Previsão de cheias em Barcelos

Abstract

As cheias são um fenómeno que se traduz pelo aumento temporário dos caudais num curso de água, originando o aumento da velocidade da corrente e a subida do nível das águas, o que provoca o transbordamento do leito normal desse curso de água e consequente inundação dos terrenos adjacentes. Por se tratar de um fenómeno intenso e inconstante não pode ser eliminado, mas os seus danos podem ser reduzidos através de um estudo das bacias hidrográficas e respetivas linhas de água para implementação de medidas de prevenção. A presente dissertação tem como objetivo principal a construção de um modelo hidrológico a partir de um modelo hidrodinâmico para simulação de caudais e alturas de água na cidade de Barcelos. A elaboração do projeto consiste na introdução da componente hidrológica, que assenta no modelo de Sacramento, a um modelo hidrodinâmico de escoamento da rede fluvial da bacia hidrográfica do rio Cávado, construído no software SOBEK. No desenvolvimento da componente hidrológica foram considerados dados históricos de caudais, precipitações e evaporação recolhidos através do Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos (SNIRH). Com base nos dados de precipitação e auxílio da ferramenta ArcGIS foi aplicado o método Thiessen para obter as precipitações para cada sub-bacia integrante da bacia hidrográfica do rio Cávado. Posteriormente, recorreu-se ao RRL para calibração do modelo, onde foram introduzidos os dados de precipitação, evaporação e caudal, tendo-se obtido os parâmetros de Sacramento necessários para inclusão no modelo hidrológico em SOBEK. Após a introdução dos parâmetros de Sacramento, das áreas de cada sub-bacia e do caudal efluente na barragem da Caniçada, realizou-se a validação do modelo através da comparação, em Barcelos, dos caudais simulados no modelo com caudais reais observados para verificar a sua aptidão à previsão de caudais. Foi, ainda, utilizada a ferramenta AutoCAD para auxílio na introdução da ponte medieval de Barcelos no modelo hidrodinâmico. Face à inexistência de dados relativos a cheias foram simulados cenários de cheia para diferentes períodos de retorno para tentar estimar a partir de que caudal existe ocorrência de cheias e quais os caudais que originaram as cheias históricas de acordo com a altura da água na Ponte medieval.

Floods are a phenomenon consisting in the temporary increase of streamflow in a watercourse, resulting an increased current speed and rise of water levels, which causes the overflow of the normal stream bed of the watercourse and consequent flooding of adjacent land. Due to their intense and unstable nature, floods are a phenomenon that cannot be eliminated, nevertheless the damage can be reduced using a study of hydrographic basins and respective water lines for implementation of preventive measures. This dissertation aims to develop a hydrodynamic and hydrological modeling system to simulate water flow and water level in the city of Barcelos. The project design consists in the introduction of the hydrological component, based on the Sacramento model, to an existing hydrodynamic model of the network flow of the river Cávado basin area, built in the software SOBEK. In the development of the hydrological component historical data of flow rates, precipitation and evaporation, collected through The National Information System of Water Resources (Sistema Nacional de Informação de Recursos Hídricos - SNIRH), were considered. Based on the precipitation data and the use of the ArcGIS tool, the Thiessen method was applied to obtain the precipitation for each subbasin of the Cávado River basin. Posteriorly, RRL was used for the model’s calibration, where the precipitation, evaporation and flow data were inserted, thereby obtaining the necessary Sacramento parameters for inclusion of the hydrological model in SOBEK. After inserting the Sacramento parameters, each sub-basin areas and the outflow in Caniçada dam, the validation of the model was performed by comparing, in Barcelos, simulated streamflow in the model with historical flows data to verify their ability to forecast flow rates. The AutoCAD tool was also used to aid in the introduction of the Barcelos medieval bridge into the hydrodynamic model. Given the lack of data on floods, flood scenarios were simulated for different return periods to estimate which flow there are occurrence of floods and which flow rates gave rise to historical floods according to the water level in the medieval bridge.