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http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A2SP4H| Type: | Dissertação de Mestrado |
| Title: | Regionalização de hidrogramas unitários em bacias não monitoradasdo estado de Minas Gerais |
| Authors: | Luiz Henrique Resende de Padua |
| First Advisor: | Mauro da Cunha Naghettini |
| Abstract: | A estimação de hidrogramas unitários (HU) para estudos de vazões de enchentes tem sido prática frequente em estudos hidrológicos. Modelos conceituais de HU, como o hidrograma unitário instantâneo de Nash (HUI-Nash), bem como o HU convencional, obtido por técnicas de mínimos quadrados (HU-MMQ), são estimados com base em dados históricos de chuva e vazão, em bacias monitoradas. Para bacias pouco ou não monitoradas, modelos como o hidrograma unitário geomorfológico instantâneo (HUIG) podem ser utilizados para a dedução de hidrogramas de cheia, baseado nas características geomorfológicas das bacias. Neste são utilizados modelos digitais de terreno associados a técnicas automáticas de extração das características geomorfológicas para a obtenção dos parâmetros necessários. O estudo apresentado nesta dissertação está dividido basicamente em duas partes. Na primeira é mostrada uma comparação entre os resultados da aplicação dos três modelos de HU mencionadaos a vinte bacias hidrográficas, com áreas de drenagem entre 500 e 5.000 km2, definidas pelas estações fluviométricas existentes na bacia do alto rio São Francisco no Estado de Minas Gerais. Para tanto foram gerados 287 pares de eventos de chuva e vazão, cujos respectivos hidrogramas de escoamento direto e hietogramas de chuva efetiva foram deduzidos, e, em seguida, empregados para estimar os HUs medianos de cada uma das bacias. Na sequência foram selecionados eventos representativos para a comparação entre o volume dos hidrogramas de cheia calculados frente aos observados, buscando avaliar a aplicação e robustez dos modelos em bacias hidrográficas brasileiras. Na segunda parte desta dissertação propõe-se um método para a regionalização dos parâmetros dos HUs, permitindo a transferência destes para locais não monitorados. O método proposto foi verificado por meio de experimento de validação cruzada jack-knife a fim de avaliar a confiabilidade dos modelos regionais obtidos. Os resultados mostraram uma eficiência satisfatória na aplicação desses modelos para a estimação dos hidrogramas de vazões de cheias, quando comparados aos hidrogramas observados. Os modelos regionais propostos podem ser considerados robustos, tendo sido possível criar regiões homogêneas por meio de equações regionais utilizando regressão linear múltipla, as quais vinculam as características geomorfológicas das bacias aos parâmetros dos modelos. |
| Abstract: | The estimation of unit hydrographs (UH) for flood flow studies is a current practice in engineering hydrology. Conceptual UH models, such as the instantaneous unit hydrograph Nash (IUH-Nash), as well as the conventional Least-Squares UH are based on historical rainfall-runoff data and are usually applied in gauged basins. For ungauged or poorly gauged basins, the concept of geomorphologic instantaneous unit hydrograph (GIUH) can be used to relate runoff with the catchment geomorphological characteristics. For the latter, digital terrain models are used, as associated with automatic extraction techniques of geomorphological features for obtaining the required parameters. The method presented in this MSc dissertation consists basically of two phases. The first relates a comparison of the results of applying these three models to twenty basins with drainage area between 500 and 5,000 km2, as defined by existing streamflow gauging stations in the upper basin of the São Francisco River, located in the Brazilian state of Minas Gerais. For that purpose, 287 pairs of rainfall-runoff events have been collected and examined, from which their respective direct runoff hydrographs and effective rainfall hietographs were derived, thus resulting in the median HU of each of the basins. In the sequence, representative events have been selected in order to compare the flood volumes associated with the estimated and observed hydrographs, in order to evaluate the models applicability and robustness for the Brazilian watersheds. In the second phase there has been proposed a method for regionalizing the HU parameters, with the purpose of transferring them to ungauged basins. The proposed methodology was verified by the jack-knife cross validation technique in order to assess the reliability of the obtained regional models. The results showed a satisfactory efficiency in the application of these models for estimating flood hydrographs as compared to the observed ones. The proposed regional models can be considered robust, as it was possible to define homogeneous regions through regional equations using multiple linear regression, which link the catchment geomorphological characteristics to the model parameters. |
| Subject: | Saneamento |
| language: | Português |
| Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Publisher Initials: | UFMG |
| Rights: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/BUBD-A2SP4H |
| Issue Date: | 25-Jun-2015 |
| Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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