Hidrologia e Recursos Hídricos 2018 / 2019

Transcrição

1 Hidrologia e Recursos Hídricos 2018 / 2019 Trabalho Prático 1 CARATERIZAÇÃO GEOMORFOLÓGICA DE UMA BACIA HIDROGRÁFICA. CARACTERIZAÇÃO HIDROLÓGICA GERAL.

2 Planeamento geral Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Trabalho 1: Caracterização geomorfológica e climática de uma bacia hidrográfica 5 semanas de aulas Trabalho 2: Caracterização do regime de escoamento 4 semanas de aulas Trabalho 3: Cálculo de hidrogramas de cheias 4 semanas de aulas Cada trabalho é entregue no início da primeira aula dedicada ao trabalho seguinte.

3 Realização do Trabalho 1 Semana 1: Parte 1.1 Organização de grupos. Georreferenciação do mapa; Identificação da bacia hidrográfica Delimitação da bacia hidrográfica Semana 2 Parte 1.2 Cálculo da área e perímetro Cálculo do índice de Gravelius Digitalização das curvas de nível Determinação das curvas hipsométricas e cálculo das altitude e altura média e mediana Semana 3 Parte 1.3 Digitalização da rede hidrográfica Desenho dos perfis de cursos de água; Cálculo dos declives do curso de água principal; Classificação da rede hidrográfica; Cálculo da razão de bifurcação, densidade de drenagem e comprimento médio da encosta. Semana 4: Parte 2.1 e Parte 2.2 Consulta dos mapas do Atlas do Ambiente para identificação dos solos ocorrentes na bacia e determinação da precipitação anual média, da evapotranspiração anual média e do escoamento anual médio; Seleção de postos udométricos e obtenção dos registos de precipitação anual; Cálculo dos polígonos de Thiessen e determinação da precipitação anual media. Semana 5: Parte 2.2 Determinação das isoietas e determinação da precipitação anual média; Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/2019 3

4 Indicações para o relatório Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/ /02/2019 Cada relatório deve ser entregue em papel; A capa deve indicar o turno e os elementos do grupo (número e nome); O texto deve estar bem estruturado e deve ser objetivo, conciso e rigoroso; Os resultados e os cálculos devem ser apresentados de forma clara, organizados, sempre que possível, em figuras e quadros; Os resultados devem ser objeto de comentário, sempre que adequado; Os resultados devem ser enquadrados pelo texto; incluam referências às cartas e gráficos no corpo do texto; As cartas e gráficos devem ser bem legíveis; As cartas devem ter título, escala, orientação geográfica e legenda; Os gráficos devem ter título e ter indicado as variáveis de cada eixo e respetivas unidades; Todos os valores numéricos devem ter as suas unidades explicitadas. O número de casas decimais deve ser o adequado.

5 Identificação e delimitação da bacia hidrográfica Semana 1 Parte 1.1

6 Semana 1 Parte 1.1 Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Objetivos: Organização de grupos; Georreferenciação do mapa; Ver slides seguintes; Seleção da bacia hidrográfica; Identificação da bacia hidrográfica; Curso de água; Secção de referência. Delimitação da bacia hidrográfica; Localização da bacia hidrográfica: Região hidrográfica e bacia hidrográfica principal; Distritos, concelhos e freguesias que abrange. Recursos: >> Grandes números >> Galeria de imagens

7 Carregamento e georeferenciação do mapa Check folder \\alicerce\aulas\hrh\50k Files for each map (Série IGOE: 50:000) Image: *.tif Auxiliar: *.rrd Coordinates from the 4 corners: *.tab Coordinates from UL corner: *.tfw Autocad É necessário inserir as coordenadas LL Canto inf. esquerdo É necessário indicar a escala UL Xa,Yb LL Xa,Ya UR Xb,Yb LR Xb,Ya The tab file: Ficheiro tab: coordenadas LL (Lower Left Corner) Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/2019 7

8 Preparar Autocad: Show Menu Bar Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/2019 8

9 Inserir e georeferenciar a carta no Autocad Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Abrir Autocad Show Menu Bar Guardar ficheiro dwg de aulas Verificar Drawing Units: mm Comando UN Insert > Raster OU Attach Seleccionar Relative Path Em metros: X = x do LL (em m) Y = y do LL (em m) Scale = 50 View > Zoom -> Extents Alternativa em kms: X = x do LL (em km) Y = y do LL (em km) Scale = 0.05 Verificar as coordenadas dos quatro cantos. Coord LL Escala

10 Autocad: Comandos úteis Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Visualizar a espessura da linha: Format > Lineweight > Display Line Weight Format > Lineweight > Seleccionar espessura Definir cor da linha Format > color Calcular a área e o perímetro de polígonos: Comando area Calcular o comprimento de linhas

11 Selecção e definição da bacia hidrográfica Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Selecionem uma secção de um curso de água que defina uma bacia hidrográfica com uma área entre 80 e 200 km 2 : Área da bacia: 80 a 200 km 2 Cada quadricula da carta: 1 km x 1km Passos: Identificar secção Traçar o limite da bacia de forma grosseira Estimar a área por contagem de quadriculas e confirmar que a área ronda km 2 Traçar o limite da bacia de forma rigorosa Medir a área e perímetro Adoçar o perímetro e medi-lo de novo

12 Caracterização geomorfológica da bacia hidrográfica Semana 2 Parte 1.2

13 Semana 2 Parte 1.2 Objetivos: Cálculo da área e perímetro; Cálculo do índice de Gravelius; Digitalização das curvas de nível; Determinação das curvas hipsométricas Cálculo das altitude e altura média e mediana ; Metodologia: Ver slides T5 Cerca de 10 curvas de nível, aproximadamente equidistantes na gama intermédia de cotas (correspondendo a áreas sensivelmente iguais) e mais próximas nas cotas mais baixas e mais elevadas, para poder representar com rigor essas zonas da curva hipsométrica, onde é expectável que a derivada da curva seja curva seja mais elevada. Apresentação dos dados da curva hipsométrica: Altitude máxima Altitude (m) Cota (m) Área acima da cota (km2) Área acima da cota (%Abacia) Z max 0 0 Altitude mínima Área da bacia Área (km2). Z 2 A 2 A 2 /A bacia X100 Z 1 A 1 A 1 /A bacia X100 Z 0 A 0 = A bacia 100 Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/

14 Caracterização da rede hidrográfica Semana 3 Parte 1.3

15 Semana 3 Parte 1.3 Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Objetivos: Digitalização da rede hidrográfica Desenho dos perfis de cursos de água; Cálculo dos declives do curso de água principal; Classificação da rede hidrográfica; Cálculo da razão de bifurcação; Cálculo da densidade de drenagem, do comprimento médio da encosta e do percurso médio à superfície do terreno até um curso de água. Metodologia: Ver slides T4

16 Caracterização hidrológica geral: Caraterísticas gerais Semana 4 - Parte 2.1

17 Semana 4 Parte 2.1 Objetivos: Consulta dos mapas do Atlas do Ambiente para identificação dos solos ocorrentes na bacia hidrográfica e determinação da precipitação anual média, da evapotranspiração anual média e do escoamento anual médio; Atlas do Ambiente: Selecionar: 1. Visualizadores gráficos > Visualizador SNIAMB > Temas > Atlas do Ambiente Seleção de postos udométricos e obtenção dos registos de precipitação anual: Acesso ao SNIRH: Selecionar: Dados de base > Monitorização Seleção dos postos udométricos e obtenção dos registos de precipitação anual; Ver slides seguintes. Cálculo dos polígonos de Thiessen e determinação da precipitação anual media. Ver slides T7 Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/

18 Accesso ao SNIRH Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Selecionem: Dados de base Monitorização Redes Rede meteorológica Aplicar filtro Utilizem as funções de pesquisa por bacia e município, verificando o código das estações e as coordenadas das estações. Obtenham as series de tempo.

19 Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ SNIRH Sistema Nacional de Informação sobre Recursos Hídricos National Information System on Water Resources >> Dados de base >> Monitorização >> Redes

20 Séries de tempo Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Redes de estações Redes / Grandezas medidas Meteorológica Temperatura Precipitação Evaporação Hidrométrica Nível de água Caudal Escoamento.. Qualidade de água Oxigénio dissolvido CBO Azoto.. Sedimentológica Caudal sólido Parâmetros Temperatura média diária Temperatura média mensal. Precipitação diária máxima anual Precipitação mensal Precipitação anual.. Série de tempo

21 Funções de MS Excel Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Para distribuir os valor inseridos numa única coluna por várias colunas usar Data > Text to columns; Para resolver problemas com os separadores decimais, investigar Change and Replace. Descritor Inglês Português Média AVERAGE? Variância VAR? Desvio Padrão STDEV? Coeficiente de assimetria SKEW? Kurtosis KURT?

22 Apresentação de resultados: Tabela com as principais estatísticas dos registos utilizados Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Parâmetro N (anos) Panual Precip. mensal média Média D.Padrão Coef.Assim. Oct Nov... Posto A Posto B Posto C Posto D Posto E Parâmetro Estação T N (anos) Temperatura anual média Temperatura média mensal Média Desv.Pad. Coef.Assim. Oct Nov...

23 Apresentação de resultados: Cálculo da precipitação média pelo método de Thiessen Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ ver slides T7 Posto Área de influência (km2) Ai Peso wi Precipitação (mm) Pi Contribuição (mm) wi x Pi 1 A 1 w 1 = A 1 / A b P 1 w 1 x P 1 2 A 2 w 2 = A2 / A b P 2 w 2 x P 2... n A n w n = A n / A b P n w n x P n Soma de controlo A b - Área da bacia (km2) 1 - Precipitação média sobre a bacia

24 Caracterização hidrológica geral Cálculo da precipitação anual Semana 5 - Parte 2.2

25 Semana 5 Parte 2.2 Hidrologia e Recursos Hídricos, 2017/18 19/02/ Objetivos: Determinação das isoietas e determinação da precipitação anual média (ver slides T7). Isoietas Área compreendida (km2) Ai Peso wi Precipitação (mm) Pi Contribuição (mm) wi x Pi 1 2 A 1 w 1 = A 1 / A b P 1,2 = (P 1 +P 2 ) / 2 w 1 x P 1,2 2 3 A 2 w 2 = A 2 / A b P 2,3 = (P 2 +P 3 ) / 2 w 2 x P 2,3 3-4 A 3 w 3 = A 3 / A b P 3,4 = (P 2 +P 4 ) / 2 w 3 x P 3,4... (n-1) n A n w n = A n / A b P n-1,n = (P n-1 +P n ) / 2 w n x P n-1,n Soma de controlo A n - Área da bacia (km2) 1 - Precipitação média sobre a bacia