Análise de sensibilidade de parâmetros em modelagem de qualidade da água para estimativa de emissões de metano em aproveitamentos hidrelétricos aplicada à fase pré-enchimento

Juliano Lucas Souza de Abreu, Jorge Machado Damázio, José Paulo Soares de Azevedo
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Abstract

Modelos de qualidade da água têm sido uma ferramenta bastante utilizada para a avaliação e previsão de resposta de interferências antropogênicas em recursos hídricos. Entretanto, em alagamentos artificiais, os prognósticos de emissões e remoções de gases de efeito estufa (GEE) para a atmosfera ainda incorporam grandes incertezas. O alto custo associado à necessidade de muitas medições e as estratégias para a calibração de modelos biogeoquímicos complexos representam um desafio. Neste contexto, a análise de sensibilidade dos parâmetros consiste em uma etapa importante para garantir o melhor usos de recursos computacionais e otimizar os esforços para a aquisição de dados de campo. Neste trabalho foi aplicado um modelo de qualidade da água 0D associado ao ciclo do carbono para a fase de pré-enchimento do aproveitamento hidrelétrico de SINOP, no estado do Mato Grosso, Brasil. Foi realizado um procedimento de análise de sensibilidade, em conjunto com o estabelecimento de critérios, para identificar parâmetros pouco significativos e auxiliar a seleção de parâmetros para calibração do modelo. Considerando a sazonalidade da região através de quatro campanhas realizadas na área de estudo, foram fixados 45% dos parâmetros por valores da literatura. Com o procedimento também foi possível verificar que alguns parâmetros se repetem entre os mais sensíveis para cada variável-estado. Assim, selecionando apenas 6 parâmetros para a calibração, foram escolhidos os 4 parâmetros mais sensíveis para a concentração de metano (CH4 ) na água, o mais sensível para a concentração do dióxido de carbono (CO2 ), e os 2 mais sensíveis para outras 4 variáveis estado do modelo.
水电站预充阶段甲烷排放估算水质模型参数敏感性分析
水质模型已被广泛应用于评估和预测人为干扰对水资源的响应。然而,在人为洪水中,对大气中温室气体排放和清除的预测仍然包含很大的不确定性。与许多测量和校准复杂生物地球化学模型的策略相关的高成本是一个挑战。在这种情况下,参数灵敏度分析是确保计算资源的最佳利用和优化现场数据采集工作的重要步骤。在这项工作中,一个与碳循环相关的0D水质模型被应用于巴西马托格罗索州锡诺普水电站的预充阶段。进行了灵敏度分析程序,并建立了标准,以识别不显著的参数,并帮助选择参数进行模型校准。考虑到该地区的季节性,通过在研究区域进行的四次活动,45%的参数由文献值固定。通过该过程,还可以验证某些参数在每个状态变量最敏感的参数中重复。因此,只选择6个参数进行校准,选择对水中甲烷(CH4)浓度最敏感的4个参数,对二氧化碳(CO2)浓度最敏感的2个参数,对模型的其他4个变量状态最敏感的2个参数。
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