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
ESTRUTURA DA APRESENTAÇÃO O ciclo hidrológico O modelo hidrológico SMAP O estudo de caso Ferramentas de apoio à modelagem Resultados do modelo
O CICLO HIDROLÓGICO
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
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
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)
O ESTUDO DE CASO: CALIBRAÇÃO e VALIDAÇÃO Calibração para o posto fluviométrico de Mamuaba Área de drenagem: 120 km 2 Período de dados pluviométricos: 1/1972 12/1988 Período de dados fluviométricos: 1/1972 12/1988 Período de calibração: 1/1972 12/1972 (1 anos) Passo de tempo de cálculo (mensal) Passo de tempo de obtenção dos resultados (mensal) Calibração manual
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
A ESTRUTURA DO SMAP Influência do parâmetro k no escoamento subterrâneo (Eb) (RSub = 20 mm) Eb 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 k
Ferramentas de apoio à modelagem Selecionar bacia Ferramenta Thiessen Camadas (Layers) Ativar/Desativar Modelo SMAP
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!!!
1 Ativar camadas de trabalho
Preparação dos dados para modelagem hidrológica 2 Selecionar bacia para simulação 1 Bacia hidrográfica
2 Selecionar bacia para simulação
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
3 Ativar a ferramenta Thiessen
3 Ativar a ferramenta Thiessen
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
4 Ativar o modelo SMAP
5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal
5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal Dados básicos
5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal Dados plu, flu e evp
5 Executar o modelo hidrol. SMAP Mensal Condições iniciais, parâmetros e execução do modelo
Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo 1 Vazões calculadas/observadas 2 Indicadores estatísticos 3 Hidrograma
Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo - Vazões calc/obs
Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo/ Indicadores estatísticos
Modelagem hidrológica 6 Resultados do modelo/ Hidrograma