M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó [email protected] Set/2006...
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MMODELOS ODELOS HHIDROLÓGICOSIDROLÓGICOS
DDINÂMICOS INÂMICOS DDISTRIBUÍDOSISTRIBUÍDOS
Camilo Daleles RennóCamilo Daleles Rennó[email protected]@dpi.inpe.br
Set/2006
Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos
Instituto de Matemática - UFRJ
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tridimensionaistridimensionais dinâmicosdinâmicos comportamentos não linearescomportamentos não lineares componentes estocásticoscomponentes estocásticos múltiplas escalas de tempo e espaçomúltiplas escalas de tempo e espaço
ModelagemModelagem
processos ambientaisprocessos ambientais
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Como representar estes Como representar estes processos?processos?
>> simplificação <<
ModelagemModelagem
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ModelagemModelagem
11 1 2
dEF P P
dt
21 2 3 4
dEP P P P
dt
1 ( )F f t
2 ( )F f t
3 ( )F f t
1 1 2( , )P f E E
2 1 2 3( , , )P f E E F
3 2 2( , )P f E F
4 2( )P f E
E1 E2P2
P1F1 P4
F3
F2
P3
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ModelagemModelagem
ClassificaçãoClassificação
determinístico ou estocástico
modeloX Y
modeloXY
baseado em processos ou empírico
****** ** *
**
contínuo ou discreto
t t
pontual ou distribuído
estático ou dinâmico
Y=f(X1,X2,...,Xn) Y=f(X1,X2,...,Xn, t)
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zona de aeraçãoou
zona não saturada
rocha de origem
lençol freático
Ciclo HidrológicoCiclo Hidrológico
infiltração escoamentosuperficial
precipitação
evaporação (interceptação)transpiração
evaporação
percolação fluxoascendente
escoamentosub-superficial
zona saturada
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Bacia HidrográficaBacia Hidrográfica
unidade hidrológica delimitada pelos divisores de água supõe-se um único ponto de saída
(divisores de água superficial = subsuperficial)
mas como estudar os processos hidrológicos dentro de uma bacia?
Discretização Espacial
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13
2
4
Sub4 Sub3
Sub2
Sub1
represa
saída
Discretização em Sub-baciasDiscretização em Sub-bacias
vários níveis de subdivisão da bacia
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fácil representação e manipulação topologia implícita correspondência com dados matriciais
Discretização em Grade RegularDiscretização em Grade Regular
.
.
.
não consideram linhas de fluxo naturais problemas com sub e super-amostragem
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“mais naturais” estrutura de dados complexa
polígonos irregularestopologia
Discretização em Elementos Discretização em Elementos IrregularesIrregulares
elemento
inf 1inf 2...
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Relações TopológicasRelações Topológicas
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0o
90o
180o
270o
900 1020 m 700 800 1000
0,0 0,2 0,4 0,6 0,8
Declividade Exposição Cursos d’água
Grade Regular x Elementos Grade Regular x Elementos IrregularesIrregulares
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áreafonte
Dinâmica de Água no SoloDinâmica de Água no Solo
zona deaeração
zonasaturada
zona deaeração
zonasaturada
lençolfreático
qi
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Dinâmica de Água no SoloDinâmica de Água no Solo
pro
fund
idad
e d
o s
olo
0
lençol freático
s
r
Ks
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Dinâmica de Água no SoloDinâmica de Água no Solo
pro
fund
idad
e d
o s
olo
0
lençol freático
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Dinâmica de Água no SoloDinâmica de Água no Solo
pro
fund
idad
e d
o s
olo
0
lençol freático
Lei de Darcy
1vq Kz
Equação de Richards
vq
t z
qv
qv
qv
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Dinâmica de Água no SoloDinâmica de Água no Solo
pro
fund
idad
e d
o s
olo
0
lençol freático
Lei de Darcy
1vq Kz
Equação de Richards
vq
t z
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SASHISASHI
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SASHISASHI
Hidrografia da Bacia do Rio Corumbataí
Bacia doRio Piracicaba
Área de EstudoHidrografia da Bacia do Rio Corumbataí
Bacia doRio Piracicaba
Bacia doRio Piracicaba
Área de Estudo
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SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHIdetecção de pontos de seladetecção de pontos de sela
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SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHI
1 1 1
1
1
1
1
1
11
1
111
1
1
1 13
3
3
4
4
2
22
22
2
2
2
Strahler
ordenação da drenagemordenação da drenagem
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SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHIdetecção de baciasdetecção de bacias
...
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SASHISASHIdetecção de baciasdetecção de bacias
expansão “morro acima”
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SASHISASHIdetecção de baciasdetecção de bacias
expansão “morro acima” determinação dos limites
entre sub-bacias
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SASHISASHIdetecção de baciasdetecção de bacias
expansão “morro acima” determinação dos limites
entre sub-bacias poligonalização das sub-
bacias
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SASHISASHIdetecção de baciasdetecção de bacias
![Page 31: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/31.jpg)
SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHIanálise morfométricaanálise morfométrica
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SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHIlinhas de fluxolinhas de fluxo
mínima distância mínimo ângulo perpendicular mínima distância comrestrição angular de 30o
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SASHISASHIlinhas de fluxolinhas de fluxo
![Page 36: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/36.jpg)
SASHISASHIlinhas de fluxolinhas de fluxo
![Page 37: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/37.jpg)
SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
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SASHISASHIsimplificação das linhas de fluxosimplificação das linhas de fluxo
b1
b2
b3
b4
l1
l2
l3
l4
l5
?
?
< limiar
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SASHISASHIsimplificação das linhas de fluxosimplificação das linhas de fluxo
b1
b2
b3
b4
l1
l2
l3
l4
l5
![Page 40: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/40.jpg)
SASHISASHIsimplificação das linhas de fluxosimplificação das linhas de fluxo
limiar = 0 6233 elementos
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
0 50 100 150 200 250
Limiar
Núm
ero
de E
lem
ento
s
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
Declividade
Áre
a R
elat
iva
Acu
mul
ada
0
50
100
150
200
250
Limiar
![Page 41: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/41.jpg)
SASHISASHIsimplificação das linhas de fluxosimplificação das linhas de fluxo
limiar = 150 1450 elementos
![Page 42: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/42.jpg)
SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
![Page 43: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/43.jpg)
SASHISASHIdefinição dos elementosdefinição dos elementos
construindo topologia calculando atributos
básicos
poligonalizando os elementos
![Page 44: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/44.jpg)
SASHISASHIdefinição dos elementosdefinição dos elementos
Declividade Orientação
![Page 45: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/45.jpg)
SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
![Page 46: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/46.jpg)
SASHISASHIimportação solosimportação solos
![Page 47: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/47.jpg)
SASHISASHIdefinição dos parâmetros / solosdefinição dos parâmetros / solos
![Page 48: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/48.jpg)
0% 10% 20% 30% 40% 50%
LRd
LRd+TRe+TRd
LVa1
LVa2+P
PVa1
PVa2
R
R+TRe+TRd
original após compatibilização
SASHISASHIcompatibilização / soloscompatibilização / solos
+5%
-5%
![Page 49: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/49.jpg)
SASHISASHIimportação vegetaçãoimportação vegetação
![Page 50: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/50.jpg)
SASHISASHIdefinição dos parâmetros / vegetaçãodefinição dos parâmetros / vegetação
![Page 51: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/51.jpg)
0% 10% 20% 30% 40% 50%
Pastagem
Floresta1
Floresta2
Cana1
Cana2
Cana3
original após compatibilização
SASHISASHIcompatibilização / vegetaçãocompatibilização / vegetação
-15%
-23%
![Page 52: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/52.jpg)
SASHISASHIdefinição dos parâmetros / climadefinição dos parâmetros / clima
![Page 53: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/53.jpg)
SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
![Page 54: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/54.jpg)
SASHISASHIíndice topográficoíndice topográfico
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Índice Topográfico
Áre
a R
elat
iva
Acu
mul
ada
IT médio = 9,41
tani
ii
aIT
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Índice Topográfico
Áre
a R
elat
iva
Acu
mul
ada
elementos não associados à rede de drenagem
elementos associados à rede de drenagem
![Page 55: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/55.jpg)
SASHISASHIdefinição do lençol freáticodefinição do lençol freático
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
Índice Topográfico
Áre
a R
elat
iva
Acu
mul
ada
-10
-5
0
5
10
15
20
Prof
undi
dade
do
Len
çol
Freá
tico
(m
)
1, 8,5f z
2, 8,5f z
1, 3f z
2, 3f z
Ks(z) = K0 exp(-fz)
i
IT ITz z
f
zi 0 saturadozi 0 déficit
![Page 56: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/56.jpg)
SASHISASHIinicialização da umidade do soloinicialização da umidade do solo
-30 -20 -10 0
0,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40
umidade volumétrica (cm3 cm-3)
prof
undi
dade
rel
ativ
a z
superfície
lençol freático
seco saturado
30 1 z
230 1 z
seco saturado
potencial de água (m)
![Page 57: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/57.jpg)
-30 0-20 -100,0
0,2
0,4
0,6
elemento qualquer
-30 0-20 -100,0
0,2
0,4
0,6
0,8
1,0
prof
undi
dade
rel
ativ
a
elemento com profundidademáxima do lençol freático
SASHISASHIinicialização da umidade do soloinicialização da umidade do solo
potencial de água no solo
![Page 58: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/58.jpg)
SASHISASHIdisponibilidade inicial de águadisponibilidade inicial de água
0,8
0,6
0,4
0,2
0,8
0,6
0,4
0,2
![Page 59: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/59.jpg)
SASHISASHIImportação
MNTImportaçãoDrenagem
Detecção AutomáticaBacias Hidrográficas
DeterminaçãoLinhas de Fluxo
DefiniçãoElementos Irregulares
CompatibilizaçãoDados Auxiliares
AnáliseMorfométrica
Simulação Hidrológica
DefiniçãoParâmetros
ImportaçãoSolos
ImportaçãoVegetação
ImportaçãoD. Climát.
DefiniçãoParâmetros
SimplificaçãoLinhas de Fluxo
IdentificaçãoPontos de Sela
OrdenaçãoSegmentos
CálculoAtributos Básicos
Análise dos Resultados
DefiniçãoPerfil de Umidade Inicial
CálculoÍndice Topográfico
DefiniçãoParâmetrosDefinição
Parâmetros
![Page 60: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/60.jpg)
SASHISASHI
1 1 K1 U1
2 2 K2 U2
n-1 n-1 K n-1 U n-1
n n Kn Un
.
.
.
IAF
P
Pl
Eint
qli+1qli-1
Ep Es
esi+1
nó 2
nó 1
nó n-1
nó n
1 1 K1 U1
2 2 K2 U2
n-1 n-1 K n-1 U n-1
n n Kn Un
.
.
.
1 1 K1 U1
2 2 K2 U2
n-1 n-1 K n-1 U n-1
n n Kn Un
.
.
.
IAFIAF
PP
Pl
Eint
qli+1qli+1qli+1qli-1qli-1qli-1
Ep Es
esi+1
nó 2
nó 1
nó n-1
nó n
int maxE k IAF
/
(1 / )l p v a
pd a
c D rE
r r
ed
ef
rr
IAF
0,3 1,2ef
IAFIAF
IAF
min. . .e e R e sr r f f f
min
min
1
1
iri
pi p
iri
i
f
E E
f
l intP P E
qd
modelo hidrológicomodelo hidrológico
![Page 61: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/61.jpg)
SASHISASHI
1 1 K1 U1
2 2 K2 U2
n-1 n-1 K n-1 U n-1
n n Kn Un
.
.
.
IAF
P
Pl
Eint
qli+1qli-1
Ep Es
esi+1
nó 2
nó 1
nó n-1
nó n
1 1 K1 U1
2 2 K2 U2
n-1 n-1 K n-1 U n-1
n n Kn Un
.
.
.
1 1 K1 U1
2 2 K2 U2
n-1 n-1 K n-1 U n-1
n n Kn Un
.
.
.
IAFIAF
PP
Pl
Eint
qli+1qli+1qli+1qli-1qli-1qli-1
Ep Es
esi+1
nó 2
nó 1
nó n-1
nó n
int maxE k IAF
/
(1 / )l p v a
pd a
c D rE
r r
/
(1 / )ls p v as
ss as
c D rE
r r
l intP P E
qd
nqd K
i i siql K m
modelo hidrológicomodelo hidrológico
![Page 62: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/62.jpg)
SASHISASHIdinâmica da água no solodinâmica da água no solo
Equação de Richards
( )vqS
t z
Transformação
de Kirchhoff
mU K d
Lei de Darcy
vq Kz
( )U
K St z z
1 10,5 0,5 ( ) 0t t
i i i i iF q q e S
1 11 1 10,5 0,5
t tt t i ii i
fi
U Uq K
z
1 1 10,5 1
t t ti i iK K K
1( )t t cii i i
ze
t
![Page 63: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/63.jpg)
SASHISASHIdinâmica da água no solodinâmica da água no solo
1 10,5 0,5 ( ) 0t t
i i i i iF q q e S
[ ] [ ]F
F
1[ ] [ ] [ ]t t
solução de Newton-Raphson
![Page 64: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/64.jpg)
SASHISASHImodelo BWmodelo BW
s
r
sK
c
C
umidade volumétrica de saturação
umidade volumétrica residual
conditividade hidráulica (saturado)
índice de capilaridade
índice de estrutura do solo
V a r i á v e l F u n ç ã o
r
s r
*c
1 1* 1 l n
( 1 )
C
C C
*s
KK
K 2 1
*C
KC
*s c
UU
K
1 **
C KU
C
*c
s r
2
*
C
C
*
*c
s
K K
K
3* ( 1 ) ( 2 )
* ( )
K C C
C C
Variável Função
0,01
0,1
1
10
100
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1
*
C=1,001
C=1,01
C=1,1
C=2,0C=11
![Page 65: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/65.jpg)
SASHISASHIsimulação hidrológicasimulação hidrológica
0,8
0,6
0,4
0,2
0,8
0,6
0,4
0,2
águadisponível
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1/8/
1994
1/9/
1994
1/10
/199
4
1/11
/199
4
1/12
/199
4
1/1/
1995
1/2/
1995
1/3/
1995
1/4/
1995
1/5/
1995
1/6/
1995
1/7/
1995
Rad
iaçã
o L
íqui
da (
MJ
m-2
dia
-1)
0,000
0,020
0,040
0,060
0,080
0,100
0,120
01
/08
/94
20
/09
/94
09
/11/9
4
29
/12
/94
17
/02
/95
08
/04
/95
28
/05
/95
17
/07
/95
pre
cip
itaç
ão (
m)
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20
1/8/
1994
1/9/
1994
1/10
/199
4
1/11
/199
4
1/12
/199
4
1/1/
1995
1/2/
1995
1/3/
1995
1/4/
1995
1/5/
1995
1/6/
1995
1/7/
1995
![Page 66: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/66.jpg)
SASHISASHIsimulação hidrológicasimulação hidrológica
0,8
0,6
0,4
0,2
0,8
0,6
0,4
0,2
águadisponível 2 simulações foram testadas:
IAF = 1IAF = 4
![Page 67: M ODELOS H IDROLÓGICOS D INÂMICOS D ISTRIBUÍDOS Camilo Daleles Rennó camilo@dpi.inpe.br Set/2006 Palestras do Depto. de Métodos Estatísticos Instituto.](https://reader035.fdocumentos.tips/reader035/viewer/2022062700/552fc131497959413d8d5eb5/html5/thumbnails/67.jpg)
0
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
1/8/
1994
1/9/
1994
1/10
/199
4
1/11
/199
4
1/12
/199
4
1/1/
1995
1/2/
1995
1/3/
1995
1/4/
1995
1/5/
1995
1/6/
1995
1/7/
1995
evap
otra
nspi
raçã
o (m
)
0
0,001
0,002
0,003
0,004
0,005
0,006
0,007
0,008
0,009
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