MODELOS HIDROLÓGICOS SAC-SMA E IPH II: CALIBRAÇÃO E AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO NA ESTIMATIVA DE VAZÕES NA BACIA DO RIO PIRACICABA (MG)

Abstract

MODELOS HIDROLÓGICOS SAC-SMA E IPH II: CALIBRAÇÃO E AVALIAÇÃO DO DESEMPENHO NA ESTIMATIVA DE VAZÕES NA BACIA DO RIO PIRACICABA (MG)⁴

EDUARDO MORGAN ULIANA¹; DEMETRIUS DAVID DA SILVA²; MICHEL CASTRO MOREIRA²; SILVIO BUENO PEREIRA² E DONIZETE DOS REIS PEREIRA³

¹Instituto de Ciências Agrárias e Ambientais, Universidade Federal de Mato Grosso, Avenida Alexandre Ferronato, 1200, Setor Industrial, CEP. 78557-267, Sinop, Mato Grosso, Brasil, morganuliana@gmail.com  

²Departamento de Engenharia Agrícola, Universidade Federal de Viçosa, Campus Universitário, CEP. 36570-900, Viçosa, Minas Gerais, Brasil, demetrius.ufv@gmail.com, michelcm@gmail.com

³Instituto de Ciências Agrárias, Universidade Federal de Viçosa, Rodovia LMG 818, km 06, CEP. 35690-000, Florestal, Minas Gerais, Brasil, donizete.pereira@ufv.br

⁴ O artigo é referente ao capítulo 1 da tese de doutorado do primeiro autor.

1 RESUMO

O objetivo do trabalho foi avaliar o desempenho dos modelos conceituais chuva-vazão Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) e IPH II para a estimativa das vazões diárias na bacia hidrográfica do rio Piracicaba (MG), de modo que os mesmos possam ser utilizados para subsidiar o planejamento e a gestão de recursos hídricos na bacia. O estudo foi realizado em três seções de monitoramento de vazão da bacia do rio Piracicaba, localizada no estado de Minas Gerais - Brasil. A calibração dos modelos foi realizada com o algoritmo SCE-UA, utilizando como função objetivo o índice de Nash-Sutcliffe. Os valores do índice de eficiência de Nash-Sutcliffe obtidos nas três seções de monitoramento foram de 0,87, 0,78 e 0,71 para o modelo SAC-SMA e de 0,88, 0,80, e 0,73 para o modelo IPH II, confirmando que os modelos são “adequados e bons” para a estimativa das vazões diárias. Concluiu-se, portanto, que os modelos SAC-SMA e IPH II são adequados para a estimativa das vazões diárias de cursos de água da bacia do rio Piracicaba (MG), demonstrando potencial para serem utilizados em estudos relacionados com simulação hidrológica e gestão de recursos hídricos em bacias hidrográficas de regiões tropicais.

Palavras-chave: modelo concentrado, chuva-vazão, planejamento de recursos hídricos, previsão.

ULIANA, E. M.; SILVA, D. D.; MOREIRA, M. C.; PEREIRA, S. B.; PEREIRA, D. R.

SAC-SMA AND IPH II HYDROLOGICAL MODELS: CALIBRATION AND PERFORMANCE ASSESSMENT FOR WATER FLOW ESTIMATE IN PIRACICABA RIVER BASIN (MG)

2 ABSTRACT

The aim of this study was to evaluate the performance of conceptual models Sacramento - Soil Moisture Accounting (SAC-SMA) and IPH II for daily flow estimation in Piracicaba river basin, Minas Gerais, so that they may be used in the planning and management of water resources in the river basin. The study was carried out in three runoff-monitoring sections on Piracicaba river basin, located in the State of Minas Gerais - Brazil. Model calibration was performed through the Shuffled Complex Evolution (SCE-UA) algorithm, whose objective function was the Nash-Sutcliffe efficiency index. The Nash-Sutcliffe efficiency index values obtained in the three monitoring-sections were 0.87, 0.78, and 0.71 for the SAC-SMA model, and 0.88, 0.80, and 0.73 for the IPH II one. These values confirm that the models are “appropriate and good” for daily flow estimations. Overall, both models can be further used for hydrologic simulations and water resources management in tropical river basins.

Keywords: concentrated models, rainfall-runoff, planning of water resources, forecast.