HİSSE SENETLERİ

Como mencionado no capítulo anterior, o ArcView apresenta a capacidade de agregar ferramentas relacionadas a solução de determinados problemas, tais ferramentas são as chamadas Extensões, desenvolvidas em linguagem computacional AVENUE. A integração entre o ArcView e o HEC-HMS é realizada justamente por uma extensão desse tipo, o HEC-GeoHMS. Esta extensão pode ser usada nas versões 3.* do ArcView , mas não nas versões superiores (versões 8.* e 9), funcionando em conjunto com o Spatial Analyst Extension (versão 1.1 ou superior).

FIGURA 4.2 – Associação 02: ArcView GIS 3.2 e HEC-HMS.

O HEC-GeoHMS foi desenvolvido como uma ferramenta geoespacial aplicada à hidrologia, permitindo, entre outras funções: visualizar e realizar análises espaciais direcionadas a rede hidrológica de uma área; delinear bacias hidrográficas e cursos d’água a partir de MDE e calcular características físicas usadas na computação de parâmetros hidrológicos; produzir e armazenar dados tabulares característicos de uma bacia, compondo a base de entrada de informações para os modelos hidrológicos.

Pode-se citar cinco etapas básicas do processamento com o HEC- GeoHMS:

a) pré-processamento da bacia: o propósito do pré-processamento é realizar uma análise inicial das elevações do terreno (MDE) e preparar o conjunto dos dados para processamentos futuros. Nesta fase, possíveis erros do MDE podem ser identificados e corrigidos, evitando a propagação de incorreções para os estágios mais avançados da análise;

b) geração dos modelos projetos: a partir de um mesmo MDE podem ser gerados diferentes projetos para a representação da área. Cada projeto é caracterizado pelos pontos de entrada e saída da drenagem, sendo assim, a bacia é delineada conforme sejam estabelecidos estes pontos;

c) processamento da bacia: nesta etapa, compõe-se a configuração da bacia, por meio de funções que permitem a fusão ou sub-divisão de rios e bacias conforme as necessidades da análise;

d) definição das características da bacia: uma vez realizada a configuração de rios e bacias, tem-se o estágio de definição das características topográficas. Estas características podem ser usadas para a computar os parâmetros hidrológicos requeridos na modelagem;

e) geração de arquivos compatíveis com HEC-HMS: finalizada a definição das características físicas, as informações de rios e bacias podem ser processados para criar o esquema de representação do sistema hidrológico. Este esquema é gerado em arquivos no formato ASCII e pode ser lido diretamente no HEC-HMS.

O primeiro procedimento para a composição de um esquema hidrológico, utilizando o HEC-GeoHMS, é o recondicionamento do MDE, em que possíveis incorreções do modelo do terreno são corrigidas. Tais incorreções são os chamados “buracos” no MDE, correspondendo a depressões do terreno provavelmente originadas no processo de criação da grade regular (grid).

A etapa seguinte corresponde a definição da direção do escoamento. Para calcular a rede de drenagem a grade regular (grid) é codificada de acordo com

a direção que cada célula drena. No cálculo da direção é utilizada a metodologia D8, em que, para uma célula central, de uma matriz 3 x 3, é determinada a célula vizinha, entre as oito, que apresente maior depressão. Dependendo da direção do fluxo, a célula é numerada de acordo com o esquema a seguir. Por exemplo, se a direção do fluxo corresponder ao norte, a célula será codificada com o número 64. Este valor não tem qualquer significado absoluto ou relativo, prestando-se unicamente para identificação da direção.

FIGURA 4.3 – Direção do fluxo: esquema e exemplo.

Tendo sido definida a direção do fluxo, segue-se com o processo de cálculo da rede de canais. Este processo inicia-se com a codificação das células com referência ao número de células drenadas a montante. Desta forma, a rede de drenagem é criada estabelecendo-se um limite de acumulação de fluxo, que pode ser através de área drenada ou de um número determinado de células. No caso do rio Maranguapinho, foram consideradas, como parte da rede de drenagem, as células com acumulação de fluxo referente a áreas maiores que 1% da área total da bacia. Após o estabelecimento da rede de drenagem, os cursos d’água são segmentados, dividindo-se as partes que conectam duas junções consecutivas, entre junção e exsutório, ou entre uma junção e a divisão da drenagem.

Os segmentos de rio gerados na etapa anterior são a base para o delineamento automático das sub-bacias. Os arquivos criados até este ponto são em

formato matriz (raster), para finalizar o processo, os segmentos de canal e as sub- bacias são transformados em polígonos fechados e linhas (formato vetor) com as respectivas tabelas de atributos anexadas a cada tema de entidade gráfica.

No APÊNDICE B estão as Figuras correspondentes a direção do fluxo, acumulação do escoamento e divisão das sub-bacias e segmentos de canais referentes ao trecho em estudo do rio Maranguapinho.

Terminada a geração de todas as sub-bacias, faz-se necessário determinar a área de drenagem contribuinte ao trecho em estudo. O HEC-GeoHMS dispõe de ferramentas para a delimitação automática desta área, por meio da indicação do ponto final do trecho que corresponde ao exsutório da bacia. Com isso, a porção do terreno desnecessária a análise é descartada, gerando-se uma nova visualização a partir da qual serão processadas as informações físicas da região relacionada ao trecho. Na Figura 4.4 tem-se a divisão da região em sub-bacias, estando destacado em contorno vermelho a área contribuinte ao trecho estudado.

FIGURA 4.4 – Divisão das sub-bacias e determinação da área contribuinte ao trecho estudado do rio

A área relevante ao estudo, neste estágio, se apresenta como uma visualização individualizada no ArcView, em que ferramentas específicas do HEC- GeoHMS estão disponíveis para a edição das sub-bacias e segmentos de rios, para o processamento das informações e geração dos arquivos que representam o esquema do sistema hidrológico.

FIGURA 4.5 – Área de drenagem que contribui com o trecho em estudo.

O processamento dos dados gera tabelas de atributos contendo as informações fisiográficas das sub-bacias e cursos d’água (área, perímetro, elevações e declividades das sub-bacias; comprimento, diferenças de elevação e declividade dos rios; comprimento e diferença de elevação do percurso mais longo na bacia). Estas informações são imprescindíveis ao cálculo dos parâmetros requeridos pelos métodos utilizados na modelagem hidrológica realizada com o HEC-HMS.