Rafael Carneiro Di Bello
Título
Análise do Comportamento da Umidade do Solo no Modelo Chuva-Vazão Smap Ii – Versão com Suavização Hiperbólica Estudo de Caso: Região de Barreiras na Bacia do Rio Grande-Ba
Resumo
Os modelos hidrológicos determinísticos do tipo chuva-vazão possuem várias simplificações em relação ao meio físico que buscam representar. Apesar disso, tais modelos são muito valiosos na engenharia de recursos hídricos, em especial em áreas com grande carência de dados fluviométricos ou de difícil previsibilidade. A baixa complexidade estrutural, menor exigência nos dados de entrada e relativa facilidade de calibração são fatores que apontam os modelos concentrados como ferramentas ainda bastante úteis aos hidrólogos, a despeito dos avanços dos modelos distribuídos. O presente trabalho visa trazer à tona a questão da representatividade da umidade do solo nesses modelos, onde o tratamento usual ignora a importância de tal variável nas condições iniciais, e a sua evolução no interior desses modelos é, em geral, uma incógnita. O comportamento da variável umidade do solo foi observado no modelo SMAP II (Lopes, Braga e Conejo, 1981; Dib, 1986), o qual trabalha com três reservatórios lineares conceituais (superficial, solo e subsolo). A versão utilizada incorpora uma rotina de suavização hiperbólica (Xavier, 1982), que permite a aplicação de algoritmos mais poderosos de calibração automática dos parâmetros. Como estudo de caso, escolheu-se a região do município de Barreiras-BA, onde foi realizada campanha de campo no mês de dezembro de 2003, tornando disponível um conjunto de medições de umidade do solo (SMEX03, 2003) na bacia do rio Grande. Através de uma análise de sensibilidade onde foram comparados os dados reais e simulados, determinou-se a influência do valor de umidade do solo para o modelo em estudo. O assunto, no entanto, não fica esgotado, e alguns tópicos são identificados para exploração em trabalhos posteriores.
Abstract
The deterministic conceptual rainfall-runoff models have several simplifications if compared with the physical environment which they are expected to represent. Even so, these models are very useful in water resources engineering, especially in areas with few streamflow data or forecasting problems. The low structural complexity, less data set demand and calibration facilities are advantages of lumped models, despite the progress in the development of distributed models. This work intends to emphasize the role of soil moisture performance in these models, where, frequently, the initial conditions are unknown and its evolution inside the model is not followed. The soil moisture behavior in SMAP II model (Lopes, Braga e Conejo, 1981; Dib, 1986), which works with three linear conceptual reservoirs (surface runoff, soil surface zone and groundwater flow), was observed. The computational version applied uses a hyperbolic smoothing routine (Xavier, 1982), which makes possible the application of powerful minimization algorithms. The case study was Barreiras region in the Bahia State (Brazil), where a soil moisture field campaign was conducted in December 2003, making available a database of soil moisture measurements (SMEX03, 2003) in the Grande river watershed. The influence of soil moisture was revealed for the SMAP model through a sensitivity analysis, where simulated and field measured data were compared. However, the subject of this work is still opened to discussion and some research topics are identified for future researches.
