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

Faculdade de Letras da Universidade do Porto

Mestrado em Sistemas de Informação Geográficos e Ordenamento do Território

04 de Dezembro de 2012

OBJETIVOS

• A delimitação detalhada de perímetros de inundação e alturas da coluna deágua para duas áreas de estudo - município de Matosinhos, considerandodiversos períodos de retorno e recorrendo a software de modelaçãohidráulica.

• A comparação de perímetros/colunas de água obtidos com os caudaiscalculados pela fórmula estatística de Loureiro (1984) e os caudaisadotados do trabalho Velhas (1991), baseados na fórmula cinemática deGiandotti.

• Verificar em que medida, a qualidade do MDT, os elementos morfológicose antrópicos incorporados na modelação, influenciam os resultados.

• A proposta de um modelo de carta de áreas inundáveis com base nospressupostos do Decreto-Lei n.º 115/2010, incorporando os elementosconsiderados pertinentes.

ESTRUTURA DA DISSERTAÇÃO

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

A BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO LEÇA

Nascente:Monte Córdova

Forma:Alongada

Orientação:NE-SW

Área:189,5 Km2

Altitude Máxima:502 m

Altitude Média:144m

LOCALIZAÇÃO DOS SECTORES ESTUDADOS

METODOLOGIA ADOTADA PARA DELIMITAÇÃO DOS PERÍMETROS DE INUNDAÇÃO

• Pré-processamento dos dados;

• Delimitação da bacia hidrográfica;

• Modelo hidráulico/ Cálculo dos Caudais.

90_99_shp

99_dwg_

polyline

98_dwg_

polyline

97_dwg_

polyline

96_dwg_

polyline

Outuput

feature

Class (2)

Outuput

feature

Class (4)

Outuput

feature

Class (5)

Outuput

feature

Class (3)

95_dwg_

polyline

94_dwg_

polyline

93_dwg_

polyline

92_dwg_

polyline

91_dwg_

polyline

90_dwg_

polyline

MERGE (21)

Curvas Nível

Rede Viária

Rede Hidrográfica

Edificado

90_99_shp (2)

Define Projection

(21)

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

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

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 Km2)���� = Altura da precipitação para uma duração igual ao tempo de concentração e um período de retorno (mm)

• Fórmula de Loureiro:

• �� � � � ��

�� = Caudal de ponta de cheia (m³/s);A = Área da bacia em Km2

C = T10 = 30,5; T50= 43,5; T100 = 49,5.Z = 0,510

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

(…).

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

10 223,7 (m³/s) 390,1 (m³/s)

50 285,8 (m³/s) 556,3 (m³/s)

100 314,3 (m³/s) 633,1 (m³/s)

RESULTADOS INICIAISSECTOR – LEÇA DO BALIO

T100 – Fórmula de Giandotti T100 – Fórmula de Loureiro

7,1 m 9,4 m

RESULTADOS INICIAISSECTOR – SANTA CRUZ DO BISPO

T100 – Fórmula de Giandotti

RESULTADOS INICIAISSECTOR – SANTA CRUZ DO BISPO

T100 – Fórmula de Loureiro

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS / REFORMULAÇÃO DA MODELAÇÃO

Pontos de Validação de Leça do Balio Pontos de Validação de Santa Cruz do Bispo

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

• Para alguns locais de validação criaram-se fichas de

inventário com base em observações/registos no terreno e nosdados fornecidos pelos moradores, onde constam os seguinteselementos:

• 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.

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

Imagem A – Moinho, com Cotas da água da cheia de 2001

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

Imagem B – Moinho de Ronfes durante a cheia de 2001

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

Imagem C – Medições efetuadas à ponte de Ronfes (08/2012)

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

Imagem D – Ponte de Ronfes, em fase de acalmia das águas (21/03/2001)

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

Imagem I – Perspetiva de jusante da ponte de Ronfes (21/03/2001)

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

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

VALIDAÇÃO DOS RESULTADOS

Giandotti Loureiro

PROBLEMAS OBSERVADOS - REFORMULAÇÃO DOS DADOS DE BASE -

PROBLEMAS OBSERVADOS- REFORMULAÇÃO DOS DADOS DE BASE -

CORREÇÃO DO MODELO DIGITAL DE TERRENO

Sector da Ponte do Carro

CORREÇÃO DO MODELO DIGITAL DE TERRENO

Sector da Rua da Pinguela

RESULTADOS FINAISSECTOR – LEÇA DO BALIO

Leça do BalioPeríodo de

Retorno

Diferença Área (%)

Diferença Altura (m)

10 -7,39 -0,29

50 -7,23 -0,26

100 -6,84 -0,29

Santa Cruz do BispoPeríodo de

Retorno

Diferença Área (%)

Diferença Altura (m)

10 -4,35 0,75

50 -4,31 0,95

100 -3,06 1,07

RESULTADOS FINAISSECTOR – SANTA CRUZ DO BISPO

CARTA DE ÁREAS INUNDÁVEIS– UMA PROPOSTA -

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 preventivano ordenamento do território, nomeadamente no dimensionamento deobras 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);

TRABALHOS FUTUROS

• Aplicação da Legislação atualmente em vigor para delimitação deperímetros de inundação:

• Uso da Fórmula do SCS, Racional ou Temez para o cálculo de caudais deponta de cheia;

• Aplicação de modelos hidráulicos para o cálculo de perímetros deinundação;

• Explorar o módulo “Unsteady Flow”;

• Utilizar dados de velocidade, tensão nas margens e cisalhamentopara elaboração de cartografia ainda mais detalhada;

• Modelação para uma rede de canais complexos (bacia hidrográfica).

OBRIGADO PELA ATENÇÃO

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