Assimilação de Dados de Vazão na Previsão de Cheias em Tempo-Real com o Modelo Hidrológico MGB-IPH

Meller, Adalberto; Bravo, Juan Martín; Collischonn, Walter

doi:10.21168/rbrh.v17n3.p209-224

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“…Entre os estudos destacam-se o desenvolvido por Lohani et al (2012) (2014) apresentaram análise de previsão de vazão média mensais, com antecedência de 24 meses, para a bacia do rio Tapajós, PA, utilizando modelos ARIMA e, a partir dos resultados obtidos concluíram que a metodologia adotada é uma ferramenta interessante podendo ser utilizada para analisar regime hidrológico. Meller et al (2012) descreveram um método empírico de assimilação de dados com a modelagem hidrológica distribuída, com o intuito de prever as cheias do rio Piracicaba, os resultados apontaram que o método de assimilação tem impactos positivos nos resultados das previsões. Lucas et al (2009) De acordo com a classificação de Köppen, identificamse três tipos climáticos na bacia, a saber: o clima tropical de altitude com chuvas de verão e verões frescos, presente nas vertentes das serras da Mantiqueira e do Espinhaço e nas nascentes do rio Doce; clima tropical de altitude com chuvas de verão e verões quentes, presentes nas nascentes de seus afluentes; e clima quente com chuvas de verão, presentes nos trechos médio e baixo do rio Doce e de seus afluentes.…”

Section: Introductionunclassified

Análise Comparativa De Modelos De Séries Temporais Para Modelagem E Previsão De Regimes De Vazões Médias Mensais Do Rio Doce, Colatina - Espírito Santo

Pinto

Lima

Zanetti³

2015

CeN

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Section: Introductionunclassified

Análise Comparativa De Modelos De Séries Temporais Para Modelagem E Previsão De Regimes De Vazões Médias Mensais Do Rio Doce, Colatina - Espírito Santo

Pinto

Lima

Zanetti³

2015

CeN

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“…To enhance the longer-term flow predictions a probabilistic forecasts test based on ensembles of rainfall forecasts could be carried out using different meteorological models, each of them running with different initial conditions, such the ones presented by Meller, Bravo and Collischonn (2012), , Fan, Ramos and Collischonn (2015), or Siqueira et al (2016a).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

Evaluation of upper Uruguay river basin (Brazil) operational flood forecasts

Fan

Pontes

Buarque

et al. 2017

RBRH

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System for hydrological forecasting and alert running in an operational way are important tools for floods impacts reduction. The present study describes the development and results evaluation of an operational discharge forecasting system of the upper Uruguay River basin, sited in Southern Brazil. Developed system was operated every day to provide experimental forecasts with special interest for Barra Grande and Campos Novos hydroelectric power plants reservoirs inflow, with 10 days in advance. We present results of inflow forecasted for floods occurred between July 2013 to July 2016, the period which the system was operated. Forecasts results by visual and performance metrics analysis showed a good fit with observations in most cases, with possibility of floods occurrence being well predicted with antecedence of 2 to 3 days. Comparing the locations, it was noted that the sub-basin of Campos Novos, being slower in rainfall-runoff transformation, is easier forecasted. The difference in predictability between the two basins can be observed by the coefficient of persistence, which is positive from 12h in Barra Grande and from 24h to Campos Novos. These coefficient values also show the value of the rainfall-runoff modeling for forecast horizons of more than one day in the basins.

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“…A assimilação de dados no modelo MGB-IPH é realizada através de um método empírico que utiliza as vazões observadas em tempo real para atualizar as variáveis de estado do modelo, representadas pelas vazões calculadas ao longo da rede de drenagem e pelo volume de água armazenado nos reservatórios superficial, subsuperficial e subterrâneo do modelo hidrológico (MELLER et al, 2012).…”

Section: Figura 1 -Representação Esquemática Do Efeito Da Assimilaçãounclassified

Incorporação de filtro numérico de separação de escoamento na assimilação de dados para previsão de vazões utilizando modelagem hidrológica

Fan

Meller

Collischonn

2015

RBRH

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Uma das principais etapas da previsão de vazão utilizando modelagem hidrológica é a assimilação de dados para corrigir as variáveis de estado do modelo hidrológico e tornar a condição inicial da previsão a mais próxima possível da realidade observada. Uma forma de realizar assimilação de dados é a utilização de métodos empíricos, que utilizam os dados observados para corrigir diretamente as variáveis do modelo hidrológico. Um exemplo de modelo que utiliza este tipo de técnica empírica é o MGB-IPH, recentemente muito utilizado para previsão de vazões em estudos de caso brasileiros. Contudo, nesta forma de assimilação podem ocorrer problemas quando os dados telemétricos observados apresentam descompassos sobre o volume total de água existente na bacia, o que pode se refletir em perda de qualidade nas previsões. Desta forma, no presente trabalho é apresentada uma pesquisa de investigação sobre a incorporação do uso de filtros de vazão de base para controlar a assimilação de dados empírica em modelos hidrológicos, usando como estudo de caso a técnica utilizada no modelo MGB-IPH. Partiu-se da hipótese de que é possível aprimorar a representação da recessão dos hidrogramas de uma previsão de vazão ao incorporar um controle melhorado da quantidade de água que contribui para o fluxo de base em um local, a partir do uso de filtros digitais de separação de escoamento. Para testar a hipótese foram realizados ensaios de previsões por conjunto retroativas na bacia do Rio São Francisco, na região da UHE Três Marias, para os três períodos chuvosos entre 2010 e 2013. Visualmente os resultados das previsões por conjunto mostram que o problema observado na assimilação de dados foi removido com a utilização do filtro de vazão de base. Este benefício é verificado através de uma melhoria em quatro medidas de desempenho calculadas, onde a maioria dos resultados apontou para melhoras nas previsões. Como conclusão, tem-se que a técnica testada possibilita um melhor desempenho na previsão de vazões utilizando o modelo MGB-IPH, e que o uso de filtros numéricos na assimilação de dados apresenta-se como promissor para outras aplicações similares de assimilação de dados. Palavras Chave: Assimilação de dados. Separação de escoamento. Previsão hidrológica. Modelagem hidrológica One of the key steps in streamflow forecasting using hydrologic models is data assimilation to adjust the model state variables and make the initial condition the closest possible to observed reality. One way to perform data assimilation is the use of empirical methods, utilizing the observed data to directly fix the variables of the hydrological model. An example of a model that uses this type of empirical technique is MGB-IPH, recently widely used for streamflow forecasting in Brazilian case studies. However, some problems may occur using this method of assimilation when the observed telemetry data mismatch the total volume of water in the basin, which may be reflected by a loss of quality in the forecasts. Thus, research about incorporating the use of baseflow separa...

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Assimilação de Dados de Vazão na Previsão de Cheias em Tempo-Real com o Modelo Hidrológico MGB-IPH

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Análise Comparativa De Modelos De Séries Temporais Para Modelagem E Previsão De Regimes De Vazões Médias Mensais Do Rio Doce, Colatina - Espírito Santo

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Incorporação de filtro numérico de separação de escoamento na assimilação de dados para previsão de vazões utilizando modelagem hidrológica

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