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Master's Dissertation
Document
Author
Full name
Jean Carlos Duarte Carvajalino
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
São Carlos, 2019
Supervisor
Committee
Wendland, Edson Cezar (President)
Barbassa, Ademir Paceli
Rocha, Humberto Ribeiro da
Title in Portuguese
Avaliação de estimativas de evapotranspiração dos métodos baseados na flutuação diária do nível piezométrico comparando com o método de balanço de energia - Razão de Bowen em zona ripária
Keywords in Portuguese
Bowen
Evapotranspiração
Flutuação diária do nível piezométrico
Python
Reconstrução de estimativas rejeitadas
Abstract in Portuguese
No ciclo hidrológico, o processo de evapotranspiração (ET) representa a maior percentagem do total de precipitação. As maiores percentagens de ET são encontradas nas zonas ripárias visto a alta disponibilidade hídrica. Embora existam métodos acessíveis para estimativa da ET em zona ripária, como os baseados na flutuação diária do nível piezométrico, poucos estudos têm sido desenvolvidos devido à complexidade teórica da variável, ao elevado custo de equipamentos, e à reduzida largura dessas áreas. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi avaliar 10 métodos baseados na flutuação diária do nível piezométrico usando o método de balanço de energia – Razão de Bowen. Para tal fim, foram construídos cinco poços e uma torre de monitoramento em uma área de zona ripária da bacia hidrográfica do Ribeirão da Onça (Brotas, São Paulo). Os dados dos poços e da torre de monitoramento foram coletados, a cada 15 minutos, no período de, respectivamente, abril de 2018 e junho de 2018, a janeiro de 2019. Para o processamento dos dados, foi feito um programa em linguagem Python. Nos dados do método de balanço de energia Razão de Bowen foram utilizados o critério de propagação de erros para a rejeição de estimativas, e o método de amostragem direta para a posterior reconstrução da série temporal. No período seco e chuvoso, as taxas médias de ET obtidas pelo método de balanço de energia – Razão de Bowen foram, respectivamente, de 3,62 ± 0,93 mm/dia e 5,09 ± 2,34 mm/dia. Entre os métodos baseados na flutuação diária do nível piezométrico, o método de Gribovski apresentou as melhores métricas na avaliação ( ρ = 0.69, τs = 0.55, MAE = 1.77 mm/dia, RMSE = 2.07 mm/dia e MBE = 1.63 mm/dia), o qual mostra o potencial desse tipo de métodos para estimar a ET em zonas ripárias.
Title in English
Evaluation of evapotranspiration estimates of the methods based on the daily fluctuation of the piezometric level comparing with the energy balance method - Bowen ratio in riparian zone
Keywords in English
Bowen
Evapotranspiration
Groundwater level variation
Python
Temporal serie rebuilding
Abstract in English
Evapotranspiration rate (ET) represents a significant percentage of precipitation in the water balance. At the riparian zones, ET slightly increases due to high water availability. Although there are available methods to ET estimation, such as the based on groundwater level variation, few studies have developed because of theorical complexity, high equipment cost and narrow band of the riparian zones. Thus, this work aims to evaluate 10 groundwater level variation methods using the energy balance – Bowen ratio method. For that, five wells and one monitoring tower were installed in a riparian zone of the Onça Creek basin (Brotas, São Paulo, Brazil). Data from wells and monitoring tower were collected at each 15 minutes from, respectively, April/2018 and June/2018 to January/2019. For data processing, a Python languague programme was developed. Error propagation method was applied to reject unreliable estimation of ET. Also, direct sampling was used to temporal serie rebuilding. The ET estimations from Bowen ration method range from 3,62 ± 0,93 mm/day and 5,09 ± 2,34 mm/day (dry and wet period, respectively). Among the groundwater level variation methods, the Gribovski method reached the smallest error ( ρ = 0.69, τ s = 0.55, MAE = 1.77 mm/day, RMSE = 2.07 mm/day e MBE = 1.63 mm/day). Then, the Griboski method may be used to ET estimation in riparian zones.
 
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Publishing Date
2019-10-09
 
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