Pular para o conteúdo principal

Configurações da Planilha do Caso

Um caso MATLAB é uma única planilha, HydroPol2D_Inputs.xlsx. Esta página lista todas as configurações das suas oito abas de configurações. As demais abas estão descritas nas páginas abaixo.

Os nomes das abas e dos blocos ficam em inglês, como aparecem na planilha.

Casos antigos, com General_Data.xlsx, a sua aba Flags e planilhas separadas, continuam rodando. Veja Formato antigo.


A planilha em resumo​

A aba Start here da planilha do caso

A aba Start here da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

GrupoAbas
GuiaStart here, com instruções de preenchimento, a legenda de cores e um link para cada aba
Configurações (8)Run control, Input maps, Soil and groundwater, Surface flow, Rain and ET, Design storm, Water quality, Risk and gauges
Tabelas de classes (5)Soil classes, Land use classes, Human instability, Mesh, Control structures
Séries (5)Rain series, Rain gauges, Climate stations, Inflow hydrographs, Stage hydrographs

run_HydroPol2D.m lê Input_Data_Sheets/HydroPol2D_Inputs.xlsx por padrão. HYDROPOL_INPUT_EXCEL_FILE aponta para outra planilha.


Como funciona uma aba de configurações​

Cada configuração ocupa uma linha, com nome, variável, valor, unidade, padrão e condição de uso. Uma nota em cada valor explica o seu significado.

  • Blocos e chaves. As configurações são agrupadas em blocos. Um bloco que pode ser desligado começa pela sua chave, e as suas linhas ficam em cinza enquanto a chave vale 0. Valores em cinza são ignorados. Não existe uma aba Flags separada.
  • Valores obrigatórios são marcados com um asterisco vermelho. Um valor opcional vazio mantém o padrão ou a alternativa indicada na sua nota.
  • Blocos avançados (cabeçalho cinza) guardam configurações legadas. Mantenha os padrões, a menos que haja um motivo claro para mudá-los.
  • Blocos pausados (cabeçalho âmbar) guardam recursos pausados. Mantenha-os em 0, porque o valor 1 interrompe a simulação.
  • Caminhos podem ser absolutos ou relativos à pasta da planilha.

Referência das configurações​

As tabelas abaixo são geradas a partir do catálogo que monta a planilha (tools/workbook_builder/input_catalog.yaml no repositório MATLAB) e, por isso, coincidem linha a linha com a planilha. As descrições são as notas da planilha.

Run control​

Período de simulação, passo de tempo, desempenho e o que o modelo registra.

A aba Run control da planilha do caso

A aba Run control da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Simulation period​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Data e hora de iníciodate_begindataobrigatóriosempredate_begin é a data e hora de início da simulação. Use a mesma referência de tempo das séries de chuva, evapotranspiração, vazão de entrada, nível e observação.
Data e hora de términodate_enddataobrigatóriosempredate_end é a data e hora de término da simulação. Deve ser posterior a date_begin. Valores de forçantes fora desse intervalo não entram na simulação.

Surface time step​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Passo de tempo inicialtime_step_modelsobrigatóriosempretime_step_model é o passo de tempo nominal do modelo de superfície, em segundos. Ele inicia o laço de roteamento. O passo de tempo adaptativo pode substituí-lo por um valor estável entre min_time_step e max_time_step.
Passo de tempo mínimomin_time_stepsobrigatóriosempremin_time_step é o menor passo de tempo permitido no roteamento superficial, em segundos. Use um valor positivo, pequeno o bastante para resolver molhamento rápido, escoamento raso e terreno íngreme.
Passo de tempo máximomax_time_stepsobrigatóriosempremax_time_step é o maior passo de tempo permitido no roteamento superficial, em segundos. Ele limita o passo nos períodos de variação lenta e deve ser maior ou igual a min_time_step.
Fator de Courant, inferioralfa_min-obrigatóriosemprealfa_min é o coeficiente de segurança de Courant inferior usado quando o HydroPol2D calcula um passo de tempo estável para o roteamento superficial. Valores menores são mais conservadores e costumam aumentar o tempo de execução.
Passo de tempo adaptativoflag_adaptive_timestepping0 / 1obrigatóriosempreAtualiza o passo de tempo do roteamento superficial a partir dos limites de estabilidade durante a simulação. Mantenha ativo na maioria das simulações dinâmicas.

Computing​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Rodar na GPUflag_GPU0 / 1obrigatóriosempreRoda os arrays e cálculos suportados em uma GPU compatível com o MATLAB. Deixe desativado quando não houver GPU compatível.
Precisão simplesflag_single0 / 1obrigatóriosempreArmazena os arrays numéricos suportados em precisão simples para reduzir o uso de memória. Mantenha desativado quando for necessária a máxima precisão numérica.

Recording intervals​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Salvar mapas a cadarecord_time_mapsminobrigatóriosemprerecord_time_maps é o intervalo, em minutos, entre os mapas espaciais salvos. Um intervalo menor aumenta o detalhe das saídas e o uso de disco, sem mudar a física da simulação.
Salvar hidrogramas a cadarecord_time_hydrographsminobrigatóriosemprerecord_time_hydrographs é o intervalo, em minutos, entre os registros dos hidrogramas de saída, de entrada e dos postos. Escolha um intervalo que resolva a resposta esperada do hidrograma.
Salvar mapas de chuva a cadarecord_time_spatial_rainfallminobrigatóriochuva espacial ativarecord_time_spatial_rainfall é o intervalo, em minutos, usado para salvar ou agregar a informação espacial de chuva. Para chuva em raster, deve ser compatível com o intervalo de saída dos mapas.
Salvar mapas de ET a cadarecord_time_spatial_ETPminobrigatórioET ativarecord_time_spatial_ETP é o intervalo, em minutos, entre os produtos espaciais salvos de evaporação e transpiração. Intervalos menores geram arquivos mais detalhados e exigem mais armazenamento.

Outputs and display​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Exportar mapasflag_export_maps0 / 1obrigatóriosempreExporta as saídas espaciais programadas, como a profundidade de inundação e mapas relacionados.
Exportar mapas de águas subterrâneasflag_export_groundwater_maps0 / 10águas subterrâneas ativasExporta os rasters programados de profundidade do lençol freático quando a modelagem de águas subterrâneas está ativa.
Mapas de elevação da superfície da águaflag_wse0 / 1obrigatóriosempreflag_wse controla a saída de mapas de elevação da superfície da água (0 desativa, 1 ativa). O mapa usa a elevação do DEM mais a profundidade simulada onde a profundidade excede depth_wse.
Profundidade mínima nesses mapasdepth_wsemobrigatóriomapas de superfície da água ativosdepth_wse é a profundidade mínima de água, em metros, usada nos mapas de elevação da superfície da água. Evita informar uma elevação da superfície da água onde a célula está, na prática, seca.
Relatório do balanço hídricoflag_waterbalance0 / 1obrigatóriosempreGrava diagnósticos do balanço hídrico durante a simulação. Ative para validação e para verificações de rotina do modelo.
Painel em tempo realflag_dashboard0 / 1obrigatóriosempreCria as saídas configuradas do painel durante a simulação.
Mostrar o tempo decorridoflag_elapsed_time0 / 1obrigatóriosempreImprime ou registra o tempo computacional decorrido da simulação.

Warm start​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Partir de um estado de aquecimentoflag_warmup0 / 1obrigatóriosempreInicia a simulação a partir do estado de aquecimento configurado, em vez dos rasters padrão de estado inicial.

Advanced (keep the defaults unless you know why)​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Fator de Courant, superioralfa_max-obrigatóriosemprealfa_max é o coeficiente superior do passo de tempo adaptativo, mantido para configurações compatíveis de controle de tempo. Mantenha-o positivo e não menor que alfa_min. Os cálculos atuais de estabilidade do roteamento usam alfa_min para o passo candidato conservador.
Incremento de atualização do passo de tempotime_step_changesobrigatóriosempretime_step_change é o incremento de tempo positivo, em segundos, usado no controle da atualização do passo de tempo e no alinhamento dos diagnósticos. Não é o intervalo de atualização das águas subterrâneas.
Verificação completa da estabilidade do passoflag_timestep0 / 1obrigatóriosempreSeleciona o tratamento completo de estabilidade do passo de tempo nos solvers de roteamento suportados. Use o padrão validado, a menos que esteja testando uma formulação numérica específica.

Input maps​

Caminhos dos mapas GeoTIFF. Deixe vazios os mapas opcionais para usar as tabelas de classes ou os escalares.

A aba Input maps da planilha do caso

A aba Input maps da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Required maps​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Elevação do terreno (DEM)DEM_pathmobrigatóriosempreDEM_path é o caminho obrigatório do GeoTIFF de elevação do terreno, com elevações em metros. Define o domínio do modelo, a geometria da grade e os gradientes topográficos.
Classes de uso e cobertura da terraLULC_pathclasseobrigatóriosempreLULC_path é o GeoTIFF categórico obrigatório de uso e cobertura da terra. Os códigos de classe do raster são associados à aba Land use classes. Códigos sem correspondência recebem a alternativa documentada, ponderada pela área.
Classes de soloSOIL_pathclasseobrigatóriosempreSOIL_path é o GeoTIFF categórico obrigatório de classes de solo. Os códigos de classe do raster são associados à aba Soil classes. Códigos sem correspondência recebem a alternativa documentada, ponderada pela área.

Land surface​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
AlbedoAlbedo_path0 a 1vazioalbedo espacial ativoAlbedo_path é um raster opcional de albedo da superfície, de 0 a 1. É usado apenas quando o albedo espacial está ativo no cálculo da evapotranspiração por balanço de energia.
Índice de área foliarLAI_pathm2/m2vaziointerceptação ativaLAI_path é um raster opcional de índice de área foliar, em m2 de área foliar por m2 de terreno. É usado pela interceptação no dossel e pela evapotranspiração ligada à vegetação quando as chaves correspondentes estão ativas.
Fração impermeávelImperviousFraction_path0 a 1vazioopcionalImperviousFraction_path é um raster opcional da fração de cobertura impermeável, de 0 a 1. Refina a infiltração dentro de uma célula. Valores fora desse intervalo não têm significado físico.

Rivers and terrain​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Largura do rioRiverWidths_pathmvaziocanal subgrade com mapas de rioRiverWidths_path é um GeoTIFF opcional de largura do rio, em metros. É obrigatório no modelo de canal embutido de Neal (2012) quando flag_subgrid e flag_river_rasters estão ativas. As larguras válidas do canal embutido devem ser menores que o tamanho da célula grosseira.
Profundidade do rioRiverDepths_pathmvaziocanal subgrade com mapas de rioRiverDepths_path é um GeoTIFF opcional de profundidade do rio, em metros. Forma par com RiverWidths_path no modelo de canal embutido ativo e deve ser positivo onde houver canal.

Initial states​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Profundidade inicial da água na superfícieWarmup_Depth_pathmvaziopartida a quente ativaWarmup_Depth_path é um GeoTIFF opcional da profundidade inicial da água na superfície, em metros. É lido apenas quando flag_warmup está ativa e inicializa o armazenamento superficial antes do roteamento.
Água inicial no soloInitial_Soil_Moisture_pathver notavaziopartida a quente ativaInitial_Soil_Moisture_path é um GeoTIFF opcional do armazenamento inicial de água no solo. Apesar do nome herdado, os valores são interpretados como armazenamento acima da umidade residual, em mm, e não como conteúdo volumétrico de água. É lido com flag_warmup.
Elevação inicial do lençol freáticoGW_table_pathmvazioáguas subterrâneas ativasGW_table_path é um GeoTIFF opcional da elevação inicial do lençol freático, em metros, no mesmo datum vertical do DEM. É lido quando as águas subterrâneas ou o escoamento de base estão ativos e é mantido abaixo da superfície do terreno.
Equivalente de água da neve inicialInitial_SWE_pathmmvazioneve ativaInitial_SWE_path é um GeoTIFF opcional do equivalente de água da neve inicial, em mm de equivalente de água. É lido apenas quando a modelagem de neve está ativa. Valores negativos são inválidos, e células sem dados usam a condição padrão sem neve.
Profundidade inicial da neveInitial_Snow_Depth_pathmmvazioneve ativaInitial_Snow_Depth_path é um GeoTIFF opcional da profundidade inicial da neve, em mm. É lido apenas quando a modelagem de neve está ativa. Quando combinado com o SWE, o modelo verifica a coerência física dos dois e deriva a densidade.

Soil-property maps (override the SOIL classes)​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
theta_s do soloThetaS_pathm3/m3vazioopcionalThetaS_path é um GeoTIFF opcional do conteúdo de água na saturação do solo, theta_s, em m3/m3. Substitui o valor de SOIL_parameters de cada classe onde for finito (nodata mantém o valor da classe), em todas as camadas de solo.
theta_r do soloThetaR_pathm3/m3vazioopcionalThetaR_path é um GeoTIFF opcional do conteúdo de água residual do solo, theta_r, em m3/m3. Substitui o valor de SOIL_parameters de cada classe onde for finito (nodata mantém o valor da classe).
alfa de van Genuchten do soloAlphaVG_path1/mvazioopcionalAlphaVG_path é um GeoTIFF opcional do alfa de van Genuchten do solo, em 1/m. Substitui o valor de SOIL_parameters de cada classe onde for finito (nodata mantém o valor da classe).
n de van Genuchten do soloNVG_path-vazioopcionalNVG_path é um GeoTIFF opcional do n de van Genuchten do solo (maior que 1, adimensional). Substitui o valor de SOIL_parameters de cada classe onde for finito (nodata mantém o valor da classe).
Ksat, camada superficialKsatNearSurface_pathmm/hvazioopcionalKsatNearSurface_path é um GeoTIFF opcional da condutividade hidráulica saturada da camada superficial do solo, em mm/h. Substitui ksat x Ks_multiplier_near_surface de cada classe de SOIL onde for finito (nodata mantém o valor da classe).
Ksat, camada da zona radicularKsatRootZone_pathmm/hvazioopcionalKsatRootZone_path é um GeoTIFF opcional da condutividade hidráulica saturada da camada de solo da zona radicular, em mm/h. Substitui ksat x Ks_multiplier_root_zone de cada classe de SOIL onde for finito (nodata mantém o valor da classe).
Ksat, camada de transmissãoKsatTransmission_pathmm/hvazioopcionalKsatTransmission_path é um GeoTIFF opcional da condutividade hidráulica saturada da camada de solo de transmissão, em mm/h. Substitui ksat x Ks_multiplier_transmission de cada classe de SOIL onde for finito (nodata mantém o valor da classe).
Ksat do aquífero (kgsat)GroundwaterKsat_pathmm/hvazioopcionalGroundwaterKsat_path é um GeoTIFF opcional da condutividade horizontal do aquífero, kgsat, em mm/h. Substitui o kgsat de SOIL_parameters de cada classe onde for finito. Na subsuperfície em camadas, é a alternativa para o Kh da rocha quando regolith_ksat_h_mm_h e RegolithKsatH_path estão vazios.
Rendimento específico do aquíferoSpecificYield_path-vazioesquema legado de águas subterrâneasSpecificYield_path é um GeoTIFF opcional do rendimento específico do aquífero, Sy (adimensional), para o esquema legado de águas subterrâneas. Substitui o Sy de SOIL_parameters de cada classe onde for finito. Não é usado pela subsuperfície em camadas, em que Sy vem das curvas de retenção (ou de regolith_specific_yield).

Water-quality maps​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Massa inicial de poluenteInitial_Buildup_pathkg/célulavaziobuild-up inicial ativoInitial_Buildup_path é um GeoTIFF opcional da massa de poluente, em kg por célula. É lido apenas quando flag_initial_buildup e o módulo de qualidade da água estão ativos.
Assíntota de build-up C1B1_pathver notavazioqualidade da água com mapasB1_path é um caminho opcional de GeoTIFF para a assíntota espacial de build-up C1. É lido apenas quando a qualidade da água e as entradas raster de qualidade da água estão ativas. Use valores e unidades coerentes com o parâmetro C1 de LULC.
Taxa de build-up C2B2_pathver notavazioqualidade da água com mapasB2_path é um caminho opcional de GeoTIFF para o parâmetro espacial C2 da taxa de build-up. É lido apenas quando a qualidade da água e as entradas raster de qualidade da água estão ativas.
Coeficiente de wash-off C3W1_pathver notavazioqualidade da água com mapasW1_path é um caminho opcional de GeoTIFF para o coeficiente espacial de wash-off C3. É lido apenas quando a qualidade da água e as entradas raster de qualidade da água estão ativas.
Expoente de wash-off C4W2_pathver notavazioqualidade da água com mapasW2_path é um caminho opcional de GeoTIFF para o expoente espacial de wash-off C4. É lido apenas quando a qualidade da água e as entradas raster de qualidade da água estão ativas.

Soil and groundwater​

Infiltração, evapotranspiração, águas subterrâneas, subsuperfície em camadas e aquífero profundo. Cada mapa fica logo abaixo do valor que ele substitui.

A aba Soil and groundwater da planilha do caso

A aba Soil and groundwater da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Infiltration and evapotranspiration​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Infiltraçãoflag_infiltration0 / 1obrigatóriosempreAtiva a infiltração e o balanço de água do solo em camadas. Desativá-la também desativa a evapotranspiração no modelo atual.
Evapotranspiraçãoflag_ETP0 / 1obrigatóriosempreAtiva a evapotranspiração. O HydroPol2D usa as entradas meteorológicas ou os mapas configurados para calcular a evaporação e a transpiração.
Interceptação no dosselflag_abstraction0 / 1obrigatóriosempreAtiva a interceptação no dossel e a abstração inicial.
Ascensão capilarflag_capillary_rise0 / 11águas subterrâneas ativasAtiva um fluxo ascendente limitado das águas subterrâneas rasas para a zona de transmissão ou para a zona radicular quando há déficit de armazenamento.
Neveflag_snow_modeling0 / 1obrigatóriosempreAtiva a partição da precipitação, o armazenamento de neve, o derretimento, a sublimação e a compactação, com as colunas de neve da aba Land use classes.
Albedo a partir de um mapaflag_spatial_albedo0 / 1obrigatórioneve ou ET ativasUsa o raster de albedo fornecido em vez do albedo escalar padrão.
Sem infiltração nas células de rioflag_neglect_infiltration_river0 / 1obrigatórioinfiltração ativaZera a infiltração e a abstração inicial nas células identificadas como rio.

Groundwater​

Chave: flag_groundwater_modeling. O restante do bloco fica em cinza enquanto ela vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Águas subterrâneasflag_groundwater_modeling0 / 1obrigatóriochave deste blocoAtiva o módulo acoplado de recarga pelo solo em camadas e de águas subterrâneas saturadas.
Fluxo lateral das águas subterrâneasflag_baseflow0 / 1obrigatórioáguas subterrâneas ativasAtiva a contribuição de escoamento de base configurada onde o fluxo de trabalho hidrológico selecionado a aceita.
Mapa da profundidade até o leito rochosoDTB_pathmvazioesquema legado: obrigatório; em camadas: opcionalDTB_path é um GeoTIFF opcional da PROFUNDIDADE ATÉ O LEITO ROCHOSO, em metros abaixo da superfície do terreno. No esquema legado de águas subterrâneas, é a profundidade do solo, e o aquífero fica dentro dela. Na subsuperfície em camadas, é o fundo de toda a coluna (solo mais rocha alterada), e a espessura do solo é definida à parte por subsurface_soil_base_depth_m ou SoilBaseDepth_path. Obrigatório no esquema legado. Opcional com flag_layered_subsurface = 1, caso em que um DTB_path vazio recorre a subsurface_depth_to_bedrock_m e, depois, ao DTB (m) de cada classe de solo da aba Soil classes.
Mapa de carga fixa das águas subterrâneasGW_Dirichlet_Head_pathmvazioáguas subterrâneas ativasGW_Dirichlet_Head_path é um GeoTIFF opcional da elevação prescrita da carga das águas subterrâneas, em metros. As células finitas do raster definem o contorno de Dirichlet das águas subterrâneas. Células sem dados ficam livres.
Série de recarga prescritaflag_prescribed_recharge0 / 10águas subterrâneas ativasSubstitui a recarga calculada para o lençol freático pela série de Prescribed_Recharge_Timeseries_File (aba Input maps). Padrão 0.
Arquivo de recarga prescritaPrescribed_Recharge_Timeseries_Filearquivovaziorecarga prescrita ativaPrescribed_Recharge_Timeseries_File é um arquivo opcional com uma série temporal de recarga que substitui a recarga calculada para o lençol freático. É lido apenas quando flag_prescribed_recharge = 1.
Fator de Courant das águas subterrâneasgroundwater_courant-0.25fluxo lateral ativogroundwater_courant é o fator de segurança adimensional que limita o passo de tempo das águas subterrâneas de Boussinesq. Use um valor maior que zero e no máximo igual a um. Valores menores melhoram a estabilidade, ao custo de mais atualizações.
Tolerância relativa do relógio lateralgroundwater_relative_tolerance-0.001fluxo lateral ativogroundwater_relative_tolerance é a variação relativa do armazenamento das águas subterrâneas que dispara a próxima atualização lateral das águas subterrâneas (o relógio lateral). Valores menores atualizam com mais frequência e custam mais. Padrão 0.001.
Tolerância de carga do relógio lateralgroundwater_head_tolerance_mm0.001fluxo lateral ativogroundwater_head_tolerance_m é a variação do lençol freático, em metros, que dispara a próxima atualização lateral das águas subterrâneas (o relógio lateral). Valores menores atualizam com mais frequência e custam mais. Padrão 0.001 m.
Espessura do leito do rioriverbed_thickness_mm0.5águas subterrâneas ativasriverbed_thickness_m é a espessura do leito do rio, em metros, usada na troca rio-aquífero, com condutância = Ksat do leito x área do leito / espessura. Padrão 0.5 m.

Layered subsurface: column​

Chave: flag_layered_subsurface. O restante do bloco fica em cinza enquanto ela vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Subsuperfície em camadasflag_layered_subsurface0 / 10chave destes blocosAtiva a subsuperfície em camadas, com três camadas de solo sobre camadas de rocha alterada até o leito rochoso e um lençol freático por célula (regras de Miguez-Macho et al., 2007). As configurações ficam nos blocos da subsuperfície em camadas da aba Soil and groundwater, e os rasters opcionais ficam logo abaixo dos valores que substituem. Requer flag_groundwater_modeling = 1.
Espessura do solosubsurface_soil_base_depth_mm2.0esquema em camadas ativosubsurface_soil_base_depth_m é a ESPESSURA DO SOLO, em metros abaixo do terreno, ou seja, a profundidade em que o solo termina e começa a rocha alterada (regolito). As três camadas de solo (superficial, zona radicular, transmissão) usam a aba Soil classes até essa profundidade. SoilBaseDepth_path a substitui célula a célula. É limitada à profundidade até o leito rochoso. Padrão 2.0 m.
Mapa da espessura do soloSoilBaseDepth_pathmvazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)SoilBaseDepth_path é um GeoTIFF opcional da ESPESSURA DO SOLO, em metros abaixo do terreno (a base do solo). Substitui subsurface_soil_base_depth_m onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas. Fonte global: SoilGrids BDRICM.
Profundidade até o leito rochososubsurface_depth_to_bedrock_mmvazioesquema em camadas, onde o mapa de DTB está vaziosubsurface_depth_to_bedrock_m é a PROFUNDIDADE ATÉ O LEITO ROCHOSO, em metros abaixo do terreno, ou seja, o fundo de toda a coluna modelada, com o solo e a rocha alterada abaixo dele. É maior ou igual à espessura do solo. Prioridade: raster DTB_path, depois este valor, depois o DTB (m) de cada classe de solo da aba Soil classes, com aviso. Limitada a subsurface_max_depth_m.
Coluna mais profundasubsurface_max_depth_mm50.0esquema em camadas ativosubsurface_max_depth_m limita a coluna modelada, em metros abaixo do terreno, com fundo da coluna = min(profundidade até o leito rochoso, este valor). Padrão 50 m.
Espessura da primeira camada de rochasubsurface_deep_first_thickness_mm0.25esquema em camadas ativosubsurface_deep_first_thickness_m é a espessura, em metros, da primeira camada de rocha logo abaixo da base do solo. Cada camada seguinte é subsurface_deep_growth_ratio vezes mais espessa, até subsurface_deep_max_thickness_m. Padrão 0.25 m.
Razão de crescimento das camadas de rochasubsurface_deep_growth_ratio-2.0esquema em camadas ativosubsurface_deep_growth_ratio multiplica a espessura de cada camada de rocha para obter a seguinte. Com os padrões, as espessuras são 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 4, ... m. Use um valor de pelo menos 1. Padrão 2.
Camada de rocha mais espessasubsurface_deep_max_thickness_mm4.0esquema em camadas ativosubsurface_deep_max_thickness_m é a maior espessura de camada de rocha, em metros. As camadas mantêm essa espessura até o fundo da coluna. Padrão 4 m.

Layered subsurface: rock properties​

Fica em cinza enquanto flag_layered_subsurface vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
theta_s da rocharegolith_theta_sm3/m30.35esquema em camadas ativoregolith_theta_s é o conteúdo de água na saturação (porosidade) das camadas de rocha abaixo da base do solo, em m3/m3. RegolithThetaS_path o substitui célula a célula. Padrão 0.35.
Mapa do theta_s da rochaRegolithThetaS_pathm3/m3vazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithThetaS_path é um GeoTIFF opcional do conteúdo de água na saturação das camadas de rocha, em m3/m3. Substitui regolith_theta_s onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas.
theta_r da rocharegolith_theta_rm3/m30.05esquema em camadas ativoregolith_theta_r é o conteúdo de água residual das camadas de rocha, em m3/m3, abaixo de regolith_theta_s. RegolithThetaR_path o substitui célula a célula. Padrão 0.05.
Mapa do theta_r da rochaRegolithThetaR_pathm3/m3vazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithThetaR_path é um GeoTIFF opcional do conteúdo de água residual das camadas de rocha, em m3/m3. Substitui regolith_theta_r onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas.
alfa de van Genuchten da rocharegolith_alpha_vg_m_inverse1/m2.0esquema em camadas ativoregolith_alpha_vg_m_inverse é o alfa de van Genuchten das camadas de rocha, em 1/m. Junto com regolith_n_vg, define quanta água a rocha retém depois de drenar e, portanto, o seu rendimento específico. RegolithAlphaVG_path o substitui célula a célula. Padrão 2.
Mapa do alfa de van Genuchten da rochaRegolithAlphaVG_path1/mvazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithAlphaVG_path é um GeoTIFF opcional do alfa de van Genuchten das camadas de rocha, em 1/m. Substitui regolith_alpha_vg_m_inverse onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas.
n de van Genuchten da rocharegolith_n_vg-1.5esquema em camadas ativoregolith_n_vg é o n de van Genuchten das camadas de rocha (adimensional, maior que 1). RegolithNVG_path o substitui célula a célula. Padrão 1.5.
Mapa do n de van Genuchten da rochaRegolithNVG_path-vazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithNVG_path é um GeoTIFF opcional do n de van Genuchten das camadas de rocha. Substitui regolith_n_vg onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas.
Ksat vertical da rocharegolith_ksat_v_mm_hmm/h5.0esquema em camadas ativoregolith_ksat_v_mm_h é a condutividade hidráulica saturada vertical das camadas de rocha, em mm/h. Limita a drenagem e a recarga através da rocha. RegolithKsatV_path a substitui célula a célula. Padrão 5 mm/h.
Mapa do Ksat vertical da rochaRegolithKsatV_pathmm/hvazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithKsatV_path é um GeoTIFF opcional da condutividade saturada vertical das camadas de rocha, em mm/h. Substitui regolith_ksat_v_mm_h onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas.
Ksat horizontal da rocharegolith_ksat_h_mm_hmm/hvazioesquema em camadas ativo (vazio: kgsat)regolith_ksat_h_mm_h é a condutividade hidráulica saturada horizontal das camadas de rocha, em mm/h, usada no fluxo lateral das águas subterrâneas. Deixe vazio para usar o Ksat das águas subterrâneas (kgsat) da aba Soil classes. RegolithKsatH_path a substitui célula a célula.
Mapa do Ksat horizontal da rochaRegolithKsatH_pathmm/hvazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithKsatH_path é um GeoTIFF opcional da condutividade saturada horizontal das camadas de rocha, em mm/h, usada no fluxo lateral das águas subterrâneas. Substitui regolith_ksat_h_mm_h onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas. Fonte global: permeabilidade do GLHYMPS 2.0.
Rendimento específico da rocharegolith_specific_yield-vazioesquema em camadas ativo (vazio: da curva)regolith_specific_yield é a porosidade drenável das camadas de rocha (adimensional). Deixe vazio para derivá-la dos valores de van Genuchten, como theta_s menos o conteúdo de água na capacidade de campo. Um valor aqui ou em RegolithSpecificYield_path substitui essa derivação e não pode exceder theta_s menos theta_r.
Mapa do rendimento específico da rochaRegolithSpecificYield_path-vazioesquema em camadas ativo (prevalece onde tem dados)RegolithSpecificYield_path é um GeoTIFF opcional do rendimento específico das camadas de rocha. Substitui o valor derivado (theta_s menos a capacidade de campo) onde for finito. Apenas para a subsuperfície em camadas.

Layered subsurface: soil and numerics​

Fica em cinza enquanto flag_layered_subsurface vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Kh / Kv do solosoil_lateral_anisotropy-1.0esquema em camadas ativosoil_lateral_anisotropy é a razão entre as condutividades horizontal e vertical das três camadas de solo, com Kh = anisotropia x Ksat. O valor 1 indica isotropia. Padrão 1.
Sucção na capacidade de campocapillary_field_capacity_head_mm3.3esquema em camadas ativocapillary_field_capacity_head_m é a carga de sucção, em metros, que define a capacidade de campo, ou seja, a água que uma camada retém depois que o lençol freático desce abaixo dela. O rendimento específico é theta_s menos theta nessa carga, e a ascensão capilar a partir do lençol freático repõe a água de uma camada apenas até esse conteúdo de água. Padrão 3.3 m (cerca de 33 kPa). Reduza o valor para representar uma franja capilar acima de lençóis freáticos rasos (o rendimento específico diminui junto).
Subpassos de drenagemsubsurface_drainage_substeps-1esquema em camadas ativosubsurface_drainage_substeps é o número de subpassos da drenagem por gravidade entre camadas dentro de um passo de tempo do modelo. O valor 1 basta na maioria dos casos. Aumente-o (2 a 10) para camadas finas e muito condutivas. Padrão 1.
Intervalo da atualização lateralgroundwater_target_dt_ss86400águas subterrâneas ativasgroundwater_target_dt_s é o intervalo, em segundos, entre as atualizações laterais das águas subterrâneas, nos dois esquemas de subsuperfície. Um intervalo menor é usado quando o limite de estabilidade o exige. Os fluxos verticais no solo continuam rodando a cada passo de tempo do modelo. Padrão 86400 s (um dia).
Menor intervalo lateralgroundwater_min_dt_ss60águas subterrâneas ativasgroundwater_min_dt_s é o menor intervalo, em segundos, permitido entre atualizações laterais das águas subterrâneas, mesmo quando o limite de estabilidade pede menos. Padrão 60 s.
Fluxo implícito no lençol freáticoflag_implicit_water_table_flux0 / 11esquema em camadas ativoResolve de forma implícita o fluxo de Darcy entre o solo e o lençol freático na subsuperfície em camadas (um passo de Euler implícito linearizado por célula). O valor 1 (padrão) mantém a precisão em passos de tempo longos quando o lençol freático é raso. O valor 0 usa o fluxo explícito, que exige passos curtos nessa situação. Usado apenas com flag_layered_subsurface = 1.

Lateral conductivity multipliers​

Fica em cinza enquanto flag_layered_subsurface vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Multiplicador do Kh do solosoil_lateral_conductivity_multiplier-1.0esquema em camadas ativosoil_lateral_conductivity_multiplier multiplica a condutividade horizontal das três camadas de solo (Ksat do solo x soil_lateral_anisotropy) no fluxo lateral das águas subterrâneas. O Ksat vertical e a infiltração não mudam. É ajustado pela calibração por recessão das águas subterrâneas em camadas (as vazões altas drenam pelo solo). O valor 1 mantém os valores mapeados.
Multiplicador do Kh da rocharegolith_lateral_conductivity_multiplier-1.0esquema em camadas ativoregolith_lateral_conductivity_multiplier multiplica a condutividade horizontal das camadas de rocha abaixo da base do solo (regolith_ksat_h_mm_h, RegolithKsatH_path ou kgsat). É ajustado pela calibração por recessão das águas subterrâneas em camadas (as vazões baixas drenam pela rocha). O valor 1 mantém os valores mapeados.

Feddes root-water stress​

Chave: flag_feddes. O restante do bloco fica em cinza enquanto ela vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Estresse de Feddesflag_feddes0 / 10chave deste blocoAtiva o estresse hídrico radicular de Feddes, em que a transpiração de cada camada de solo é reduzida conforme a sua carga de sucção. As cargas ficam neste bloco. Funciona com o esquema de solo em camadas e com o legado.
h1, anaerobiosefeddes_h1_mm-0.1Feddes ativofeddes_h1_m é a carga de anaerobiose, em metros (negativa). Com o solo mais úmido que h1, as raízes não retiram água (falta oxigênio). Padrão -0.1 m.
h2, início do ótimofeddes_h2_mm-0.25Feddes ativofeddes_h2_m é a carga, em metros (negativa), a partir da qual a absorção se torna ótima. Entre h1 e h2, o fator de estresse sobe de 0 a 1. Padrão -0.25 m.
h3, início do estressefeddes_h3_mm-4.0Feddes ativofeddes_h3_m é a carga, em metros (negativa), em que começa o estresse hídrico. Entre h3 e h4, o fator cai de 1 a 0. É usada quando feddes_h3_low_m e feddes_h3_high_m estão vazios. Padrão -4 m.
h3 com demanda baixafeddes_h3_low_mmvazioFeddes ativo (vazio: h3)feddes_h3_low_m é o h3 com demanda de transpiração baixa (ET potencial de 1 mm/d ou menos), em metros (negativo). Com feddes_h3_high_m, h3 é interpolado pela demanda, como no SWAP. Deixe vazio para usar feddes_h3_m.
h3 com demanda altafeddes_h3_high_mmvazioFeddes ativo (vazio: h3)feddes_h3_high_m é o h3 com demanda de transpiração alta (ET potencial de 5 mm/d ou mais), em metros (negativo). Costuma ser menos negativo que feddes_h3_low_m, de modo que o estresse começa mais cedo nos dias de demanda alta. Deixe vazio para usar feddes_h3_m.
h4, ponto de murchafeddes_h4_mm-80.0Feddes ativofeddes_h4_m é a carga no ponto de murcha, em metros (negativa). Com o solo mais seco que h4, as raízes não retiram água. Padrão -80 m (-0.8 MPa).

Deep aquifer​

Chave: flag_deep_aquifer. O restante do bloco fica em cinza enquanto ela vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Aquífero profundoflag_deep_aquifer0 / 10chave deste blocoAtiva o aquífero profundo. A fração deep_recharge_fraction da recarga do lençol freático vai para um reservatório linear por sub-bacia e volta à superfície depois de deep_aquifer_tau_days. Requer DeepAquiferSubbasins_path e DeepAquiferChannelWeight_path.
Mapa das sub-bacias do aquífero profundoDeepAquiferSubbasins_pathIDvazioaquífero profundo ativo: obrigatórioDeepAquiferSubbasins_path é um GeoTIFF de inteiros com os IDs das sub-bacias (1, 2, ...). Cada ID é um reservatório do aquífero profundo. Obrigatório apenas quando flag_deep_aquifer = 1. Toda célula ativa precisa de um ID positivo. Um raster só com valores 1 dá um único reservatório para todo o domínio.
Mapa dos pesos de retorno do aquífero profundoDeepAquiferChannelWeight_path-vazioaquífero profundo ativo: obrigatórioDeepAquiferChannelWeight_path é um GeoTIFF de pesos não negativos que indica onde a vazão de saída do aquífero profundo de cada sub-bacia volta à superfície, por exemplo 1 nas células de rio e 0 nas demais. Os pesos são normalizados dentro de cada sub-bacia, que precisa de pelo menos um peso positivo. Obrigatório apenas quando flag_deep_aquifer = 1.
Fração da recarga para o aquífero profundodeep_recharge_fraction-0.05aquífero profundo ativodeep_recharge_fraction é a fração, em (0, 1], da recarga do lençol freático enviada ao aquífero profundo, um reservatório linear lento por sub-bacia abaixo do modelo 2-D de águas subterrâneas. O restante recarrega o aquífero raso. Lido apenas quando flag_deep_aquifer = 1.
Tempo de respostadeep_aquifer_tau_daysdias180aquífero profundo ativodeep_aquifer_tau_days é o tempo de resposta do aquífero profundo, em dias. Cada reservatório de sub-bacia drena com vazão de saída = armazenamento / tau, e essa vazão volta à superfície nas células ponderadas por DeepAquiferChannelWeight_path. Lido apenas quando flag_deep_aquifer = 1.

Deep aquifer: starting storage (give one, or none to start empty)​

Fica em cinza enquanto flag_deep_aquifer vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Escoamento de base profundo inicial (de um posto)deep_aquifer_initial_baseflow_mm_daymm/diavazioopção 1deep_aquifer_initial_baseflow_mm_day é o escoamento de base do aquífero profundo por unidade de área na data inicial, em mm/dia (opção 1, a partir de um posto, por exemplo com hydropol2d estimate-deep-baseflow, que divide a parte profunda do escoamento de base da data inicial pela área de drenagem). Cada sub-bacia começa com armazenamento S0 = q0 x área da sub-bacia x deep_aquifer_tau_days. Deixe vazio para que o aquífero comece vazio. Informe este valor ou deep_aquifer_mean_recharge_mm_year, não os dois.
Recarga média de longo prazo (sem posto)deep_aquifer_mean_recharge_mm_yearmm/anovazioopção 2: regime permanentedeep_aquifer_mean_recharge_mm_year é a recarga média de longo prazo para o lençol freático, em mm/ano (opção 2, sem necessidade de posto). O aquífero profundo começa em regime permanente, com q0 = deep_recharge_fraction x esta recarga e S0 = q0 x área da sub-bacia x deep_aquifer_tau_days. Informe este valor ou deep_aquifer_initial_baseflow_mm_day, não os dois.
Armazenamento inicial calibrado (JSON)DeepAquiferInitialState_patharquivovazioopção 3: do BuilderDeepAquiferInitialState_path é um arquivo JSON opcional com o armazenamento inicial de cada sub-bacia do aquífero profundo (o DeepAquiferInitialState.json do Builder, gerado pela calibração por recessão). Use-o no lugar dos dois valores de estado inicial do aquífero profundo, e não junto com eles.

Surface flow​

Esquema de roteamento, saídas, canais de rio, tratamento do terreno e estruturas.

A aba Surface flow da planilha do caso

A aba Surface flow da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Routing scheme​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Roteamento inercial localflag_inertial0 / 1obrigatóriosempreSeleciona o solver hidrodinâmico inercial local. É o solver de roteamento exigido pela extensão de canal subgrade de Neal (2012).
Discretização inercialflag_numerical_scheme1 / 2 / 3obrigatórioinercial ativoEscolhe a discretização inercial local (1 = Bates, 2 = upwind na declividade, 3 = centrada na declividade). O valor é usado apenas pelas opções de roteamento que chamam o esquema inercial.
Roteamento por autômatos celularesflag_CA0 / 1obrigatóriosempreSeleciona a opção de roteamento hidrodinâmico por autômatos celulares. Não a ative junto com o roteamento inercial local ou de momento completo.
Onda cinemáticaflag_kinematic0 / 1obrigatóriosempreSeleciona a alternativa de roteamento por onda cinemática. Não a combine com o roteamento inercial local, de momento completo ou por autômatos celulares.
Onda difusivaflag_diffusive0 / 1obrigatóriosempreSeleciona a alternativa de roteamento por onda difusiva. Não a combine com o roteamento inercial local, de momento completo ou por autômatos celulares.
Direções de escoamento D8flag_D80 / 1obrigatóriosempreAposentado: mantenha em 0. O D8 antigo em raster estava incompleto, e 1 interrompe a simulação. O roteamento inercial local D8 é flag_d8_local_inertial, definido no script de bypass (veja Limitações).

Outlets and boundaries​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Tratamento do contorno abertoflag_boundary0 / 1obrigatóriosempreAtiva o tratamento configurado do contorno aberto ou do perímetro. Defina com cuidado a máscara e a declividade da saída, porque esta configuração controla a retirada de água na borda do domínio.
Relação na saídaflag_outlet_type1 / 2obrigatóriosempreEscolhe a relação na saída (1 = saída em fluxo normal com slope_outlet, 2 = saída em fluxo crítico). As células de saída selecionadas determinam onde essa relação é aplicada.
Saída em fluxo críticoflag_critical0 / 1obrigatóriosempreUsa o tratamento de saída em fluxo crítico onde o solver de roteamento selecionado o suporta. É diferente da saída em fluxo normal selecionada com flag_outlet_type.
Declividade da linha de energia na saídaslope_outletm/mobrigatóriosaída em fluxo normalslope_outlet é a declividade positiva da linha de energia em fluxo normal, em m/m, aplicada nas células de saída configuradas. Deve representar o gradiente do canal ou do terreno a jusante, além do domínio modelado.
Número de células de saídan_outlets_data-1sempren_outlets_data é o número de células da borda do domínio usadas como saídas (arredondado, no mínimo 1). As saídas crescem a partir da célula mais baixa do perímetro, a menos que seja fornecido um CSV de células de saída. Padrão 1.

River channel (sub-grid)​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Canal subgrade de Neal (2012)flag_neal_channel0 / 1obrigatóriosempreAtiva a extensão de Neal (2012), com canal retangular embutido e planície de inundação. Requer flag_inertial = 1, topologia raster estruturada e rasters válidos de largura e profundidade do rio.
Largura e profundidade do rio a partir de mapasflag_river_rasters0 / 1obrigatóriocanal subgrade ativoUsa os rasters RiverWidths e RiverDepths fornecidos para definir a geometria do canal no modelo subgrade ativo.
n de Manning do canalMannings m^-1/3obrigatóriosempreManning é a rugosidade de Manning do canal dentro das margens, em s m^-1/3, aplicada nas células de rio. As células de terreno e de extravasamento usam a rugosidade da aba Land use classes.
Coeficiente da lei de profundidadealfa_1-obrigatóriocanal pela área de drenagemalfa_1 é o coeficiente da relação derivada de profundidade do canal, H = alfa_1 A^alfa_2, em que A é a área de contribuição em km2. É usado apenas quando a geometria do canal é derivada, e não fornecida por rasters.
Expoente da lei de profundidadealfa_2-obrigatóriocanal pela área de drenagemalfa_2 é o expoente da relação derivada de profundidade do canal, H = alfa_1 A^alfa_2. Use um valor calibrado ou justificado para a rede de drenagem em estudo.
Coeficiente da lei de largurabeta_1-obrigatóriocanal pela área de drenagembeta_1 é o coeficiente da relação derivada de largura do canal, W = beta_1 A^beta_2, em que A é a área de contribuição em km2. É ignorado quando há rasters de largura do rio.
Expoente da lei de largurabeta_2-obrigatóriocanal pela área de drenagembeta_2 é o expoente da relação derivada de largura do canal, W = beta_1 A^beta_2. Controla a rapidez com que os canais gerados se alargam para jusante.

Terrain treatment​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Reamostrar a gradeflag_resample0 / 1obrigatóriosempreReamostra os rasters auxiliares para a grade do DEM durante o pré-processamento quando a grade deles difere da do DEM.
Resolução do modeloresolution_resamplemobrigatórioreamostragem ativaresolution_resample é a resolução da grade de trabalho do modelo, em metros, quando a reamostragem de rasters está ativa. Todas as entradas do modelo são alinhadas a essa resolução durante o pré-processamento.
Preencher depressõesflag_fill_DEM0 / 1obrigatóriosemprePreenche as depressões do terreno antes de derivar as direções de drenagem e a acumulação de fluxo.
Suavizar os perfis dos riosflag_smoothening0 / 1obrigatóriosempreAplica a suavização restrita dos perfis dos cursos d'água durante o pré-processamento do DEM. Esta opção requer a Optimization Toolbox.
Área limiar da rede de drenagemmin_areakm2obrigatóriosuavização ativamin_area é o limiar de área de contribuição, em km2, usado para extrair a rede de drenagem modelada e derivar a geometria hidráulica a partir da acumulação de fluxo.
Intensidade da suavizaçãoK_value0 a 20obrigatóriosuavização ativaK_value é a intensidade de suavização passada ao suavizador restrito e regularizado dos perfis dos cursos d'água. É usado apenas quando a suavização do DEM está ativa. Valores maiores produzem uma regularização mais forte do perfil.
Regularização da suavizaçãotau0 a 1obrigatóriosuavização ativatau é o parâmetro adimensional de regularização passado ao suavizador restrito e regularizado dos perfis dos cursos d'água. É usado apenas quando a suavização do DEM está ativa.
Declividade mínima impostaslm/mobrigatóriosuavização ativasl é o gradiente mínimo de drenagem imposto, em m/m, usado no condicionamento do terreno quando a imposição de declividade mínima está ativa.
Suavizar célulasflag_smooth_cells0 / 1obrigatóriosempreAplica o tratamento configurado de suavização do DEM em nível de célula durante o pré-processamento.
Apenas os canais principaisflag_trunk0 / 1obrigatóriosempreUsa a opção de processamento dos canais principais na preparação do terreno e da rede de drenagem.
Rebaixar o DEMflag_reduce_DEM0 / 1obrigatóriosempreAplica o rebaixamento configurado do DEM nos canais de rio durante o pré-processamento.
Filtro DTMflag_DTM0 / 1obrigatóriosempreUsa o caminho de processamento DTM na preparação do terreno quando os dados de entrada exigem esse fluxo de trabalho.
Declividade do filtro DTMslope_DTM%obrigatóriofiltro DTM ativoslope_DTM é o limiar de declividade, em porcentagem, usado pelo filtro DTM. É lido apenas quando a opção de filtragem DTM está ativa.

Unstructured mesh​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Malha Voronoiflag_voronoi0 / 10sempreRoda o modelo em uma malha Voronoi (não estruturada) preparada, em vez da grade raster. As opções da malha são lidas da aba Mesh.
Tabelas subgrade da malha Voronoiflag_voronoi_subgrid0 / 1obrigatórioVoronoi ativoAtiva as tabelas subgrade das faces (área de escoamento, perímetro molhado e fator de condução em função do nível) na malha Voronoi. Usado apenas com flag_voronoi = 1. O caminho da tabela é definido na aba Mesh.

Inflows and structures​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Hidrogramas de entradaflag_inflow0 / 1obrigatóriosempreAplica um ou mais hidrogramas de vazão prescritos nas coordenadas de entrada definidas na aba Inflow hydrographs.
Hidrogramas de nívelflag_stage_hydrograph0 / 1obrigatóriosempreAplica um hidrograma prescrito de nível de água nos locais configurados de contorno de nível.
Reservatóriosflag_reservoir0 / 1obrigatóriosempreAtiva o módulo de reservatórios e estruturas de controle com as entradas de reservatório configuradas.

Paused (keep at 0: setting 1 stops the run)​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Subgrade por tabela de consulta (pausado)flag_structured_lookup_subgrid0 / 10pausadoAtiva a formulação subgrade estruturada por tabela de consulta no modelo raster regular. Usa propriedades de células e faces dependentes do nível e não pode ser combinada com a subgrade de Neal nem com a de Voronoi.
DEM de alta resolução para essa subgrade (pausado)Subgrid_DEM_pathmvaziopausadoSubgrid_DEM_path é um GeoTIFF opcional de DEM de alta resolução, em metros, para a subgrade por tabela de consulta. É lido apenas quando a subgrade por tabela de consulta está ativa sem o modo de extravasamento.

Rain and ET​

Origem da chuva e da evapotranspiração, e as listas de arquivos de mapas.

A aba Rain and ET da planilha do caso

A aba Rain and ET da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real. A imagem termina nos títulos das colunas da primeira lista de mapas.

Rainfall source​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Chuvaflag_rainfall0 / 1obrigatóriosempreAtiva a forçante de chuva. Use com uma única fonte de chuva selecionada, que pode ser uma série temporal concentrada, a interpolação de pluviômetros, uma sequência programada de rasters ou um produto de satélite.
Chuva com variação espacialflag_spatial_rainfall0 / 1obrigatóriochuva ativaInterpola a chuva dos pluviômetros configurados para todas as células do modelo. São necessárias as coordenadas dos pluviômetros e uma série temporal comum de chuva.
Chuva da lista de mapas abaixoflag_input_rainfall_map0 / 1obrigatóriochuva ativaLê da lista Rainfall maps uma sequência de rasters de chuva indexada no tempo. Não a ative junto com outra fonte de chuva espacial.
Chuva por satéliteflag_satellite_rainfall0 / 1obrigatóriochuva ativaAtiva o fluxo de trabalho de forçante de chuva por satélite. Ele prepara uma programação horária de chuva espacial e ativa a chuva automaticamente.
Chuva por satélite em tempo realflag_real_time_satellite_rainfall0 / 1obrigatóriochuva ativaAtiva o fluxo de trabalho de chuva por satélite em tempo real. Esta opção experimental cria uma programação curta e contínua de chuva espacial.

Evapotranspiration source​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
ET das listas de mapas abaixoflag_input_ETP_map0 / 1obrigatórioET ativaLê da aba Rain and ET as programações pareadas de rasters de transpiração e evaporação. As duas programações devem ter as mesmas entradas de tempo.

Advanced (keep the defaults unless you know why)​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Várias simulações de chuva (fluxo de trabalho legado)flag_rainfall_multiple_runs0 / 1obrigatóriochuva ativaAtiva o fluxo de trabalho legado de várias simulações de chuva. Deixe desativado para um único evento de chuva padrão.

Design storm​

Chuvas sintéticas a partir de uma relação IDF local i = K RP^a / (b + duração)^c.

A aba Design storm da planilha do caso

A aba Design storm da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Hyetograph​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Blocos alternadosflag_alternated_blocks0 / 1obrigatóriochuva de projetoGera a chuva de projeto configurada por blocos alternados, em vez de ler uma série temporal de chuva.
Curvas de Huffflag_huff0 / 1obrigatóriochuva de projetoGera a chuva de projeto configurada por curvas de Huff, em vez de ler uma série temporal de chuva.
Período de retornoRPanosobrigatóriochuva de projetoRP é o período de retorno da chuva de projeto, em anos. É usado pela relação IDF selecionada para calcular a intensidade da chuva.
Duração da chuvaRainfall Durationminobrigatóriochuva de projetoRainfall Duration é a duração total da chuva de projeto, em minutos. Define a extensão do hietograma gerado por blocos alternados ou por Huff.
Passo de tempo do hietogramadt_designminobrigatóriochuva de projetodt_design é o incremento de tempo, em minutos, usado para discretizar o hietograma de projeto gerado. Deve ser curto o bastante para resolver o pico de chuva pretendido.

IDF relation​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Escala K da IDFKver notaobrigatóriochuva de projetoK é o coeficiente de escala da relação IDF local i = K RP^a / (b + duração)^c. As suas unidades devem ser coerentes com a intensidade em mm/h e a duração em minutos.
Expoente a do período de retornoa-obrigatóriochuva de projetoa é o expoente adimensional do período de retorno na relação IDF local. Use coeficientes ajustados para o local de estudo.
Deslocamento b da duraçãobminobrigatóriochuva de projetob é o deslocamento da duração na relação IDF local, em minutos quando a duração é dada em minutos.
Expoente c da duraçãoc-obrigatóriochuva de projetoc é o expoente adimensional da duração na relação IDF local. Controla como a intensidade decai com o aumento da duração da chuva.

Water quality​

Build-up e wash-off de poluentes.

A aba Water quality da planilha do caso

A aba Water quality da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Water quality​

Chave: flag_waterquality. O restante do bloco fica em cinza enquanto ela vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Qualidade da águaflag_waterquality0 / 1obrigatóriochave deste blocoAtiva os cálculos de build-up, wash-off, transporte e saídas de poluentes.
Parâmetros a partir de mapasflag_WQ_Rasters0 / 1obrigatórioqualidade da água ativaUsa os rasters espaciais dos coeficientes de qualidade da água B1, B2, W1 e W2 em vez dos coeficientes da tabela de cobertura da terra.
Build-up inicial a partir de um mapaflag_initial_buildup0 / 1obrigatórioqualidade da água ativaInicializa o build-up de qualidade da água com o período seco antecedente e as configurações de build-up definidos.
Dias secos antecedentesADDdiasobrigatórioqualidade da água ativaADD é o número de dias secos antecedentes. Quando não se usa um raster de build-up inicial, entra na inicialização exponencial do build-up B0 = C1 [1 - exp(-C2 ADD)].
Massa superficial mínimamin_Btg/m2obrigatórioqualidade da água ativamin_Bt é a densidade superficial mínima de massa de poluente, em g/m2, mantida pelo cálculo de wash-off. Evita o tratamento numérico de massas de poluente desprezíveis.
Limite inferior do build-upBming/m2obrigatórioqualidade da água ativaBmin é o limite inferior do build-up de poluentes, em g/m2, usado pela formulação de build-up e wash-off selecionada. Use um valor não negativo e não maior que Bmax.
Limite superior do build-upBmaxg/m2obrigatórioqualidade da água ativaBmax é o limite superior do build-up de poluentes, em g/m2, usado pela formulação de build-up e wash-off selecionada. Limita a massa de poluente fisicamente armazenada quando essa opção está ativa.
Limiar de exibição nos mapasPol_minmg/Lobrigatórioqualidade da água ativaPol_min é a concentração mínima de poluente, em mg/L, exibida nos mapas de qualidade da água. É um limiar de visualização. Valores abaixo dele ficam ocultos nos gráficos, mas não são removidos do balanço de massa.

Advanced (keep the defaults unless you know why)​

Fica em cinza enquanto flag_waterquality vale 0.

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Formulação (0 = build-up / wash-off por massa)flag_wq_model0 / ...obrigatórioqualidade da água ativaSeleciona a formulação de qualidade da água. O valor 0 usa o modo de build-up e wash-off baseado em massa. Use outros valores apenas em configurações legadas suportadas.

Risk and gauges​

Risco de instabilidade humana e pontos de observação.

A aba Risk and gauges da planilha do caso

A aba Risk and gauges da planilha do exemplo Stanford. Clique na imagem para abri-la em tamanho real.

Human instability​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Risco de instabilidade humanaflag_human_instability0 / 1 / 3obrigatóriosempreCalcula indicadores de instabilidade humana a partir da profundidade e da velocidade. O valor 0 desativa o cálculo, o valor 1 usa a classificação básica e o valor 3 ativa a classificação estendida.

Observation points​

ConfiguraçãoVariávelUnidadePadrãoUsado quandoDescrição
Registrar nos postos abaixoflag_obs_gauges0 / 1obrigatóriosempreExporta os valores modelados nas coordenadas dos postos de observação listados na tabela de postos.

Tabela de postos e seções transversais de vazão​

Com flag_obs_gauges = 1, o modelo registra resultados em cada posto da tabela de postos da aba Risk and gauges.

ColunaObrigatóriaSignificado
GaugesimNúmero do posto
Easting (m), Northing (m)simPosição do posto, na projeção do DEM
Label NamesimNome usado nas saídas
Cross-section width (cells)nãoNúmero de células da seção transversal de vazão. Se vazio, 5. Uma largura par é aumentada em 1, para que o posto fique no meio.
Downstream directionnãoauto (padrão), ou N, S, E, W

A tabela termina na primeira linha vazia.

O que um posto registra. A profundidade e o nível da água são tomados na célula do posto. A vazão é somada ao longo de uma seção transversal, uma linha de células que atravessa o escoamento e é centrada na célula do posto.

  1. Com auto, a direção de jusante é a de descida segundo o gradiente médio do terreno em uma janela quadrada em torno do posto, com lado igual à largura da seção. Use N, S, E ou W onde o terreno é plano. N ou S dá uma linha leste-oeste, e E ou W dá uma linha norte-sul.
  2. As células fora da grade ou do domínio são retiradas da linha.
  3. A vazão é a soma com sinal nas faces de jusante da linha, a mesma regra dos postos de roteamento do HydroPol2D-Python. As diagonais D8 que cruzam a linha são contadas.
  4. As duas convenções de face dos solvers de roteamento são tratadas, a das saídas de um só lado (autômatos celulares, inercial D8) e a dos fluxos com sinal guardados nas duas faces (inercial D4, difusivo, cinemático, momento completo). Por isso, as simulações inerciais não são contadas em dobro.

Saídas.

SaídaConteúdo
Figuras dos hidrogramas dos postosUma linha traço-ponto com a vazão na seção transversal
Rating_Curve_Gauges.csvA coluna Cross-section Discharge (m3/s)
Gauge_Cross_Sections.csvA linha e a coluna da grade de cada célula de cada seção transversal

No modo bypass, as duas colunas opcionais do CSV de postos são Cross_section_width_cells e Downstream_direction. As verificações estão em Validation/Gauges/run_gauge_cross_section_checks.m.


Modo bypass e variáveis de ambiente​

  • No modo bypass, os mesmos nomes de variáveis são campos de InputData_Bypass.flags (chaves e configurações das camadas e de Feddes) e de InputData_Bypass.general (demais configurações, como o estado inicial do aquífero profundo).
  • As variáveis de ambiente prevalecem sobre a planilha. O Case Builder usa esse recurso.
Variável de ambienteSubstitui
HYDROPOL_INPUT_EXCEL_FILEA planilha a ser lida
HYDROPOL_SUBSURFACE_SCHEME, HYDROPOL_ENABLE_FEDDES, HYDROPOL_IMPLICIT_WATER_TABLE_FLUXAs chaves do esquema em camadas, de Feddes e do fluxo implícito
HYDROPOL_<NAME>Qualquer configuração numérica das camadas ou de Feddes, pelo nome da variável em maiúsculas
HYDROPOL_DEEP_INITIAL_BASEFLOW_MM_DAY, HYDROPOL_DEEP_MEAN_RECHARGE_MM_YEAR, HYDROPOL_DEEP_INITIAL_STATE_PATHO estado inicial do aquífero profundo
HYDROPOL_SOIL_LATERAL_CONDUCTIVITY_MULTIPLIER, HYDROPOL_REGOLITH_LATERAL_CONDUCTIVITY_MULTIPLIEROs multiplicadores ajustados da condutividade lateral

Formato antigo​

Os casos criados antes de 2026-10-20 usam General_Data.xlsx, com a sua aba Flags, e planilhas separadas. Eles continuam rodando sem mudanças. Cada leitor busca a sua aba na planilha do caso, quando o caso tem uma, e na planilha antiga, caso contrário.

Planilha do casoFormato antigo
Oito abas de configuraçõesA aba General_Data, com as configurações em blocos e os caminhos dos rasters nas colunas T e U
Chaves dentro dos seus blocosA aba Flags, com uma chave por linha e o valor na coluna E
Soil classes, Land use classes, Human instability, Mesh, Control structuresSOIL_parameters.xlsx, LULC_parameters.xlsx, human_risk.xlsx, Voronoi_Settings.xlsx, BC_Control_structure.xlsx
Rain series, Rain gauges, Climate stations, Inflow hydrographs, Stage hydrographsRainfall_Intensity_Data.xlsx, Rainfall_Spatial_Input.xlsx, ETP_input_data.xlsx, Inflow_Hydrograph.xlsx, Stage_Hydrograph.xlsx

Para converter um caso antigo, rode o gerador de planilhas a partir de tools/workbook_builder, no repositório MATLAB.

python build_input_workbook.py input_catalog.yaml General_Data.xlsx HydroPol2D_Inputs.xlsx

O gerador transfere todos os valores, caminhos de mapas, listas de mapas e postos, e copia as tabelas de classes e as séries das planilhas que estão ao lado da origem. Uma série que as chaves do caso não leem é mantida como um modelo vazio, com os seus cabeçalhos. O caso V-tilted dá resultados idênticos nos dois formatos (Validation/Workbook/run_single_workbook_checks.m).

As planilhas antigas não precisam mais das chaves aposentadas flag_data_source, flag_dam_break e flag_river_heigth_compensation (todas com padrão 0). flag_subgrid e flag_overbanks são derivadas das chaves do canal, e time_save_ETP é opcional.