| dc.contributor | Mercuri, Emílio Graciliano Ferreira, 1985- | |
| dc.contributor | Armindo, Robson André | |
| dc.contributor | Klein, Nayara Soares, 1982- | |
| dc.contributor | Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental | |
| dc.creator | Machado, Nayana, 1992- | |
| dc.date | 2022-05-03T18:09:20Z | |
| dc.date | 2022-05-03T18:09:20Z | |
| dc.date | 2021 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T17:38:42Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T17:38:42Z | |
| dc.identifier | https://hdl.handle.net/1884/74331 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9026074 | |
| dc.description | Orientador: Prof. DSc. Emílio Graciliano Ferreira Mercuri | |
| dc.description | Coorientadores: Prof. DSc. Robson André Armindo, Profa. DSc. Nayara Soares Klein | |
| dc.description | Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental. Defesa : Curitiba, 01/12/2021 | |
| dc.description | Inclui referências | |
| dc.description | Resumo: A caracterização do uso e ocupação do solo em bacias hidrográficas urbanas, bem como o entendimento da dinâmica da água no sistema água-solo-planta-atmosfera, são instrumentos relevantes no planejamento de recursos hídricos urbanos. Existem diversos métodos que permitem a identificação das características destes condicionantes ambientais, como por exemplo, sensoriamento remoto, amostragem de solo, monitoramento de dados hidrometeorológicos e modelagem. Sob esse contexto, buscou-se validar alguns destes métodos disponíveis e compreender de que forma é possível diagnosticar a dinâmica da água em uma microbacia hidrográfica urbana.O objetivo da pesquisa foi comparar dados monitorados e dados modelados de variáveis hidrológicas, por meio de medições em campo e resultados obtidos pelo modelo Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning (HBV) no córrego da Pedreira, afluente do rio Belém, Curitiba, Paraná. Foi evidenciada a problemática relacionada às alterações que as modificações no uso e ocupação em bacias hidrográficas urbanas causam na dinâmica da água no sistema água-solo-planta-atmosfera. Também foi abordado a integração entre o monitoramento e a modelagem hidrológica. A metodologia da pesquisa foi aplicada, por meio de três etapas: caracterização da área de estudo; monitoramento hidrológico e modelagem chuva-vazão. A primeira etapa compõe-se pela análise em sistema de informação geográfica (SIG) do modelo digital de elevação e classificação supervisionada de imagem. A segunda etapa referente ao monitoramento hidrometeorológico descreve o desenvolvimento e calibração do hardware do sistema de coleta de dados de nível e de dados de umidade de solo. Em relação às séries temporais de medições de dados climáticos, estas foram obtidas de duas estações meteorológicas localizadas em Curitiba. Algumas variáveis que não apresentavam monitoramento foram estimadas, como a evapotranspiração e a curva de retenção (CRA), que foram modeladas pelo método de Penman-Monteith e o método de ajuste de van Genuchten respectivamente. A modelagem foi realizada para estimar valores de vazão diários para dois períodos, calibração (08/08/2020-30/09/2020), e validação (22/12/2020-22/02/2021). Os resultados obtidos estão direcionados para a caracterização de uma microbacia (0,9 km²) majoritariamente urbana. O desenvolvimento de hardware e resultados após calibração demonstraram aplicações viáveis tanto para o monitoramento de nível quanto para o de umidade do solo. Entretanto sugere-se repetir o procedimento em outros pontos da área de estudo para estudar mais sobre o comportamento dos sensores e identificar a heterogeneidade da área. A CRA modelada condiz com o perfil já definido na literatura para solos argilosos tropicais, assim como os resultados dos experimentos laboratoriais que definem as características hidráulicas do solo. A modelagem apresentou resultados de vazão subestimados quando comparados aos valores observados, inclusive, sugere-se trabalhos futuros que permitam séries temporais observadas mais longas que auxiliem na calibração do modelo. De qualquer forma, a conclusão da pesquisa reconheceu que a integração de dados monitorados em campo e a aplicação de ferramentas de SIG podem aprimorar a caracterização da dinâmica da água em microbacias urbanas quando somados a utilização de modelagem hidrológica. | |
| dc.description | Abstract: The characterization of land use and occupation in urban hydrographic basins, as well as the understanding of water dynamics in the water-soil-plant-atmosphere system, are relevant instruments in the planning of urban water resources. There are several methods that allow the identification of the characteristics of these environmental conditions, such as remote sensing, soil sampling, monitoring of hydrometeorological data and modeling. In this context, we sought to validate some of these available methods and understand how it is possible to diagnose the water dynamics in an urban watershed. field and results obtained by the Hydrologiska Byråns Vattenbalansavdelning (HBV) model in the Pedreira stream, a tributary of the Belém River, Curitiba, Paraná. It was evidenced by the problem related to the alterations that the changes in the use and occupation in urban watersheds cause in the dynamics of water in the water-soil-plant-atmosphere system. The integration between monitoring and hydrological modeling was also addressed. The research methodology was applied through three stages: characterization of the study area; hydrological monitoring and rainfall-runoff modeling. The first stage consists of the analysis in a geographic information system (GIS) of the digital elevation model and supervised image classification. The second step, referring to hydrometeorological monitoring, describes the development and calibration of the hardware of the level data collection system and soil moisture data. Regarding the time series of climatic data measurements, these were obtained from two meteorological stations located in Curitiba. Some variables that were not monitored were estimated, such as evapotranspiration and retention curve (CRA), which were modeled by the Penman-Monteith method and the van Genuchten fit method, respectively. Modeling was carried out to estimate daily flow values for two periods, calibration (08/08/2020-09/30/2020), and validation (12/22/2020-02/22/2021). The results obtained are directed to the characterization of a micro basin (0.9 km²) mostly urban. The hardware development and results after calibration demonstrated viable applications for both level and soil moisture monitoring. However, it is suggested to repeat the procedure at other points of the study area to study more about the behavior of the sensors and identify the heterogeneity of the area. The modeled CRA matches the profile already defined in the literature for tropical clayey soils, as well as the results of laboratory experiments that define the hydraulic characteristics of the soil. The modeling presented underestimated flow results when compared to the observed values, and further work is suggested to allow longer observed time series to help in the model calibration. Anyway, the conclusion of the research recognized that the integration of data monitored in the field and the application of GIS tools can improve the characterization of water dynamics in urban microbasins when added to the use of hydrological modeling. | |
| dc.format | recurso online : PDF. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | Português | |
| dc.subject | Monitorização ambiental | |
| dc.subject | Bacias hidrográficas | |
| dc.subject | Medidores de fluxo | |
| dc.subject | Engenharia Sanitária | |
| dc.title | Monitoramento de nível, amostragem e caracterizçaão do solo para modelagem da vazão no Córrego da Pedreira, Curitiba-PR | |
| dc.type | Dissertação Digital | |
