Sistema de Previsão e Simulação Hidrológica do Iguaçu em Escala Horária (SISPSHI-HOR) Homero Buba

Sistema de Previsão e Simulação Hidrológica

do Iguaçu em Escala Horária (SISPSHI-HOR)

Características do Sistema

•

Modelo hidrológico Sacramento Modificado, implementado na

forma semi-distribuída;

• Quatro rodadas automáticas diárias, horizonte de 120 horas em

escala horária;

• Dados pretéritos de chuva e vazão atualizados por rede

telemétrica automática;

•Utilização de dados meteorológicos horários para cálculo da

evapotranspiração pelo método de Pennman.

• Consistência dos dados verificada para cada simulação;

•Estados hidrológicos atualizados com estimador de estado

baseado em Filtro de Kalman;

Características do Modelo

Modelo hidrológico Sacramento Modificado, implementado na forma semidistribuida;

Simulação dos processos

hidrológicos na bacia hidrográfica;
Dois reservatórios conceituais

X1 e X2, para representar os

processo hidrológicos nas

camadas superior e inferior do solo;

Propagação do volume de água gerado na bacia pelo modelo de onda cinemática.

Dois reservatórios para

representar S₁ e S₂ os processos de propagação da vazão

Atualizador de Estado – Atualiza

o estado hidrológico dos

BDH

Parâmetros do modelo

Condições Inicias Precipitação Vazão Vento, Radiação e T Pré Processamento Chuva Média na Bacia

Vazão Consistida Evapotranspiração

Atualizador de estado Armazenamento X₁ Atualizado Armazenamento X2 Atualizado Armazenamento S1 Atualizado Armazenamento S2 Atualizado Módulo de Previsão

Vazão prevista para 20 pontos da bacia do

Iguaçu

Consulta ao banco de dados hidrológicos;

geração de arquivos: • parâmetros do modelo • das condições iniciais,

• séries temporais de precipitação

• séries temporais de vazão na exutória de cada sub-bacia

• séries temporais de temperatura, vento e radiação

Pré-processamento

• consistência dos dados hidrometeorológicos, preenchemento de falhas

• estima chuva média na bacia

• estima a evapotranspiração potencial
Atualização do estado

• dos armazenamentos do solo X1 e X2,

• dos armazenamentos dos reservatórios não lineares da fase canal, S1 e S2.

Previsão

• 120 horas de previsão para 20 pontos de interesse da bacia

Calibração do Modelo

Bacia de União da Vitória (B9)

0,9948 Correlação Linear

3526,0 Erro Médio Quadrático

37,29 Erro Médio Absoluto

Validação do Modelo

Bacia de União da Vitória (B9)

0,9935 Correlação Linear

2275,1 Erro Médio Quadrático

34,48 Erro Médio Absoluto

Funcionamento do Sistema

Previsão do Modelo Operacional

Bacia de União da Vitória (B9)

•Degradação da qualidade da previsão com o aumento do horizonte.

6,5 % em 24 horas 17,9 % em 48 horas 29,6 % em 72 horas

•Situação de cheia:

tendência de atrasar as previsões, fazendo que o pico previsto da onda de cheia ocorra após o pico observado

Previsão do Modelo Operacional

Bacia de União da Vitória (B9)

• Recessão: discrepância entre os horizontes de previsão se tornam menores.

2,2 % em 24 horas 3,8 % em 48 horas 5,6 % em 72 horas

Previsão do Modelo Operacional, 2004 a 2006

Bacia de União da Vitória (B9)

Erro médio absoluto da ordem de: 3,7 % em 24 horas;

8,5 % em 48 horas ; 13,7 % em 72 horas.

Conclusões

> A estabilidade do sistema depende do controle de qualidade dos dados hidrometerológicos de entrada no modelo

> Estimativas de chuva média nas bacias, acoplando dados dos pluviômetros telemedidos, radar e satélite podem ajudar a melhorar o desempenho do

modelo

> Os valores de estatísticas, como “erro médio absoluto” e “erro médio

quadrático”, utilizados nas fases de calibração e validação, podem não refletir efeitos como as defasagens de tempo nas fases ascencionais das cheias e diferenças nos picos, o que limita a aplicabilidade das previsões.

> As avaliações de modelagens de previsão devem levar em conta os

processos reais (“sistemas de suporte de decisões”) em que são aplicadas, sob pena de não serem conclusivas.