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dc.creatorBernardi, Felipe
dc.date.accessioned2023-06-28T14:51:39Z
dc.date.available2023-06-28T14:51:39Z
dc.date.issued2022-10-27
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/29570
dc.description.abstractWater erosion is closely related to environmental preservation, sanitary quality and general infrastructure problems. The phenomenon of sediment transport in channels is extremely complex because it is a non-punctual phenomenon, resulting from factors such as sediment availability, flow energy and physical characteristics of the fluvial environment. The integration of erosion phenomena interpretation can be established through process modeling. However, the use of mathematical models requires representativeness of the natural environment by parameters and reliability between prediction and observation performed by hydrological monitoring techniques. Thus, this work objective is quantifying the erosion phenomena at the hydrographic basin scale and its river transport through monitoring techniques that allow evaluating the prediction and interpretation capacity of mathematical models of simulation of erosive processes of hillslope and channel. The study region comprises the watershed of the Guarda Mor river, characterized by mountainous relief, fragile soils, and a gravel bed river. Monitoring was carried out by monitoring precipitation events and directed towards measuring liquid and solid rates (suspension and bedload) for an outlet with a drainage area of 18.5 km². The guideline of the analysis is to formalize a set of modeling techniques for simulating erosion at the watershed and channel scale to assess the impact of increased precipitation caused by climate scenarios. The calibration of the LISEM model with observed data from the monitoring of hydrological and erosion variables allowed defining a set of parameter values for hydrological and erosion simulation and performing the simulation of scenarios in the hydrographic basin. The HEC-RAS 2D model has difficulties in simulating the hydraulically rough environment of a gravel bed channel. The HEC-RAS 2D model best represented river erosion using the Yang transport equation and the Parker exposure and protection function. The choice of the protection and exposure function had a greater impact on the representation of river erosion than the choice of the transport capacity equation. The combination of the evaluated LISEM and HEC-RAS models with field observations allowed the simulation of erosion impacts of different climatic scenarios in the watershed and in the drainage channel.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpor
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectErosão hídricapor
dc.subjectLISEMpor
dc.subjectHEC-RASpor
dc.subjectWater erosioneng
dc.titleCaracterização e modelagem dos processos erosivos com interface canal-encosta em bacias de elevado gradiente topográfico: o caso da bacia experimental do rio Guarda Morpor
dc.title.alternativeCharacterization and modeling of erosive processes with channel-hillslope interface in catchment with high topographic gradient: the Guarda Mor river experimental catchment caseeng
dc.typeTesepor
dc.description.resumoA erosão hídrica está intimamente relacionada com a preservação ambiental, qualidade sanitária e problemas gerais de infraestrutura. O fenômeno de transporte de sedimentos em canais é de extrema complexidade por ser um fenômeno nãopontual, resultante de fatores como disponibilidade de sedimentos, energia de escoamentos e características físicas do meio fluvial. A interpretação da integração dos fenômenos erosivos pode ser estabelecida por meio da modelagem de processos. Entretanto, o uso de modelos matemáticos requer uma representatividade do meio natural por parâmetros e confiabilidade entre a predição e a observação realizada por técnicas de monitoramento hidrológico. Assim, esse trabalho tem o objetivo de quantificar os fenômenos erosivos na escala de bacia hidrográfica e seu transporte fluvial por meio de técnicas de monitoramento que permitem avaliar a capacidade de predição e interpretação de modelos matemáticos de simulação de processos erosivos de encosta e canal. A região de estudo compreende a bacia hidrográfica do rio Guarda Mor, caracterizada por relevo montanhoso, solos frágeis e canal fluvial com leito de cascalho. O monitoramento foi executado por acompanhamento de eventos de precipitação e direcionado para a mensuração das taxas líquidas e sólidas (em suspensão e arraste) para um exutório com área de drenagem de 18,5 km². A análise tem como diretriz formalizar um conjunto de técnicas de modelagem para simulação da erosão na escala de bacia hidrográfica e em canal para avaliar o impacto do aumento de precipitação causado por cenários climáticos. A calibração do modelo LISEM com dados observados do monitoramento das variáveis hidrológicas e erosivas permitiu definir um conjunto de valores de parâmetros para simulação hidrológica e de erosão e realizar a simulação de cenários na bacia hidrográfica. O modelo HEC-RAS 2D possui dificuldades em simular o ambiente hidraulicamente rugoso de canal de leito de cascalho. O modelo HEC-RAS 2D melhor representou a erosão fluvial com o uso da equação de transporte de Yang e a função de exposição e proteção de Parker. A escolha da função de proteção e exposição teve maior impacto na representação da erosão fluvial do que a escolha da equação de capacidade de transporte. A combinação dos modelos LISEM e HEC-RAS avaliados com as observações de campo permitiram a simulação de impactos erosivos de diferentes cenários climáticos na bacia hidrográfica e no canal de drenagem.por
dc.contributor.advisor1Minella, Jean Paolo Gomes
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3194231720402587por
dc.contributor.referee1Allasia, Daniel Gustavo
dc.contributor.referee2Bartels, Guilherme Kruger
dc.contributor.referee3Mao, Luca
dc.contributor.referee4Rodrigues, Miriam Fernanda
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/1107716416003304por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentAgronomiapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência do Solopor
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS AGRARIAS::AGRONOMIA::CIENCIA DO SOLOpor
dc.publisher.unidadeCentro de Ciências Ruraispor


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