Desenvolveu-se um modelo para obter o hidrograma de escoamento superficial em bacias hidrográ-ficas considerando tanto o escoamento em encostas como em canais. O modelo usa a equação de intensidade, duração e frequência na análise de eventos extremos ou o pluviograma correspondente ao evento em estudo na análise de eventos específicos e a equação de Green-Ampt-Mein-Larson para estimar a taxa de infiltração. A taxa de escoamento superficial é estimada considerando o modelo de ondas cinemáticas, no qual o hidrograma para cada célula é obtido somando-se o hidrograma produzido na célula com os provenientes das células contribuintes. O modelo é mais sensível à umidade de saturação, umidade inicial, armazenamento superficial, potencial matricial na frente de umedecimento e condutividade hidráulica do solo e menos sensível ao coeficiente de rugosidade e à interceptação pela cobertura vegetal. Palavras-chave: modelagem hidrológica, hidrologia, recursos hídricosModel to obtain the runoff hydrogram in watersheds. 1. Development and sensitivity analysis AB S TR ACTA model was developed to estimate the runoff hydrogram in watersheds for hill slope and channel. The model uses the intensity-duration-frequency equation to calculate the extreme rainfall intensity and the Green-Ampt-Mein-Larson equation to estimate the infiltration rate. The runoff is calculated using the kinematic wave model and the hydrogram for each cell is obtained summing the hydrogram produced on the cell with those that come from the cells that contribute with runoff for the cell in analysis. The model is more sensible to the soil saturation moisture content, initial soil moisture, surface storage, matrix potential at wetting front and soil hydraulic conductivity, and less sensible to the surface roughness and canopy interception.
ABSTRACT:The consideration of the streamflow seasonality has a high potential to improve the water use. In order to give subsidies to the optimization of water use, it was evaluated the impact of the change of reference annual streamflow by the monthly streamflows in the potential water use throughout the hydrography of Paracatu sub-Basin. It was evaluated the impact on Q 7,10 (lowest average streamflow during a 7-day period with an average recurrence of 10 years) and on Q 95 (permanent flow present 95% of the time). The use of monthly streamflow to substitute the annual streamflow had a high potential of improvement of water resources use in the sub-Basin studied. The use of monthly Q 7,10 in substitution of annual Q 7,10 increases the potential water use that vary from about 10% in the months of lower water availability to values exceeding 200% in the months with higher availability of surface water resources. The use of monthly Q 95 in substitution of the annual Q 95 implies in changes oscillating from reduction of 37% in months of higher water restriction to values exceeding 100% in the months of higher availability, so the use of monthly Q 95 instead of the annual Q 95 enables the more rational and safe use of water resources.KEYWORDS: seasonality of streamflow, planning and management of water resources. IMPACTO DA SUBSTITUIÇÃO DAS VAZÕES DE REFERÊNCIA ANUAIS PELAS MENSAIS NO POTENCIAL DE USO DOS RECURSOS HÍDRICOS RESUMO:A consideração da sazonalidade do regime de ocorrência das vazões apresenta um potencial para o aumento da disponibilidade de uso dos recursos hídricos. Visando dar subsídios à otimização do uso da água, neste trabalho avaliou-se o impacto da substituição das vazões de referência anuais pelas mensais no potencial de uso de água ao longo da hidrografia de uma subbacia do rio Paracatu. Foi avaliado o impacto tanto na Q 7,10 (vazão mínima com sete dias de duração associada a um período de retorno de dez anos) quanto na Q 95 (vazão cuja frequência de excedência é de 95%). A utilização das vazões mensais em substituição às anuais tem um alto potencial para a melhoria das condições de uso dos recursos hídricos na bacia analisada. A utilização da vazão Q 7,10 mensal em substituição à Q 7,10 anual implica em aumentos no potencial de uso que variam de valores de cerca de 10% nos meses de menor disponibilidade até valores que excedem os 200% nos meses de maior abundância dos recursos hídricos de superfície. A utilização da vazão Q 95 mensal em substituição à Q 95 anual implica em variações do potencial que oscilam de reduções de até 37% nos meses de maior restrição hídrica até valores que excedem os 100% nos meses de maior abundância, logo, seu uso possibilita uma utilização mais racional e segura dos recursos hídricos. PALAVRAS-CHAVE:sazonalidade do regime de vazões, planejamento e gestão dos recursos hídricos
Testes preliminares realizados com o modelo hidrológico HidroBacia, indicaram desequilíbrio no seu balanço de massa, despertando a necessidade de estudos visando ao seu aperfeiçoamento; assim, o presente trabalho consistiu no aprimoramento do modelo HidroBacia a partir da localização e correção de falhas no código-fonte do seu programa computacional, essas falhas foram identificadas através da depuração do modelo durante simulações do hidrograma de escoamento superficial, utilizando-se dados de uma microbacia hidrográfica experimental. A principal causa relacionada com o desequilíbrio do balanço de massa do modelo, tinha referência com a solução das equações do modelo de ondas cinemáticas usado na propagação dos hidrogramas de escoamento superficial, cujo problema foi contornado pela substituição do algoritmo linear utilizado, Bras (1990), pelo algoritmo não-linear apresentado por Li et al. (1975). A partir desta modificação, considerada principal, e outras modificações implementadas, o balanço de massa do modelo HidroBacia foi ajustado e suas simulações passaram a gerar estimativas coerentes. Em virtude das alterações efetuadas, o HidroBacia evoluiu da versão 1.0 para a versão 1.1.
Neste artigo se apresenta avaliação do desempenho do modelo para estimativa do hidrograma de escoamento superficial em bacias hidrográficas apresentado por Silva et al. (2009). Monitorou-se uma bacia experimental localizada em Viçosa (MG), obtendo-se hidrogramas de escoamento superficial relativos a quatro eventos de precipitação. O modelo desenvolvido foi capaz de prover boa estimativa do hidrograma de escoamento superficial para estes eventos. A comparação destas estimativas com aquelas feitas por intermédio do Método Racional e do Método do Número da Curva possibilitou evidenciar superioridade do modelo desenvolvido na estimativa da vazão máxima e da lâmina total escoada. Palavras-chave: método do número da curva, método racional, modelagem hidrológicaModel to obtain the runoff hydrogram in watersheds. 2. Assessment AB S TR ACTThe model developed to obtain the runoff hydrogram (presented by Silva et al., 2009) was evaluated by the comparison of the results obtained it with those measured in one experimental watershed placed in Viçosa, Minas Gerais State -Brazil, where the runoff hydrograms to four precipitation events were obtained. The model developed was able to provide good results to estimate the hydrogram. The comparison of the results obtained with the model with those estimated by the Rational Method (to estimate the maximum flow rate) and the Curve Number Method (to estimate the maximum surface runoff depth) showed a better performance of the first.
RESUMOEste trabalho consistiu na modelagem hidrológica de uma microbacia hidrográfica utilizando-se o modelo HidroBacia, no qual o processo de infiltração da água no solo é representado por meio da equação de Green-Ampt modificada por Mein e Larson. Obtiveram-se, dentre os parâmetros desta equação, o potencial matricial na frente de umedecimento, a condutividade hidráu-lica e a umidade do solo na zona de transmissão, através de diversos métodos apresentados na literatura; desta forma, foram preparadas e testadas 36 combinações de dados de entrada, visando identificar as que apresentam melhor desempenho nas simulações do hidrograma de escoamento superficial com o modelo e se selecionaram, dentre os eventos de chuva-vazão registrados na microbacia, os 14 mais relevantes para realização das simulações. Das 36 combinações de dados de entrada testadas, seis apresentaram melhor desempenho na estimação dos hidrogramas. O modelo HidroBacia ainda necessita de aprimoramentos, juntamente com análises de sensibilidade, com vista a identificar possíveis incompatibilidades entre os dados de entrada e os respectivos resultados das simulações, uma vez que o modelo apresentou resultados incoerentes em determinadas situações. were obtained using different methods based on previous scientific literature. Thirty six input data combinations were tested in order to identify those that showed better performance on the runoff hydrograph simulations with the model. Between the rainfall-runoff events registered on watershed, the most relevant (14) of them were selected to perform the simulations. Six of 36 input data combinations tested showed better performance in the hydrograph estimations. The HidroBacia model still needs more improvenents, as well as sensitivity analysis in order to identify incompatibilities between input data and the simulation results, since the model showed incoherent results under certain situations. Palavras
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