@MastersThesis{Miguel:2018:UsDaRa,
author = "Miguel, B{\'a}rbara Hass",
title = "Uso de dados de radar meteorol{\'o}gico em modelo
hidrol{\'o}gico SCS-CN para estimativa de escoamento
superficial",
school = "Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE)",
year = "2018",
address = "S{\~a}o Jos{\'e} dos Campos",
month = "2018-03-28",
keywords = "chuva, modelo hidrol{\'o}gico SCS-CN, radar meteorol{\'o}gico,
escoamento superficial, rain, scs hydrological model, weather
radar, surface runoff.",
abstract = "As enchentes e inunda{\c{c}}{\~o}es s{\~a}o comuns em muitas
cidades brasileiras, decorrentes do inadequado processo de
urbaniza{\c{c}}{\~a}o e das atividades humanas. A
impermeabiliza{\c{c}}{\~a}o do solo diminui ou impossibilita a
infiltra{\c{c}}{\~a}o da {\'a}gua da chuva, causando um grande
aumento do escoamento superficial. Em vista deste cen{\'a}rio, o
presente trabalho tem como objetivo implementar o modelo
hidrol{\'o}gico Soil Conservation Service SCS-CN, a fim de
estimar o escoamento superficial na bacia hidrogr{\'a}fica do Rio
Jacar{\'e} Gua{\c{c}}u, atrav{\'e}s da utiliza{\c{c}}{\~a}o
de estimativas de chuva de radar meteorol{\'o}gico. Essa bacia
hidrogr{\'a}fica apresenta uma {\'a}rea de 1820 kmē e est{\'a}
localizada na regi{\~a}o central do estado de S{\~a}o Paulo,
abrangendo importantes munic{\'{\i}}pios do estado como
Araraquara e S{\~a}o Carlos. Para esse modelo, foram utilizados
dados do radar meteorol{\'o}gico do Centro de Meteorologia de
Bauru IPMet/Unesp referentes ao ano de 2013. Na
valida{\c{c}}{\~a}o das estimativas de chuva do radar, foram
utilizados dados de 18 esta{\c{c}}{\~o}es pluviom{\'e}tricas. A
quantifica{\c{c}}{\~a}o da precipita{\c{c}}{\~a}o
pluviom{\'e}trica representativa de toda a bacia foi estimada
atrav{\'e}s dos pol{\'{\i}}gonos de Thiessen. Para a
valida{\c{c}}{\~a}o dos dados de radar, foram testadas 3
rela{\c{c}}{\~o}es \𝑍-\𝑅 : Calheiros, Jones e
Marshall Palmer. Os melhores resultados da valida{\c{c}}{\~a}o
foram obtidos pela rela{\c{c}}{\~a}o Marshall-Palmer que
apresentou o maior \𝑟2, mas sempre subestimando o valor
precipitado. J{\'a} para o ajuste entre a chuva observada pelas
esta{\c{c}}{\~o}es e a chuva estimada pelo radar, utilizou-se um
m{\'e}todo alternativo de interpola{\c{c}}{\~a}o das
esta{\c{c}}{\~o}es para saber qual foi a chuva mais
representativa para a bacia em 2013. Ap{\'o}s o ajuste,
observou-se uma maior semelhan{\c{c}}a entre a m{\'e}dia
di{\'a}ria dos dois instrumentos. Em seguida, para a
implementa{\c{c}}{\~a}o do modelo SCS-CN, criou-se uma rotina
com base nos sentidos de fluxo obtidos com a grade de Local
Drainage Direction (LDD), que utiliza o algoritmo D8 para a
defini{\c{c}}{\~a}o de uma c{\'e}lula vizinha {\`a} qual
{\'e} drenada a {\'a}gua de cada elemento do espa{\c{c}}o
celular. A escolha dos eventos analisados foi realizada
atrav{\'e}s da aplica{\c{c}}{\~a}o de um filtro digital de
separa{\c{c}}{\~a}o de escoamentos nos dados de vaz{\~a}o
coletados por uma esta{\c{c}}{\~a}o fluviom{\'e}trica
localizada no exut{\'o}rio da bacia. A implementa{\c{c}}{\~a}o
de um modelo hidrol{\'o}gico distribu{\'{\i}}do utilizando
estimativas de chuva de radar meteorol{\'o}gico apresentou
resultados satisfat{\'o}rios, mostrando-se uma importante
ferramenta para o monitoramento e previs{\~a}o
hidrometeorol{\'o}gica. ABSTRACT: Floods and inundations are
common in many Brazilian cities, due to inadequate urbanization
and human activities. The waterproofing of the soil decreases or
prevents the infiltration of rainwater, causing a great increase
in surface runoff. To estimate the surface runoff in the
Jacar{\'e} Gua{\c{c}}u watershed, the present work aims to
implement the Soil Conservation Service hydrological model, using
meteorological radar rain estimates. This watershed covers an area
of 1820 kmē and is in the central region of the state S{\~a}o
Paulo, encompassing important municipalities of the state such as
Araraquara and S{\~a}o Carlos. For this model, data from the
weather radar of Bauru - IPMet / Unesp Meteorological Center for
the year 2013 were used. Data from 18 rain stations were used to
validate the radar rain estimates. The quantification of rainfall
representative from the whole basin was estimated through the
Thiessen polygons. For the validation of the radar data, 3
\𝑍-\𝑅 ratios were tested: Calheiros, Jones and
Marshall Palmer. The best validation results were obtained by the
Marshall-Palmer relation, that presented the highest \𝑟2,
but always underestimating the precipitate value. For the
adjustment between the rainfall observed by the stations and the
rainfall estimated by the radar, an interpolation alternative
method of the stations was used to know which rain was the most
representative for the basin in 2013. After the adjustment, a
greater similarity between the daily average of the two
instruments. Then, for the implementation of the SCS-CN model, a
routine was created based on the flow directions obtained with the
Local Drainage Direction (LDD) grid, which uses the D8 algorithm
to define a neighboring cell to which it is drained of water from
each element of the cell space. The choice of the analyzed events
was carried out through the application of a digital filter of
flow separation in the flow data collected by a fluviometric
station located in the exudation of the basin. The implementation
of a distributed hydrologic modelling using weather radar data
presented satisfactory results, proving to be an important tool
for hydrometeorological monitoring and forecasting.",
committee = "Novo, Evlyn M{\'a}rcia Le{\~a}o de Moraes (presidente) and
Renn{\'o}, Camilo Daleles (orientador) and Borma, Laura de Simone
and Bourscheidt, Vandoir",
englishtitle = "Use of weather radar data in SCS-CN hydrological model for suface
runoff estimation",
language = "pt",
pages = "131",
ibi = "8JMKD3MGP3W34P/3QM2PHS",
url = "http://urlib.net/ibi/8JMKD3MGP3W34P/3QM2PHS",
targetfile = "publicacao.pdf",
urlaccessdate = "27 abr. 2024"
}