Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/40936
Tipo: | Dissertação |
Título: | Incertezas em modelos hidrológicos: o caso do modelo SCS/CN aplicado à Bacia Experimental de Aiuaba |
Título em inglês: | Uncertainties in hydrological models: the case of the SCS/CN model applied to the Aiuaba Experimental Basin |
Autor(es): | Rodrigues, Gláuber Pontes |
Orientador: | Araújo, José Carlos de |
Palavras-chave: | Hidrologia estocástica;Região semiárida;Análise de incertezas;Simulação de Monte Carlo |
Data do documento: | 2019 |
Citação: | RODRIGUES, Gláuber Pontes. Incertezas em modelos hidrológicos: o caso do modelo SCS/CN aplicado à Bacia Experimental de Aiuaba. 2019. 76 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Agrícola) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
Resumo: | A maioria dos processos hidrológicos que ocorrem em uma bacia hidrográfica são, em certa medida, aleatórios. Da mesma forma, também são os impactos previstos. Muitas vezes os parâmetros dos modelos utilizados para prever os múltiplos impactos (hidrológicos, econômicos, ambientais e sociais) também são incertos. Portanto, ignorar esta incerteza é ignorar a realidade. Ante isto, esta investigação teve como objetivos (i) quantificar as incertezas dos parâmetros λ e CN do modelo SCS/CN, quando aplicado a uma bacia experimental localizada em região semiárida de Caatinga preservada (10 anos de dados de precipitação e escoamento, 2005-2014) e (ii) propor um método de avaliação de desempenho de modelos hidrológicos. Foi evidenciado um comportamento bimodal nos histogramas de respostas dos dois parâmetros. Isto evidencia que tanto CN quanto λ variam também por efeito das condições de macroporosidade do solo provocada pela dinâmica das raízes na Caatinga devido à alternância entre período de estio e período chuvoso. Estes elementos alteram substancialmente as abstrações inicias e ratificam a hipótese de que o CN é variável de evento a evento. Provou-se, portanto, que as abstrações iniciais, influenciadas pela dinâmica das raízes no solo, contribuem significativamente para as incertezas na modelagem hidrológica desta bacia. A proposta de análise de incertezas do modelo hidrológico aqui desenvolvida mostrou-se adequada aos objetivos do estudo e, contanto sejam conhecidas algumas informações estatísticas fundamentais das variáveis, como a função densidade de probabilidade, pode ser reproduzida satisfatoriamente com diferentes modelos e regiões. As simulações baseadas no Método de Monte Carlo acertaram de 5 a 10% das previsões. Este número não é satisfatório e as justificativas residem na simplicidade do modelo SCS/CN e nas incertezas naturais dos processos hidrológicos. Devido ao uso amplo do SCS/CN, sugere-se que sua aplicação seja sempre associada a uma abordagem estocástica. Recomenda-se que esta metodologia seja replicada na BEA com outros modelos hidrológicos mais sofisticados, a fim de validar sua utilização em outras regiões inclusive de regime hidrológico diferente da área de estudo desta pesquisa. |
Abstract: | Most of the hydrological processes that occur in a watershed are, somehow, random. Similarly, the expected impacts are uncertain. Reports of the models used to predict the various impacts (hydrological, economic, environmental, and social) are often uncertain as well. So ignore this uncertainty is ignoring the reality of nature. The objective of this research was (i) to quantify the uncertainties of the λ and CN parameters of the SCS/CN model when applied to an experimental watershed located in the semi-arid region with preserved Caatinga (10 years of rainfall/runoff data, 2005- 2014) and (ii) to propose a method for evaluating the performance of hydrological models. It was evidenced a bimodal behavior in the histograms of the two parameters. This shows that both CN and λ vary due to soil macroporosity conditions provoked by root dynamics in the Caatinga Biome. These facts substantially alter the initial abstractions and ratify the hypothesis that the CN parameter varies from event to event. Therefore, the initial abstractions, influenced by the soil dynamics, contribute significantly to the uncertainties in the hydrological modeling of this watershed. The uncertainty analysis methodology of hydrological models developed here was adequate to the objectives of the study. As long as some fundamental statistical information of the variables, such as the probability density function, is known, it can be reproduced satisfactorily with different models and regions. The simulations based on the Monte Carlo Method hit 5 to 10% of the predictions. This number is not satisfactory and the justifications lie in the simplicity of the SCS/CN model and in the natural uncertainties of the hydrological processes. Due to the wide use of SCS/CN, we suggest that its application is always associated with a stochastic approach. We also recommend that this methodology be replicated in the Aiuaba Experimental Basin with more sophisticated hydrological models in order to validate their use also in regions of different hydrological regime of the study area of this research. |
URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/40936 |
Aparece nas coleções: | PPGENA - Dissertações defendidas na UFC |
Arquivos associados a este item:
Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
---|---|---|---|---|
2019_dis_gprodrigues.pdf | 1,94 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.