hidrológica, os resultados foram satisfatórios em 75,8% dos pontos utilizando dados apenas das estações pluviométricas contra 62,1% fazendo uso do Siprec, com as métricas de desempenho obtidas com os dados convencionais ainda superiores. Apesar disso, nenhuma das duas calibrações foi capaz de simular com eficiência as vazões do ano de 2020, caracterizado pela existência de baixas vazões devido à crise hídrica ocorrida.Abstract: In rainfall-runoff modeling, the main input variable is precipitation, and the understanding of its temporal and spatial variation is the key for good hydrological simulation results. Conventionally, the precipitated volumes are measured by rain gauges, which are representative of its surroundings and, consequently, it is necessary to apply extrapolation techniques to obtain data in ungauged regions. However, classical techniques are based on mathematical interpolation and do not consider the physical evidence for the occurrence of precipitation. Remote sensing represents a valuable alternative to hydrological modeling due to its wide coverage, and from observations by meteorological satellites and radars, quantitative precipitation estimation is possible. In this sense, the integrated use of data from rain gauges and remote sensing has the potential to improve the accuracy of hydrological simulations. This paper aims to evaluate the performance of a hydrological model in the Iguaçu River basin when calibrated with an integrated rainfall estimation system. The model used was the MGB-IPH and the source of precipitation was Siprec, a system that provides precipitation data based on weather radar, rain gauges and quantitative precipitation estimates from the EUMETSAT Multi-sensor Precipitation Estimate (MPE) product. Two different calibrations were performed: the first, considering only the precipitation data from rain gauges; the second, considering the precipitation estimated by the integrated system. The comparison between the rain datasets indicated that Siprec tends to overestimate the precipitation, both in intensity and in occurrence, in a region of overlapping observations of weather radars. In addition, other locations have underestimated rainfall, which compensates for the accumulated differences in rainfall as the contribution areas increase. In the hydrological simulation, the results were satisfactory in 75.8% of the points using only data from rainfall stations against 62.1% using Siprec, with better performance metrics obtained with conventional data. Despite this, neither of the two calibrations was able to efficiently simulate the flows for the year 2020, caracterized by the existence of low flows due to the water crisis that occurred.1 recurso online : PDF.application/pdfHidrologiaSensoriamento remotoPrecipitação (Meteorologia)Bacias hidrográficasRecursos HídricosCalibração de um modelo hidrológico de grandes bacias com um sistema integrado de estimativa de chuvainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ANDRE LUIZ DE CAMPOS.pdfapplication/pdf27902576https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/79543/1/R%20-%20D%20-%20ANDRE%20LUIZ%20DE%20CAMPOS.pdf6347ba6ad5902d01350f44ea16f8816dMD51open access1884/795432022-10-24 12:10:16.702open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/79543Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-10-24T15:10:16Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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