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Associação Brasileira de Recursos Hídricos; Bento Gonçalves
Calvetti, Leonardo; Filho, Augusto Jose Pereira; Beneti, César; Neundorff, Réverton Luis
Fonte: Associação Brasileira de Recursos Hídricos; Bento Gonçalves Publicador: Associação Brasileira de Recursos Hídricos; Bento Gonçalves
#Hidrometeorologia#previsão de chuva#previsão de vazão#HIDROMETEOROLOGIA#CHUVA (PREVISÃO)
Previsões probabilísticas de precipitação foram obtidas a partir de um conjunto de simulações pelo modelo WRF e utilizadas como condição de contorno no modelo hidrológico TopModel para previsão de vazão na bacia do Rio Iguaçu, no estado do Paraná em 32 eventos de rápida elevação do nível do Rio Iguaçu. Nas simulações de cheias, o erro médio aritmético do conjunto de previsões foi menor que cada um dos membros utilizados nesse conjunto, indicando melhor destreza do conjunto médio em relação a qualquer previsão determinística. O índice de acerto foi de 60 % a 90 % durante o período de integração (48 horas) para o conjunto médio de previsões e entre 50 a 80% para a previsão determinística. Assim como na previsão de precipitação, nas simulações de vazão o erro de fase foi maior que o erro de amplitude, indicando que o atraso nas previsões da variação da vazão ainda é o um desafio dos sistemas acoplados e não somente dos modelos hidrológicos. Observou-se na bacia do Iguaçu que o modelo hidrológico é bastante sensível a previsão de precipitação e, portanto, a melhoria das previsões de vazão é diretamente proporcional a diminuição dos erros nas previsões de precipitação...
Previsão de demanda para sistema de abastecimento de água; Water demand prediction for water distribution system
#Abastecimento de água#Forecasting#Neural network#Previsão de demanda#Rede neural#Supply system
O presente trabalho de pesquisa enfoca a problemática da previsão de demandas com vistas à operação dos sistemas de abastecimento de água em tempo real, utilizando-se dados de consumo horários de água das cidades de São Carlos e Araraquara, SP, para que se identifique o modelo que produza os melhores ajustes. Foram estudadas as redes neurais artificiais Perceptron de Múltiplas Camadas (RNAs MLP), a Rede Neural Dinâmica (DAN2) e duas RNAs híbridas, sendo que estas últimas consistem em associar previsão por séries de Fourier com a RNA MLP e a DAN2, sendo denominadas respectivamente RNA-H e DAN2-H. As entradas fornecidas para os modelos de previsão foram escolhidas com base na revisão bibliográfica e por meio de análise de correlação, considerando os dados de consumo e as variáveis meteorológicas, tais como temperatura, umidade relativa do ar e ocorrência de chuva. Os melhores modelos de previsão utilizaram a DAN2, a qual se mostrou de manuseio mais fácil em relação às redes neurais de múltiplas camadas, pois dispensa o processo de tentativas e erros para se determinar a melhor arquitetura para os dados fornecidos ao modelo. Os melhores modelos de previsão para a próxima hora produziram um erro médio absoluto de 2...
Previsão de vazão em tempo real no rio Uruguai com base na previsão meteorológica
Andreolli, Ivanilto
#Vazoes#Previsao em tempo real : Vazoes : Rios
A operação de reservatórios para geração de energia, ou controle de cheias é definida em função dos volumes afluentes que são resultantes das chuvas que ocorrem sobre a bacia. Devido à aleatoriedade e às próprias incertezas envolvidas na ocorrência das precipitações e vazões; a produção de energia, a segurança das barragens e o controle das cheias à montante e jusante ficam comprometidas. Para que as incertezas sejam reduzidas é necessário o aprimoramento das previsões de vazões de afluência em tempo real. A previsão em tempo real pode se realizada com base na vazão de postos de montante e jusante, na precipitação observada e, ou, na precipitação prevista. A previsão de precipitação é necessária para aumentar a antecipação da previsão e melhoria de resultados para tempos futuros além do tempo de concentração da bacia. Esta pesquisa tem como objetivo a avaliação do ganho da previsão de vazão com uso integrado de previsão de precipitação através de uso de um modelo meteorológico regional (meso-escala) com um modelo hidrológico distribuído. Os resultados do modelo meteorológico regional foram fornecidos pelo Laboratório de Planejamento Energético (LabPlan) da Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC)...
Otimização da operação de um reservatório para controle de cheias com base na previsão de vazão
#Controle de cheias#Previsao de vazoes#Operacao de reservatorios
No presente trabalho foram avaliados os benefícios da previsão de vazão afluente de curto e longo prazo, na operação de um reservatório com dois usos conflitantes: geração de energia e controle de cheias. A simulação da operação do reservatório foi realizada com base em dois tipos de modelos para avaliar os benefícios da previsão. Um modelo de operação sem previsão e outro com previsão de vazão afluente, este último desenvolvido no presente trabalho. Regras de operação simples, na forma de curvas-guia lineares, foram utilizadas nos casos de operação com e sem previsão de vazões afluentes. As curvas-guia foram otimizadas através de uma técnica de parametrização, simulação e otimização utilizando um algoritmo evolutivo semelhante a um algoritmo genético. Como base para as análises foram utilizados dados relativos ao reservatório de Três Marias, no Rio São Francisco, principalmente pela disponibilidade de previsões reais de vazão de curto prazo a partir de um trabalho prévio. Essas previsões reais de vazão foram calculadas através de um modelo hidrológico distribuído que utiliza como dados de entrada, previsões de chuva do modelo atmosférico regional ETA. Para avaliar o potencial benefício das previsões de vazão na operação do reservatório...
Simulação hidrologica de uma bacia rural utilizando o modelo TOPMODEL acoplado a um modelo de interceptação de chuva pela cobertura vegetal; Hydrological simulation of a rural basin using the TOPMODELcoupled to a model of rainfall interception by vegetation
Camila Prazeres Gonçalves de Castilho
#Hidrologia - Modelos#Bacia hidrografica#Cana-de-açúcar#Evaporação#Previsão de vazões#Watershed#Sugarcane#Evaporation#Estimates of flow
O estudo dos mecanismos hidrológicos bem como a determinação das disponibilidades hídricas em bacias hidrográficas fornecem condições para avaliação dos recursos hídricos. O modelo semi-distribuído de transformação de chuva em vazão TOPMODEL tem sido, mundialmente utilizado por pesquisadores, desde seu desenvolvimento em 1979. O trabalho desenvolvido utilizou o TOPMODEL para simular o comportamento hidrológico de uma bacia rural com área de 4,6km2, cultivada predominantemente com cana-de-açúcar, localizada na região do município de Limeira-SP. O modelo foi aplicado em duas fases: isoladamente e acoplado a um modelo de interceptação de chuva pela cobertura vegetal, considerando duas hipóteses (H1 e H2) para a distribuição da precipitação interceptada ao longo do tempo. Na hipótese H1, a precipitação interceptada (PP) é distribuída uniformemente ao longo do tempo, sendo que cada valor de precipitação ao longo do tempo do evento em análise é multiplicado por um coeficiente de correção j, calculado por meio da relação entre a precipitação interceptada e incidente. Na hipótese H2, a quantidade total de precipitação interceptada (PP) durante o evento analisado é subtraída do primeiro valor de chuva do evento (P1)...
Modelos matemáticos para previsão de vazões afluentes à aproveitamentos hidrelétricos; Mathematical models to predict inflows to hydropower plants
Giuseppe Alessandro Signoriello
#Previsão de vazões#Lógica fuzzy#Usinas hidrelétricas#Reservatorios - Projetos e construção#Inflow forecasting#Fuzzy logic#Hydroeletric plants#Reservoirs
Este trabalho apresenta a comparação de dois modelos matemáticos desenvolvidos para prever vazões afluentes à usinas hidrelétricas. O objetivo é abordar os aspectos que determinam a qualidade do insumo fundamental para a programação da operação do sistema hidrotérmico brasileiro: a previsão de vazões. A ferramenta de suporte à avaliação dos modelos matemáticos é o SISPREV, gerenciador/executor de estudos de previsão de vazões desenvolvido na UNICAMP. Esta ferramenta permite ao usuário prever vazões diárias e mensais com base em modelos de Regressão Linear (RL) e Sistema de Inferência Neuro-Fuzzy (SINF). Avaliou-se a qualidade das previsões diárias e mensais dos modelos RL e SINF através da metodologia de mineração de dados Cross Industry Standard Process for Data Mining (CRISP-DM). A CRISP-DM é baseada em um modelo hierárquico de processos comumente usados na descoberta de conhecimento. Os resultados mostram que o modelo RL apresenta um desempenho melhor para previsões diárias e o modelo SINF para as previsões mensais. Além disso, o modelo RL tem a tendência a ter bom desempenho de previsão nas situações típicas de chuva-vazão, enquanto os melhores índices de desempenho do modelo SINF caem nas condições atípicas...
CHUVA E PREVISÃO DE ÉPOCAS DE PULVERIZAÇÃO PARA CONTROLE DAS MANCHAS FOLIARES DO AMENDOIM
PEZZOPANE,JOSÉ RICARDO MACEDO; PEDRO JÚNIOR,MÁRIO JOSÉ; MORAES,SÉRGIO ALMEIDA DE; GODOY,IGNÁCIO JOSÉ DE; PEREIRA,JOSÉ CARLOS VILA NOVA ALVES; SILVEIRA,LUIS CLÁUDIO PATERNO
#amendoim#chuva#manchas foliares#épocas de pulverização
Foram realizados experimentos de campo, em Ribeirão Preto e Pindorama (SP), no ano agrícola de 1996/97, com o objetivo de avaliar o uso da chuva na previsão de épocas de pulverização para racionalizar o controle da mancha-preta e da mancha-castanha em amendoim. Cada experimento constituiu-se de cinco tratamentos, em blocos ao acaso com cinco repetições, utilizando-se, em todos os experimentos, o cultivar Tatu. Os tratamentos empregados foram: (A) testemunha, sem controle das doenças; (B) quatro pulverizações em datas fixas, a cada 14 dias, com início aos 42 dias após a semeadura; indicação de pulverização após a ocorrência de dois (C), quatro (D) ou seis (E) dias com chuvas diárias >2,5 mm, consecutivos ou não, com monitoramento da chuva no período entre o 35o e o 90o dia após a semeadura. As pulverizações foram realizadas com chlorothalonil, na dosagem recomendada. Para avaliar o desempenho dos tratamentos, mediram-se: índice de severidade (I%), em amostragens semanais realizadas a partir do quarto decêndio após a semeadura, sendo a intensidade das doenças durante o ciclo estimada pela área sob a curva de progresso de cada doença (ASCPD), bem como sua soma (ASCPDT). Também se avaliaram os índices de produção: produtividade (kg.ha-1)...
Influência da crosta superficial nas taxas de infiltração de água medidas com simulador de chuva e anéis concêntricos
Levien,R.; van Lier,Q. de Jong; Alves,A. G. C.
#infiltrômetro de duplos cilindros#degradação superficial#erosão
A taxa de infiltração de água no solo, conjuntamente com a taxa de chuva, determina a taxa de enxurrada, constituindo medida importante para a previsão de erosão e estudos de conservação do solo. Pode-se medir a taxa de infiltração por meio de um infiltrômetro de cilindros concêntricos (CC) ou de um simulador de chuva (SC). A utilização do CC requer menos trabalho do que o SC, mas os resultados obtidos com o CC comumente estão em desacordo com as taxas de infiltração que ocorrem em situações de chuva natural, possivelmente por causa da formação de uma crosta superficial sob chuva. A formação dessa crosta procede tanto de fatores independentes do manejo do solo, como a intensidade da chuva e a textura do solo, quanto de fatores dependentes do manejo, principalmente a resistência ao cisalhamento e a cobertura vegetal. Em situações favoráveis à ocorrência de formação de crosta, espera-se que taxas de infiltração medidas com o CC superestimem as taxas reais durante uma chuva. Para verificar a correlação entre o manejo do solo e a razão das taxas de infiltração obtidas com CC e SC, essas taxas foram medidas por ambos os métodos em dois Podzólicos (Ultissolos) da região sul do Brasil. Os tratamentos diferiram com a cobertura vegetal e com a existência de crosta superficial. Medidas da taxa de infiltração com SC foram realizadas com um simulador de chuva com bicos aspersores Veejet 80100...
Árvore de decisão para classificação de ocorrências de ferrugem asiática em lavouras comerciais com base em variáveis meteorológicas
Megeto,Guilherme A. S.; Oliveira,Stanley R. de M.; Ponte,Emerson M.del; Meira,Carlos A. A.
#Phakopsora pachyrhizi#mineração de dados#previsão de doenças de plantas#epidemiologia#sistemas de suporte à decisão#Phakopsora pachyrhizi
A ferrugem asiática é a mais importante doença da soja no Brasil. Apesar de sua epidemiologia ser conhecida, são escassos os estudos sobre os fatores que desencadeiam a doença com base em dados de campo. Este trabalho objetivou modelar a influência de variáveis meteorológicas a partir de um conjunto extenso de dados de ocorrência da ferrugem, por meio da técnica de indução de árvores de decisão. Os modelos foram desenvolvidos com dados de data de ocorrência da doença em quatro safras (2007/08 a 2010/11) e variáveis de temperatura e chuva em diferentes janelas de tempo prévias à data de detecção. Para cada registro de ocorrência, foi gerado um correspondente de "não ocorrência" como sendo o trigésimo dia anterior ao dia da detecção, assumindo-se a presença de inóculo, mas condições meteorológicas desfavoráveis à doença. O conjunto de treinamento para a modelagem foi composto de 45 variáveis de chuva e temperatura e 12.591 registros. O modelo preditivo escolhido resultou em uma árvore de decisão com, aproximadamente, 78% de taxa de acerto e 108 regras, determinadas por validação cruzada. O modelo interpretado, com 28 regras, considerou variáveis de temperatura como mais importantes, sendo que temperaturas abaixo de 15 °C e acima de 30 °C foram relacionadas com eventos de não ocorrência...
Previsão do número de dias de chuva para a metade sul do Rio Grande do Sul utilizando a Temperatura da Superfície do Mar (TSM)
Fischer,Graciela Redies; Diniz,Gilberto Barbosa; Marques,Julio Renato Quevedo
#Previsão Climática#Número de Dias de Chuva#Temperatura da Superfície do Mar#Rio Grande do Sul
Este trabalho apresenta um modelo de previsão climatológica para o Número de Dias de Chuva (NDC) de algumas estações meteorológicas do Rio Grande do Sul, utilizando as Temperaturas da Superfície do Mar (TSM) como variáveis preditoras. Nesta pesquisa foram usados dois conjuntos de dados: o primeiro formado por dados mensais de NDC de 5 estações meteorológicas da metade sul do Estado, para o período de 1982 a 2005; o segundo, composto por dados de TSM, para o período de 1982 a 2005. A série foi dividida em dois períodos: o dependente, compreendendo o intervalo de 1982 a 2002, para determinação das equações preditivas, bem como os coeficientes de regressão, e o período independente, cujo intervalo foi de 2003 a 2005, para validação do modelo. Os dados de TSM foram utilizados para, através das equações de regressão, estabelecer as relações entre as variáveis. Para as duas regiões e para todos os meses analisados, obtiveram-se bons resultados na previsão de NDC. A série de dados prevista e a observada seguem um mesmo padrão de distribuição desta variável, embora existam alguns valores previstos que apresentam diferenças dos observados, essas não são significativas. No período independente, a série prevista mostra as maiores diferenças em relação aos valores observados.
Uma avaliação das previsões do modelo regional eta em alta resolução para dois casos de chuva intensa ocorridos na região da Serra do Mar
Vasconcellos,Fernanda Cerqueira; Cavalcanti,Iracema Fonseca de Albuquerque
#Precipitação#Serra do Mar#Modelo Regional Eta#Índices de Instabilidade
As chuvas intensas na Região Sudeste freqüentemente causam enchentes e deslizamentos, principalmente nas proximidades da Serra do Mar. Por esta razão, o estudo de eventos intensos nesta região é importante para entender o comportamento dos mesmos e melhorar suas representações em modelos numéricos de previsão. Dois casos de chuva intensa foram escolhidos para este estudo (02/02/1983 e 25/05/2005). Em ambos os casos houve ocorrência de um aglomerado convectivo embebido em um sistema frontal. No primeiro caso a situação sinótica possuía configurações de um sistema tipo Y, cuja principal característica é a presença de nebulosidade sobre a América do Sul de forma semelhante a um "Y". Essa nebulosidade está relacionada a três sistemas: um sistema frontal, Alta da Bolívia e um VCAN próximo ao nordeste brasileiro. No segundo caso havia linhas de instabilidade junto ao sistema frontal. Em ambos os casos, o Modelo Eta de alta resolução (com espaçamentos horizontais de grade de 5 e 10 Km) simulou razoavelmente bem as características da atmosfera na região, assim como um máximo de precipitação, embora apresentando ligeiros erros de fase quanto ao posicionamento da banda de precipitação mais intensa. Características de mesoescala puderam ser analisadas nos resultados do modelo...
Verificação das previsões de tempo para precipitação usando ensemble regional para o estado do Ceará em 2009
Silveira,Cleiton da Silva; Costa,Alexandre Araujo; Coutinho,Mariane Mendes; Souza Filho,Francisco de Assis de; Vasconcelos Júnior,Francisco das Chagas; Noronha,Aurélio Wildson
#Previsão por ensemble#modelos numéricos de tempo#verificação
Este artigo apresenta um estudo de verificação das previsões de chuva de um sistema de previsão do tempo por ensemble regional. O conjunto é composto por seis membros, dos quais quatro utilizam o modelo RAMS 6.0 e dois usam o WRF 3.1, inicializados com dados dos modelos globais do CPTEC ou GFS e diferentes parametrizações de convecção. A verificação foca nas previsões de chuva de 24, 48 e 72 horas e nos limiares de precipitação de 1mm, 5mm e 10mm sobre o Estado do Ceará. Os membros do ensemble apresentaram resultados superiores à persistência em todo o domínio avaliado. O modelo RAMS apresenta maior índice de acerto, principalmente no litoral norte do Estado, porém um maior falso alarme em comparação com o modelo WRF. O sistema de previsão de chuva diminui sua qualidade com o aumento dos horizontes e a intensidade da chuva que se quer prever.
Previsão de chuva a curtíssimo prazo na área de abrangência do radar meteorológico de São Paulo
Farias,José Felipe da Silva; Pereira Filho,Augusto José
#Enchentes#Hidrometeorologia#Previsão de chuva a curtíssimo prazo
A avaliação da previsão de chuva a curtíssimo prazo com até 3 horas de antecedência na área de cobertura do Radar Meteorológico de São Paulo (RSP) para diferentes tipos de sistemas precipitantes, principalmente os associados às enchentes e deslizamentos na Região Metropolitana de São Paulo (RMSP), foi realizada por meio de um modelo advectivo a partir do campo de vento 2D médio e da velocidade dos campos das taxas de precipitação estimados com o radar e um Esquema Numérico de Terceira-ordem Corrente Acima (ENTOCA), que utiliza um vetor de deslocamento constante. O desempenho obtido para precipitação acumulada foi avaliado com os seguintes parâmetros estatísticos: Índice de Sucesso Crítico (ISC), Probabilidade de Detecção (POD), Razão de Falsos Alarmes (RFA), Erro Quadrático Médio (EQM) e Coeficiente de Correlação (CCOR). O ISC para limiar de acumulo de 0,2 mm, em períodos de acumulação de 60 minutos, apresentou os seguintes valores: 77% para eventos de Frente fria, 67,5% para Linhas de Instabilidade, 58% para Bandas Dispersas, 56,4% para Convecção Isolada e 47% para Brisa Marítima. A previsibilidade obtida foi maior para sistemas estratiformes do que para sistemas convectivos. A partir de períodos de 90 (120) minutos de advecção o CSI diminui exponencialmente para sistemas convectivos (estratiformes).
Cunha,Alan Cavalcanti da; Vilhena,Jefferson Erasmo De Souza; Santos,Eldo Silva Dos; Saraiva,Jaci Maria Bilhalva; Kuhn,Paulo Afonso Fischer; Brito,Daímio Chaves; Souza,Everaldo Barreiros de; Rocha,Edson Paulino da; Cunha,Helenilza Ferreira Albuquerque; Br
#Processo Hidrológico#Evento Extremo#Previsão#Observação#Chuva-vazão
O objetivo da investigação foi analisar vazões extremas ocorridas entre 9 e 14 de abril de 2011 na bacia do Rio Araguari-AP. A metodologia consistiu de três etapas principais: 1) re-análise da precipitação estimada pelo Modelo BRAMS (Brazilian in Development Regional Atmospheric Model System),utilizando como suporte a sinótica do mesmo período; 2) análise de vazão nas seções de monitoramento hidrológico em Porto Platon, Capivara e Serra do Navio (ADCP-Accustic Doppler Profiller Current); 3) análise estatística da série histórica de vazões máximas em Porto Platon utilizando distribuição de Gumbel. Observou-se que o modelo BRAMS capturou parcialmente o padrão do sistema de precipitação quando comparado com a análise sinótica e com os dados da literatura, mas demandando ainda otimização na representação de respostas hidrológicas extremas. Em Porto Platon foi registrada uma vazão recorde de 4036 m3/s, cujo comportamento foi analisado sob a ótica dos mecanismos disponíveis de monitoramento no Estado. Concluiu-se que tais eventos extremos são pouco detectáveis e oferecem riscos consideráveis aos usuários da bacia. A previsão de vazão, baseada na série hidrológica disponível, era de 100 anos de retorno...
Rede neural artificial aplicada à previsão de vazão da Bacia Hidrográfica do Rio Piancó
Sousa,Wanderson dos S.; Sousa,Francisco de A. S. de
#hidrometeorologia#processo estocástico#processo chuva-vazão
A previsão de vazão em um sistema hídrico não é apenas uma das técnicas utilizadas para minimizar o impacto das incertezas do clima sobre o gerenciamento dos recursos hídricos mas, também, um dos principais desafios relacionados ao conhecimento integrado da climatologia e da hidrologia de uma bacia hidrográfica. O objetivo deste trabalho foi modelar a relação não-linear entre chuva e vazão na bacia hidrográfica do rio Piancó, no semiárido paraibano, através da técnica de Redes Neurais Artificiais (RNA). Aqui se avaliou a capacidade da RNA modelar o processo chuva-vazão em base mensal e se considerou, durante o seu treinamento, a influência da arquitetura da rede e da inicialização dos pesos. No final do treinamento foi escolhida a melhor arquitetura para modelar vazões médias mensais na bacia estudada, com base no desempenho do modelo. A arquitetura de RNA que produziu melhor resultado foi a RC315L, com valores para o coeficiente de determinação, de eficiência e erro padrão da estimativa de 92,0, 77,0% e 8,29, respectivamente.
Avaliação da influência do ENOS sobre início da estação chuvosa via modelos semiparamétricos de sobrevivência.