BREVE INTRODUÇÃO AO PROGRAMA
Após uma primeira fase de estudo e análise dos dados de precipitação, caudal e altura de escoamento, verificou-se que não seria possível analisar e compreender os respectivos dados sem a utilização de uma aplicação. Recorreu-se portanto, como auxílio para a implementação do procedimento estipulado, a uma aplicação desenvolvida especificamente para o âmbito desta dissertação, pelo Engº José Pedro Matos em Visual Basic. A aplicação permitiu um melhor tratamento dos dados e de uma forma mais expedita, dada a elevada dimensão da base de dados, mais concretamente séries de dados na ordem dos 105 000 valores, resultantes de registos temporais de 5 minutos ao longo de dois anos.
Neste programa o procedimento foi implementado com base nos critérios de separação dos eventos, quer de precipitação quer de caudal, apresentados respectivamente em 3.4 e em 3.6. Visa desta forma a identificação e caracterização dos referidos eventos ocorridos no período em análise, possibilitando a sua adequada caracterização e análise.
Para melhor se compreender o funcionamento da aplicação, é apresentado em forma de fluxogramas o método adoptado.
A identificação e separação dos eventos de precipitação, e posterior análise e caracterização dos mesmos, ocorridos ao longo do período em estudo, e tendo por base a série de tempo de chuva já determinada, foram aplicados os critérios definidos no capítulo 3.4. Assim, no programa desenvolvido, apenas foram considerados válidos os eventos pluviométricos que reuniram as seguintes características:
Precipitação acumulada superior a 5mm;
Intensidade de precipitação superior a 5 mm/h, durante um período de 5 minutos;
Duração da chuvada de 30 minutos;
Intervalo de tempo mínimo entre eventos de precipitação de 30 minutos (para que seja recuperado o padrão de tempo seco do hidrograma (Saul, 1997);
Intervalo de precipitação máxima limitada, atendendo aos registos de precipitação em estudo.
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PROGRAMA IMPLEMENTADO
Ordenaram-se os eventos de precipitação cronologicamente, com os vários registos em linhas sequenciais. Se a linha i da série de tempo de chuva tiver uma intensidade de precipitação superior a 5mm/h, durante um período de 5 minutos, assim como uma precipitação acumulada superior a 5mm e com uma duração da chuvada de 30 minutos, então tem início um evento de precipitação (Evento P).
Caso contrário, o programa vai percorrendo as várias linhas até encontrar dados que se enquadrem nestes critérios (Figura 1).
Se durante o ciclo que percorre o Evento P existir um período de 30 minutos sem precipitação medida, então não é aceitável considerar esse período como pertencendo a um evento de precipitação, sendo portanto rejeitado.
Enquanto a intensidade tiver valores não nulos, o Evento P vai ocorrendo sequencialmente na Linha i, Linha i + 1 , etc . Porém, o Evento P acaba quando a aplicação detecta intensidade igual a 0 mm/h, dando então início a uma nova procura na série de tempo de chuva com vista ao próximo evento.
Adicionalmente a todo este processo, foi considerado como intervalo de tempo mínimo entre eventos de precipitação 30 minutos.
Figura 1 - Procedimento para identificar eventos de precipitação.
Intensidade ≥5mm/h
Ciclo que percorre o evento P
NÃO
SIM
Intensidade≥
75mm/h
?
Evento P rejeitado, assinalado por “R”
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Conforme os critérios referidos anteriormente em 3.4.1, qualquer evento de precipitação deve ser sujeito a um filtro, de modo a rejeitar valores de intensidade mínimas irrelevantes e intensidades máximas absurdas. Tal como foi estipulada uma intensidade mínima de 5 mm/h para se dar início a um evento de precipitação, também foi apontado um limite máximo admissível. Assim, os Eventos P identificados, são validados, de modo a que se for detectada uma intensidade superior a 75 mm/h, então o Evento P é rejeitado e assinalado por "R" (Figura 2).
Figura 2 - Procedimento para validar um evento de precipitação.
De seguida, é então realizado um resumo dos eventos de precipitação, em que se a linha i não for válida, ou seja, se tiver um "R", então passa para a próxima. A aplicação identifica o início, o fim e a sua duração, bem como a precipitação acumulada, a intensidade média e máxima e calcula ainda o tempo seco antecedente. Uma vez identificados todos os Eventos P válidos, a aplicação associa-os aos dados do Hidrograma Padrão de Tempo Seco ao longo do ano, que poderão ser distintos, consoante seja dia útil ou fim-de-semana, em Época Seca ou Época Húmida (Figura 3).
Figura 3 - Procedimento para associar um evento de precipitação a um evento de caudal.
Intensidade ≥5mm/h
Ciclo que percorre o evento P
NÃO
SIM
Intensidade≥
75mm/h
?
Evento P rejeitado, assinalado por “R”
Data início evento precipitação validado
= t início evento P validado
Associa linhai de dados de (he Q chuva) a
tinício evento P validado
Evento Pvalidado
71 De acordo com 3.6, uma vez determinado cada Evento P e também cada Hidrograma Padrão de Tempo Seco (HPTS), é possível agora definir a Série Eventos de Caudal (Evento Q). Determinou-se que o início de qualquer evento de caudal (Evento Q) coincide com o início do evento de precipitação (Evento P) e que o caudal medido nesse instante é superior ao caudal de tempo seco, dado pelo limite superior do HPTS correspondente (Figura 4). Desta forma, um único evento de caudal pode englobar mais do que um de precipitação. Acresce ainda, que, para um evento de caudal ser válido, é necessário que ele tenha uma duração mínima de 5 minutos.
Relativamente à existência de lacunas de dados de caudal, caso estas existam com uma duração superior a meia hora, então o evento Q é rejeitado. No entanto, se a ausência de registos de dados tiver uma duração inferior a meia hora, então a base de dados é completada com base nos valores de caudal medidos, admitindo que o valor se mantém constante.
Figura 4 - Procedimento para identificar um evento de caudal.
Uma vez identificado o Evento Q, é quantificado o caudal de chuva e o caudal de tempo seco, juntamente com os respectivos volumes gerados. É importante referir que no decorrer de um evento
Q chuva= 0
Identifica o Evento de Caudal:
“Evento Q” Eventos de Precipitação validados
associados a (Q chuvae h)
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de caudal, é possível que se verifiquem vários de precipitação. O final do Evento Q dá-se quando o caudal medido regista novamente valores de tempo seco. Nesta altura, uma vez o Evento Q dado por terminado, englobando ou não, vários Eventos P, é feita a sua completa caracterização em termos valores de caudal de chuva máximos, factor de ponta, e volume pluvial gerado (Figura 5).
Figura 5 - Procedimento para caracterizar um evento de caudal.
NÃO Ainda é o mesmo Evento P
?
SIM
“RESUMIR EVENTOS Q”
Caracterização do Evento Qem termos de:
- Q chuva máximo
- Q TS médio
-fp= Q chuva máximo /Q TS médio
- V pluvial = ƩΔVolume =Volume Q Tchuva– Volume Q TSeco
Evento Qidentificado
Linha i= Linha i + 1
Caracterização do Evento Q:
- Q chuva
- Q TS
- Volume Q TChuva
- Volume Q TSeco
- ΔVolume =Volume Q Tchuva– Volume Q TSeco
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