Conservação de volume em modelos simplificados de propagação de vazão
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2012 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFRGS |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/10183/229908 |
Resumo: | O método de Muskingum-Cunge é amplamente utilizado para cálculos de propagação de vazão em rios, especialmente como um módulo de modelos hidrológicos mais complexos. Na sua forma não linear este método permite representar a propagação de cheias em rios com planícies de inundação e permite estimar com mais eficácia as vazões extremas. Entretanto, problemas na conservação de volume podem ocorrer em função da aplicação de esquemas não lineares. Modificações recentes foram propostas ao método de Muskingum-Cunge não linear pa ra compensar ou evitar estes erros de volume. Uma dessas modificações, proposta por Todini (2007), denominada aqui de método Muskingum-Cunge-Todini (MCT). O presente trabalho avalia o método MCT em termos comparativos com outros métodos de propagação de vazão em um canal hipotético, além de verificar sua aplicação em um trecho do Rio São Francisco, Brasil. Para a avaliação dos resultados foram utilizadas dois indicadores de desempenho: o coeficiente de Nash-Sutcliffe e o erro de volume. A aplicação comparativa no canal hipotético o confirmou que o modelo de Muskingum-Cunge não linear convencional não conserva o volume adequadamente, sendo este problema mais pronunciado em rios de baixa declividade (erro maior que 4% para uma declividade de 0,0001 m/m). Além disso, foi observado que o modelo MCT praticamente elimina os erros de conservação de volume (erro de 0,01% para uma declividade de 0,0001 m/m). A aplicação do método MCT em um trecho do Rio São Francisco também apresentou resultados satisfatórios. O coeficiente de Nash-Sutcliffe alcançou um valor máximo de 0,98 enquanto o erro de volume médio foi de apenas 0,8%. |
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Pontes, Paulo Rógenes MonteiroCollischonn, Walter2021-09-16T04:22:44Z20121414-381Xhttp://hdl.handle.net/10183/229908000876540O método de Muskingum-Cunge é amplamente utilizado para cálculos de propagação de vazão em rios, especialmente como um módulo de modelos hidrológicos mais complexos. Na sua forma não linear este método permite representar a propagação de cheias em rios com planícies de inundação e permite estimar com mais eficácia as vazões extremas. Entretanto, problemas na conservação de volume podem ocorrer em função da aplicação de esquemas não lineares. Modificações recentes foram propostas ao método de Muskingum-Cunge não linear pa ra compensar ou evitar estes erros de volume. Uma dessas modificações, proposta por Todini (2007), denominada aqui de método Muskingum-Cunge-Todini (MCT). O presente trabalho avalia o método MCT em termos comparativos com outros métodos de propagação de vazão em um canal hipotético, além de verificar sua aplicação em um trecho do Rio São Francisco, Brasil. Para a avaliação dos resultados foram utilizadas dois indicadores de desempenho: o coeficiente de Nash-Sutcliffe e o erro de volume. A aplicação comparativa no canal hipotético o confirmou que o modelo de Muskingum-Cunge não linear convencional não conserva o volume adequadamente, sendo este problema mais pronunciado em rios de baixa declividade (erro maior que 4% para uma declividade de 0,0001 m/m). Além disso, foi observado que o modelo MCT praticamente elimina os erros de conservação de volume (erro de 0,01% para uma declividade de 0,0001 m/m). A aplicação do método MCT em um trecho do Rio São Francisco também apresentou resultados satisfatórios. O coeficiente de Nash-Sutcliffe alcançou um valor máximo de 0,98 enquanto o erro de volume médio foi de apenas 0,8%.The Muskingum-Cunge method is widely used to calculate streamflow routing in rivers, especially as a module for more complex hydrological models. In its non-linear form, this method allows representing flood routing in rivers with flood plains and allows estimating the extreme flows more effectively. However, volume conservation problems may occur because of the use of non-linear schemes. Recent modifications were proposed for the non-linear Muskingum-Cunge method, to compensate or avoid these volume errors. This modification was called Muskingum-Cunge-Todini (method (MCT). The present paper evaluates the MCT method comparing it to other streamflow routing methods in a hypothetical canal, besides looking at its application in a stretch of River Sâo Francisco, Brazil. To evaluate the results, two performance indicators were used: the Nash-Sutcliffe coefficient and volume error. The comparative application in the hypothetical canal confirmed that the conventional non-linear Muskingum-Cunge model does not conserve the volume adequately, and that this problem is more marked in low slope rivers (error greater than 4% for a 0.0001 m/m slope). Besides, it was observed that the MCT model practically eliminates the conservation errors of volume (error of 0.01% for a slope of 0.0001m/m). The MCT method used for a stretch of the River São Francisco also presented satisfactory results. The Nash-Sutcliffe coefficient achieved a maximum value of 0.98, while the mean volume error was only 0.8%.application/pdfporRbrh : revista brasileira de recursos hídricos. Porto Alegre, RS. Vol. 17, n. 4 (out./dez. 2012), p. 83-96Modelos hidrodinamicosMuskingumPropagação de vazõesPlanície de inundaçãoVolume conservationNon-linear Muskingum-CungeSimplified flow modelsConservação de volume em modelos simplificados de propagação de vazãoVolume conservation in simplified streamflow routing models info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/otherinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT000876540.pdf.txt000876540.pdf.txtExtracted Texttext/plain39201http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/229908/2/000876540.pdf.txt470efe8b89a1fba580e9f00e1e184068MD52ORIGINAL000876540.pdfTexto completoapplication/pdf1726267http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/229908/1/000876540.pdfc1cd20243330970957d8fa5dcb1fec38MD5110183/2299082021-09-19 04:37:04.397007oai:www.lume.ufrgs.br:10183/229908Repositório de PublicaçõesPUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestopendoar:2021-09-19T07:37:04Repositório Institucional da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false |
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