Amílcar Soares Júnior Mestrando de Ciências da Computação - UFPB

Transcrição

1 Modelagem hidrológica com o GeoCISA Cristiano Das Neves Almeida Prof. Adjunto da Universidade Federal da Paraíba Centro de Tecnologia Departamento de Engenharia Civil e Ambiental Amílcar Soares Júnior Mestrando de Ciências da Computação - UFPB Elaborado em: 13/Mai/2010 João Pessoa / PB

2 ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO O ciclo hidrológico O modelo hidrológico SMAP O estudo de caso Ferramentas de apoio à modelagem Resultados do modelo

3 O CICLO HIDROLÓGICO

4 A ESTRUTURA DO SMAP O modelo hidrológico SMAP (Lopes et Al., 1981) Modelo matemático do tipo chuva-vazão Concentrado Conceitual Baseado em 2 reservatórios Camada superficial Camada subterrânea

5 A ESTRUTURA DO SMAP O modelo hidrológico SMAP (Lopes et Al., 1981) Dados de entrada Precipitação Evapotranspiração potencial Vazão observadas (para comparação na calibração e validação) Balanço de massa nos 2 últimos reservatórios dv/dt = I O dv/dt Variação do volume no tempo I Entradas no reservatório O Saídas do reservatório

6 A ESTRUTURA DO SMAP Conceitualização do ciclo hidrológico Tu = RSol/Str Tu Teor de umidade RSol Nível d água do res. 1 Str Nível máximo do res. 1 Es = P.Tu E2 Es Escoamento superficial P Precipitação E2 Parâmetro regulador do Es (0,1< E2 < 10) RSol i+1 = RSol i +P i -Es i Rec i Er i Eb = RSub.(1 k)

7 O ESTUDO DE CASO: CALIBRAÇÃO e VALIDAÇÃO Calibração para o posto fluviométrico de Mamuaba Área de drenagem: 120 km 2 Período de dados pluviométricos: 1/ /1988 Período de dados fluviométricos: 1/ /1988 Período de calibração: 1/ /1972 (1 anos) Passo de tempo de cálculo (mensal) Passo de tempo de obtenção dos resultados (mensal) Calibração manual

8 A ESTRUTURA DO SMAP Influência do parâmetro E2 no escoamento superficial (Es) (P = 100 mm e Tu = 10%) 70,0 60,0 50,0 Es 40,0 30,0 20,0 10,0 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 E2

9 A ESTRUTURA DO SMAP Influência do parâmetro k no escoamento subterrâneo (Eb) (RSub = 20 mm) Eb ,2 0,4 0,6 0,8 k

10 Ferramentas de apoio à modelagem Selecionar bacia Ferramenta Thiessen Camadas (Layers) Ativar/Desativar Modelo SMAP

11 Preparação dos dados para modelagem hidrológica 1 Ativar camadas de trabalho 1 Bacias hidrográficas 2 Postos pluviométricos 3 Postos fluviométricos Observação: cuidado com a ordem de ativação!!!

12 1 Ativar camadas de trabalho

13 Preparação dos dados para modelagem hidrológica 2 Selecionar bacia para simulação 1 Bacia hidrográfica

14 2 Selecionar bacia para simulação

15 Preparação dos dados para modelagem hidrológica 3 Ativar a ferramenta Thiessen 1 Ativação de um retângulo na área de trabalho 2 Mover/redimensionar para que o mesmo cubra a área de trabalho 3 2 cliques sobre o retângulo para desenhar o Thiessen Observação: tenha calma, pois o sistema depende da velocidade de conexão da Internet

16 3 Ativar a ferramenta Thiessen

17 3 Ativar a ferramenta Thiessen

18 Preparação dos dados para modelagem hidrológica 4 Ativar o modelo SMAP 1 Clicar sobre o botão Modelo Obs: O polígono de Thiessen será base para realização da pesquisa na base de dados: Bacia hidrográfica de simulação Postos pluviométricos Postos fluviométricos

19 4 Ativar o modelo SMAP

20 5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal

21 5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal Dados básicos

22 5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal Dados plu, flu e evp

23 5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal Condições iniciais, parâmetros e execução do modelo

24 Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo 1 Vazões calculadas/observadas 2 Indicadores estatísticos 3 Hidrograma

25 Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo - Vazões calc/obs

26 Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo/ Indicadores estatísticos

27 Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo/ Hidrograma