Avaliação da aplicação do modelo hidrodinâmico GLM em duas regiões limnologicamente distintas do Lago Paranoá - DF

Abstract

Dentre os principais fatores que influenciam os sistemas aquáticos, destacam-se as alterações químicas produzidas pela entrada de substâncias tóxicas, os nutrientes e as modificações microbiológicas resultantes da carga orgânica que atinge esses ambientes. O entendimento da dinâmica dos ambientes aquáticos por meio da avaliação do comportamento das variáveis limnológicas é fator crucial para fornecer informações relativas ao grau de comprometimento da qualidade da água frente aos impactos sofridos. Diante dessas situações, os modelos de lagos e reservatórios vêm se mostrando como ferramenta facilitadora para o entendimento da dinâmica dos ambientes aquáticos. A utilização dos modelos, tem como finalidade melhor entender e representar o comportamento de lagos e reservatórios, além de prever condições diferentes das observadas, ou seja, realizar prognósticos. Este trabalho teve como objetivo analisar a resposta do modelo de simulação hidrodinâmica unidimensional, General Lake Model – GLM ao modelar dois compartimentos do lago Paranoá, com diferentes profundidades, um raso e outro profundo. No intuito de atingir o objetivo principal, foi necessário analisar os dados disponíveis e, assim, selecionar os períodos adequados para calibração e verificação, de 2011 a 2014, no braço do Torto, para a calibração e, de 2007 até 2009, na região mais profunda do lago, próximo a barragem. Para a região com profundidade reduzida, os parâmetros mais sensíveis foram: o coeficiente aerodinâmico de transferência de calor latente (CE), seguido do coeficiente aerodinâmico de calor sensível (CH) e em terceiro a espessura máxima das camadas (hmax). Para a região mais profunda do lago, os parâmetros mais sensíveis foram: o coeficiente aerodinâmico de transferência de calor latente (CE), seguido do coeficiente aerodinâmico de calor latente (CH) e o coeficiente de extinção de luz (Kw). Foi realizada a calibração do modelo, para as duas regiões do lago, na qual a função-objetivo foi a minimização do RMSE entre a temperatura observada e temperatura simulada, empregando o algoritmo de otimização Particle Swarm Optimization–PSO. Inicialmente, a simulação para a região com profundidade reduzida empregou os parâmetros default que apresentou RMSE de 5,1°C, após a calibração, o RMSE foi de 3,411°C. Já para a região mais profunda a simulação com parâmetros default resultou em um RMSE de 1,83ºC, e após a calibração o RMSE foi de 1,57ºC.