Comparação da calibração proposta pelo método iterativo do gradiente hidráulico em problemas com e sem zoneamento: análise da sensibilidade do modelo à condutividade hidráulica de entrada no UFC-MIGH.
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A calibração de modelos numéricos de fluxo subterrâneo é uma etapa essencial para a gestão dos aquíferos. No entanto, a dependência do método aos dados de entrada da condutividade hidráulica pode trazer subjetividade e incerteza ao modelo. Este trabalho visa, portanto, analisar o impacto de diferentes valores de condutividade hidráulica de entrada no UFC-MIGH. Para tal, usando como base um modelo hipotético, foram feitos cinco processos de calibração com dados de entrada que variaram da homogeneidade até uma região com cinco zonas distintas de condutividade hidráulica. A sensibilidade e convergência foram avaliadas a partir da raiz do erro quadrático médio, do ângulo médio entre os vetores formados pelos gradientes das cargas hidráulicas calculadas e observadas, por uma análise estatística descritiva e outra não paramétrica. Os resultados revelaram respostas distintas entre os indicadores: a RMSEH foi minimizada no cenário sem zoneamento, ao passo que a média dos ângulos foi otimizada no cenário com cinco zonas. O coeficiente de variação da condutividade indicou quantidades equivalentes de células robustas e sensíveis aos dados de entrada. O teste de Kruskal-Wallis revelou que há diferenças significativas entre os grupos. A verificação do coeficiente de variação dos valores da carga hidráulica indicou baixa dispersão dos valores. Conclui-se, portanto, que o modelo do UFC-MIGH apresentou baixa sensibilidade aos valores de entrada de K e significativa sensibilidade do processo de calibração aos valores iniciais da condutividade hidráulica.
Abstract in another language
Calibration of numerical groundwater flow models is an essential stage for aquifer management. However, the dependency of the method on the input data of hydraulic conductivity can introduce subjectivity and uncertainty to the model. This work therefore aims to analyze the impact of different values of input hydraulic conductivity in the UFC-MIGH. For this purpose, using a hypothetical model as a basis, five calibration processes were performed with input data ranging from homogeneity to a region with five distinct zones of hydraulic conductivity. Sensitivity and convergence were evaluated using the root mean square error, the average angle between the vectors formed by the gradients of calculated and observed hydraulic heads, through descriptive and non-parametric statistical analysis. The results revealed distinct responses among the indicators: the RMSEH was minimized in the scenario without zoning, while the average angle was optimized in the scenario with five zones. The coefficient of variation of conductivity indicated equivalent quantities of robust and sensitive cells to the input data. The Kruskal-Wallis test revealed significant differences between the groups. Verification of the coefficient of variation of the hydraulic head values indicated low dispersion of the values. It is concluded, therefore, that the UFC-MIGH model showed low sensitivity to the input values of K and significant sensitivity of the calibration process to the initial values of hydraulic conductivity.
Keywords
Condutividade hidráulica, Calibração de modelos numéricos, Análise de sensibilidade - Teste de Kruskal Wallis
Área do conhecimento
Engenharias
Citation
XAVIER, Isac Itiel de Oliveira. Comparação da calibração proposta pelo método iterativo do gradiente hidráulico em problemas com e sem zoneamento: análise da sensibilidade do modelo à condutividade hidráulica de entrada no UFC-MIGH. 2026. Monografia (Graduação em Engenharia Civil) – Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Federal do Cariri, Juazeiro do Norte, 2026.