gestão integrada de bacias hidrográficas - modelação ramiro neves & pedro chambel leitão

Gestão Integrada de Bacias Hidrográficas - Modelação

Ramiro Neves & Pedro Chambel Leitão

BEST – IST, 2006

O ciclo da água

A visão do Gestor de Cheias

Thessaloniki NATO ARW (19-24 April 2005)

A visão do Gestor do Nitrato

http://www.initrogen.org/fileadmin/user_upload/INI_Brochure_10Jun05.pdf

Conceitos básicos - Ciclo do Azoto


Na atmosfera…


Bacia de Montargil – Uso do Solo

Gestão de bacias Hidrográficas

• Tem que gerir quantidade e qualidade da água em função do uso do solo e do clima.

• A gestão integrada requer a análise da interdependência entre os processos que determinam o escoamento e a qualidade da água.

• A complexidade do sistema requer o uso de modelos.


Sampling station

Sampling station

Time

Qua

ntity

Discharge

SPM

Integrated Basin Modeling



Rain Intensity

Flow Production

• 2 Different Soils

• Infiltration

• Overland Flow



Rain Intensity

Sediment Transport

• 2 Catchments

• 1 Reservoir

Implementação do modelo CE QUAL W2 à albufeira de Vale do Gaio

Dia mundial da água, Cascais, 2007

A Montante: Modelação meteorológica

http://meteo.ist.utl.pt/

http://meteo.ist.utl.pt/


A Jusante

Biological scales are longer than tidal scale but processes are not independent

Que modelos?

• Modelos Atmosféricos,• Modelos de escoamento superficial,• Modelos de Rios,• Modelos zona Vadosa,

Modelos de Aquíferos,• Modelos de Albufeiras,• Modelos de Estuários,• Modelos Oceânicos.

Estatísticos ou Deterministicos?

Modelos Estatísticos

• São baseados na análise estatística de dados de campo.

• Contribuem para a interpretação dos dados,• Podem ser usados para:– Completar séries incompletas de dados,– Fazer previsões se entretanto não tiverem

ocorrido alterações importantes do sistema.– São mais adequados para grandes escalas.

Modelos Determinísticos

• São baseados na descrição dos processos.• Requerem condições de fronteira, condições

iniciais e um conjunto de parâmetros.• Os parâmetros aproximam-nos dos modelos

estatísticos.• São mais complexos do que os modelos

estatísticos, mas permitem estudar cenários de gestão (através da variação das condições de fronteira).


Mohid Land

2D Overland flow

2/3. /hA R H xQ

n

PrecipitationVariable in Time

& Space

3D Porous Media

( )i i

h zK h

t x x

1D Drainage network

2 2 2

2 4/30

h

Q Q H Q ngA

t x A x A R

Plantas, água e a fertilização

Problemas Ambientais e de saúde publica e Perdas económicas

Vantagens para a agricultura

Optimização da aplicação de fertilizantes

•quantidade•modo de aplicação,

Minimizar a quantidade de produto lixiviados

Percolação - Recarga

Precipitação eIrrigação

Evapotranspiração potencial

Que Modelos ?

• RZWQM - Unidimensional (escala da cultura)

• HYDRUS - Bidimensional (sem processos biológicos) • SWAT – Baseado no modelo EPIC (escala da bacia)

• DAISY – Mike She (tipo RZWQM)

• MOHID LAND• .......

Modelos para estudo de processos vs modelos de Gestão

• Os modelos para estudo de processos descrevem os processos em detalhe. São pesados em termos de cálculo são normalmente dirigidos para um aspecto do problema.

• Modelos de gestão, que descrevem o conjunto da bacia e a generalidade dos aspectos relevantes para a sua gestão, parametrizando os processos mais complexos.

• Com o tempo ambos os modelos tendem a convergir num único.

Que modelo ensinar em GIBH?

• O modelo SWAT – “Soil Water Assessment Tool” .

• É integrado, de implementação fácil e requer poucos recursos informáticos.

• O modelo MOHID Land é mais versátil, mas de implementação mais complexa e por isso não é utilizável nesta disciplina.

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