Dam It! 2012_v.1.0. Programa para identificação de reservatórios e levantamento de relações cota-area-volume MANUAL DO USUÁRIO

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1 Dam It! 2012_v.1.0 Programa para identificação de reservatórios e levantamento de relações cota-area-volume MANUAL DO USUÁRIO Eng. Dante Gama Larentis Porto Alegre, julho de

2 ÍNDICE 1. Introdução Arquivos de entrada Executando o Dam It! Arquivos de saída...6 2

3 1. Introdução A visualização em planta de áreas de inundação devido a formação de reservatórios tem grande importância em estudos de alternativas locacionais, seja para controle de cheia, projetos irrigação, abastecimento, navegação, entre outros. Juntamente com a curva cota-área-volume, é possível se realizar análises de custo-benefício para cada local testado, confrontando o volume disponível do reservatório com custos do barramento e interferências na área inundada em cada cota atingida. O programa Dam It! realiza um procedimento que simula o enchimento de um reservatório com base no modelo digital do terreno (MDT). Além de permitir a visualização do lago em planta, através de uma imagem raster gerada, as simulações fornecem também a relação cotaárea-volume na seção transversal testada. O programa ainda permite percorrer uma rede de drenagem e localizar qual o reservatório com a melhor relação entre volume e área inundada para uma determinada altura máxima do barramento. A visualização de imagens em planta, tanto para a entrada quanto saída do programa, deverão ser realizadas no programa ArcGIS. O Dam It! gera todas as saídas em formato raster já preparadas para serem importadas no menu Conversion Tools, opção ASCII to Raster. O programa é baseado em uma rotina de inundação do MDT desenvolvida no Instituto de Pesquisas Hidráulicas da UFRGS, no PPG de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental, pelo colega Eng. Adriano Rolim da Paz. 3

4 2. Arquivos de entrada Todos os arquivos de entrada do programa são do tipo raster (matrizes) e contém necessariamente um cabeçalho (no formato do Export raster to ASCII, do ArcGIS) com as informações espaciais (número de linhas, colunas, resolução do pixel, coordenadas do retângulo envolvente e definição do valor nulo) e a matriz com os dados (um valor para cada pixel). São eles: mnt.asc (obrigatório): contém a informação de elevação do terreno. É o arquivo que define a resolução espacial com que se irá processar a maior parte da informação do projeto; dir.asc (obrigatório): contém a informação de direção de fluxo, derivada do MNT. Deve ter a mesma informação especial (cabeçalho) do mnt.asc; flowac.asc (obrigatório): contém a informação de acumulação de área de drenagem, derivada do MNT. Deve ter a mesma informação especial (cabeçalho) do mnt.asc; drenref.asc: contém a drenagem principal (de referência) da área de interesse marcada com valor maior que 0 (normalmente igual a 1). Não é obrigatório mas é recomendável. Sem este arquivo a ferramenta de snap não funciona (quando se introduz as coordenadas do exutório fora da rede de drenagem do MDT). 3. Executando o Dam It! Para a execução do programa todos os arquivos de entrada que serão utilizados devem estar na raiz da mesma pasta em que se encontra o executável DamIt!.exe. Com um duplo clique no executável, a tela DOS de interface do Fortran abre. Com o clique duplo no executável, são imediatamente lidos os arquivos de entrada e apresentada na tela a data e hora do início de simulação. A primeira solicitação da interface é quanto a OPÇÃO da rodada (1 ou 2). O Dam It! permite dois tipos de simulação: 4

5 (1) Localizar locais para barramento e selecionar maior relação Volume Armazenado/Área Inundada; (2) Calcular curva Cota-Área-Volume para uma dada seção do rio. Em seguida são solicitados os parâmetros para simulação: Altura máxima do barramento: É na verdade o nível máximo da lâmina d'água em cada seção, valor que não será superado pelos barramentos testados. Este parâmetro depende do tipo de projeto e deve ser estabelecido pelo usuário. É um número inteiro dado em metros (por exemplo: pequenos açudes de irrigação estão em torno de 7 metros); Incremento de altura do barramento: É o incremento que será utilizado na simulação de enchimento do reservatório e que será retornado na saída do programa na curva Cota-Área-Volume. É um número inteiro dado em metros (recomenda-se 1 metro, que é a resolução altimétria do MDT do SRTM 3"); Distância entre eixos de barramento: Será útil apenas na OPÇÃO 1 de simulação. É a distância (em metros) de procura ao longo da drenagem, de jusante para montante, de um reservatório ao outro. O valor mínimo é 100 metros, que é aproximadamente a menor dimensão de um pixel do SRTM 3". Na próxima interação o programa solicita a entrada das coordenadas X e Y. Siga as instruções, inserindo os valores em metros, para UTM ou graus decimais para geográficas. O divisor decimal deve ser o ponto. Não esqueça de inserir o sinal de menos caso o projeto esteja situado nos quadrantes Sul e Oeste. Quando é o caso, o programa emite uma mensagem informando que o ponto não está sobre a drenagem principal (introduzida através do arquivo drenref, com a drenagem de referência). Quando isso ocorre, o usuário será questionado sobre usar a ferramenta de snap. De modo a evitar erros na aquisição das coordenadas, sugere-se aproximar bastante (escala 1:10.000, pelo menos) a imagem no ArcGIS usando como fundo o MDT e o raster de drenagem. Ainda assim, se a coordenada introduzida não estiver exatamente sobre a drenagem do MDT, a ferramenta de snap deverá resolver em poucos pixels (geralmente 1 ou dois). Sugere-se utilizar 6 casas decimais. Caso não esteja seguro sobre a exatidão do par de coordenadas, verifique no ArcGIS e inicie a simulação novamente. 5

6 Caso a opção dselecionada tenha sido a 2, o programa procede aos cálculos. Caso tenha sido a 1, será necessário ainda introduzir as coordenadas da seção de jusante (ponto final de produra de reservatórios). Os resultados parciais são apresentados na tela ao longo da execução. Qualquer erro de leitura ou processamento ocasionará o fechamento da interface sem aviso prévio e o programa deverá ser executado novamente. 4. Arquivos de saída Os arquivos de saída são vetoriais e raster, tipo ASCII. Os arquivos vetorial gerados são: pontos_lake.asc: uma tabela contendo características físicas dos reservatórios com os seguintes campos: ID do reservatório (para diferenciar um do outro na OPÇÃO 1); linha do eixo do barramento; do eixo do barramento; coordenadas X e Y do eixo do barramento; altura do barramento (lâmina d'água) e respectiva cota no MDT; extensão do barramento na seção transversal do rio (m); distância do eixo do barramento até o ponto de montante (início da procura) (m); área alagada do reservatório (ha); volume do reservatório (Hm³); relação entre volume e área inundada (Hm³/Km²). Este arquivo pode ser aberto pelo MS Excel para melhor visualização; pontos_lake_resumo.asc: Apresenta as informações da rodada e as características do reservatório mais eficiente (relação Volume/Área). Os arquivos raster gerados são: raster_aalague.asc: arquivo raster com a(s) área(s) inundada(s); raster_spots.asc: arquivo raster com a projeção horizontal do(s) barramento(s); Os arquivos raster podem ser visualizados quando importado no ArcGIS, através do Import ASCII to Raster, no menu Conversion tools. 6