Funcionamento do sistema de previsão

O sistema de previsão de cheias inclui um conjunto de tarefas que devem ser realizadas repetidamente. De seguida apresenta-se um esquema simples do modo de funcionamento deste sistema juntamente com uma explicação resumida de cada um dos parâmetros.

O WeatherUnderground, é utilizado para leitura de dados de dias ou meses anteriores com exportação para o software Sobek de maneira a manter o modelo o mais próximo possível da realidade no início da previsão.

Ugrib, usado para a previsão de precipitações com importação a partir do Sobek destes mesmo dados para que se possa determinar se pode ou não provocar cheias.

Manutenção passa por uma constante atualização de dados no modelo que se encontram no WeatherUnderground.

A verificação dos resultados do modelo é feita no local onde está situada a estação hidrométrica Ponte Brandão representada na figura 40. Esta verificação pode ser realizada de duas formas.

A mais rápida e prática mas menos precisa, utilizada em situações de alguma urgência ou quando as condições atmosféricas/locais não permitem de outra forma, consiste em tirar uma foto do local. Como já foi referido no capítulo anterior, esta área foi alvo de um trabalho de campo mais pormenorizado, que nos permite com a ajuda de uma foto e do autocad estimar a altura da água naquele ponto.

Na figura 44 temos todas as medições desde a estação até á ponte que a antecede, necessárias para implementar este processo. Com as medições realizadas coloca-se a fotografia no autocad á escala e mede-se a altura da água até um ponto de referência. Sabendo a altura da água vamos à curva de vazão da estação representada na figura 43, substituímos a incógnita correspondente e conhecemos o caudal. Esse caudal vai ser comparado com o caudal resultante do modelo.

Outra forma de verificar o caudal é aplicar o principio de que o caudal é igual a velocidade a multiplicar pela área da secção onde ocorre o escoamento, ora se temos a distância entre a estação e a ponte, temos a largura do canal e conhecemos a altura da água basta-nos estimar a velocidade entre a estação e a ponte, para sabermos o caudal naquele instante para se comparar com os resultados do modelo. A velocidade pode ser medida através de métodos expeditos, como por exemplo, a utilização de flutuadores (materializados com materiais existentes no local) ou objetos não poluentes lançados neste e medir o tempo que demora a percorrer essa distância ou então recorrer-se a instrumentos como correntómetros.

Com o constante crescimento da cidade de Guimarães e consequente aumento das zonas impermeáveis será preciso uma monitorização para garantir que o modelo se mantem atualizado. Se necessário procede-se a alterações nos parâmetros de calibração.

De seguida apresenta-se de forma resumida o modo de funcionamento do sistema de previsão criado para a bacia do rio Selho.

Figura 42-Resumo do funcionamento do sistema de previsão para a bacia do Selho

Sistema

previsão

Selho

Figura 43- Curva de Vazão da estação Ponte Brandão

Na figura 44 encontram-se as medições realizadas na área crucial deste sistema . Não só a estação foi alvo de medições como toda a secção até à passagem hidráulica inclusive estiveram sujeitas a este trabalho de campo.

Um sistema de previsão e alertas de inundações tem como objetivo principal informar e avisar as autoridades responsáveis e a população quando existe a possibilidade de chuvas intensas que façam com que o rio galgue as margens e possa provocar perdas humanas ou materiais.

A verificação do sistema criado no âmbito deste trabalho passou pela utilização da informação existente nas estações do site underground (wunderground, 2013), a partir do qual é feita uma atualização dos dados meteorológicos e posteriormente realizadas simulações no modelo Sobek com esses mesmos dados, para desta forma manter o modelo no início da previsão com condições iniciais próximas das reais . Em simultâneo é efetuada uma monitorização do caudal e dos níveis existentes no rio Selho na estação de Ponte Brandão garantindo assim que o modelo se encontra atualizado.

As previsões da precipitação são obtidas a partir do programa Ugrib (Grib, 2013). Com este software é possível descarregar ficheiros com a extensão .grb que possuem informação de previsões de precipitação para um horizonte de 7 dias. Estas previsões são exportadas para o software Sobek para se proceder às simulações. Quando se prevê que o caudal resultante possa provocar cheias poderão ser emitidos alertas via SMS e correio eletrónico. Futuramente deve ser realizada a comparação dos valores reais com os valores simulados garantindo que o modelo permanece fiável. Se necessário procede-se a alterações nos parâmetros de calibração.

Weather Underground é um sistema complexo com estações espalhadas pelo mundo. Estas estações fazem previsões meteorológicas e armazenam dados históricos. As estações podem incluir um termómetro, barómetro (pressão atmosférica), anemómetro (velocidade do vento) e higrómetro (medir teor de humidade). Estações mais sofisticadas podem medir o índice UV, humidade, temperatura do solo e da água. Na zona de Guimarães existem 3 estações, a de Mesão Frio, escola secundária Caldas das Taipas e a de Fermentões onde podemos ter acesso a toda a informação dos dados mencionados anteriormente com diferentes resoluções temporais. No nosso caso apenas nos interessa os dados históricos de precipitações para se poder inserir no modelo, ora como os dados aparecem em forma gráfica ou por tabelas (figura 45 e 46) é preciso escolher a opção " Arquivo delimitado por vírgulas", ficando com o aspeto da figura 47, permitindo desta forma que os dados possam ser copiados para um folha de cálculo Excel. Já no Excel, para que os dados sejam apresentados de uma forma mais agradável

e seja prático trabalha-los, escolhe-se "Dados-Texto para colunas-Delimitado-Vírgulas" ficando assim com os dados alinhados por linhas e colunas.

Figura 46- Dados em forma numérica (wunderground, 2013)

Figura 47- Dados delimitado por vírgulas (wunderground, 2013)

Grib é o formato usado pelos institutos de meteorologia em todo o mundo para partilhar e manipular dados. No passado, para ter acesso e visualização de dados meteorológicos GRIB era necessário uma combinação complicada de conhecimento técnico e software dispendioso. GRIB.US é uma empresa que permite aos utilizadores extrair de forma interativa os seus próprios arquivos GRIB personalizados e adaptados conforme as necessidades. GRIB.US também disponibiliza um software fácil de usar para que se possa analisar os dados de previsões para qualquer lugar do mundo. Este

é rápida e simples: no menu Data Selector selecionamos a área de estudo e grava-se em "Save Area Settings" para desta forma memoriza-la facilitando ainda mais o processo. Com a data memorizada, no menu Data Viewer, basta selecionar "Load Area Settings" e "Download Grib File" fazendo assim o download de um ficheiro com a extensão .gbr. Abrindo este ficheiro e escolhendo "Show Meteogram" temos a informação pretendida.

Na figura 48 temos a localização da bacia hidrográfica do Selho por comparação com uma imagem Google Earth.

Na figura 49 temos como são representados os resultados gráficos no UGRIB.

Figura 49- Resultados do UGRIB(Grib, 2013)

Num futuro próximo este modelo poderá ser colocado numa plataforma web como é o caso do Delf FEWS. O desenvolvimento da previsão hidrológica e sistemas de alerta são elementos essenciais nas estratégias de prevenção de cheias e inundações a nível nacional. Os recentes desenvolvimentos em previsões meteorológicas e recolha de dados hidrológicos originaram um aumento do interesse na importação e processamento de dados. Os desafios para o desenvolvimento de um sistema de previsão hidrológico moderno e um sistema de alerta encontram-se na integração de grandes conjuntos de dados, módulos especializados no processamento de dados e interfaces que permitam uma fácil integração das capacidades de modelação existente. (Deltares, 2010)

No anexo C encontra-se um poster onde se encontra de forma resumida o modo de funcionamento deste sistema.

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