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Volume 34, Nº 1 - maio 2013

 

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Revista Recursos Hídricos
Volume 34, Número 1, novembro 2013

DOI: 10.5894/rh34n1-5
O texto deste artigo foi submetido para revisão e possível publicação em janeiro de 2013, tendo sido aceite pela Comissão de Editores Científicos Associados em abril de 2013. Este artigo é parte integrante da Revista Recursos Hídricos, Vol. 34, Nº 1, 63-73, maio de 2013..

Comparação dos modelos HEC-RAS e LISFLOOD-FP na delimitação de zonas inundáveis

Evaluation of HEC-RAS and LISFLOOD-FP models for predicting river flood inundation

Paulo Fernandez 1, Sandra Mourato 2, Madalena Moreira 3

1 - Professor Adjunto /// Instituto Politécnico de Castelo Branco - Escola Superior Agrária /// email: palex@ipcb.pt
2 - Professora Adjunta /// Instituto Politécnico de Leiria - Escola Superior de Tecnologia e Gestão /// email: sandra.mourato@ipleiria.pt
3 - Professora Auxiliar /// Universidade de Évora - Escola de Ciências e Tecnologia /// email: mmvmv@uevora.pt

RESUMO
Este artigo apresenta os resultados da avaliação e comparação do desempenho de dois modelos hidráulicos, o modelo HEC-RAS e o modelo LISFLOOD-FP, na delimitação das zonas inundáveis. É feita a aplicação a um troço de 4 km do rio Lis. O hidrograma de cheia é estimado através do modelo hidrológico HEC-HMS, calibrado com base nos registos em duas estações hidrométricas instaladas na rede hidrográfica do rio Lis, adotando como parâmetro de calibração o número de escoamento. Os dois modelos hidráulicos são calibrados para um evento de inundação ocorrido em outubro de 2006, tomando como parâmetros de calibração os coeficientes de Manning no leito e nas zonas adjacentes. A comparação dos resultados dos dois modelos hidráulicos HEC-RAS e LISFLOOD-FP, para um evento de precipitação com o período de retorno de 100 anos, permite concluir que as zonas inundadas previstas pelos dois modelos apresentam resultados com sobreposição de 65% da reunião das áreas obtidas, que o tempo de resposta da cheia ao longo do troço em estudo no modelo HEC-RAS é cerca de metade do tempo de resposta no modelo LISFLOOD-FP e que o tempo de simulação do LISFLOOD-FP é muito superior ao tempo consumido pelo modelo HEC-RAS.

Palavras-chave: Modelação hidráulica, zonas inundáveis, HEC-RAS, LISFLOOD-FP, SIG.

ABSTRACT
Two hydraulic flood models (HEC-RAS and LISFLOOD-FP) are tested on a 4km stretch of the river Lis. The HEC-HMS hydrologic model estimates the flood hydrograph. HEC-RAS is calibrated using curve numbers as free parameters against records of hydrometric stations installed in the river Lis basin. The two hydraulic models are calibrated using floodplain and channel friction as free parameters, against observed inundated from a flood event occurred in October 2006. The results show that for this reach and return period of 100 years both HEC-RAS and LISFLOOD-FP models give predictions of 65% overlapped inundated areas. The floodwave travel time for HEC-RAS model was about half of the floodwave travel time for LISFLOOD-FP. LISFLOOD-FP has a simulation time much longer than HEC-RAS model.

Keywords: Hydraulic modelling, flood inundation, HEC-RAS, LISFLOOD-FP, GIS.

 

BATES, P.D.; DE ROO, A.P.J. (2000) - “A simple raster-based model for flood inundation simulation”. Journal of Hydrology , 236, pp. 54–77.

BRANDÃO, C.; RODRIGUES, R, e COSTA, J. P. (2001) - “Análise de fenómenos extremos. Precipitações intensas em Portugal Continental”. Direcção dos Serviços de Recursos Hídricos, Instituto da Água, Lisboa.

CHOW, V.T. (1959) - “Open Channel Hydraulics”, McGraw-Hill Book Co., New York, N.Y.

FISHER, P.F.; TATE, N.J. (2006) - “Causes and consequences of error in digital elevation models”. Progress in Physical Geography 30(4), pp. 467-489.

GONG J.; LI Z.; ZHU Q.; SUI H.; ZHOU Y. (2000) - “Effects of various factors on the accuracy ofDEM: an intensive experimental investigation”. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 66, 9, pp. 1113- -1117.

HORRITT, M.S.; BATES, P.D. (2001) – “Predicting floodplain inundation: raster-based modelling versus the finite-element approach. Hydrological Processes” 15, pp. 825-842.

HORRITT, M.S.; BATES, P.D. (2002) - “Evaluation of 1-D and 2-D numerical models for predicting river flood inundation”. Journal of Hydrology, 268, pp.87-99.

HUNTER, N.M.; BATES, P.D.; NEELZ, S.; PENDER, G.; VILLANUEVA, I.; WRIGHT, N.G.; LIANG, D.; FALCONER, R.A.; LIN, B.; WALLER, S.; CROSSLEY, A.J.; MASON, D.C. (2008) – “Benchmarking 2D hydraulic models for urban flooding”. Water Management, 161, pp.13-30.

IPCC (2007) - “Climate Change 2007: The Physical Science Basis”, Contribution of Working Group I to the Fourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (ed. S. Solomon, D. Qin, M. Manning, Z. Chen, M. Marquis, K.B. Averyt, M. Tignor and H.L. Miller), Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.

KIENZLE, S. (2004) - “The effect of DEM Resolution on First Order, Second Order and Compound Terrain Derivatives”. Transactions in GIS, 8, pp. 83-111.

KNIGHT D. W.; SHIONO K. (1996) – “River Channel and Floodplain Hydraulics”, In: Anderson, Walling, Bates (eds.), Floodplain Processes, J. Wiley, pp.139–181.

LI, Z.; ZHU, Q.; GOLD, C. (2005) - “Digital Terrain Modeling: Principles and Methodology”. CRC Press, Boca Raton, Florida, 323 p.

MOUSSA, R.; BOCQUILLON, C. (1996) - “Criteria for the choice of flood-routing methods in natural channels”. Journal of Hydrology 186, pp.1-30.

RUTSCHMANN, P.; HAGER, W.H. (1996) - “Diffusion of floodwaves“. Journal of Hydrology, 178, pp.19-32.

SOIL CONSERVATION SERVICE (SCS) (1986) - “Urban Hydrology for Small Watersheds”, Technical Release nº. 55 (TR-55), Hydrology, U. S. Dept. of Agriculture, U. S. Governmemt Printing Office, Washington, D. C.

U. S. ARMY CORPS OF ENGINEERS (2008) - “HEC-RAS. Hydrologic Modeling System – User’s Manual (version 2.1.2)”, Hydrologic Engineering Center, Davis.

U. S. ARMY CORPS OF ENGINEERS (2010) - “HEC-HMS. River Analysis System.– User’s Manual (version 3.5)”. Hydrologic Engineering Center, Davis.

WILSON, M.D. (2004) - “Evaluating the effect of data and data uncertainty on predictions of flood inundation”. Ph.D. Thesis, Faculty of Engineering, Science and Mathematics. University of Southampton, Southampton, p. 252.

WILSON, M.D.; ATKINSON, P.M. (2007) - “The use of remotely sensed land cover to derive floodplain friction coefficients for flood inundation modelling”. Hydrological Processes , 21, pp 3576-3586.

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