Otimização do método área-velocidade para estimação de vazão fluvial usando MCMC

• Ano de defesa: 2011
• Autor(a) principal: SILVA, José Rodrigo Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal Rural de Pernambuco; Departamento de Estatística e Informática; Brasil; UFRPE; Programa de Pós-Graduação em Biometria e Estatística Aplicada
• Palavras-chave em Português: Descarga fluvial; Equações de Navier-Stokes; MCMC; Monte Carlo Markov Chain; Fluvial discharge; The Navier-Stokes equation; CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::PROBABILIDADE E ESTATISTICA
• Link de acesso: http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/5010

O método área-velocidade é um procedimento utilizado para medir a descarga de rios. Esta é uma técnica bastante difundida na hidrometria, e é normatizada internacionalmente pela ISO 748:2007 da International Standard Organization. Este método requer a medição da velocidade em diversas verticais do rio, e em diferentes profundidades de cada vertical. Em geral é necessário um número relativamente elevado de medições para determinar a vazão. Recentemente foi proposta uma técnica que resulta em uma estimativa robusta da descarga fluvial com reduzido número de pontos de medida, que se baseia nas propriedades básicas da dinâmica de fluidos e nas equações de Navier- Stokes, além de utilizar uma interpolação continua para o cálculo das velocidades em toda a seção vertical. No presente trabalho, o método Monte Carlo Markov Chain (MCMC) é utilizado na busca da melhor posição das medidas de velocidade a serem realizados na seção vertical do rio, tal que seja possível reduzir o número de medições e maximizar a eficiência da estimativa. O algoritmo foi desenvolvido em linguagem C e aplicado em medidas de velocidade colhidas no riacho Exu, no estado de Pernanbuco, em abril de 2008. Estimativas de vazão realizadas a partir de 3 medidas de velocidade sobre a seção vertical mostraram-se eficientes, apresentando diferenças da estimativa obtida com 27 pontos através do método área-velocidade tradicional dentro de limites de incerteza. Os resultados de simulação indicam que os melhores locais de medição da velocidade sob a seção vertical situam-se perto da superfície do rio, e que uma economia significativa no custo e no trabalho pode ser conseguida através posicionamento dos pontos de medição em locais estratégicos, sem perda da precisão da estimativa.