Análise do processo chuva-vazão utilizando o hidrograma unitário conceitual de Nash na bacia hidrográfica do rio Santana

O processo de transformação da vazão é tópico vital e desafiador na área de Hidrologia. Por se tratar de um fenômeno complexo, a transformação da chuva em vazão pode ser feita usando modelos numéricos computacionais. Os modelos numéricos podem auxiliar no entendimento dos processos relevantes da chuva-vazão em bacias hidrográficas. No entanto, desses modelos geralmente envolve muitos de parâmetros, principalmente os modelos (semi-)distribuídos. A determinação dos parâmetros da modelagem chuva-vazão é custosa em termos de tempo e valor financeiro porque depende de dados medidos em campo, em laboratório e/ou por sensoriamento remoto. Por outro lado, há modelos matemáticos (não numéricos) que não dependem muitos parâmetros para a transformação chuva-vazão. Por exemplo, o modelo do hidrograma unitário de Nash (1957) considera a bacia hidrográfica como um sistema linear que é função de apenas dois parâmetros: número de reservatórios (n); e taxa de decaimento (k). Além disso, o valor desses dois parâmetros é obtido usando séries temporais de precipitação e vazão. O objetivo desse estudo é determinar um hidrograma unitário de Nash representativo para a bacia hidrográfica do Rio Santana, Estado do Rio Grande do Sul. Serão utilizados 42 eventos de precipitação para analisar a influência dos parâmetros sob a vazão de pico e o tempo de pico. Para a separação do escoamento subterrâneo foi utilizada a análise gráfica.; A determinação dos parâmetros n e k foi feita usando o método dos momentos e a convolução do vetor de escoamento superficial unitário. Os resultados de n e k foram iguais a 4,37 e 22,91, respectivamente. considerando a média dos 42 eventos de precipitação. Foi observada uma forte correlação (r = -0,73) entre os parâmetros n e k. A vazão de pico e o tempo de pico apresentaram forte correlação (r = 0,63) com k e o tempo de pico apresentou forte correlação (r = 0,42) com n. Portanto, o hidrograma unitário de Nash pode ser utilizado para transformação chuva-vazão na área de estudo, porque atingiu um nível de correlação satisfatório, com coeficiente de determinação igual a 0,797.