SIMULAÇÃO MATEMÁTICA DO PROCESSO DE TRANSFORMAÇÃO DE CHUVA EM VAZÃO: ESTUDO DO MODELO TOPMODEL
Renato F. Varella e Néstor A. Campana
Resumo
O TOPMODEL (Topography Based Hydrological Model), Beven et al. (1994), é um modelo de transformação de chuva em vazão do tipo conceitual e semi-distribuído que considera área variável de contribuição à formação de escoamento superficial. Os fatores que determinam o surgimento do escoamento superficial são representados pela topografia do terreno e por uma lei exponencial que relaciona a transmissividade com a profundidade do solo, medida a partir de sua superfície.
A influência da topografia da bacia na geração de escoamento superficial é considerada, no modelo, através do índice topográfico, calculado a partir do modelo digital de elevações. Este estudo, concentra-se principalmente na análise da influência da resolução do modelo numérico do terreno sobre o desempenho do modelo. Para tanto foi selecionada uma bacia, localizada no Distrito Federal, Brasil, para a qual foram elaborados sete modelos numéricos do terreno, com resoluções espaciais de 30, 60, 90, 120, 150, 180 e 210 m. A partir destes modelos numéricos do terreno, gerou-se diversas distribuições de índice topográfico.
Na primeira parte deste trabalho são apresentados os resultados da calibração do modelo e análise de sensibilidade dos diversos parâmetros, identificando aqueles que mais influenciam no seu desempenho.
Na segunda parte são apresentados os resultados da aplicação do modelo, dando-se ênfase às condições que devem ser observadas para se obter um bom resultado.
MATHEMATICAL SIMULATION OF RAINFALL-FLOW TRANSFORMATION. STUDY OF THE TOPMODEL
Abstract
The TOPMODEL (Topography Based Hydrological Model) is a rainfall-runoff model that utilizes a variable contributing area to estimate runoff production. The determining factors of its generation are represented by terrain topography and through an exponential function relating transmissivity and soil depth, measured from the surface of the terrain.
The influence of catchment topography is considered in the model through an index calculated from the digital terrain model (DTM). This study focuses mainly on the the analysis of the influence of the spatial resolution of the DTM in model’s performance. For that, a catchment located in the Federal District was selected and seven DTMs with a spatial resolution of 30, 60, 90, 120, 150, 180 and 210 m were built. The corresponding distributions of the topography index were then calculated from the digital terrain models.
The results of model calibration and a sensitivity analysis are presented showing the influence of the main parameters on its performance.
Finally the results of the model application are shown emphasizing the main conditions that have to be observed in order to obtain good results.
Voltar