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Publication
Numerical modelling of the flow rate in artificial water channels: application to Ribeira Brava´s stream
| Name: | Description: | Size: | Format: | |
|---|---|---|---|---|
| 1.21 MB | Adobe PDF |
Advisor(s)
Abstract(s)
Water flows that run through urban areas are mostly heterogeneous, thus their
characterization must include a formulation that explicitly incorporates spatial variability.
The University of Madeira´s Hydraulics Laboratory, Geographic Information Systems and
software such as HEC-RAS complemented by spreadsheets constitute viable alternatives for
studying the occurrence of floods in river basins.
The purposes of this study are the characterization and development of numerical tools
accessing streamflow in artificial water channels, in case of a sudden variation of the
tributary flows; application of a hydrodynamic scale model, considering the variable run-off
in urban floods, with changes between the variable inflow conditions and the channel´s
hydro-morphological conditions; or even the feasibility of the hydrodynamic scale model
and its utility to develop flood mitigation measures.
The combined use of all three models (i.e. empirical method, experimental model and HEC RAS) towards runoff simulation and modelling, reveals itself to be the most appropriate way
to prevent urban floods and to develop flood mitigation measures, removing gaps in each
of the models used.
Os fluxos de água que percorrem o interior das zonas urbanas são maioritariamente heterogéneos, pelo que a sua caracterização necessita de uma formulação que incorpore explicitamente essa variabilidade espacial. Para tal, o Laboratório de Hidráulica da Universidade da Madeira, os Sistemas de Informação Geográfica e softwares como o HEC RAS complementados por folhas de cálculo programadas, revelam-se como alternativas viáveis ao estudo de bacias hidrográficas, nomeadamente quanto à ocorrência de fenómenos de cheias e inundações. Os objetivos principais deste estudo são a caracterização e desenvolvimento de ferramentas numéricas de simulação do comportamento do escoamento em canais artificiais, no caso de uma variação súbita dos caudais afluentes; a aplicação de um modelo à escala de simulação hidrodinâmico, considerando os escoamentos variáveis em superfície livre no caso de situações de cheia, na simulação entre as condições variáveis das afluências e das condições hidromorfológicas do canal ou ainda a análise da viabilidade da simulação com o modelo à escala na gestão e prevenção de cheias em canais artificiais. A utilização conjunta dos três modelos (i.e. método empírico, modelo experimental e HEC RAS) de caraterização, simulação e modelação do escoamento revela-se como a forma mais apropriada para o auxílio na prevenção e sobretudo na instauração de medidas mitigadoras de cheias e inundações, uma vez que permite suprimir lacunas da análise individual de cada um dos modelos.
Os fluxos de água que percorrem o interior das zonas urbanas são maioritariamente heterogéneos, pelo que a sua caracterização necessita de uma formulação que incorpore explicitamente essa variabilidade espacial. Para tal, o Laboratório de Hidráulica da Universidade da Madeira, os Sistemas de Informação Geográfica e softwares como o HEC RAS complementados por folhas de cálculo programadas, revelam-se como alternativas viáveis ao estudo de bacias hidrográficas, nomeadamente quanto à ocorrência de fenómenos de cheias e inundações. Os objetivos principais deste estudo são a caracterização e desenvolvimento de ferramentas numéricas de simulação do comportamento do escoamento em canais artificiais, no caso de uma variação súbita dos caudais afluentes; a aplicação de um modelo à escala de simulação hidrodinâmico, considerando os escoamentos variáveis em superfície livre no caso de situações de cheia, na simulação entre as condições variáveis das afluências e das condições hidromorfológicas do canal ou ainda a análise da viabilidade da simulação com o modelo à escala na gestão e prevenção de cheias em canais artificiais. A utilização conjunta dos três modelos (i.e. método empírico, modelo experimental e HEC RAS) de caraterização, simulação e modelação do escoamento revela-se como a forma mais apropriada para o auxílio na prevenção e sobretudo na instauração de medidas mitigadoras de cheias e inundações, uma vez que permite suprimir lacunas da análise individual de cada um dos modelos.
Description
Keywords
Artificial water channel Urban floods Experimental model Empirical methods Geographic Information Systems Canal de água artificial Cheias urbanas Modelo experimental Modelos matemáticos Sistemas de Informação Geográfica Ribeira Brava, Madeira (Portugal) . Faculdade de Ciências Exatas e da Engenharia
Citation
Silva. A.; Moura, A.D. S.; Gonçalves, L. B.; Lousada, S. A. N. Numerical modelling of the flow rate in artificial water channels: application to Ribeira Brava´s stream. R. bras. Planej. Desenv. Curitiba, v. 9, n. 1, p. 39-59, jan./abr. 2020. Disponível em: <https://periodicos.utfpr.edu.br/rbpd>. Acesso em: XXX. 10.3895/rbpd.v9n1.10974
Publisher
Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR)