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HydroPol2D

Um framework distribuído hidrológico-hidrodinâmico para processos acoplados entre superfície e subsuperfície

Processos Hidrológicos

Interceptação, evapotranspiração, dinâmica de neve, infiltração, armazenamento vadoso em camadas, recarga e feedbacks da água subterrânea.

Roteamento Hidrodinâmico

Local inertial, full momentum, diffusive D4, kinematic D4, cellular automata e controles hidráulicos.

Modelo de Água Subterrânea

Recarga em camadas, ascensão capilar, atualização assíncrona da água subterrânea, fluxo de Boussinesq, exfiltração e excesso de saturação.

Diagnósticos de Risco

Modos 1 e 3 de instabilidade humana acoplados às profundidades e velocidades roteadas, com ressalvas explícitas de validação para diagnósticos.

Qualidade da Água

Acúmulo de poluentes, washoff e transporte distribuído acoplados ao escoamento superficial e à exportação no exutório.

Arquitetura integrada de processos

Fluxo do Modelo

O HydroPol2D conecta forçantes atmosféricas, interceptação pelo dossel, armazenamento na zona vadosa, resposta da água subterrânea, roteamento superficial dinâmico, transporte de poluentes e diagnósticos opcionais de instabilidade humana por meio de acoplamento bidirecional em todo o sistema hidrológico.

Forçamento Atmosférico

Entradas climáticas e particionamento da criosfera

Forçamento de precipitação
Particionamento da neve
Contribuição do derretimento da neve

Dossel e Balanço de Energia

Controles da vegetação sobre a entrada efetiva de água

Armazenamento por interceptação
Precipitação efetiva / throughfall
Evaporação do dossel e perdas por ET

Núcleo Acoplado de Solução

Troca massa de água, estados de armazenamento e feedbacks entre os módulos de superfície, zona vadosa, água subterrânea, roteamento e qualidade.

Roteamento do Escoamento Superficial

Armazenamento superficial 2D, condução e controles

Armazenamento e roteamento superficial
Local inertial / full momentum / D4 / CA
Reservatórios, BCs e controles de saída

Particionamento Superfície e Zona Vadosa

Geração de escoamento e alocação subsuperficial

Capacidade de infiltração Darcy ponderada
Dinâmica de armazenamento vadoso em camadas
Recarga para a água subterrânea
Excesso de infiltração convertido em lâmina superficial

Sistema de Água Subterrânea

Armazenamento subsuperficial e interação com fluxo de retorno

Agendador assíncrono e ascensão capilar
Fluxo bidimensional de Boussinesq
Exfiltração para a superfície
Fluxo de retorno por excesso de saturação
Feedback para a lâmina superficial acumulada

Transporte de Qualidade da Água

Geração de constituintes e exportação superficial

Acúmulo de poluentes
Início do washoff
Advecção com o roteamento superficial
Transporte e exportação no exutório
Atmosfera
Forçamento na superfície terrestre
Particionamento entre escoamento, armazenamento e recarga
Feedback subsuperficial para a hidráulica de superfície
Exportação de constituintes dirigida pelo roteamento

Por que HydroPol2D?

Um framework modular e de alto desempenho para simulação integrada de inundações, hidrologia, água subterrânea e qualidade da água.

Visual do HydroPol2D

Hidrologia e hidráulica integradas

Simule geração chuva-escoamento, armazenamento vadoso em camadas, feedback da água subterrânea e cinco famílias de roteamento em um único framework.

Preparado para grandes domínios

Projetado para simulações eficientes em alta resolução, com fluxos de trabalho escaláveis e opções numéricas avançadas.

Fluxos geoespaciais

Integra dados de terreno, solo, vegetação, clima, rios e controles hidráulicos em um ambiente de modelagem distribuída.

Código aberto

Flexível para aplicações em inundação, interação com água subterrânea, infraestrutura verde e qualidade da água.