Representação dos processos hidrológicos em bacia hidrográfica do semiárido paraibano com modelagem hidrológica distribuída

Abstract

RESUMO O modelo hidrológico distribuído de grandes bacias MGB–IPH vem sendo aplicado em diversas bacias hidrográficas brasileiras com resultados satisfatórios. Entretanto, a aplicabilidade desse modelo a bacias de rios intermitentes, como é típico da região semiárida brasileira, ainda é questionada e foram realizadas apenas limitadas avaliações. Esta pesquisa analisa o desempenho e a aplicabilidade do modelo MGB-IPH em representar os padrões espaço-temporais dos processos hidrológicos na bacia do Rio Piancó (PB), a montante do posto fluviométrico Piancó (área de drenagem de 4603 km2). O MGB-IPH foi executado para um período de 42 anos (1970 a 2011) a nível diário e com células regulares de 5 × 5 km. O modelo conseguiu reproduzir o comportamento geral do hidrograma observado diário e mensal, com métricas equivalentes às obtidas em estudos de bacias de rios perenes realizados com o mesmo modelo. Essas métricas também foram comparáveis ao desempenho de estudo anterior na mesma bacia, porém realizado apenas com passo de tempo mensal e outros modelos hidrológicos. Duas dificuldades principais foram a simulação dos maiores eventos de cheia e da intermitência do rio. Os processos hidrológicos intermediários à transformação chuva-vazão (evapotranspiração, armazenamento de água no solo e geração de escoamento) se mostraram coerentes em termos de sazonalidade, magnitude e distribuição espacial na bacia.

Objective functions used as performance metrics for hydrological models: state-of-the-art and critical analysis

“…This is a semiarid region with a large number of intermittent rivers. This study used daily time-series of observed streamflow from 1970 to 2011 (42 years) from Felix & Paz (2016), in which the MGB-IPH model (Collischonn et al, 2007) was applied to the subcatchment.…”

“…The river was dry in 37% of the daily time intervals of the time-series and the driest year was 1980, which saw 79% of the days without streamflow. The MGB-IPH model was calibrated and validated by Felix & Paz (2016) for the periods 1970-1990 and 1991-2011, respectively, through an automatic multi-objective calibration procedure (using NSE, LNS and ΔV as OFs), followed by a calibration refinement procedure done manually in order to obtain more representative and coherent parameters between different hydrological response units. A total of 11 parameters was calibrated as detailed in the mentioned reference.…”

“…One of these time-series used the daily calculated streamflow (Qhid) from the previous studies of Felix & Paz (2016) for the Piancó subcatchment, and Bravo et al (2009) for the Furnas subcatchment. The Qhid time series were useful for providing the basis for developing the synthetic time-series and also for serving as comparison to these time-series, as detailed bellow.…”

Regionalization of hydrological model parameters for the semi-arid region of the northeast Brazil

“…However, their results showed that the flow estimated by precipitation, obtained by radar, underestimated the magnitude of the peak flow and volume, while adequately representing the time of the peak flow with sound Nash-Sutcliffe coefficient values (0.75 -0.79). An experience in the semi-arid in the State of Paraíba is described in the study of Felix and Paz (2016) in the Piancó basin. They used the drainage area of the river station of same name as a research sub-basin, simulating the flows from the model distributed by MGB-IPH (Large Basin Model) modules.…”

“…Felix and Paz (2016) andTraore et al (2014). Many articles address the values of the performance indicators individually, and thereby, few aggregate them together.…”