Faculdade de Letras da Universidade do Porto

Transcrição

1 Faculdade de Letras da Universidade do Porto Mestrado em Sistemas de Informação Geográficos e Ordenamento do Território P e d r o G o n ç a l v e s A D e l i m i t a ç ã o d e P e r í m e t r o s d e I n u n d a ç ã o n o R i o L e ç a m o d e l a ç ã o h i d r á u l i c a p a r a d u a s á r e a s d o c o n c e l h o d e M a t o s i n h o s 04 de Dezembro de 2012

2 OBJETIVOS A delimitação detalhada de perímetros de inundação e alturas da coluna de água para duas áreas de estudo - município de Matosinhos, considerando diversos períodos de retorno e recorrendo a software de modelação hidráulica. A comparação de perímetros/colunas de água obtidos com os caudais calculados pela fórmula estatística de Loureiro (1984) e os caudais adotados do trabalho Velhas (1991), baseados na fórmula cinemática de Giandotti. Verificar em que medida, a qualidade do MDT, os elementos morfológicos e antrópicos incorporados na modelação, influenciam os resultados. A proposta de um modelo de carta de áreas inundáveis com base nos pressupostos do Decreto-Lei n.º 115/2010, incorporando os elementos considerados pertinentes.

3 ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

4 ESCOLHA DA ÁREA DE ESTUDO 1. A proximidade da área a investigar 2. A qualidade dos dados de base disponíveis (curvas de nível com equidistância de 1 metro + pontos cotados) 3. Os registos históricos / ocorrências

5 A BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LEÇA Nascente: Monte Córdova Forma: Alongada Orientação: NE-SW Área: 189,5 Km 2 Altitude Máxima: 502 m Altitude Média: 144m

6 LOCALIZAÇÃO DOS SECTORES ESTUDADOS

7 METODOLOGIA ADOTADA PARA DELIMITAÇÃO DOS PERÍMETROS DE INUNDAÇÃO Pré-processamento dos dados; 99_dwg_ Delimitação da bacia hidrográfica; polyline 98_dwg_ Modelo hidráulico/ Cálculo dos Caudais. polyline 97_dwg_ polyline 96_dwg_ polyline Curvas Nível Outuput feature Class (2) 95_dwg_ polyline 94_dwg_ polyline MERGE (21) 90_99_ shp Define Projection (21) 90_99_ shp (2) Rede Viária Rede Hidrográfica Outuput feature Class (4) Outuput feature Class (5) 93_dwg_ polyline 92_dwg_ polyline Edificado Outuput feature Class (3) 91_dwg_ polyline 90_dwg_ polyline

8 CRIAÇÃO DO FICHEIRO GEOMÉTRICO - MODELAÇÃO HIDRÁULICA (HEC-RAS) -

9 CRIAÇÃO DO FICHEIRO GEOMÉTRICO Comprimento do segmento do rio 4,38 km Distancia média entre margens 18m Distância média entre os perfis transversais 16m Nº de perfis transversais - 260

10 CÁLCULO DOS CAUDAIS DE PONTA DE CHEIA Fórmula de Giandotti: = Caudal de ponta de cheia (m³/s); λ = Parâmetro em função da Área (0.346); A = Área da bacia em Km2 (148 Km 2 ) = Altura da precipitação para uma duração igual ao tempo de concentração e um período de retorno (mm) Edite (1991) refere que a densidade de estações meteorológicas e postos udométricos na bacia é manifestamente insuficiente ( ) O reduzido período de funcionamento de alguns postos, assim como a irregularidade de registos noutros, impuseram limitações à duração das séries a analisar ( ). Fórmula de Loureiro: = Caudal de ponta de cheia (m³/s); A = Área da bacia em Km 2 C = T10 = 30,5; T50= 43,5; T100 = 49,5. Z = 0,510

11 CAUDAIS UTILIZADOS NA MODELAÇÃO Sector de Leça do Balio e Santa Cruz do Bispo Área de alimentação 148 Km² Período de Retorno Fórmula de Giandotti Fórmula de Loureiro ,7 (m³/s) 390,1 (m³/s) ,8 (m³/s) 556,3 (m³/s) ,3 (m³/s) 633,1 (m³/s)

12 RESULTADOS INICIAIS SECTOR LEÇA DO BALIO T100 Fórmula de Giandotti T100 Fórmula de Loureiro 7,1 m 9,4 m

13 RESULTADOS INICIAIS SECTOR SANTA CRUZ DO BISPO T100 Fórmula de Giandotti

14 RESULTADOS INICIAIS SECTOR SANTA CRUZ DO BISPO T100 Fórmula de Loureiro

15 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS / REFORMULAÇÃO DA MODELAÇÃO Pontos de Validação de Leça do Balio Pontos de Validação de Santa Cruz do Bispo

16 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Para alguns locais de validação criaram-se fichas de inventário com base em observações/registos no terreno e nos dados fornecidos pelos moradores, onde constam os seguintes elementos: Fotografias do local; Registos de cheias no local; Obstruções à livre circulação da água; Características do segmento do rio no sector; Causas atribuídas pela população à ocorrência de cheias; Altura máxima da coluna de água em 2001; Duração média da imersão; Elementos expostos.

17 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Imagem A Moinho, com Cotas da água da cheia de 2001

18 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Imagem B Moinho de Ronfes durante a cheia de 2001

19 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Imagem C Medições efetuadas à ponte de Ronfes (08/2012)

20 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Imagem D Ponte de Ronfes, em fase de acalmia das águas (21/03/2001)

21 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Imagem I Perspetiva de jusante da ponte de Ronfes (21/03/2001)

22 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Imagem H Moinho de Ronfes, onde é possível verificar água na EN 13 (21/03/2001)

23 VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS Giandotti Loureiro

24 PROBLEMAS OBSERVADOS - REFORMULAÇÃO DOS DADOS DE BASE -

25 PROBLEMAS OBSERVADOS - REFORMULAÇÃO DOS DADOS DE BASE -

26 CORREÇÃO DO MODELO DIGITAL DE TERRENO Sector da Ponte do Carro

27 CORREÇÃO DO MODELO DIGITAL DE TERRENO Sector da Rua da Pinguela

28 RESULTADOS FINAIS SECTOR LEÇA DO BALIO Período de Retorno Leça do Balio Diferença Área (%) Diferença Altura (m) 10-7,39-0, ,23-0, ,84-0,29 Período de Retorno Santa Cruz do Bispo Diferença Área (%) Diferença Altura (m) 10-4,35 0, ,31 0, ,06 1,07

29 RESULTADOS FINAIS SECTOR SANTA CRUZ DO BISPO

30 CARTA DE ÁREAS INUNDÁVEIS UMA PROPOSTA -

31 CONCLUSÕES A modelação hidráulica semiautomática é um processo rápido que gera resultados fiáveis, através da adição de elementos geométricos e de caudal representativos da realidade; Os dados gerados pelo software podem ser utilizados de forma preventiva no ordenamento do território, nomeadamente no dimensionamento de obras hidráulicas e implementação das habitações; A possibilidade de recriação de eventos passados; Pacote muito completo de software que conta com dois módulos distintos de modelação; Grande dependência de dados de base, nomeadamente ao nível de dados meteorológicos e cartográficos (curvas de nível detalhadas e pontos cotados);

32 TRABALHOS FUTUROS Aplicação da Legislação atualmente em vigor para delimitação de perímetros de inundação: Uso da Fórmula do SCS, Racional ou Temez para o cálculo de caudais de ponta de cheia; Aplicação de modelos hidráulicos para o cálculo de perímetros de inundação; Explorar o módulo Unsteady Flow ; Utilizar dados de velocidade, tensão nas margens e cisalhamento para elaboração de cartografia ainda mais detalhada; Modelação para uma rede de canais complexos (bacia hidrográfica).

33 OBRIGADO PELA ATENÇÃO

34 Faculdade de Letras da Universidade do Porto Mestrado em Sistemas de Informação Geográficos e Ordenamento do Território P e d r o G o n ç a l v e s A D e l i m i t a ç ã o d e P e r í m e t r o s d e I n u n d a ç ã o n o R i o L e ç a m o d e l a ç ã o h i d r á u l i c a p a r a d u a s á r e a s d o c o n c e l h o d e M a t o s i n h o s 04 de Dezembro de 2012