Calibração hierárquica do modelo swat em uma bacia hidrográfica Catarinense

Brighenti, Tássia Mattos; Bonumá, Nadia Bernardi; Chaffe, Pedro Luiz Borges

doi:10.21168/rbrh.v21n1.p53-64

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“…Assim, o intervalo de valores adotado no processo de calibração foi definido com base em trabalhos dessa natureza (Santhi et al, 2001;Andrade et al, 2012;Arnold et al, 2012;Brighenti et al, 2016 Uma etapa importante do processo de calibração e validação de um modelo hidrológico é a análise dos hidrogramas gerados e a comparação entre os resultados medidos e simulados. Na Figura 2, são apresentados os hidrogramas gerados nas fases de calibração e validação do SWAT.…”

Section: Resultsunclassified

Calibração e validação do modelo SWAT para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica do litoral norte catarinense

Blainski¹,

Acosta²,

Nogueira³

2017

Rev. ambiente água

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RESUMOOs estudos hidrológicos em bacias experimentais têm sido realizados devido à necessidade de compreensão dos processos que controlam o movimento da água e sedimentos e seus impactos na disponibilidade e qualidade das águas. Os modelos hidrológicos são ferramentas com alto potencial para a simulação de cenários hipotéticos em diferentes escalas. Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a eficácia do modelo SWAT para representação do fluxo hidrossedimentológico em uma bacia hidrográfica catarinense a partir dos procedimentos usuais de calibração e validação. O estudo foi realizado na bacia do rio Camboriú com uma área de 195 km². Na análise do desempenho do modelo comparou-se os dados de vazão e sólidos transportados medidos e simulados na seção de controle. Os resultados obtidos atestaram a capacidade do SWAT para as simulações hidrossedimentológicas nessa bacia. Entretanto, foi preciso realizar a sua calibração para que as simulações atendessem os critérios de qualidade estabelecidos. Após a calibração, observou-se uma tendência de subestimativa das variáveis simuladas, porém, dentro de limites aceitáveis. Além disso, foi possível comprovar a eficiência do modelo para simulação das curvas de permanência das variáveis estudadas, caracterizando o SWAT como uma ferramenta importante na gestão de bacias hidrográficas como a do rio Camboriú.Palavras-chave: gestão, transporte de sedimentos, vazão.Calibration and validation of the SWAT model for hydrologic simulation in a river basin located in the north coast of Santa Catarina ABSTRACT Hydrological studies in experimental basins have been widely carried out in order to understand the processes that control the movement of water and sediment and their impact on the availability and quality of water. For this purpose, the hydrological models are used to simulate hypothetical scenarios at different spatial and temporal scales. The goal of this study was to evaluate the efficiency of the SWAT model to represent the hydrosedimentological flow

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“…Assim, o intervalo de valores adotado no processo de calibração foi definido com base em trabalhos dessa natureza (Santhi et al, 2001;Andrade et al, 2012;Arnold et al, 2012;Brighenti et al, 2016 Uma etapa importante do processo de calibração e validação de um modelo hidrológico é a análise dos hidrogramas gerados e a comparação entre os resultados medidos e simulados. Na Figura 2, são apresentados os hidrogramas gerados nas fases de calibração e validação do SWAT.…”

Section: Resultsunclassified

Calibração e validação do modelo SWAT para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica do litoral norte catarinense

Blainski¹,

Acosta²,

Nogueira³

2017

Rev. ambiente água

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“…Assim, o intervalo de valores adotado no processo de calibração foi definido com base em trabalhos dessa natureza (Santhi et al, 2001;Andrade et al, 2012;Arnold et al, 2012;Brighenti et al, 2016 Um aspecto importante associado à observação dos hidrogramas e sedimentogramas (Figuras 2 e 3) refere-se à dificuldade de simulação das vazões de cheia e, consequentemente, dos picos de sólidos transportados no período. Outros autores relataram as mesmas dificuldades e consideraram como aspectos limitantes a simplificação da distribuição das chuvas, o intervalo de simulação adotado na modelagem maior que o tempo de concentração das sub-bacias e o monitoramento hidrológico e climático com intervalo de coleta diário.…”

Section: Resultsunclassified

“…Valores de NSE<0 demonstram que a utilização da média dos valores observados é melhor do que os resultados simulados (Brighenti et al, 2016). A tendência média entre valores simulados e medidos é expressa pelo CMR (Equação 4).…”

Section: Funções Objetivounclassified

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2017

Rev. ambiente água

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Source: AUGUSTO, M. R.et al. Simulação numérica da dispersão do sulfeto de hidrogênio emitido por um reator UASB para tratamento de esgoto doméstico. Rev. Ambient. Água, Taubaté, vol. 12 n. 2, p. 215-225, 2017. ABSTRACTThis study evaluates the application of a polymeric microfiltration membrane in a gravitational filtration module and its combination with granular activated carbon (GAC) impregnated with copper, resulting in a hybrid process. The proposed system would be used to improve the quality of water for human consumption in developing countries. Permeate flux, pH, Escherichia coli removal, color, turbidity and free chlorine removals were evaluated in the applied process. Instrumental techniques, such as N2 adsorption at 77 K, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX) analyses were used to characterize the proposed membrane and adsorbent. The GAC ensured higher chlorine removals, as well as higher permeate flux. Furthermore, the GAC impregnated with copper oxide nanoparticles exhibited higher Escherichia coli removal. Therefore, the hybrid gravitational membrane system applying GAC impregnated with copper oxide could be considered as a potential alternative point-of-use treatment to improve the quality of water for human consumption.

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“…The p-factor is acceptable (above 0.70) for the monthly streamflow validation of the 2006 year by strategies S1 and S2, and for the 2009 year by all strategies, except for S3. Brighenti, Bonumá and Chaffe (2016) applied SWAT model to simulate the water cycle for the Negrinho river basin, which is a subbasin for the present study area. The authors calibrated and validated SWAT model on monthly and daily time steps and also reported difficulties to validate the year of 2006.…”

Section: Calibration and Validation Strategiesmentioning

confidence: 99%

Multi-variable SWAT model calibration with remotely sensed evapotranspiration and observed flow

Franco

Bonumá

2017

RBRH

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Although intrinsic, uncertainty for hydrological model estimation is not always reported. The aim of this study is to evaluate the use of satellite-based evapotranspiration on SWAT model calibration, regarding uncertainty and model performance in streamflow simulation. The SWAT model was calibrated in a monthly step and validated in monthly (streamflow and evapotranspiration) and daily steps (streamflow only). The validation and calibration period covers the years from 2006 to 2009 and the study area is the upper Negro river basin, situated in Santa Catarina and Paraná. SWAT-CUP was used to calibrate and validate the model, using SUFI-2 with KGE (Kling-Gupta Efficiency) as objective function. Different calibration strategies were evaluated, considering single-variable and multi-variable calibration, using streamflow and evapotranspiration. Compared to conventional single-variable calibration (streamflow only), multi-variable calibration (streamflow and evapotranspiration, simultaneously) produce better streamflow performance, especially for low flow periods and daily step validation. Despite that, no evidence of reduction of streamflow prediction uncertainty was observed. SWAT model calibration using solely evapotranspiration still requires further studies.Keywords: Uncertainty; METRIC; SUFI-2; Kling-Gupta Efficiency (KGE). RESUMOApesar de intrínseca, a incerteza das estimativas de modelos hidrológicos nem sempre é apresentada nos estudos relacionados. O presente trabalho procura avaliar o uso de evapotranspiração proveniente de sensoriamento remoto na calibração do modelo SWAT, em relação às incertezas e desempenho da simulação de vazão. O modelo SWAT foi calibrado em escala mensal e validado em escala mensal (vazão e evapotranspiração) e diária (somente vazão). O período de calibração e validação compreende os anos entre 2006 e 2009 e a área de estudo é a bacia hidrográfica do alto rio Negro, localizada nos estados de Santa Catarina e Paraná. As calibrações e validações foram realizadas no SWAT-CUP, pelo SUFI-2, utilizando como função objetivo o índice KGE (Kling-Gupta Efficiency). Diferentes estratégias de calibração foram avaliadas, considerando o uso individual e simultâneo (multi-variável) da vazão e evapotranspiração. Comparada com a calibração convencional (somente com dados de vazão), a calibração multi-variável (evapotranspiração + vazão) apresentou melhor desempenho da simulação de vazão, especialmente para baixas vazões e para validação em escala diária. Entretanto, a calibração multi-variável não foi capaz de evidenciar diminuição nas incertezas envolvidas nas estimativas de vazão. A calibração do modelo SWAT utilizando somente dados de evapotranspiração ainda depende da realização de mais estudos. Palavras-chave: Incertezas; METRIC; SUFI-2; Kling-Gupta Efficiency (KGE).RBRH, Porto Alegre, v. 22, e35, 2017Multi-variable SWAT model calibration with remotely sensed evapotranspiration and observed flow

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Calibração hierárquica do modelo swat em uma bacia hidrográfica Catarinense

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Calibração e validação do modelo SWAT para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica do litoral norte catarinense

Calibração e validação do modelo SWAT para simulação hidrológica em uma bacia hidrográfica do litoral norte catarinense

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Multi-variable SWAT model calibration with remotely sensed evapotranspiration and observed flow

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