Modified NRCS-CN-TUH methods for distributed rainfall-runoff modeling

AUTOR(ES)
FONTE

RBRH

DATA DE PUBLICAÇÃO

11/04/2019

RESUMO

RESUMO Pela facilidade de aplicação, os métodos CN e Hidrograma Unitário Triangular (HUT) são muito usados em projetos de obras hidráulicas. Este trabalho adapta tais métodos para incorporar a variabilidade espacial das características físicas da bacia hidrográfica. O tempo de viagem (tv) do escoamento é computado do MDE e os métodos CN e HUT são adaptados para obter respostas por pixel. Apresenta-se aplicação na bacia hidrográfica Cascata I (Porto Alegre – RS), com duas variantes: i) HUTexu - tv calculados desde cada pixel até o exutório; ii) HUTjus - tv computados de um pixel para o imediato a jusante. A metodologia mostrou potencial para a modelagem hidrológica de eventos chuvosos em pequenas bacias hidrográficas, visando obter subsídios para a gestão da drenagem, tendo em vista a caracterização dos comportamentos diferenciados na bacia quanto às velocidades e capacidades para gerar escoamento. Por outro lado, observou-se subestimativa das vazões de pico e tempos de pico. Taxas de abstração inicial do método CN menores do que a originalmente prescrita foram mais realistas, concordando com estudos recentes. Há necessidade do aprimoramento da metodologia para as características das bacias brasileiras, indo além da simples adaptação das equações clássicas do método CN para forma distribuída.ABSTRACT Due to the relative ease of application, the CN and the Triangular Unit Hydrograph (TUH) methods are commonly used in hydraulic facilities design. This work adapts these methods to incorporate the spatial variability of the physical characteristics of the catchment. The flow travel time (tv) is computed from the DEM and the CN and TUH methods are adapted to produce results on a pixel basis. This methodology is applied to the Cascata I catchment (Porto Alegre - RS), considering two variants: i) TUHout - tv calculated from each pixel up to the catchment outlet; ii) TUHdown - tv computed from one pixel to the immediate downstream. The proposed methodology showed potential to be used for hydrologic modeling of rainfall events in small catchments, as an alternative for providing information useful for urban drainage management, as the characterization of catchment areas with distinct behavior regarding velocities and potential for runoff generation. On the other side, the results showed an underestimation of peak discharges and time to peak. Initial abstraction losses of the CN method lower than the one originally prescribed provided more realistic results, in agreement to recent studies. There is the need for an improvement of the methodology for the characteristics of the Brazilian catchments besides the simple adaptation of the classical equations of the CN method to its distributed form.

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