Profundidade até o leito rochoso (DTB)
A Profundidade até a Rocha (DTB) define a extensão vertical da coluna de solo disponível para armazenamento de água em HydroPol2D. Representa a distância entre a superfície terrestre e uma camada limitante que restringe o movimento vertical da água. Esta camada pode corresponder ao leito rochoso real ou a um limite efetivo, como o topo de um aquífero raso.
Função em HydroPol2D
O que DTB controla depende do esquema de subsuperfície. No esquema padrão, DTB é a profundidade do solo, e o solo e o aquífero compartilham a mesma coluna. Na subsuperfície em camadas, DTB é apenas o fundo do aquífero, e uma base do solo separada marca onde o solo termina.
No esquema padrão, DTB é usado para definir:
- Capacidade máxima de armazenamento subterrâneo
- Limite vertical de infiltração e percolação
- Espessura efetiva da zona vadosa
- Início da saturação na coluna do solo
Dentro do modelo, DTB atua como uma restrição geométrica no armazenamento, em vez de um perfil vertical totalmente resolvido.
DTB não deve ser confundido com o raster inicial opcional do lençol freático. No modelo atual, DTB_path define a espessura da coluna do solo, enquanto GW_table_path define a carga/elevação saturada inicial quando a inicialização da água subterrânea é fornecida explicitamente.
Representação
DTB é fornecido como um mapa raster contínuo, onde cada célula contém um valor de profundidade (em metros). Isso permite variabilidade espacial na capacidade de armazenamento em todo o domínio.
- Raso DTB → rápida saturação e geração de escoamento
- Profundo DTB → maior armazenamento e resposta hidrológica atrasada
Definição Alternativa: Profundidade do Aquífero
Em muitas aplicações, o objetivo não é resolver explicitamente a dinâmica das águas subterrâneas, mas restringir a profundidade da zona vadosa. Neste caso, DTB pode ser interpretado como a profundidade da superfície do aquífero, em vez da profundidade do leito rochoso impermeável. Sob esta suposição:
- A zona vadosa é limitada à profundidade entre a superfície e o aquífero
- O armazenamento é limitado pelo volume de solo não saturado disponível
- Nenhuma representação explícita do aquífero saturado é necessária
Esta abordagem é apropriada quando:
- Os processos das águas subterrâneas não são explicitamente modelados
- O foco está na resposta hidrológica superficial e próxima à superfície
- É necessário um limite superior realista para o armazenamento do solo
Atribuição padrão de classes de solo
Se um mapa DTB não estiver disponível, uma profundidade do solo por classe de solo pode substituí-lo.
- O HydroPol2D-Python pode tomar a profundidade do solo da sua tabela de solos, de um raster de profundidade do solo ou do escalar
vertical.soil_depth_m. - O HydroPol2D (MATLAB), com a subsuperfície em camadas, usa a coluna
DTB (m)da aba Soil classes como último recurso para o fundo da coluna (desde 2026-10-20). O esquema padrão de águas subterrâneas exigeDTB_pathe não lê essa coluna. Sem águas subterrâneas, umDTB_pathvazio dá uma profundidade do solo de 1 m.
Unidades e Requisitos
A entrada DTB deve:
- Ser expresso em metros
- Use um CRS projetado consistente com todos os outros rasters
- Alinhe espacialmente com DEM e outras entradas
Os valores devem permanecer dentro de faixas fisicamente realistas para a área de estudo.
Fontes de dados
Os dados DTB não são tão amplamente padronizados quanto DEM ou LULC, mas podem ser derivados de:
SoilGrids (profundidade até a rocha)
- Região: Global
- Fornece estimativas de profundidade até o leito rochoso
- Baixar: https://soilgrids.org/
Pesquisas Geológicas Regionais
- Conjuntos de dados nacionais ou regionais podem fornecer estimativas de maior qualidade
- Freqüentemente derivado de mapeamento geológico ou modelos de subsuperfície
Valores Derivados ou Presumidos
- DTB pode ser aproximado com base no tipo de solo ou contexto geológico
- Valores constantes podem ser usados quando a variabilidade espacial é desconhecida
DTB na Subsuperfície em Camadas
Na subsuperfície em camadas (Python vertical.subsurface.scheme: layered, MATLAB flag_layered_subsurface = 1), duas profundidades definem a coluna.
| Profundidade | O que marca | Entrada |
|---|---|---|
| Base do solo | Onde terminam as propriedades do solo e começa o regolito | raster SoilBaseDepth_path; na falta dele, subsurface_soil_base_depth_m (padrão 2 m) |
| Profundidade até o leito rochoso | Onde termina o aquífero | raster DTB_path; na falta dele, subsurface_depth_to_bedrock_m; na falta deste, a profundidade do solo de cada classe de solo (DTB (m) no MATLAB), com aviso |
A base do aquífero é o terreno menos , com = subsurface_max_depth_m (padrão 50 m). Células com DTB mais profundo que o teto param no teto.
Entre a base do solo e a base da coluna, o modelo distribui camadas de regolito segundo uma régua fixa, com espessuras de 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 4, … m a partir da base do solo (a primeira espessura, a razão de crescimento e a espessura máxima são configuráveis). A régua é cortada na base da coluna, e um DTB mais profundo acrescenta mais camadas de 4 m.
No Python, as chaves equivalentes são vertical.subsurface.soil_base_depth_m, depth_to_bedrock_m, max_depth_m e deep_layers, e os rasters são static.soil_base_depth_path e static.depth_to_bedrock_path.
DTB_path é opcional no modo em camadas. No MATLAB, o fundo da coluna recorre a subsurface_depth_to_bedrock_m e, depois, ao DTB (m) de cada classe de solo, com aviso. Antes de 2026-10-20, a falta de DTB_path significava 1 m, sem aviso. O esquema padrão de águas subterrâneas continua exigindo DTB_path.
Fontes globais usadas pelo Case Builder
O Case Builder aplica as mesmas regras a qualquer domínio.
| Mapa | Fonte |
|---|---|
DTB.tif (fundo da coluna) | Profundidade até o leito rochoso do SoilGrids, BDTICM (Shangguan et al., 2017) |
SoilBaseDepth.tif (base do solo) | Profundidade até o horizonte R do SoilGrids, BDRICM, censurada em 2 m e convertida de cm para m |
Os dois mapas vêm do mesmo modelo de Shangguan et al. (2017), e por isso as suas definições são coerentes.
Interação com propriedades do solo
DTB complementa a parametrização do solo:
- Parâmetros do solo controlam o comportamento de infiltração
- DTB limita o volume total disponível para armazenamento
Esta combinação determina a resposta efetiva do sistema sem exigir discretização vertical explícita.
Considerações Práticas
Ao definir DTB:
- Evite valores irrealisticamente grandes
- Mantenha a consistência com a classificação do solo
- Garanta a coerência espacial
- Use suposições simplificadas quando necessário, mas documente-as
DTB costuma ser incerto e deve ser avaliado como parte da análise de sensibilidade, quando possível.
Resumo
No esquema padrão, DTB define o armazenamento vertical efetivo disponível para o modelo e restringe a profundidade da zona vadosa. Na subsuperfície em camadas, DTB define a base do aquífero, e a base do solo define o fundo do solo. Pode representar a profundidade até o leito rochoso ou a profundidade até a superfície do aquífero, dependendo do objetivo da modelagem. Embora tenha uma forma simples, desempenha um papel central no controle da geração de escoamento e na capacidade de armazenamento em HydroPol2D.