Análise comparativa do Campus Agreste Watershed Model com diferentes modelos hidrológicos para a bacia hidrográfica do Rio Jaboatão

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: ANDRADE, João Lucas Vilar de
Orientador(a): COUTINHO, Artur Paiva
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal de Pernambuco
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pos Graduacao em Engenharia Civil
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Brasil
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/62080
Resumo: Modelos hidrológicos são representações simplificadas dos processos hidrológicos atuantes nas bacias hidrográficas, nos quais expressões e variáveis são utilizadas para simular as interações entre a precipitação e a superfície terrestre. Neste contexto, 7 modelos hidrológicos (HEC-HMS, CAWM V, GR4J, GR5J, GR6J, HYMOD e HBV) foram comparados ao simular o escoamento fluvial na Bacia Hidrográfica do Rio Jaboatão, na Zona da Mata do estado de Pernambuco. Esta bacia tem histórico de inundações, destacando-se os eventos de cheia do ano de 2022. O presente estudo realizou um levantamento de dados espaciais, como modelos digitais de terreno e dados de uso e ocupação do solo, que foram avaliados por ferramentas de geoprocessamento para caracterizar a área de estudo. Os dados processados foram utilizados na calibração do modelo para a sub-bacia da Estação Fluviométrica Moreno (Código: 39189560), no qual destaca-se a performance do HEC-HMS, que simulou a vazão a cada 15 minutos em dois cenários de discretização espacial, no qual resultou em um coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe de 0,828 no Modelo Concentrado e 0,819 no Modelo Distribuído por Sub-bacias. O CAWM V foi aplicado para 2 cenários de discretização temporal, diária e 15 minutos. A versão diária resultou NSE de 0,840 enquanto no sub-diário o valor foi 0,76. Ao avaliar os modelos do NCRRT o GR6J obteve NSE de 0,814; GR4J com 0,748 e GR5J com 0,746. As ferramentas de otimização de parâmetros presentes no CAWM garantiram a qualidade estatística dos modelos desenvolvidos.
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spelling ANDRADE, João Lucas Vilar dehttp://lattes.cnpq.br/6291996608395537http://lattes.cnpq.br/9407718849634806COUTINHO, Artur Paiva2025-04-02T17:09:25Z2025-04-02T17:09:25Z2024-09-02ANDRADE, João Lucas Vilar de. Análise comparativa do Campus Agreste Watershed Model com diferentes modelos hidrológicos para a bacia hidrográfica do Rio Jaboatão. 2024. Dissertação (Mestrado em Engenharia Civil) – Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2024.https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/62080Modelos hidrológicos são representações simplificadas dos processos hidrológicos atuantes nas bacias hidrográficas, nos quais expressões e variáveis são utilizadas para simular as interações entre a precipitação e a superfície terrestre. Neste contexto, 7 modelos hidrológicos (HEC-HMS, CAWM V, GR4J, GR5J, GR6J, HYMOD e HBV) foram comparados ao simular o escoamento fluvial na Bacia Hidrográfica do Rio Jaboatão, na Zona da Mata do estado de Pernambuco. Esta bacia tem histórico de inundações, destacando-se os eventos de cheia do ano de 2022. O presente estudo realizou um levantamento de dados espaciais, como modelos digitais de terreno e dados de uso e ocupação do solo, que foram avaliados por ferramentas de geoprocessamento para caracterizar a área de estudo. Os dados processados foram utilizados na calibração do modelo para a sub-bacia da Estação Fluviométrica Moreno (Código: 39189560), no qual destaca-se a performance do HEC-HMS, que simulou a vazão a cada 15 minutos em dois cenários de discretização espacial, no qual resultou em um coeficiente de eficiência Nash-Sutcliffe de 0,828 no Modelo Concentrado e 0,819 no Modelo Distribuído por Sub-bacias. O CAWM V foi aplicado para 2 cenários de discretização temporal, diária e 15 minutos. A versão diária resultou NSE de 0,840 enquanto no sub-diário o valor foi 0,76. Ao avaliar os modelos do NCRRT o GR6J obteve NSE de 0,814; GR4J com 0,748 e GR5J com 0,746. As ferramentas de otimização de parâmetros presentes no CAWM garantiram a qualidade estatística dos modelos desenvolvidos.Hydrological models are simplified representations of the hydrological processes occurring in watersheds, where expressions and variables are used to simulate the interactions between precipitation and the land surface. In this context, seven hydrological models (HEC-HMS, CAWM V, GR4J, GR5J, GR6J, HYMOD, and HBV) were compared in simulating river flow in the Jaboatão River Basin, located in the Zona da Mata region of Pernambuco, Brazil. This basin has a history of flooding, with notable events occurring in 2022. The present study conducted a survey of spatial data, including digital elevation models and land use and land cover data, which were evaluated using geoprocessing tools to characterize the study area. The processed data were used to calibrate the model for the sub-basin of the Moreno Fluviometric Station (Code: 39189560), where the performance of HEC-HMS stood out, simulating flow at 15-minute intervals in two spatial discretization scenarios. The model resulted in a Nash-Sutcliffe efficiency coefficient of 0,828 for the Lumped Model and 0,819 for the Sub-basin Distributed Model. The CAWM V model was applied in two temporal discretization scenarios: daily and 15-minute intervals. The daily version resulted in an NSE of 0,840, while the sub-daily version achieved a value of 0,76. Among the NCRRT models, GR6J obtained an NSE of 0,814, GR4J 0,748, and GR5J 0,746. The parameter optimization tools available in CAWM ensured the statistical quality of the developed models.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Engenharia CivilUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessModelagem hidrológicaHEC-HMSCAWM VNCRRTCiclo HidrológicoAnálise comparativa do Campus Agreste Watershed Model com diferentes modelos hidrológicos para a bacia hidrográfica do Rio Jaboatãoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPEORIGINALDISSERTAÇÃO João Lucas Vilar de Andrade.pdfDISSERTAÇÃO João Lucas Vilar de Andrade.pdfapplication/pdf6766665https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/62080/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Jo%c3%a3o%20Lucas%20Vilar%20de%20Andrade.pdfd3b1b0d7b43223a5645609e7e2e48b6eMD51CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/62080/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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