Elaboração e Extrapolação das Curvas-Chave nos Pontos de Monitoramento da Bacia Hidrográfica do Campus da UFSC em Joinville

Abstract

Para as futuras instalações da UFSC em Joinville, faz-se necessário um estudo mais detalhado da bacia hidrográfica. Visto isso, o presente estudo teve como objetivo a realização do monitoramento hidrológico desta bacia. Foi realizado o monitoramento em três pontos (P1, P2 e P3), realizando as medidas dos dados de nível e vazão do rio. No ponto 3 foi necessário elaborar duas curvas-chave devido a erosão significativa no canal causada por um evento de intensa precipitação. A partir destes dados foram elaboradas as curvas-chave pelos métodos polinomial e potencial, e através do coeficiente de determinação (R²) foi determinado o melhor ajuste. Nos 3 pontos de monitoramento o ajuste polinomial foi o mais adequado, tendo R² de 0,99 para os pontos 1 e 2, 0,96 para o ponto 3 antes do evento e 0,98 para o ponto 3 após o evento. Posteriormente foram extrapoladas as partes superiores das curvas aonde não foi possível realizar as medições, foram usados os métodos de Stevens, logarítmico e de Manning para as extrapolações. Foi realizado uma análise dos erros existentes entre as extrapolações e curvas-chave, foram determinados os erros na cota máxima e os erros médios, afim de definir qual extrapolação é possivelmente a mais adequada para cada seção de monitoramento. Para o P1 optou-se como o método de Stevens sendo o mais adequado, apresentando um erro médio de 155,1%, e para os demais pontos o logarítmico apresentou melhor comportamento, com erro médio de 35,1%, 4,5% e 21,6% respectivamente. Finalmente foi realizado um comparativo entre os métodos de extrapolação aplicado a hidrogramas de eventos medidos durante o período deste trabalho. Os dados destes eventos foram coletados e transmitidos pela plataforma EPOSMOTE III.

For the future infrastructures of the UFSC in Joinville, it is required a more detailed of the hydrographic basin. Considering that, the current study had as its objective the hydrological monitoring of the basin. The monitoring was executed in three points (P1, P2, and P3), performing measurements of river level and flow data. In point three, it was needed to elaborate two stage discharge curves due to significant erosion on the canal caused by na event of intense precipitation. Through these data, the stage discharge curves were elaborated by polynomial and potential methods and through the determination coefficient (R²), the best adjustment was determined. In the three monitoring points, the polynomial adjustment was the most adequate, having R² as 0,99 to the points 1 and 2, 0,96 to the point 3 before the event and 0,98 to the point 3 after the event. Posteriorly the upper parts of the curves were extrapolated where it was not possible to execute the measurements, the Stevens, logarithmic, and Manning methods were used for the extrapolations. An error analysis between the extrapolations and the stage discharge curves was performed, and errors in the maximun quota and the average errors were determined to define which extrapolation is possibly the most suitable for each section of the monitoring. To the P1 the Stevens method was chosen as the most adequate, showing an average error of 155,1% and to the other points the logarithmic presented better behavior, with average error of 35,1%, 4,5%, and 21,6% respectively. Finally, a comparative between the methods of extrapolation applied to hydrograms of measured events was performed during the execution of this Project. The data of the specific situations were collected and transmited by EPOSMOTE III platform.