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https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1936
Tipo do documento: | Dissertação |
Título: | Análise do processo chuva-vazão utilizando o hidrograma unitário conceitual de Nash na bacia hidrográfica do rio Santana |
Título(s) alternativo(s): | Analysis of the rain-flow process using the Nash conceptual unit hydrograph in the Santana river watershed |
Autor: | TERRA, Thiago Augusto |
Primeiro orientador: | GONÇALVES, Flávio Aparecido |
Primeiro membro da banca: | SILVEIRA, Alexandre |
Segundo membro da banca: | LUCAS, Murilo César |
Resumo: | O processo de transformação da vazão é tópico vital e desafiador na área de Hidrologia. Por se tratar de um fenômeno complexo, a transformação da chuva em vazão pode ser feita usando modelos numéricos computacionais. Os modelos numéricos podem auxiliar no entendimento dos processos relevantes da chuva-vazão em bacias hidrográficas. No entanto, desses modelos geralmente envolve muitos de parâmetros, principalmente os modelos (semi-)distribuídos. A determinação dos parâmetros da modelagem chuva-vazão é custosa em termos de tempo e valor financeiro porque depende de dados medidos em campo, em laboratório e/ou por sensoriamento remoto. Por outro lado, há modelos matemáticos (não numéricos) que não dependem muitos parâmetros para a transformação chuva-vazão. Por exemplo, o modelo do hidrograma unitário de Nash (1957) considera a bacia hidrográfica como um sistema linear que é função de apenas dois parâmetros: número de reservatórios (n); e taxa de decaimento (k). Além disso, o valor desses dois parâmetros é obtido usando séries temporais de precipitação e vazão. O objetivo desse estudo é determinar um hidrograma unitário de Nash representativo para a bacia hidrográfica do Rio Santana, Estado do Rio Grande do Sul. Serão utilizados 42 eventos de precipitação para analisar a influência dos parâmetros sob a vazão de pico e o tempo de pico. Para a separação do escoamento subterrâneo foi utilizada a análise gráfica.; A determinação dos parâmetros n e k foi feita usando o método dos momentos e a convolução do vetor de escoamento superficial unitário. Os resultados de n e k foram iguais a 4,37 e 22,91, respectivamente. considerando a média dos 42 eventos de precipitação. Foi observada uma forte correlação (r = -0,73) entre os parâmetros n e k. A vazão de pico e o tempo de pico apresentaram forte correlação (r = 0,63) com k e o tempo de pico apresentou forte correlação (r = 0,42) com n. Portanto, o hidrograma unitário de Nash pode ser utilizado para transformação chuva-vazão na área de estudo, porque atingiu um nível de correlação satisfatório, com coeficiente de determinação igual a 0,797. |
Abstract: | The process of modeling the flow from precipitation is one of the challenges that hydrology proposes to solve. Because they are complex systems, with several variables involved, the flow is often treated as a model response that is a function of a specific variable. Nash’s model (1957) considers the basin as a linear system that is a function of two parameters: number of reservoir (n) and decay rate (k). Through the series of precipitation and flow data, it is possible to find, for each event, numerical values for these parameters that can be used to model future events. In this work, the objective was to find a representative average unit hydrograph for the Santana river basin, through 42 precipitation events, and to analyze the influence that the parameters have mainly on the peak flow and peak time. For the separation of the underground flow, graphic analysis was used; to determine the parameters n and k, the method of moments and convolution of unitary surface flow vector was used to model the hydrograph. Values of n equal to 4.37 and k equal to 22,91 were found for the mean of the 42 events. These events presented the best results for modeling, even when compared with the events selected according to the considerations of Phillip (2002). There was a strong correlation between parameters n and k withs Pearson’s coefficient equal to -0,73. It was also possible to observe a strong correlation between k and peak flow, with Pearson equal to 0,63 for the selected events and a Pearson of 0,42 indicating the correlation between n and peak time. It was concluded that the representative average unit hydrograph can be used for modeling future events for this basin, as it reaches a satisfactory level of accuracy, with R² equal to 0,797, despite finding that it underestimates the peak flow and overestimates the time of discharge peak. |
Palavras-chave: | Vazão de rio. Ciclo hidrológico. Hidrogramas. |
Área(s) do CNPq: | ENGENHARIA HIDRAULICA::HIDROLOGIA |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Instituição: | Universidade Federal de Alfenas |
Sigla da instituição: | UNIFAL-MG |
Departamento: | Instituto de Ciência e Tecnologia |
Programa: | Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia Ambiental |
Citação: | TERRA, Thiago Augusto. Análise do processo chuva-vazão utilizando o hidrograma unitário conceitual de Nash na bacia hidrográfica do rio Santana. 2021. 49 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Engenharia Ambiental) - Universidade Federal de Alfenas, Poços de Caldas, MG, 2021. |
Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
Endereço da licença: | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ |
URI: | https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1936 |
Data de defesa: | 23-Fev-2021 |
Aparece nas coleções: | Mestrado |
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