Forecasting systems and flood warning

Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Civil (área de especialização em Perfil de Hidráulica e Ambiente)As cheias e inundações podem provocar a perda de vidas, destruição de bens materiais e danos no ambiente. Apesar de não ser possível evitar que estes fenómenos aconteçam, atividades humanas (como crescimento em planícies aluviais e redução da retenção natural dos solos) bem como as alterações climáticas contribuem para uma maior probabilidade de ocorrências destes fenómenos naturais bem como o agravamento dos seus efeitos. As modelações matemática e hidráulica constituem metodologias eficientes para a análise e estudo destes problemas. No caso específico de problemas hidráulicos, envolvendo cheias e inundações, é sem dúvida uma metodologia de enorme potencial quer para a simulação e prevenção das mesmas, quer para a análise de técnicas de gestão e controlo dos impactos negativos. A presente dissertação incidiu no estudo de previsão de cheias focando-se na bacia hidrográfica do rio Ave e com mais pormenor na bacia hidrográfica do rio Selho. O rio Selho apresenta-se como uma curso de água importante para este estudo, no sentido em que mostrou ser ao longo dos tempos, bastante problemático em termos de acontecimentos relacionados com inundações e cheias. Foi utilizado um modelo hidrodinâmico existente construído no software SOBEK, ao qual foi acrescentada a componente hidrológica. O módulo de hidrologia do programa SOBEK é baseado no modelo de Sacramento. O trabalho foi desenvolvido considerando duas componentes principais: a primeira parte consistiu numa recolha e análise dos dados históricos de precipitação, e com base nesses valores e na aplicação do método de Thiessen foi possível obter as precipitações para as principias bacias constituintes da bacia hidrográfica do rio Ave; na segunda parte do trabalho, procedeu-se à construção e calibração de um modelo hidrológico para a bacia do rio Ave com o software SOBEK. Este modelo foi de seguida utilizado para testar a sua capacidade na previsão de caudais através de previsões meteorológicas. Da aplicação do modelo hidrológico concluiu-se que o mesmo, ainda que simples, demonstrou grande potencialidade na simulação de escoamento no rio Selho e deu boa resposta as situações a que foi submetido.Floods and flooding may lead to loss of lives, destruction of property and damage to the environment. Although it is not possible to avoid that these phenomenon may occur, human activities (such as growth in flooding areas and reducing natural retention of soil) together with climate changes contribute to a higher probability of occurrence of these natural events as well as increases its terrible effects. The mathematical and hydraulic models are efficient methodologies for the analysis and study of these problems. In the specific case of hydraulic issues involving floods and inundations, it is undoubtedly a methodology of enormous potential both for simulation and prevention, both for the analysis of technical management and control of negative impacts. The present thesis focused on the study of flood forecasting on the Ave River basin and, in more detail, in the Selho´s hydrographic river basin. The Selho River presents itself as an important waterway for this research, which shows along the years a quite problematic watercourse in terms of events related floods. We used an existing hydrodynamic model built in software SOBEK and complemented with hydrological components. The hydrology module of the program is based on Sacrament’s SOBEK model. The work was developed considering two main components: the first part consisted of a compilation and analysis of historical data of rainfall, and based on these values and applying the method of Thiessen was possible to obtain the precipitation to form major constituents of the Ave basins and in the second part of the work, proceeded to the construction and calibration of a hydrologic model for the basin of Ave with SOBEK software. This model was then used to test its ability to predict the flow through weather forecasts. When applying to this hydrological model we may conclude that, even if simple, it has shown great potential in the simulation of flow in the Selho´s River performing great results and giving good response to all pretended situations