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Master's Dissertation
DOI
Document
Author
Full name
Marcos Figueiredo Salviano
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Paulo, 2019
Supervisor
Committee
Pereira Filho, Augusto Jose (President)
Calvetti, Leonardo
Rotunno Filho, Otto Corrêa
Title in Portuguese
Modelagem hidrológica da bacia do rio Muriaé com TOPMODEL, telemetria e sensoriamento remoto
Keywords in Portuguese
ANOBES
CMORPH
modelo hidrológico
rio Muriaé
TOPMODEL
Abstract in Portuguese
Este trabalho compreende a modelagem hidrológica da bacia hidrográfica do rio Muriaé (BHRM). As simulações hidrológicas foram realizadas com o modelo hidrológico TOPMODEL com medições de precipitação de estimativa de vazão da rede telemétrica da Rede Hidrometeorológica Nacional (RHN). Utilizou-se também as respectivas estimativas de precipitação por satélite com o método CMORPH, e a análise de precipitação integrada entre a precipitação medida pela telemetria e a estimada por satélite por meio da análise objetiva estatística (ANOBES). A calibração e a validação do modelo TOPMODEL foram realizadas para eventos hidrológicos entre 2016 e 2018. A calibração do modelo TOPMODEL com as séries de dados de precipitação acima foi avaliada por meio do coeficiente de Nash-Sutcliffe (NSE), que variou entre 0,7 e 0,9. A validação do modelo TOPMODEL com séries independentes resultou em NSE de -0,8 a 0,3. Este resultado em grande parte se deve ao pequeno número de eventos hidrológicos desde o início das medições telemétricas na BHRM. O TOPMODEL também foi utilizado para simular vazões em séries com período anual entre 2009 e 2013. A calibração e validação com séries anuais resultaram em NSE ~ 0,6. Notadamente, as simulações com CMORPH tendem a subestimar as vazões, enquanto que com ANOBES o desempenho foi melhor, em especial para períodos de cheia. Portanto, os resultados sugerem a aplicabilidade do modelo TOPMODEL para simulações hidrológicas da Bacia do Rio Muriaé, com os melhores resultados obtidos quando a modelagem iniciou em um período de estiagem e o dado de precipitação representou a variabilidade espacial da chuva.
Title in English
Hydrological modeling of the Muriaé River Basin with TOPMODEL, telemetry and remote sensing
Keywords in English
CMORPH
hydrologic model
Muriaé river
SOAS.
TOPMODEL
Abstract in English
This study comprises the hydrological modeling of the Muriaé river basin. Hydrologic simulations were performed with the TOPMODEL hydrological model, with precipitation measurements and discharge estimation from the Brazilian Hydrometeorology Network (RHN). It was also used satellite precipitation estimates with the CMORPH method, and the integrated precipitation analysis between the precipitation measured by the telemetry and the estimated by satellite through objective statistical analysis (SOAS). The calibration and validation of the TOPMODEL model were performed for hydrological events between 2016 and 2018. The calibration of the TOPMODEL model with the above precipitation data series was evaluated using the Nash-Sutcliffe coefficient (NSE), which ranged from 0,7 and 0,9. Validation of the TOPMODEL model with independent series resulted in NSE from -0,8 to 0,3. This result is largely due to the small number of hydrological events since the beginning of telemetry measurements at the Muriaé river basin. TOPMODEL was also used to simulate flows in series with annual period between 2009 and 2013. Calibration and validation with annual series resulted in NSE ~ 0.6. Notably, CMORPH simulations tend to underestimate flow rates, while with SOAS the performance was better, especially for flood periods. Therefore, the results suggest the applicability of the TOPMODEL model for hydrological simulations of the Muriaé river basin, with the best results obtained when the modeling started in a drought period and the rainfall data represented the spatial variability of the rainfall.
 
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Publishing Date
2019-09-04
 
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