Modelagem e simulação de hidrógrafas

• Autor(a) principal: Passos, Jose Raimundo de Souza
• Data de Publicação: 1993
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11142/tde-20191218-131311/
• topic: BACIA HIDROGRÁFICA; CHUVA; HIDRÓGRAFAS; MODELAGEM; SIMULAÇÃO; VAZÃO

Este estudo apresenta dois métodos de modelagem e simulação de hidrógrafas em microbacias: MSHJ - Modelos de Simulação com base no Sistema Johnson de distribuição de probabilidade, e MSHA - Modelos de Simulação com base nas Alturas de lâmina d'água, a partir de padrões de precipitação. Para tal foram isoladas 82 hidrógrafas acompanhadas das respectivas chuvas anteriores (máximo de seis), num período de 18 meses (ABR-DEZ/83), na Bacia Experimental "D" do Núcleo de Cunha, pertencente ao Instituto Florest.al de São Paulo. As variáveis consideradas em cada evento chuvoso foram: percentis (25, 50, 75 e 100%) da distribuição de volume de chuva no tempo, o volume da chuva, e as diferenças de tempo entre a chuva mais recente (chuva zero - chO) e as cinco últimas chuvas. As variáveis de localização das hidrógrafas, início e fim do escoamento (ε e λ respectivamente), e o volume total escoado (V), foram correlacionadas com as características das chuvas. Já as variáveis ligadas à forma da hidrógrafa diferiram segundo o método utilizado: MSHJ: Tais modelos são caracterizados por correlacionarem os dois parâmetros (ϒ, δ) do Sistema Johnson de Distribuição de Probabilidade, com as variáveis das chuvas; MSHA: Tais modelos são caracterizados por correlacionarem as alturas de lâmina d'água, em intervalos de tempo de 20 minutos, com as variáveis das chuvas, simulação ponto a ponto da hidrógrafa. Para a simulação foram utilizadas as próprias chuvas que alimentaram os modelos, possibilitando-se verificar a qualidade de ajuste para cada uma das 82 situações, dentro de cada método, como também comparar os dois modelos propostos. Para comparar a qualidade de simulação das hidrógrafas, foi desenvolvido um método denominado discriminantes de ajustes "Ra". Este tem como base a média e o desvio padrão dos desvios absolutos das distribuições observada e esperada. O início e fim das hidrógrafas (λ e &#949) - parâmetros de localização, estão fortemente correlacionados somente com o volume e o padrão da chuva mais recente (chO). O volume da hidrógrafa é influenciado pelas duas chuvas mais próximas. (chO e ch1), através das variáveis volume e diferença de tempo entre duas chuvas (t.chO1). O modelo MSHJ produziu hidrógrafas com formas totalmente diferentes das hidrógrafas observadas, sendo então considerado um modelo não adequado para o propósito. A baixa sensibilidade dos parâmetros de forma do Sistema Johnson de Distribuição de Probabilidade (δ e ϒ), foi a principal causa da qualidade das simulações. O modelo MSHA produziu em sua maioria hidrógrafas com formas semelhantes às hidrógrafas observadas. Das 34 equações de simulação das alturas de lâmina d'água, a variável volume da chuva mais próxima (volchO) foi a mais freqüente (87.5%), e o percentil 50 da chuva zero (p50chO) com freqüência de 25%. O método das distâncias "Ra" se mostrou adequado para a função de "medir" ajustamentos de hidrógrafas, sendo possível ser utilizado para classificar e selecionar ajustamentos de quaisquer outras variáveis.