The sky view factor and its influence on the intra-urban thermal-hygrometric features in Pelotas city - Rio Grande do Sul State, Brazil

O clima urbano é resultado das ações de diversas variáveis, entre elas o fator de visão do céu (FVC). Este artigo apresenta incialmente a metodologia utilizada para calcular o fator de visão do céu em dez postos de coleta de temperatura e umidade do ar na cidade de Pelotas-RS e, na sequência, um estudo comparativo do comportamento da temperatura e da umidade relativa do ar entre estes mesmos dez locais. Os dados resultam de três períodos de registro no ano de 2014: o primeiro em agosto/setembro, o segundo em novembro, o terceiro em dezembro. Cada ponto de coleta consistiu num pequeno coletor eletrônico de dados de temperatura e umidade relativa do ar (ONSET - U23-001), disposto dentro de um abrigo fixo a um tripé distante 1,5 metros do chão, que registrou dados de 30 em 30 minutos. Os resultados mostram relação entre o microclima e o FVC. Nos levantamentos considerados os registros nos locais de maior obstrução foram em mais de 70% das vezes superiores à média. As áreas menos obstruídas também foram aquelas que apresentaram temperaturas mais baixas que a média. Os locais mais frios que a média também apresentaram umidade relativa do ar mais alta que a média.Sem bols

Discretização de modelos hidrológicos de grande escala: grade regular x mini-bacias.

O emprego de modelos hidrológicos distribuídos (MHD) de grande escala para diversos propósitos é tema de pesquisa bastante relevante atualmente, principalmente para avaliação de impactos potenciais de cenários de variabilidade climática ou de mudança de uso da terra sobre os recursos hídricos. A etapa inicial da aplicação de MHD é a subdivisão ou discretização da bacia em elementos menores e o estabelecimento da rede de drenagem que os conecta. Devido à falta de conhecimento e às facilidades propiciadas por ferramentas automáticas, aspectos importantes dessa etapa são muitas vezes negligenciados pelos usuários. Este artigo discute os principais métodos de discretização, com foco principal na grade regular e mini-bacias. Tomando a bacia do rio Ji-Paraná (RO) como estudo de caso, são apresentadas vantagens e limitações de cada método. Os resultados evidenciaram que, enquanto o uso de grade regular uniformiza o tamanho dos elementos, a dificuldade em definir as direções de fluxo e os trechos de rio para propagação do escoamento permanece como principal desvantagem, a despeito de metodologias propostas mais recentemente. A abordagem em mini-bacias supera tais limitações, mas causa o inconveniente de ter que lidar com enorme variação de área superficial e comprimentos de trecho de rio entre os elementos

Simulação hidrológica de rios com grandes planícies de inundação.

Conhecer o comportamento hidrológico de um rio permite investigar diversas questões ecológicas relacionadas. Além de descrever o comportamento hidrológico, é importante poder prevê-lo frente a cenários futuros, e modelos matemáticos têm sido largamente utilizados com essa finalidade. A simulação do escoamento em rios tem sido realizada principalmente com modelos unidimensionais acoplados ou não com células de armazenamento de água na planície. Para o caso de rios com grandes planícies de inundação, o extravasamento de água do canal para a planície e a propagação da inundação na planície governam a passagem da onda de cheia. Caso o interesse do estudo seja representar esses processos, métodos tradicionais não são adequados e uma abordagem recente tem sido proposta baseada no acoplamento de um modelo unidimensional para simular o escoamento na calha principal e um modelo tipo raster para simular o escoamento bidimensional na planície. Este artigo discute as dificuldades e desafios para a modelagem de rios com grandes planícies de inundação e as vantagens e limitações das diferentes abordagens empregadas. É apresentado um sistema de simulação desenvolvido com esse propósito, com resultados da aplicação ao Pantanal como exemplo

Comparação entre dois procedimentos de upscaling de redes de drenagem.

Modelos de elevação do terreno (ou também denominados Modelos Numéricos do Terreno ? MNT) são utilizados para derivar diversos tipos de produtos, com destaque para a determinação das direções de fluxo e das áreas acumuladas de drenagem. Procedimentos automáticos determinam para qual pixel vizinho cada pixel drena (direção de fluxo) e a área de drenagem que contribui para cada pixel (área acumulada de drenagem), definindo a rede de drenagem de uma bacia hidrográfica (Jenson e Domingue, 1988). Tais planos de informação são derivados com a mesma resolução espacial do MNT e constituem informação de entrada para diversos tipos de modelos hidrológicos. Ao trabalhar com grandes escalas (bacias com áreas de drenagem > 10000 km2), modelos hidrológicos ou esquemas de superfície de modelos atmosféricos geralmente são discretizados em células em torno de 5 a 20 km de dimensão (Singh e Frevert, 2000; Wood et al., 1997). Embora informações de elevação do terreno e de características de tipo de solo e uso da terra geralmente estejam disponíveis com maior detalhamento, a baixa resolução da discretização de tais modelos é adotada devido ao interesse em questões de maior escala e visando a 4897 redução do custo computacional. Nesses casos, procedimentos de upscaling de direções de fluxo são aplicados para estabelecer a rede de drenagem do modelo hidrológico (Paz et al., 2006; Reed, 2003; Olivera et al., 2002). Inicialmente são determinadas as direções de fluxo e áreas acumuladas de drenagem na mesma resolução espacial do MNT (referida aqui como alta resolução; elementos denotados por pixels) e em seguida tais informações são utilizadas para estabelecer as direções de fluxo das células do modelo hidrológico (baixa resolução). Neste artigo faz-se uma análise comparativa do uso do algoritmo de upscaling de direções de fluxo descrito em Paz et al. (2006), adotando-se dois procedimentos: realização do upscaling direto (de alta para baixa resolução) e o upscaling em duas etapas (da resolução alta para a intermediária, e desta para a baixa resolução). Os resultados de um estudo de caso para a bacia do Mogi-Guaçú e Pardo são apresentados e a viabilidade do emprego do upscaling de direções de fluxo com escala intermediária em relação ao upscaling direto é avaliada por diversos critérios.1 CD-ROM

TWINLATIN: Twinning European and Latin-American river basins for research enabling sustainable water resources management. Combined Report D3.1 Hydrological modelling report and D3.2 Evaluation report

Water use has almost tripled over the past 50 years and in some regions the water demand already exceeds supply (Vorosmarty et al., 2000). The world is facing a “global water crisis”; in many countries, current levels of water use are unsustainable, with systems vulnerable to collapse from even small changes in water availability. The need for a scientifically-based assessment of the potential impacts on water resources of future changes, as a basis for society to adapt to such changes, is strong for most parts of the world. Although the focus of such assessments has tended to be climate change, socio-economic changes can have as significant an impact on water availability across the four main use sectors i.e. domestic, agricultural, industrial (including energy) and environmental. Withdrawal and consumption of water is expected to continue to grow substantially over the next 20-50 years (Cosgrove & Rijsberman, 2002), and consequent changes in availability may drastically affect society and economies. One of the most needed improvements in Latin American river basin management is a higher level of detail in hydrological modelling and erosion risk assessment, as a basis for identification and analysis of mitigation actions, as well as for analysis of global change scenarios. Flow measurements are too costly to be realised at more than a few locations, which means that modelled data are required for the rest of the basin. Hence, TWINLATIN Work Package 3 “Hydrological modelling and extremes” was formulated to provide methods and tools to be used by other WPs, in particular WP6 on “Pollution pressure and impact analysis” and WP8 on “Change effects and vulnerability assessment”. With an emphasis on high and low flows and their impacts, WP3 was originally called “Hydrological modelling, flooding, erosion, water scarcity and water abstraction”. However, at the TWINLATIN kick-off meeting it was agreed that some of these issues resided more appropriately in WP6 and WP8, and so WP3 was renamed to focus on hydrological modelling and hydrological extremes. The specific objectives of WP3 as set out in the Description of Work are

Performance of Deterministic and Probabilistic Hydrological Forecasts for the Short-Term Optimization of a Tropical Hydropower Reservoir

Hydropower is the most important source of electricity in Brazil. It is subject to the natural variability of water yield. One building block of the proper management of hydropower assets is the short-term forecast of reservoir inflows as input for an online, event-based optimization of its release strategy. While deterministic forecasts and optimization schemes are the established techniques for short-term reservoir management, the use of probabilistic ensemble forecasts and multi-stage stochastic optimization techniques is receiving growing attention. The present work introduces a novel, mass conservative scenario tree reduction in combination with a detailed hindcasting and closed-loop control experiments for a multi-purpose hydropower reservoir in a tropical region in Brazil. The case study is the hydropower project Três Marias, which is operated with two main objectives: (i) hydroelectricity generation and (ii) flood control downstream. In the experiments, precipitation forecasts based on observed data, deterministic and probabilistic forecasts are used to generate streamflow forecasts in a hydrological model over a period of 2 years. Results for a perfect forecast show the potential benefit of the online optimization and indicate a desired forecast lead time of 30 days. In comparison, the use of actual forecasts of up to 15 days shows the practical benefit of operational forecasts, where stochastic optimization (15 days lead time) outperforms the deterministic version (10 days lead time) significantly. The range of the energy production rate between the different approaches is relatively small, between 78% and 80%, suggesting that the use of stochastic optimization combined with ensemble forecasts leads to a significantly higher level of flood protection without compromising the energy production