Augusto César Vieira Getirana
Resumo
O desflorestamento crescente e as mudanças climáticas são considerados como os importantes fatores atuantes na alteração da disponibilidade hídrica na bacia Amazônica. Tais mudanças podem afetar gravemente a biodiversidade e a produção hidroelétrica na região. Visto que previsões confiáveis não podem ser realizadas sem uma rede de monitoramento hidrológico adequado, esta tese propõe metodologias que permitem a integração de dados de satélites, a altimetria espacial, em particular, na modelagem hidrológica de grandes bacias na Amazônia. O modelo MGB-IPH foi usado na simulação dos processos hidrológicos da bacia do rio Negro, o segundo maior afluente do rio Amazonas. As principais contribuições deste estudo são: i) a proposição de dois novos tratamentos na fase de pré-processamento de dados – o primeiro propõe modificações a modelos numéricos do terreno melhorando a aquisição de informações hidrológicas, enquanto o segundo apresenta uma nova discretização de bacias baseada em mini-bacias; ii) uma metodologia que permite a avaliação de simulações do modelo com dados de satélites altimétricos; iii) um procedimento para a geração de curvas-chave e estimativas de declividades e alturas de leitos de rios usando vazões simuladas e altimetria espacial; e iv) a investigação da potencialidade da integração de dados altimétricos espaciais na calibração automática de modelos hidrológicos distribuídos. Resultados indicam que a altimetria espacial constitui fonte importante na geração de dados que podem suprir e complementar a atual rede de coleta e aquisição de dados hidrológicos in situ, que, em função de sua carência, inibe e limita a modelagem hidrológica de grandes bacias na Amazônia.
Abstract
Increasing deforestation and climate change are considered as important factors with respect to changes of standards for the Amazon basin water availability. These changes can greatly impact biodiversity and also hydropower production in this region. Moreover, no reliable prevision can be carried out without a proper hydrological monitoring network. This thesis proposes a methodological approach that enable the integration of satellite data, spatial altimetry, in particular, into the large scale hydrological modeling of the Amazon basin. The MGB-IPH hydrological model has been used to simulate the hydrological processes of the Negro River basin, the second biggest tributary of the Amazon River. The main contributions of this study are: i) the proposition of two new treatments in the data pre-processing phase - the first one deals with digital elevation model modifications to improve hydrological information acquisition, while the second one proposes a watershed discretization approach based on mini-basins; ii) a procedure that allows hydrological model output flows to be evaluated taking into account spatial altimetry data; iii) the generation of rating-curves and the estimation of river bed heights and slopes by using modeled streamflow and spatial altimetry; and iv) the investigation of the potential of spatial altimetry data to be integrated into the automatic calibration of distributed hydrological models. The results indicate that spatial altimetry is an important source for generating data that can supply and complement in situ dataset, which, due to its scarcity, inhibits and constrains the adequate modeling of hydrological processes at large basins in Amazon.
