23
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) PROGRAMA HEC-HMS (cont.) 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 M.M.Portela (2017/2018) ----- 353

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

M.M.Portela (2017/2018) ----- 353

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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)

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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.)

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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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M.M.Portela (2017/2018) ----- 366 M.M.Portela (2017/2018) ----- 367

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/)

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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)

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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

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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

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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.)

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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

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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

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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

*******

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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

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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

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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

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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)

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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.

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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

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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

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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

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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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M.M.Portela (2017/2018) ----- 430

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.

M.M.Portela (2017/2018) ----- 431

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

M.M.Portela (2017/2018) ----- 432

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

M.M.Portela (2017/2018) ----- 433

Amortecimento da onde

de cheia para as

condições de cheia do

Exercício 2: redução do

caudal de ponta de cheia:

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M.M.Portela (2017/2018) ----- 434

Amortecimento da onde

de cheia para as

condições de cheia do

Exercício 3: redução do

caudal de ponta de cheia:

M.M.Portela (2017/2018) ----- 435

UTILIZAÇÃO PARA OTIMIZAÇÃO

(Using the program to optimize parameters)

M.M.Portela (2017/2018) ----- 436 M.M.Portela (2017/2018) ----- 437

... 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.