Desenvolvimento De Um Modelo Chuva-Vazão via Tank Model E Calibração Automática

Abstract

RESUMO: Como a precipitação é um fator que afeta diretamente as estimativas de vazão, visou-se neste estudo, avaliar as vazões resultantes da execução de um modelo chuva-vazão baseado em “tanques”, e denominado Tank Model, para duas séries históricas de precipitação na Bacia Hidrográfica do Rio Manoel Alves da Natividade, no Estado de Tocantins. Os parâmetros do modelo foram determinados utilizando programação não-linear e evolucionária para intervalos temporais diferentes para as séries de dados (diário e mensal), para fins de comparação dos resultados. Os resultados evidenciaram que as resoluções simuladas para dados mensais se mostraram mais ajustadas às vazões observadas do que as resoluções para dados diários, apontando que vazões diárias não são indicadas para as estimativas de vazões pelo Tank Model. Os conjuntos de parâmetros estimados foram considerados satisfatórios, possibilitando alta eficiência de modelagem. Assim, o estudo pôde contribuir para a geração de séries de vazões sintéticas confiáveis, permitindo simular o comportamento de reservatórios para diversos cenários de uso da água, principalmente em regiões carentes de dados climatológicos representativos ou que apresentam falhas longas nos dados das séries de vazões, o que é muito comum no Brasil. ABSTRACT: As rainfall affects directly estimations of runoff, this study focused on runoff analysis resulting from the application of a rainfall-runoff model based on tanks - Tank Model. To this end two historical series of precipitation on Manoel Alves River Basin, State of Tocantins, Brazil, have been used. The model parameters were obtained by automatic calibration by using two different optimization methods (nonlinear programming and genetic algorithms) as well as two different intervals for time series data (monthly and daily) in order to compare the results. The results have shown that the simulated data for monthly resolutions were more consistent than those ones obtained for daily data when comparing the observed runoff. The study demonstrated that it is not advisable to use daily data for the calculations of streamflow forecasting by Tank Model. The set of estimated parameters was considered satisfactory, which can enable modeling efficiently. The study could contribute to the generation of reliable synthetic discharge series, which can allow simulations of reservoir behavior for various water use scenarios mainly in areas with poor series data (lack of data or long gaps in data discharge series), which is very common in Brazil.

Aplicação do Tank Model como Ferramenta de Gestão na Bacia do Rio Perdizes – Cambará do Sul/RS

“…De acordo com Rocha e Silveira (2021) destinos turísticos de vários países têm sido atingidos por eventos extremos associados às mudanças climáticas, como inundações. Pereira et al (2016) ressaltaram que para evitar que estudos hidrológicos sejam inviabilizados devido à escassez de dados, nas últimas décadas diversos modelos hidrológicos foram desenvolvidos e aperfeiçoados, criando mecanismos que relacionam os dados de vazão com os de precipitação, os chamados modelos precipitação-vazão. Vasconcellos et al (2021), ao mapear zonas de risco em leques aluviais através de modelagem, reforçaram que na escassez de dados hidrológicos deve-se buscar metodologias menos complexas para o estudo de bacias hidrográficas, como, por exemplo, no mapeamento das cheias.…”