| dc.identifier | BELING, Fabio Alex. Analise do desempenho do modelo SWMM5 acoplado ao calibrador PEST na bacia do arrio Cancela, RS. Orientadora: Eloiza Maria Cauduro Dias de Paiva. Santa maria, 2013. 154 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia civil)-Centro de Tecnologia, Universidade Federal de Santa Maria, Santa Maria, 2013. | |
| dc.description | Este trabalho apresenta os resultados da modelagem qualiquantitativa da bacia urbana
do Arroio Cancela, possuindo 4,35 km² de área, com o uso do modelo Storm Water
Management Model (SWMM5). Foram modelados os processos de geração e propagação do
escoamento superficial e de base, além dos processos de acumulação e lavagem do total de
sedimentos em suspensão (TSS) e da matéria orgânica representada pela demanda bioquímica
de oxigênio (DBO5). O pacote de rotinas PEST (Parameter Estimator) foi empregado nas
calibrações dos parâmetros mais sensíveis do SWMM5. Ao total, foram calibrados 8 meses de
dados monitorados de chuva e vazão, contendo 34 eventos chuvosos. Na calibração dos
processos qualitativos empregaram-se 10 eventos contendo estimativas da concentração do
TSS e da DBO5. A validação da média dos parâmetros calibrados foi realizada num período de
3 meses, possuindo 16 eventos chuvosos, dos quais 4 contém dados monitorados do TSS e da
DBO5. Os resultados indicam que o SWMM5 é mais sensível aos parâmetros relativos às áreas
impermeáveis da bacia. Os parâmetros das áreas permeáveis foram mais sensíveis nos
eventos de maior magnitude. O uso do PEST revelou-se de grande valia na otimização do
modelo, tendo em vista a velocidade com que o algoritmo converge para uma solução
satisfatória. A calibração por eventos do escoamento superficial atingiu índices de eficiência de
Nash-Sutcliffe (ENS) muito bons (média de 0,92). Para a série contínua, o ENS calculado atingiu o
valor de 0,72. Os erros médios no volume de vazão para ambos os casos foi inferior a 14%. A
calibração do TSS atingiu ENS médio de 0,56 e, da DBO5, ENS médio de -0,75, com parâmetros
de lavagem muito dispersos para ambos os poluentes. Na validação dos eventos, a média dos
parâmetros calibrados produziu valores médios de ENS igual a 0,47, mediana calculada igual a
0,87 e hidrogramas com boa reprodução da forma da série observada. A validação da série
contínua alcançou ENS igual a 0,74 e subestimativa no volume de vazão igual a 7,7%. A
validação dos processos qualitativos foi muito deficiente, não sendo reproduzida
satisfatoriamente a variação da concentração do TSS e da DBO5. Os resultados apontam que o
uso do modelo SWMM5 acoplado ao calibrador PEST produz bons resultados na predição do
escoamento superficial em eventos isolados e em séries contínuas. Todavia, a representação
dos processos qualitativos requer melhores estimativas dos parâmetros iniciais de acumulação
e lavagem, além do aperfeiçoamento do algoritmo de cálculo dos mesmos. | |
