Análise Hidrológica com GISgeoeduc.com/arquivos/materiais/curso-analise-hidrologica-com... ·...
Transcript of Análise Hidrológica com GISgeoeduc.com/arquivos/materiais/curso-analise-hidrologica-com... ·...
Objetivo do WebTreinamento
Apresentar as características da modelagem e análise hidrológica feitas a partir de Sistemas de Informações Geográficas (GIS).
Próximos cursos de GIS & Meio Ambiente:
- GIS na Gestão de Mananciais;- Análise de Risco de Enchentes em ambiente GIS;- Mapas Temáticos para EIA-RIMA;- GIS para Modelagem de Terreno e Geomorfologia;- Aquisição e Modelagem de dados para análises ambientais;- Outros cursos conforme a demanda…
Sumário
Introdução a Hidrologia
Modelagem de Dados Hidrológicos
Análise de fluxo d´água
Análise de drenagens
Hierarquização de Rios
Análise de Bacias Hidrográficas
Análise de Fluxo
Água subterrânea8B: Groundwater hydrology tools
Método de Elaboração de MDE para análise hidrológica
Interpolação Topo to Raster
Modelagem de Dados
Adaptação da técnica Spline
(Wahba, 1990) na qual a
geração das irregularidades
da superfície foram
modificadas de modo a
permitir que o MDE expresse
mudanças abruptas no
terreno, como as provocadas
por rios e vales.
2000
3000
4000
Ele
vação
Distância
Regularizada
Tensionada
Onde:j = 1, 2, ..., N N é a amostra. λj são coeficientes de estimativa.
rj is é a distância do ponto (x,y) para o ponto jth.T (x,y) e R são definidos de acordo com a cofiguração
Método de Elaboração de MDE para análise hidrológica
Modelagem de dados
T(x,y) = a1 + a2x + a3y
Ferramentas no ArcGIS
Hydrology Modeling
toolbar in ArcMap
Watershed
Rain Drop
ArcToolbox
Hydrology tools
Análise Hidrológica
MDE Fill sinks Preparação do Modelo Digital de Elevação
Flow Accumulation
Flow Direction
Define drainage network
Stream Order
Stream Link
Stream to Feature
Basin
Snap Pour Point
Watershed
Flow Length
Rain drop trace
Drenagens
Bacias
Outras operações
Requirido para todas as analyses hidrológicas
Identificando falhas no MDE
Falhas
Cercada pelas células mais elevadas
Interrompe o fluxo d´água
Erro de interpolação ArcToolbox
Falha
Falha
consertada
Identify sinks
Fill sinks
Fluxo e Direção do Escoamento Superficial
Malha de direção de Fluxo
Malha de direção de fluxo.
A metodologia aplicada no
SIG utilizado nesta pesquisa é
a chamada D8 (Deterministic
– 8 Node), apresentada em
detalhe em O’ Callaghan e
Mark (1984). Este método
define a rede de drenagem a
partir de um MDE na forma
matricial (raster) utilizando
uma analogia com o fluxo da
água sobre a superfície da
terra. Garbrecht e Martz
(2000) tratam em detalhe
deste método.
Malha de Fluxo de Acumulação
Malha de acumulação
A partir da malha com as
direções de fluxo, é possível
determinar a malha com os
possíveis caminhos de fluxo.
Isto é realizado, ligando-se
as células de centro a centro,
seguindo-se a direção do
fluxo obtida para cada célula.
Após todas as células serem
verificadas, é possível obter a
malha com os possíveis
caminhos de fluxo
Possibilita adicionar informações de ponderação:
Precipitação, Infiltração do solo, etc.
Taxa de Escoamento Superficial (Runoff)
Layer de PonderaçãoMétodo Curva número (CN)
Obtenção da Taxa de Escoamento Superficial
1) Cálculo Q (Taxa de Escoamento)
2) Determinação da condição hidrológica atual
3) Exemplo de Cálculo
4) Cálculo do S (capacidade de armazenamento
do solo)
5) O CN é a combinação analítica do mapa de
solo e uso do solo segunda a tabela de
valores de retenção.
Hierarquia de Rios
Classifica a ordem da hieraquia dos rios Segundo Strahler ou Shereve
Requires stream network and flow direction inputs
4
7
1
1
1
11
11
2
2
3
3
Shreve ordering3
1
1
1 1
11
1
22
2 2
2
Strahler ordering
Bacias Hidrográficas
Watershed tool: é necessário prover o ponto de fluidez
Basin tool: Encontra seus próprios pontos de fluidez
Ponto
de Fluidez
Bacia
Watershed
tool
Ponto de Fluidez
Basin
tool
Análise de
Comprimento de Fluxo
Calcula o comprimento do fluxo
Upstream
Downstream
Pode ter a camada de ponderação
Utilizado para calcular a
Concentração de uma bacia hidrográfica
Downstream flow length
Água subterrânea
Realiza analyses simplificadas para água subterrânea
Análises
Darcy Flow: Cria o campo de fluxo
Darcy Velocity: Darcy Flow sem verificação de erros
Particle Track: Move uma párticula atráves do campo de
fluxo
Porous Puff: Dispersão de efluentes no campo de fluxo
8-19
Análise de Águas subterrâneas8-20
Porous PuffFlow
direction
Flow
magnitude
Residual
groundwater
Track Particle
track
Solute
concentration
distribution
Only
Darcy Flow
Darcy Velocityor
Darcy Flow
Saturação
Particle Track
TransmissividadePorosidade
Groundwater
head elevation
R
RR
R R
R
R
R
FCTF Polyline
features
Raster
Text file
R
FC
TF
Groundwater tool
Limitações Técnicas
O fluxo assume apenas:
Duas dimensões
Horizontal
Avalia somente um estado de equilibrio (sem carga e descarga de água)
A elevação chave é assumida idependente da
profunidade
A entrada dos dados Geológicos deve ser correta
Ou terá resultados sem sentido…
8-21