CODEVASF em parceria com o Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA

Transcrição

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2 CODEVASF em parceria com o Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA Modelagem Computacional da Bacia do Rio São Francisco Rafael Brito CODEVASF Kauem Simões CODEVASF Dr. Calvin Creech - USACE

3 Histórico do Programa Trabalho Prévio: Geralmente, acredita-se que erosões de margens são primariamente fonte de sedimentos que contribuem para os problema da navegação. O site Campo de Provas possui projetos para testes de tecnologias para estabilizar as margens. Necessidades iniciais: Avaliar o Campo de Provas Compreender a dinâmica da fonte dos sedimentos SEDIMENT BUDGET Construir um modelo de produção e transporte de sedimentos Desenvolver e viabilizar estudos para planejamentos de futuras navegações

4 Bacia do Rio São Francisco Características da Bacia: Localizado no Nordeste do Brasil A maior bacia está inteiramente localizada no Brasil km km de extensão Canal de navegação commercial se estende por km 4

5 Investir em hidrovias é investir no meio ambiente

6 Vantagens da Navegação Fluvial: Um Comboio de 15 Barcaças Equivale á 216 Vagões ou 1,050 Caminhões Comboio de 15 Barcaças 1,050 Caminhões de Carga 216 Vagões + 6 Locomotivas

7 Waterway Modeling & Planning Framework Existing Watershed Sediment Yield Model (SWAT) Sediment Budget Sediment Management Recommendations Geomorphology Study of Navigation Channel Future Watershed Sediment Yield Model (SWAT) Watershed Development Plans Conceptual Navigation Designs Sediment Transport Model of Waterway (HEC-RAS) Proposed Navigation Plan 7

8 Modelagem de sedimento na Bacia e no canal de navegação Foco na visão holística da Bacia Hidrográfica Modelo de Sedimentos da Bacia Hidrográfica Modelagem das condições existentes, históricas e futuras. Modelagens das condições geomorfológicas do rio. Modelagem a ser usado para fins de planejamento da hidrovia

9 O Desenvolvimento do Modelo na interface do ArcSWAT O modelo de produção de sedimento e água da bacia foi construída com base na Unidades de Resposta Hidrológica (URH). Estas URHs são desenvolvidos através da combinação de topografia (esquerda), solos (meio), e uso da terra (a direita) e calculando em seguida a carga de sedimentos utilizando a equação de MUSLE.

10 Geomorphological Mapping Updated Historic River Widths Converted Landuse to Cerrado & Caatinga (& Atlantic Forest) Removed Dams Removed Irrigation Halfeld Map, 1852 LANDSAT,

11 A Interface do ArcSWAT ArcSWAT is an extension to ArcGIS Desktop developed by the Texas A&M University with the United States Department of Agriculture. It streamlines the processes of: a) Watershed Delineation b) Development of Hydrologic Response Units (combining Landuse, Soils, and Slope into single geographic elements) c) Geospatial climate data b) a) c)

12 Sediment Yield Model Output Average Annual Sediment Budget 12

13 Sediment Yield Model Output - Sediment Distribution of Sediment Yield Significant Yield (> 2.0 tonnes/hectare per year) in the Upper Very low (< 0.1 tonnes/hectare per year) in Western Bahia, and other portions of the Middle, Lower Middle, and Lower São Francisco 13

14 O Desenvolvimento do Modelo na interface do HEC-GeoRAS Para o desenvolvimento do modelo de transporte de sedimentos do canal de navegação foram utilizadas imagens de satélite (Bing) e dados de batimetria coletadas em 2013 pela AHSFRA (Administração da Hidrovia do São Francisco) para o pré-processamento na interface do software HEC-GeoRAS. HEC-GeoRAS é um extenção de ArcGIS Desktop e foi desenvolvido pelo Exército dos Estados Unidos Corpo de Engenheiros.

15 ArcSWAT Produção de Sedimentos HEC-GeoRAS Transporte de Sedimentos

16 Modelagem de canal do Navagação em HEC-GeoRAS All proposed structures placed in the sediment transport using HEC- GeoRAS Model verified a minimum draft of 2 m for the 12-year simulation 16

17 Conclusões / Recomendações Os dois modelos Geoespaciais ajudam a equipe a tomar decisões a respeito dos projetos de navegação As metodologias de Planejamento e Modelagem foram criadas e aplicadas na Bacia do São Francisco Demonstra a importância de se calcular as fontes de sedimentos em projetos de navegação Importância de combinar a produção e o transporte de sedimentos O entendimento da Geomorfologia num banco de dados geoespaciais ajuda a trabalhar com Big Data Alternativas (dragagem X estruturas fluviais) analizadas em custos gerais dentro de um Estudo de viabilidade 17

18 Obrigado! CODEVASF-USACE Rafael Brito Kauem Simões Dr. Calvin Creech