dc.creator | Fachi, Suelen Matiasso | |
dc.date.accessioned | 2021-08-19T17:22:37Z | |
dc.date.available | 2021-08-19T17:22:37Z | |
dc.date.issued | 2020-02-19 | |
dc.identifier.uri | http://repositorio.ufsm.br/handle/1/22003 | |
dc.description.abstract | Mathematical modeling of water infiltration into the soil by means of physical-based models is
a valuable tool in forecasting scenarios that assist in solving environmental problems such as
floods, soil erosion, runoff and landslides. Therefore, research aimed at investigating factors
that could compromise the estimates of these models is useful. In this dissertation, we
investigate how the precipitation measurement interval (PMI) affects the prediction of water
infiltration in the soil of two physical-based models: HYDRUS-1D and Green Ampt (GA). We
also determine whether the weather station's PMI is sufficiently detailed for these models to
make accurate predictions of infiltration. The infiltration of water in the soil was simulated for
precipitation events that occurred in two experimental areas, with 13 precipitation events in
experimental area I (AI) and 5 events in experimental area II (AII). The accumulated rainfall of
the events analyzed in AI and AII, measured every 2 and 5 min, respectively, was converted
into discrete precipitation intensity profiles every 2 min, 5 min, 15 min, 30 min, 1 h, 2 h, 6 h,
12 h and 24 h, simulating the increase in PMI. The calibration of the models was done by
modifying the hydraulic conductivity of the saturated soil in order to approximate the estimated
accumulated runoff (Eest) by the models of the observed accumulated runoff (Eobs). The
performance of the models was assessed by the square root of the mean square error (RMSE),
comparing Eest with Eobs. The more detailed the PMI, the lower the RMSE. Precipitation from
meteorological stations with an PMI of 60 min does not allow an efficient calibration and is not
detailed enough for the models to accurately simulate infiltration. With the models calibrated
using precipitation with an PMI of 2 min, changing the PMI of the same precipitation to 5 min
caused an underestimation of the runoff in the order of 40% for HYDRUS-1D and 45% for GA.
Thus, we conclude that the PMI dramatically compromises the accuracy of the estimates of the models. | eng |
dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES | por |
dc.language | por | por |
dc.publisher | Universidade Federal de Santa Maria | por |
dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International | * |
dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ | * |
dc.subject | Escoamento superficial | por |
dc.subject | Estações meteorológicas | por |
dc.subject | Modelagem | por |
dc.subject | Surface runoff | eng |
dc.subject | Weather stations | eng |
dc.subject | Modeling | eng |
dc.title | Interferência do intervalo de medição da precipitação na predição da infiltração de água no solo pelos modelos Hydrus- 1D e Green Ampt | por |
dc.title.alternative | Interference of the precipitation measurement interval on prediction of water infiltration in soil by Hydrus-1D and Green Ampt models | eng |
dc.type | Dissertação | por |
dc.description.resumo | A modelagem matemática da infiltração de água no solo por meio de modelos de base física é
uma ferramenta valiosa na previsão de cenários que auxiliam na solução de problemas
ambientais como inundações, erosão do solo, escoamento superficial e deslizamentos de terra.
Portanto, pesquisas que visam investigar fatores que possam comprometer as estimativas desses
modelos são úteis. Nesta dissertação, investigamos como o intervalo de medição da precipitação
(IMP) afeta a predição de infiltração de água no solo de dois modelos de base física: o
HYDRUS-1D e Green Ampt (GA). Também determinamos se o IMP das estações
meteorológicas é suficientemente detalhado para que esses modelos façam predições acuradas
da infiltração. A infiltração de água no solo foi simulada para eventos de precipitação ocorridos
em duas áreas experimentais, sendo 13 eventos de precipitação na área experimental I (AI) e 5
eventos na área experimental II (AII). O acumulado de precipitação dos eventos analisados em
AI e AII, medidos a cada 2 e 5 min, respectivamente, foi convertido em perfis discretos de
intensidade de precipitação a cada 2 min, 5 min, 15 min, 30 min,1 h, 2 h, 6 h, 12 h e 24 h,
simulando o aumento do IMP. A calibração dos modelos foi feita com a modificação da
condutividade hidráulica do solo saturado de modo a aproximar o escoamento superficial
acumulado estimado (Eest) pelos modelos do escoamento superficial acumulado observado
(Eobs). O desempenho dos modelos foi avaliado pela raiz quadrática do erro médio quadrático
(RMSE em inglês), comparando o Eest com o Eobs Quanto mais detalhado o IMP, menor a
RMSE. As precipitações das estações meteorológicas com IMP de 60 min não possibilitam boa
calibração e não são suficientemente detalhadas para que os modelos simulem com acurácia a
infiltração. Com os modelos calibrados usando precipitação com IMP de 2 min, a mudança do
IMP da mesma precipitação para 5 min causou uma subestimativa do escoamento na ordem de
40% para o HYDRUS-1D e 45% para o GA. Assim, concluímos que o IMP compromete
drasticamente a acurácia das estimativas dos modelos. | por |
dc.contributor.advisor1 | Gubiani, Paulo Ivonir | |
dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/7251203817503318 | por |
dc.contributor.advisor-co1 | Reinert, Dalvan José | |
dc.contributor.referee1 | Mallmann, Fábio Joel Kochem | |
dc.contributor.referee2 | Pinheiro, Everton Alves Rodrigues | |
dc.creator.Lattes | http://lattes.cnpq.br/5881077675915160 | por |
dc.publisher.country | Brasil | por |
dc.publisher.department | Agronomia | por |
dc.publisher.initials | UFSM | por |
dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Ciência do Solo | por |
dc.subject.cnpq | CNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLO | por |
dc.publisher.unidade | Centro de Ciências Rurais | por |