MPRH2018 HEC HMS 349 439 - civil.ist.utl.ptmps/Mod_hid/Slides_2017_2018/MPRH2018_HEC... · 4.2.1 M.M.Portela (2017/2018) ----- 351 HEC-HMS ... (Apply the HEC-HMS program to the flood
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M.M.Portela (2017/2018) ----- 350
4.2.1
M.M.Portela (2017/2018) ----- 351
HEC-HMS(Hydrologic Engineering Center – Hydrologic Modeling System)
(www.hec.usace.army.mil)
PR
OG
RA
MA
H
EC
-HM
S (
con
t.)
HEC-HMS 4.2.1
M.M.Portela (2017/2018) ----- 352
PROGRAMA HEC-HMS
Modelos implementados no programa HEC-HMS e conceitos afins.
Utilização do programa HEC-HMS
Interface com SIG
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M.M.Portela (2017/2018) ----- 354
Modelos implementados no programa HEC-HMS e conceitos afins (models implemented in the HEC-HMS program).
Perdas de precipitações: iniciais e contínuas (precipitation
losses: initial and continuous).
Transformação das precipitações efetivas em escoamento
direto (excess rainfall-direct runoff models).
Separação dos escoamentos direto e de base (separation of the
direct runoff and of the baseflow).
Propagação de hidrogramas em trechos de canal (propagation
of flood hydrographs along rivers reaches)
Amortecimento de ondas de cheia em albufeiras (flood routing
in artificial reservoirs)
Precipitações de projeto: valores e hietogramas (design
rainfalls: values and hyetographs).
…..
PR
OG
RA
MA
H
EC
-HM
S (
con
t.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 355
Modelos de perdas de precipitação (para o escoamento)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 356
Modelos de transformação da precipitação efetiva em escoamento direto em condições de cheia
M.M.Portela (2017/2018) ----- 357
Modelos referentes à contribuição do escoamento de base (esgotamento das reservas subterrâneas) para o hidrograma de cheia
(… no establecimento de condições de cheia de projeto, o escoamento de base é normalmente desprezável…)
(under flood design conditions the contribution of the base flow is often neglectable)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 358
Modelos de propagação de hidrogramas em trechos de canal
M.M.Portela (2017/2018) ----- 359
Lumped models
M.M.Portela (2017/2018) ----- 360
Tempo
Precipitação
Precipitação efetiva
Perdas iniciais
Perdas contínuas
Estabelecimento das precipitações de projeto.
Atribuição de hietogramas (“padrões” temporais) às precipitaçõesde projeto.
Cálculo das perdas de precipitação (perdas iniciais e contínuas).
PRECIPITAÇÃO EFETIVA DE PROJETO
Hietograma daprecipitação
total
Hietograma da precipitação efetiva
Perdas contínuas
Perdas iniciais
Precipitações de projeto
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 361
PRECIPITAÇÃO O programa HEC-HMS:
Considera que, em cada instante, a precipitação é uniforme na área da
bacia hidrográfica (modelo agregado).
Requer a indicação da precipitação para que se pretende o cálculo do
hidrograma.
Requer a indicação do hietograma associado à anterior precipitação (…
padrões implementados que, contudo, …. em Portugal, geralmente
mediante o recurso a curvas intensidade- -duração-frequência).
In each time step, the program considers that the rainfall is uniform over the
watershed – lumped model.
The program requires the previous establishment of the design rainfall which is
part of the data.
It also requires the specification of the design hyetograph except for some
particular conditions …
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 362
Cálculo das perdas de precipitações (iniciais e contínuas).
Representaçãoesquemática das
perdas de precipitaçãoe da precipitação
efetiva
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 363
PERDAS DE PRECIPITAÇÃO O programa HEC-HMS:
pode desprezar as perdas por evaporação e por evapotranspiração e,
assim, atender apenas às perdas por infiltração … relevantes …
só associa perdas a áreas que não sejam impermeáveis, assumindo que,
nas áreas impermeáveis, toda a precipitação é efetiva
The program can neglect the losses due to evaporation and evapotranspiration
and take into account only the losses by infiltration... the relevant ones ...
The precipitation losses occur only in permeable areas; in the impervious areas all
the rainfall becomes direct runoff … it requires the specification of the percentage
of impervious areas.
ImpermeávelPermeável
Precipitação
Infiltração
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 364
Modelos de perdas de precipitação implementados no HEC- HMS (habitualmente mais utilizados):
a) Perda inicial e perda contínua com intensidade constante.
b) Perda calculada com base no modelo do Soil ConservationService (SCS) que faz intervir o escoamento, CN (curve number).
c) Modelo de Green-Ampt para a infiltração.
a) Dados: Perda inicial e perda contínua.
b) Dados: CN
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 365
Tempo
Hidrograma do escoamento de
base
Caudal Caudal de ponta de cheia
Hidrograma do escoamento direto
Escoamento de base
Escoamento
direto
Tempo de subida
Tempo de base
Tempo de descida
Modelos de separação dos escoamentos
direto e de base.
Hidrograma referente ao escoamento de base
Caudal
Tempo
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
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Modelo de transformação da precipitação efetiva de projeto
em hidrograma de cheia - Modelo do hidrograma unitário
O programa HEC-HMS tem implementados hidrogramas unitáriossintéticos - hidrogramas unitários definidos por parâmetros quesão avaliados em função de caraterísticas, fundamentalmentefisiográficas, ou seja, das bacias hidrográficas ou seja, facilmenteavaliadas a partir de representações cartográficas.
Hidrograma unitários sintético de Snyder.
Hidrograma unitário sintético do Soil
Conservation Service, SCS.
Hidrograma unitário instantâneo de Clark.
PROGRAMA HEC-HMS (cont.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 368
Modelos de propagação de hidrogramas em trechos de canal
Modelo do tempo de lag (atenção que não é o tempo de lagassociado a um hietograma ou seja, não é a diferença entre osinstantes correspondentes ao centro de gravidade do hietograma eà ocorrência do caudal de ponta de cheia, mas antes o tempo de lagna propagação do hidrograma de cheia, entendido como o tempo de
propagação ao longo do trecho de canal): considera umatranslação pura da onda de cheia desfasada do tempo de lag.
Método de Muskingum
Armazenamento em
cunha negativoArmazenamento em
cunha positivo
Armazenamento prismático
O
O
O
O
I-OI-O
( )
( )
( )( )
=++
∆+−
∆−−=
∆+−
+∆=
∆+−
−∆=
++=
12C1C0C
KtX12
KtX122C
KtX12
X2Kt1C
KtX12
X2Kt0C
1O2C1I1C2I0C2O
M.M.Portela (2017/2018) ----- 369
Programa HEC-HMS (http://www.hec.usace.army.mil/)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 370
Programa HEC-HMS (http://www.hec.usace.army.mil/)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 371
Programa HEC-HMS (http://www.hec.usace.army.mil/)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 372
HEC-HMSModelo de bacia/Basin model (não é “a” representação da bacia ... parâmetros dos
modelos de perdas da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação efetiva emhidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de amortecimento de ondas de cheia, etc.
Is not "the" representation of the basin ... Is a kind of a tool where the physical components to be considered as well as the
models that should be applied to each component and the corresponding parameters are identified).
M.M.Portela (2017/2018) ----- 373
HEC-HMSModelo de bacia (não é “a” representação da bacia ... “ambiente de cálculo” ... parâmetros
dos modelos de perdas da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação efetiva em
hidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de amortecimento de ondas de cheia, etc.).
Dados de precipitação, de caudal(temporais) e outros (dados “emparelhados”)
Temporal data (precipitation, discharge, …) andpaired data (rating curve, …)
Modelo meteorológico/meteorologic model (onde se especificao tipo de análise que vai ser aplicada aos dados meteorológicos
Where the analysis that is applied to the meteorlogic data is specified)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 374
HEC-HMSModelo de bacia (não é “a” representação da bacia ... “ambiente de cálculo” ... parâmetros
dos modelos de perdas da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação efetiva em
hidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de amortecimento de ondas de cheia, etc.).
Dados de precipitação, de caudal(temporais) e outros (dados “emparelhados”)
Modelo meteorológico (onde se especifica o tipo de análise que vai ser
aplicada aos dados meteorológicos).
Especificações de controle/control specifications (intervalo e
passo de cálculo/computation time interval and time step).
M.M.Portela (2017/2018) ----- 375
HEC-HMSModelo de bacia (não é “a” representação da bacia ... “ambiente de cálculo” ... parâmetros
dos modelos de perdas da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação efetiva em
hidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de amortecimento de ondas de cheia, etc.).
Dados de precipitação, de caudal(temporais) e outros (dados “emparelhados”)
Modelo meteorológico (onde se especifica o tipo de análise que vai ser
aplicada aos dados meteorológicos).
Especificações de controle (intervalo e passo de cálculo).
Execução do programa sem ou com otimização deparâmetros/Run the program, without or with parametersoptimization.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 376
HEC-HMSModelo de bacia (não é “a” representação da bacia ... “ambiente de cálculo” ... parâmetros
dos modelos de perdas da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação efetiva em
hidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de amortecimento de ondas de cheia, etc.).
Dados de precipitação, de caudal(temporais) e outros (dados “emparelhados”)
Modelo meteorológico (onde se especifica o tipo de análise que vai ser
aplicada aos dados meteorológicos).
Especificações de controle (intervalo e passo de cálculo).
Execução do programa sem ou com otimização deparâmetros.
Visualização de resultados/Results.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 377
HEC-HMSModelo de bacia (não é “a” representação da bacia ... “ambiente de cálculo” ... parâmetros
dos modelos de perdas da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação efetiva em
hidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de amortecimento de ondas de cheia, etc.).
Dados de precipitação, de caudal(temporais) e outros (dados “emparelhados”)
Modelo meteorológico (onde se especifica o tipo de análise que vai ser
aplicada aos dados meteorológicos).
Especificações de controle (intervalo e passo de cálculo).
Execução do programa sem ou com otimização deparâmetros.
Visualização de resultados. Projeto
M.M.Portela (2017/2018) ----- 378
Exemplo 1
Aplique o programa HEC-HMS à análise de cheias numa bacia
hidrográfica com a área de 100 km2 e com o tempo de concentração
de 2 h para o qual a intensidade média da precipitação efetiva de
projeto com o período de retorno de 50 anos é de 38 mm/h. Considere
a aplicação do HUS do SCS.
(Apply the HEC-HMS program to the flood analysis in a watershed with an
area of 100 km2 and a time of concentration of 2 h. The average intensity of
design effective rainfall with a return period of 50 years is 38 mm/h.
Consider the application of the SCS HUS)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 379
Ecrã de “entrada”/initial screen
Programa HEC-HMS (http://www.hec.usace.army.mil/)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 380
a) No TOOLS/”settings” averiguar as
configurações (verification of the program settings)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 381
b) CRIAÇÃO DE UM NOVO PROJETO / CREATE A
NEW PROJECT
M.M.Portela (2017/2018) ----- 382
Criar um novo projeto - opção de New project no File menu (Create a new project)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 383
Diretório/folder
Criar um novo projeto - opção de New project no File menu (Create a new project)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 384
Criar um novo projeto - opção de New project no File menu (Create a new project)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 385
c) CRIAÇÃO DO MODELO DE BACIA / CREAT THE
BASIN MODEL
Não é a representação da bacia ... “ambiente de cálculo” : componentes do
sistema (bacias hidrográficas, trechos de rio, albufeiras) e modelos e
parâmetros dos modelos aplicáveis a cada componente (modelos de perdas
da precipitação, do escoamento de base, de transformação da precipitação
efetiva em hidrogramas de cheia, de propagação de hidrogramas, de
amortecimento de ondas de cheia, etc.
It is not the representation of the basin ... Is only the way to define the physical
components that should be accounted for (river basins, river stretches,
reservoirs), models and parameters of the models applicable to each component
(models for precipitation losses, for transformation of the excess precipitation into
hydrographs of flood, for flood propagation, etc.)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 386
Criar o modelo de bacia – create the basin model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 387
Criar o modelo de bacia – create the basin model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 388
Criar o modelo de bacia – create the basin model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 389
Estrutura de diretorias /Folders
Criar o modelo de bacia – create the basin model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 390
Duplo “click” – aparece o ecrã da direita e o menu de modelos e parâmetros em baixo (double click to “activate” the menu for the models and parameters)
Criar o modelo de bacia – create the basin model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 391
Selecionar a componente e clicar em cima da área de desenho, atribuir um nome à componente e selecionar criar(select each component of the system; click in the “drawing” area and
name the component)
Componentes do modelo de bacia –basin model components
M.M.Portela (2017/2018) ----- 392
Componentes do modelo de bacia –basin model components
M.M.Portela (2017/2018) ----- 393
• Subbasins (sub bacias) - contains data for subbasins(losses, UH transform, and baseflow)
• Reaches (trechos)- connects elements together and contains flood routing data
• Junctions (junções) - connection point between elements
• Reservoirs (reservatórios) - stores runoff and releases runoff at a specified rate (storage-discharge relation)
• Sinks (depressões) - has an inflow but no outflow
• Sources (exsurgências) - has an outflow but no inflow
• Diversions (ramificações) - diverts a specified amount of runoff to an element based on a rating curve - used for detention storage elements or overflows
Nas sucessivas tabelas do lado esquerdo introduzir, componente a componente, as caraterísticas da componente e os parâmetros dos modelos aplicáveis à mesma
Componentes do modelo de bacia –basin model components
M.M.Portela (2017/2018) ----- 394
Nas sucessivas tabelas que aparecemem baixo, à esquerda, introduzir,componente a componente, ascaraterísticas da componente e osparâmetros dos modelos aplicáveis àmesma.(for each component, identify theapplicable models and theirparameters).
M.M.Portela (2017/2018) ----- 395
Modelos de perdas da precipitação/Rainfall losses models
Modelos de transformação de precipitações efetivas em hidrogramas de cheia correspondentes ao escoamento direto/Excessrainfall-direct runofftransformation models
Modelos de escoamento de base/Baseflow models
100
M.M.Portela (2017/2018) ----- 396
Tem de se seleccionar os modelos aplicáveis e para cadamodelo introduzir os parâmetros que lhe correspondem (eachmodel must be identified and the values of its parameters specified)
Componentes do modelo de bacia –basin model components
M.M.Portela (2017/2018) ----- 397
No caso do exercício 1 … (specifically for problema 1 …)
Sem perdas por se fornecerem logo as precipitações efetivas e sem escoamento de base (in example 1, without losses, because we are considering already the excess rainfall, and
without baseflow)
HUS do SCS com um único parâmetro: tlag=0.6 tc(SCS HUS with only one
parameter: tlag=0.6 tc)
Componentes do modelo de bacia –basin model components
*******
M.M.Portela (2017/2018) ----- 398
d) INTRODUÇÃO DOS DADOS DE BASE / Definition
of the base data
Dados temporais (time series data manager) referentes a
dados hidrológicos tais como precipitações e caudais e
dados “emparelhados” (paired data manager) respeitantes,
por exemplo, a curvas de volumes armazenados em
albufeiras que intervêm no amortecimento de ondas de cheia
em albufeiras
(There time data or hydrologic data such as rainfall or discharge data and
paired data such as rating curves, volumes storage in the reservoir)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 399
DADOS HIDROLÓGICOS / Hydrologic data – Time series data manager
1
2
372
M.M.Portela (2017/2018) ----- 400
Escolher a discretização temporal do hietograma a introduzir ou seja, duração de cada bloco (to choose the
time step of the rainfall data, i.e., the duration of each block)
DADOS HIDROLÓGICOS / Hydrologic data – Time series data manager
M.M.Portela (2017/2018) ----- 401
Seleccionar “table” e colocar o valor da precipitação (to select tableand to introduce the hyetograph)
Introduzir os instantes inicial e final do hietograma (to define the initial and the final instants)1
2
DADOS HIDROLÓGICOS / Hydrologic data – Time series data manager
M.M.Portela (2017/2018) ----- 402
e) DEFINIÇÃO DO MODELO METEOROLÓGICO / DEFINITION
OF THE METEOROLOGIC MODEL
O modelo meteorológico identifica, de entre osdados fornecidos, os que intervêm no cálculo ecomo devem ser combinados (ex.: pesos do método de
Thiessen para cálculo das precipitações ponderadas nas baciashidrográficas; podem-se fornecer tantos modelos meteorológicos
quantas as combinações em vista dos dados hidrológicos)
The meteorologic model identifies which data should be considered and
how the data should be combined (ex.: which rain gages are going to be
applied and their weights, according to the Thiessen method).
M.M.Portela (2017/2018) ----- 403
1
2
3
Modelo meteorológico
M.M.Portela (2017/2018) ----- 404
1
2
… atualiza a estrutura de diretorias
MODELO METEOROLÓGICO / Meteorologic model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 405
1
2
… questão fundamental: pondera precipitações, mas também hietogramas
… fundamental issue: the program weights the precipitations but also their hyetographs.
MODELO METEOROLÓGICO / Meteorologic model
M.M.Portela (2017/2018) ----- 406
f) DEFINIÇÃO DAS ESPECIFICAÇÕES DE
CONTROLO/DEFINITION OF THE CONTROL SPECIFICATIONS
Definição do intervalo de tempo de
cálculo e do passo de cálculo
Definition of the time interval and of the time step.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 407
1
2
3
4
… atualização da estrutura de diretorias
The folders’ tree is always being updated
ESPECIFICAÇÕES DE CONTROLO / Control specifications
M.M.Portela (2017/2018) ----- 408
g) CRIAÇÃO DA “CORRIDA”
Definição do encadeado de modelos de bacia,
meteorológico e referente às especificações de
controlo a considerar no cálculo (num mesmo
projeto podem haver diferentes modelos do anterior tipo
pelo que é necessário identificar o conjunto de modelos para
o qual se pretende obter resultados).
M.M.Portela (2017/2018) ----- 409
1Name/Next
Choose/Next
Finish
Choose/Next
CRIAR “CORRIDA” / To create a run
M.M.Portela (2017/2018) ----- 410
h) EXECUÇÃO DO PROGRAMA
Seleção da “corrida” para a qual querobter resultados e execução do programa
Select the run for which we want to get the results(there may be several runs composed upon different
basin/meteorologic/control specifications models)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 411
Run
“CORRIDA” DO PROGRAMA/ Run
M.M.Portela (2017/2018) ----- 412
i) VISUALIZAÇÃO DE RESULTADOS / TO SEE THE
RESULTS
M.M.Portela (2017/2018) ----- 413
Botão do lado direito do rato
(right click)
M.M.Portela (2017/2018) ----- 414
Resultados (sob a forma de gráficos ou de tabelas exportáveis para o Excel)
Results in the form of pictures or of table directly exportable to the Excel)
VISUALIZAÇÃO DOS RESULTADOS/ To see the results
M.M.Portela (2017/2018) ----- 415
Bacia de montante
Albufeira
VISUALIZAÇÃO DOS RESULTADOS/ To see the results
M.M.Portela (2017/2018) ----- 416
Nas sucessivas tabelas do lado esquerdo introduzir, componente acomponente, as caraterísticas da componente e os parâmetros dosmodelos aplicáveis à mesma
A compreensão dos processos de constituição do “suporte físico”
sobre o qual se quer proceder à análise de cheias e de introdução
das caraterísticas das diferentes componentes desse suporte e dos
modelos aplicáveis a cada componente é fundamental para a
correta operação do programa.
In order to use properly the program it is fundamental to have a correct
and precise knowledge about which models should be applied to each
component and the parameters required by those models. THE
PROGRAM SHOULD NEVER BE USED AS A “BLACK BOX” TOOL.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 417
Exemplo 2
Aplique o programa HEC-HMS à análise de cheias numa bacia hidrográfica com a
área de 100 km2 e com o tempo de concentração de 2 h para o qual a intensidade
média da precipitação efetiva de projeto com o período de retorno de 50 anos é de
38 mm/h. Considere a aplicação do HUS do SCS.
Cerca de 9 km a jusante da secção de referência da bacia hidrográfica do Exemplo 1
o curso de água recebe um afluente a que corresponde a área da bacia hidrográfica
de 35 km2 e o tempo de concentração de 1 h. A bacia hidrográfica intermédia é
desprezável.
Considerando que a velocidade média de propagação do hidrograma de cheia no
trecho de rio é de cerca de 0.5 m/s e que a intensidade média da precipitação efetiva
de projeto antes indicada também se aplica à bacia hidrográfica do afluente,
determine o hidrograma de cheia na secção de confluência do curso de água com
esse afluente. Aplique o HUS do SCS e o modelo do tempo de lag na propagação.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 418
Exemplo 2
Apply the HEC-HMS program to characterize the flood in a catchment with100 km2
and a time of concentration of 2 h. The average intensity of excess rainfall with 50-
years return period is 38 mm / h. Use the SCS HUS.
9 km downstream, there is a tributary with a catchment area of 35 km2 and the
concentration time of 1 h. The intermediate catchment is negligible.
Considering that the design rainfall also applies to the catchment of the tributary and
that the flood hydrograph propagates along the main river with an average velocity
0.5 m/s and, compute the flood hydrograph at the confluence. Use the SCS HUS in
the catchment of the tributary and lag time model for flood routing along the main
river.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 419
M.M.Portela (2017/2018) ----- 420
Criar uma nova sub bacia e o trecho
de rio e a confluência
To create a new sub basin, a river reach and a
confluence
M.M.Portela (2017/2018) ----- 421
Criar as ligações/conexões entre elementos (com o elementoseleccionado, com o botão do rato do lado direito selecionar connect
downstream “clicando” depois sobre o elemento de jusante; no casodo trecho de rio basta arrastar a extremidade de jusante até àconfluência)
To create the “connections” between elements
M.M.Portela (2017/2018) ----- 422
Para os novos elementos
indicam-se as caraterísticas,
os modelos a aplicar e os
respetivos parâmetros
Specify the models and the
parameters that should be
applied to the diferente elements
Na bacia hidrográfica do afluente:
área da bacia hidrográfica – 35 km2;
sem perdas de precipitação;
modelo do HUS do SCS para
tlag=0.6 tc = 36 min.
No trecho de rio – propagação com
base no modelo do tempo de lag
para t=9000/0.5/60=300 min.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 423
12
3
Criar um novo posto (Posto 2)
com a precipitação aplicável à
bacia hidrográfica do afluente
(tc=1 h; Pe=38 mm)
Create a new rain gage that is
going to be used in the tributary
catchment
M.M.Portela (2017/2018) ----- 424
Atualizar o modelo
meteorológico com a
informação relativa ao
cálculo de precipitações
na bacia hidrográfica do
afluente
Update the meteorologic
model by specifiying the
conditions applicable to the
tributary
1
2
M.M.Portela (2017/2018) ----- 425
As especificações de controlo podem ser as mesmas doExercício 1, tal como a “run” (corrida).
Seleccionar essa corrida e executar o programa, visualizando,por fim, os resultados.
No trecho de rio, a
montante e a jusante
Na confluência
M.M.Portela (2017/2018) ----- 426
Exemplo 3
Exercício 2 mas considerando que a precipitação na bacia hidrográfica
do afluente se inicia de modo a sobrepor os caudais de ponta de cheia
da bacia principal e do afluente.
Repeat Problem 2 but aiming at superimposing the peak flood discharges at
both catchments.
M.M.Portela (2017/2018) ----- 427
No afluente
Na confluência
M.M.Portela (2017/2018) ----- 428
Modificando o hietograma da precipitação
de projeto, introduzindo blocos iniciais
com precipitação nula, de modo a
sobrepor os efeitos dos dois hidrogramas.
ATENÇÃO: NÃO SE PODEM EFEtUARCÁLCULOS EM INSTANTES ANTERIORES AO DE INÍCIO DA PRECIPITAÇÃO
M.M.Portela (2017/2018) ----- 429
APLICAÇÃO AO AMORTECIMENTO DE ONDAS DE CHEIA EM ALBUFEIRAS
(Application to flood control in artificial reservoirs created by dams)
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No “paired data manager”
introdução dos dados
referentes à curva de
volumes armazenados: a)
seleção de “elevation-
storage-functions” - create;
b) no ícone de “paired
data” que surge na
estrutura de diretorias do
lado esquerdo, introdução
dos dados da curva.
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Introdução dos dadosreferentes ao amorteci-mento de cheias atravésdas opções a que se acedequando se selecciona oícone representativo daalbufeira:
1) Method – Outflow structu-
res.
2) Storage method: Elevation-
-storage.
3) Elev-Stor-function: curva
de volumes armazenados.
4) Initial condition: Elevation.
5) Initial elevation:
6) Spillways:
12
34
5
6
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Introdução dos dadosreferentes ao descarre-gador de superfícieatravés das opções a quese acede quando seselecciona o íconespillway
1) Method: Broad-Crested
Spillway.
2) Elevation (M):
3) Lenght:
4) Coefficient:
1
23
4
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Amortecimento da onde
de cheia para as
condições de cheia do
Exercício 2: redução do
caudal de ponta de cheia:
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Amortecimento da onde
de cheia para as
condições de cheia do
Exercício 3: redução do
caudal de ponta de cheia:
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UTILIZAÇÃO PARA OTIMIZAÇÃO
(Using the program to optimize parameters)
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... fundamental …
Equacionar bem o problema, designadamente, introduzir corretamente os
dados que determinam a otimização – meta a atingir (por exemplo caudais
observados). É necessário criar uma “corrida” antecedente que possibilite
os elementos de partida para a otimização.
Criar a “otimização”
Seleccionar a função
objetivo (o intervalo de
otimização em de ser menor ou
igual à duração da cheia).
Seleccionar os parâme-
tros a otimizar
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M.M.Portela (2017/2018) ----- 440
Corrida do HEC com otimização
1.“Montar” o modelo de simulação, incluindo dados EH.2.Correr normalmente.
3.Tentar criar otimização – vai ser impossível pois o hidrograma de cheia não foi atribuído à bacia hidrográfica (ou seja, não foi estabelecida a ligação entre esse hidrograma e a bacia), pelo que a otimização não tem objetivo.
4.No modelo de bacias, nas options, atribuir à bacia o hidrograma de cheia, tendo obviamente previamente introduzido os dados (time series data manager).
5.Criar uma corrida de otimização, atribuindo-lhe um nome.6.Aceder ao ecrã de otimização: selecionar separador compute.
7.Selecionar otimização trial.
8.Selecionar a corrida de otimização antes criada (passo 5).9.Escolher o modelo da função objetivo (normalmente, peak weighted RMS error) e o intervalo de otimização (que não pode exceder o intervalo do hidrograma observado; tem de haver caudais).
10.No nome da corrida com o botão do lado direito escolher add parameter.
11.Indicar qual o(s) parameter(s).
12.Correr otimização.
13.Nos resultados está tudo – valor da função objetivo e dos parâmetros.
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