ANÁLISE COMPARATIVA DE MODELOS HIDROLÓGICOS EM FUNÇÃO DE SUAS ESTRUTURAS E PARAMETRIZAÇÃO E DE RESULTADOS DE APLICAÇÕES EM BACIAS HIDROGRÁFICAS
Nome: Thais Covre Delboni
Tipo: Dissertação de mestrado acadêmico
Data de publicação: 23/12/2019
Orientador:
Nome |
Papel |
|---|---|
| Antonio Sérgio Ferreira Mendonça | Orientador |
Banca:
| Nome |
Papel |
|---|---|
| Antonio Sérgio Ferreira Mendonça | Orientador |
| Diogo Costa Buarque | Coorientador |
| José Antônio Tosta dos Reis | Examinador Interno |
| Marco Aurélio Costa Caiado | Examinador Externo |
Resumo: A escolha de modelos hidrológicos para simulação de vazões em bacias hidrográficas
é um desafio, e a comparação entre modelos e seus desempenhos pode ajudar
pesquisadores na seleção do modelo adequado para condições específicas. Neste
estudo, foram analisadas teoricamente as características dos modelos hidrológicos
distribuídos Soil and Water Assessment Tool (SWAT) e Modelo de Grandes Bacias
(MGB) quanto às representações dos processos e complexidades. Os desempenhos
dos dois modelos foram avaliados e comparados considerando aplicações nas
simulações de vazões na bacia do Rio Itapemirim, com área de drenagem
aproximadamente 6.000 km2
, localizada no sul do estado do Espírito Santo, Brasil. Os
desempenhos dos modelos foram analisados para sete seções transversais de
controle na bacia, considerando registros de vazões diárias para o período de tempo
1999 a 2013.
Análise de sensibilidade dos parâmetros dos modelos permitiu identificação daqueles
mais influentes contribuindo para a calibração dos modelos. Ambos foram calibrados
considerando um período de seis anos e, em seguida, validados utilizando um período
independente de seis anos, sendo comparadas vazões diárias simuladas e
observadas. As médias dos coeficientes de Nash-Sutcliffe (NSE and NSElog) e de
determinação (R2) estimados, considerando as sete estações de controle na bacia do
rio Itapemirim, tanto para o período de calibração como para o de validação, para as
simulações com o modelo MGB foram em torno de dez por cento maiores do que as
correspondentes ao SWAT. Considerando critérios de classificação elaborados por
Moriasi et al. (2015), estes valores de coeficientes indicam que as simulações
realizadas com o modelo SWAT podem ser classificadas como satisfatórias e as
realizadas com o MGB como boas. Porém, quando analisados os erros percentuais
relativos a reproduções, principalmente de vazões máximas e mínimas anuais, estes
se apresentaram altos para muitas seções de controle. Desta forma, critérios
empíricos de classificação de desempenhos de modelos, como o proposto por estes
autores, devem ser utilizados com cautela e considerando os objetivos da modelagem.
As diferenças nos desempenhos dos modelos podem ser atribuídas principalmente
aos mecanismos de geração e produção de escoamento dos dois modelos.
Resultados não permitem concluir que qualquer dos modelos hidrológicos utilizados
seja superior ao outro para todos os locais nem para todas as medidas de
desempenho de modelos. Não há consenso nas pesquisas em modelagem de chuvavazão sobre qual estrutura de modelo deve ser preferida, uma vez que fatores como
formulação do modelo, parametrização e habilidade do modelador possuem grande
influência nas precisões das simulações.
