Guía de Usuario Del Software PHABSIM 1.20 - CATHALAC Julio2010

Software PHABSIM 1.20 Guía de Usuario (julio 2010)

Prof. Juan Manuel Diez Hernández (PhD. Ing.) Grupo de Hidráulica e Hidrología. Universidad de Valladolid, España. Correo-e: [email protected] Correo-e: [email protected]

Centro del Agua del Trópico Húmedo para América Latina Latin a y el Caribe CATHALAC. Ciudad del Saber Ed.111, Clayton, Panamá. República de Panamá. www.cathalac.org. III Cuso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos. 19-23 julio 2010

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PREÁMBULO

m anual oficial del software PHABSIM 1.20 (Waddle et al.,  Este documento no es un manual 2001). Ha sido elaborado por el Prof. Juan Manuel Diez Hernández (Univ. Valladolid, España) como apoyo didáctico para el III Curso Internacional de Modelación Mod elación de Caudales Ecológicos, celebrado en CATHALAC-Panamá del 19-23 julio 2010. 

El software PHABSIM 1.20 y manual de usuario u suario oficial están accesibles en la web del U.S. Geological Survey (USGS): (USGS): http://www.mesc.usgs.gov/Pro http://www.mesc.usgs.gov/Products/Sof ducts/Software/PHAB tware/PHABSIM/ SIM/

 Se ruega al usuario de esta guía benevolencia. Sus sugerencias serán bienvenidas, y

analizadas para las próximas ediciones ampliadas.

[email protected] - III Curso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos - CATHALAC 19-23/07/2010

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1. Crear un Fichero Nuevo

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PREÁMBULO

m anual oficial del software PHABSIM 1.20 (Waddle et al.,  Este documento no es un manual 2001). Ha sido elaborado por el Prof. Juan Manuel Diez Hernández (Univ. Valladolid, España) como apoyo didáctico para el III Curso Internacional de Modelación Mod elación de Caudales Ecológicos, celebrado en CATHALAC-Panamá del 19-23 julio 2010. 

El software PHABSIM 1.20 y manual de usuario u suario oficial están accesibles en la web del U.S. Geological Survey (USGS): (USGS): http://www.mesc.usgs.gov/Pro http://www.mesc.usgs.gov/Products/Sof ducts/Software/PHAB tware/PHABSIM/ SIM/

 Se ruega al usuario de esta guía benevolencia. Sus sugerencias serán bienvenidas, y

analizadas para las próximas ediciones ampliadas.


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1. Crear un Fichero Nuevo

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1. Crear un Fichero Nuevo Este capítulo explica el procedimiento para crear un nuevo proyecto de datos, d atos, para lo cual debe introducirse la información hidrotopográfica y biológica correspondiente. Primeramente se elige en el comando File – New Project (Figura (Figura 1.1). Obsérvese debajo la opción para abrir un fichero creado ( File – Open File ), la cual se utilizará utiliz ará más adelante con “Ejemplo1”, para revisar los modelos hidráulicos y del hábitat.

Figura 1.1

Aparece una ventana (Fig.1.2) donde se rellenan las siguientes casillas: Project folder name: name: Nombre del directorio que contendrá el archivo de datos y otros con resultados de modelación (intermedios y finales). Location: dirección en la que se ubica el proyecto.  Location: Description: necesario rellenarlo como eventual descripción del proyecto.  Project Description: Units: Activar el Sistema de unidades oportuno ( Metric).  Units: 

Figura 1.2

El programa ahora está dispuesto para que sean introducidos los datos d atos hidrotopográficos y criterios biológicos caracterizadores del tramo fluvial. [Escribir texto]

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2. Datos Hidrotopográficos

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2. Datos Hidrotopográficos En el menú principal Edit se debe seleccionar la opción Cross Sections (Fig.2.1). Aparece entonces la siguiente la siguiente ventana (Fig. 2.2)

Figura 2.2

Figura 2.1

Para iniciar la introducción de datos, se debe pulsar pu lsar la tecla flecha hacia abajo a bajo (↓) para crear cada sección transversal (organizadas en filas). Nota: por resultar más didáctico, por favor genere ahora sólo la primera fila, correspondiente a la primera sección. Para eliminar una sección se posiciona el ratón en la fila correspondiente y se ordena Botón derecho mouse>Remove Xsec). La información de cada sección se estructura en columnas (Fig.2.3).

Figura 2.3

ID: ID: número identificativo de la sección. El programa utiliza el abscisado, tomando como origen del tramo fluvial la sección inferior. El programa ordena las secciones en orden creciente de abscisado, de modo que la de mayor ID es la superior aguas arriba. Length: distancia desde la sección a la l a previa abajo en metros (Fig.2.4). Obviamente, la  Length: primera sección tiene una longitud nula.  Upstream WF (Weighting Factor ): factor de ponderación de las secciones en la evaluación del hábitat total del tramo. Cuantifica en tanto por uno la proporción que representa una sección del subtramo fluvial comprendida entre ésta y la sección contigua aguas arriba (Fig.2.4). P.ej. el WF=0.5 de la S0 indica que su representatividad en términos de hábitat se extiende al 50% de los 18 m que la separan de la S18. 


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Left Bank WF y Right Bank WF: se utilizan cuando el trazado del subtramo entre dos secciones es curvado significativamente. El factor de ponderación de cada orilla se

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Left Bank WF y Right Bank WF: se utilizan cuando el trazado del subtramo entre dos secciones es curvado significativamente. El factor de ponderación de cada orilla se calcula como el cociente entre la distancia en la margen respectiva y la distancia según el eje hidráulico del río (m/m).

Figura 2.4. Esquema de caracterización fluvial y representatividad del hábitat físico en un tramo fluvial, con la terminología asociada a una vista en planta (izquierda) y a una sección transversal (derecha).



SZF ( Stage of Zero Flow ): se trata del nivel delimitado por la zona inefectiva de flujo, es decir, la posición que ocuparía la superficie libre si no circulase caudal (Fig.2.5). El SZF de una sección se determina como la cota de su punto topográfico inferior (control de sección), o bien como la cota mínima de la sección que actúa de control hidráulico (control de cauce). Nótese que el SZF de S0 (“rápido”) coincide con su cota mínima (27.61m). Dicho nivel en S0 ejercerá el control hidráulico a S18, S41, y S61. Desde el punto de vista biológico, el SZF representa unas condiciones extremas de caudales, que pueden limitar la capacidad biogénica de un tramo (Lisley, 1987). Desde el punto de vista hidráulico, el SZF resulta vital, puesto que incorpora el área ineficiente en la simulación hidráulica de superficies libres. SZF2 SZF1

Figura 2.5. SZF de dos remansos, durante un caudal nulo. [Escribir texto]

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N: Coeficiente de rugosidad de Manning de la sección. Representa la resistencia

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N: Coeficiente de rugosidad de Manning de la sección. Representa la resistencia hidráulica de fricción para un flujo permanente y uniforme. Inicialmente, el valor cero por defecto permanecerá invariable, y tan sólo será cambiado eventualmente durante la calibración hidráulica.  Beta/D50: corresponde al parámetro de calibración del modelo de profundidad MANSQ, dependiendo del algoritmo de variación de la rugosidad con el caudal (ajuste de conductividades anclado/diámetro medio lecho). Se fija posteriormente, durante la calibración del modelo de profundidad, cuando se utiliza MANSQ.  Slope: pendiente hidráulica (m/m). Por defecto es cero, el programa lo deduce de la topografía. 

Una vez facilitados los datos anteriores para la primera sección, hay que introducir su respectiva información hidrométrica en la solapa “Calibration Data” (Fig.2.6). Para crear las

filas correspondientes a las campañas de medición disponibles, se se d ebe pulsar la tecla flecha hacia abajo (↓). En el ejemplo, cada sección ha sido aforada durante tres condiciones de caudal (bajo, medio, y alto) que se muestran en la figura 2.7.

Figura 2.6.

  

Left WSL (“Water Surface Level”): nivel de agua en orilla izquierda de la sección (m)

Right WSL: nivel de agua en la orilla derecha (m). User WSL: nivel de agua medio en la sección (Fig.2.4). No es raro que exista desnivel entre el WSL de ambas orillas, por lo que el usuario debe fijar el único valor con el que los modelos hidráulicos pueden operar. En el ejemplo, cada sección ha sido aforada durante tres condiciones de caudal (bajo, medio, y alto).  Best Est Q (“Best estimation of discharge”): se trata de la mejor estimación del caudal circulante en cada sección durante su medición. Es la variable que se utiliza en el modelado hidráulico.  Xsec Q: aforo de la sección calculado mediante el método de velocidad-área con los registros del molinete hidráulico. Nótese que el aforo calculado para S0 es 1.55 m 3/s. Sin embargo, el modelador estipula que la mejor aproximación al caudal en esa condición es de 2.13 m3/s (p.ej. procedente del aforo de una sección más idónea). [email protected] - III Curso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos - CATHALAC 19-23/07/2010

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Figura 2.7. Datos de calibración de la Sección 0.

Por último, se introducirá la información topográfica e hidrométrica de la sección respectiva que ha sido activada en la solapa “Cross Section Data” (Fig.2.8).

Figura 2.6.

Los datos son estructurados en el programa en forma de líneas correspondientes a los puntos topográficos de la sección transversal. Una vez conocido el número de puntos, cada fila respectiva se crea pulsando la la tecla flecha hacia abajo (↓). En el ejemplo (ver fichero Excel “ejemplo1”), el perfil transversal de la Sección 0 (ver hoja S0) está definido mediante un total

de 46 puntos, por lo cual creamos ese mismo número de filas o lo más aproximado (Fig.2.7). Nota: es conveniente ajustar el número de filas, puesto que las sobrantes han de ser eliminadas una a una. 

X: coordenada horizontal (x) en metros. Es importante verificar que los datos corresponden a la sección deseada, la cual está seleccionada en la pestaña de “Cross Section Data” (S0 en este caso): para ello se observa el ID arriba a la izquierda.

Z: coordenada vertical (z) en metros. Las referencias anteriores pueden ser estrictas, o bien referidas a un origen arbitrario conveniente.  Y : coordenada longitudinal. Aparece con fondo gris en la versión actual, porque no puede ser editada (próximas versiones considerarán batrimetrías tridimensionales). 

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CI “Channel Index”: valor de la tercera variable determinante del hábitat físico

(complementaria a la profundidad y velocidad). Generalmente es el material del lecho,

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CI “Channel Index”: valor de la tercera variable determinante del hábitat físico

(complementaria a la profundidad y velocidad). Generalmente es el material del lecho, codificado de modo coherente con la curva de preferencia utilizada.  N: coeficiente de rugosidad de Manning de la celda. Se aplica la misma consideración que para el N de la sección: inicialmente se deja en cero, y eventualmente será preciso modificar alguna celda en la calibración del modelo de velocidad.  Vel@: es la velocidad media medida en esa vertical topográfica para cada uno de los caudales registrados: bajo (2.13m3/s), medio (3.94m3/s), y alto (7.08m3/s).

Figura 2.7

A continuación, han de crearse manualmente valores cero en todas las celdas de la tabla (de modo automático aparecen sólo en cuatro columnas). Para ello se seleccionan todas las celdas de la tabla (filas y columnas), las cuales aparecerán con fondo verde (Fig.2.8). Se posiciona el ratón (“mouse”) en cualquier celda, y pulsando botón derecho se selecciona “Fill” .

Figura 2.8 [email protected] - III Curso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos - CATHALAC 19-23/07/2010

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El resultado es la tabla con todas las celdas en cero, listas para ser editadas con los valores definitivos (Fig.2.9).

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El resultado es la tabla con todas las celdas en cero, listas para ser editadas con los valores definitivos (Fig.2.9).

Figura 2.9

Aprovechando las posibilidades de la opción Copiar-Pegar, se pueden pegar (columna a columna o agrupadas) los valores procedentes de la hoja de cálculo. Para ello, una vez copiada la columna de datos e interés en la hoja de cálculo, se posiciona el ratón en la primera fila de la columna correspondiente de PHABSIM, y se elige con el botón derecho “Paste” (Fig.2.10).

Figura 2.10

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Este procedimiento se repite en el resto de columnas. Nota: las distribuciones de velocidades, con columnas contiguas, pueden ser copiadas-pegadas simultáneamente. La entrada de datos

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Este procedimiento se repite en el resto de columnas. Nota: las distribuciones de velocidades, con columnas contiguas, pueden ser copiadas-pegadas simultáneamente. La entrada de datos completa de la S0 se muestra en la Figura 2.11.

Figura 2.11

Para comprobar la coherencia de los datos que están siendo introducidos, se pulsa el botón “Graph” en la parte inferior derecha de la solapa “Coordinate Data”, para que se muestre la

sección transversal y las distribuciones de velocidad (Fig.2.12).

Figura 2.12

A continuación, se repite el proceso con cada una de las cinco secciones representativas del tramo, de modo que la solapa “Cross Section Data” debe quedar como la Figura 2.13. [email protected] - III Curso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos - CATHALAC 19-23/07/2010

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Figura 2.13

3. Curvas de Preferencia La introducción de los criterios biológicos en PHABSIM es muy sencilla. Desde la pantalla principal se elige la opción Edit -> Suitability Curves (Ver figura 3.1).

Figura 3.1

Se pueden incorporar hasta un total de cuatro variables con significación biológica:    

Velocidad Profundidad Material del Lecho Temperatura

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En primer lugar se activa la variable a introducir en el recuadro Curve Type. Después se debe ir al menú Edit Add curve (Fig.3.2)

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En primer lugar se activa la variable a introducir en el recuadro Curve Type. Después se debe ir al menú Edit -> Add curve (Fig.3.2) Después de esto se debe ir al menú “Edit” y esojer la opción “Add curve”. Al realizar esto se

despliega el menú que se muestra en la Figura 3.2.   

Curve ID: número identificador de la curva. Species: nombre del organismo. Life Stage: estadio vital.

Figura 3.2

Una vez determinados estos ítems y pulsado OK se procede a introducir los datos correspondientes a cada parámetro. Como en apartados anteriores, las filas necesarias se crean con la tecla flecha hacia abajo (↓) (Figura 3.3). Nota: la función debe terminar con la ordenada correspondiente a la abscisa con valor 100. En la ventana de edición de curvas se encuentra el menú Curve. En el cual se puede escoger cualquier curva que se haya modelado para verla o graficarla. Cómo también está la opción de ver la gráfica de todos los parámetros para una misma curva.

Figura 3.3

Por practicidad, importa las curvas del fichero “Ejemplo 1”, seleccionando la opción File -> Import -> From existing Project . Las curvas están incluidas en el fichero con extensión *.pcv . [email protected] - III Curso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos - CATHALAC 19-23/07/2010

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4. Intervalo de Caudales de Simulación

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4. Intervalo de Caudales de Simulación Las funciones hábitat-caudal son delineadas a partir del hábitat evaluado para un conjunto de caudales de simulación. PHABSIM puede procesar un total de 30 descargas en el intervalo de simulación. Para configurarlo, seleccionar en el menú principal Edit -> Discharges (Fig.4.1).

Figura 4.1

Se despliega automáticamente una ventana (Fig.4.2) que muestra por defecto los Caudales medidos en campo, los cuales fueron introducidos en Edit-Cross sections-Calibration Data. Estos flujos que fundamentan la modelación hidráulica, se denominan “Caudales de Calibración” (Calibration Discharge – Type “cal”) , y se distinguen por su fondo en gris. Las nuevas descargas que serán agregadas se denominan “Caudales de Simulación” (Simulation Discharge – Type “sim” ), y su color de casilla es blanco. Para ello, se pulsa la tecla flecha hacia

abajo (↓), como ilustra la Figura 4.2 para un caudal de 10m3/s.

Figura 4.2

 NOTA: no es necesario introducir los caudales en orden, puesto que el programa los ordenará automáticamente de modo ascendente. [Escribir texto]

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5. Simulación de Nivel de Superficie Libre (NSL)

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5. Simulación de Nivel de Superficie Libre (NSL) Se accede al módulo hidráulico de modelado de NSL (Water Surface Level – WSL) desde el menú principal en la opción Models ->WSL (Fig.5.1).

Figura 5.1

Aparece entonces la pantalla de configuración del modelado de NSL en el tramo, que agrupa la combinación de modelos utilizados en secciones e intervalos de simulación (Fig.5.2). El recuadro a la derecha lista la colección de modelos reunidos en la informatización actual de PHABSIM.

Figura 5.2

Modelo STGQ (“Stage-Discharge ”): efectúa un ajuste de regresión de mínimos cuadrados con los pares NSL-Q de calibración. Es el método que asigna el programa por defecto.  Modelo MANSQ: ecuación de Manning para régimen permanente y uniforme.  Modelo WSP: método del paso estándar para régimen permanente gradualmente variado. La condición de contorno (frontera o borde) se establece mediante alguno de los dos modelos anteriores, o bien por entrada directa.  Entrada directa (no model run): posibilidad de copiar-pegar resultados generados mediante otras aplicaciones (HEC-RAS, MIKE, etc.) 


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Modelo STGQ

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Modelo STGQ Se configura desde la pestaña STGQ options, que ofrece varios algoritmos de cálculo (Fig.5.3). En la columna Discharge IOC5 se puede elegir el tipo de caudal a utilizar en la regresión para la sección transversal: caudal aforado ( XsexQ), o bien la mejor estimación ( BestEstQ). En la columna WSL se selecciona el nivel a emplear: orilla izquierda (LeftWSL), derecha (rightWSL), media ( AverageWSL), o bien la fijada por el usuario ( UserWSL). Finalmente, el investigador puede activar/desactivar la incorporación del SZF en los cálculos.

Figura 5.3

Modelo MANSQ Algo más configurable es este modelo del famoso hidráulico Irlandés Robert Manning, accediendo a la pestaña MANSQ Options (Fig.5.4). El usuario puede definir el grado de detalle de los reportes de texto, el tipo de radio hidráulico empleado (IOC6), y el tipo de variación de rugosidad-caudal (IOC2). En la tabla derecha se fija: el caudal para anclar la calibración (CalSet ); el tipo de caudal (aforado/estimado); y el parámetro Beta de variación de rugosidad. Durante la calibración se efectúan aproximaciones sucesivas para conseguir los coeficientes Betas optimizados, asociados a las discrepancias menores entre los tres perfiles hidráulicos observados y sus respectivos simulados (Fig.5.3.derecha).

Figura 5.3 [Escribir texto]

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Modelo WSP

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Modelo WSP El método del paso estándar se calibra desde la pestaña WSP options (Fig.5.4). Además de activar el nivel informativo de los reportes, en la tabla izquierda se fijan los coeficientes de rugosidad de Manning de las secciones consecutivas del tramo que van a ser modeladas. La tabla derecha define los modificadores de rugosidad RMOD (Roughness modifiers ) del tramo para los diferentes caudales simulados. El modelador determinará los mejores RMODs, analizando las discrepancias entre los tres perfiles hidráulicos observados y los simulados.

Figura 5.4

La ultima pestaña del módulo Water Surface Elevation Simulation , es la de visualización de resultados (Fig.5.5). Existen dos tipos de reportes tabulares: a) Valores de NSL (WSL); y b) comparación (Cal. Comparison ) de los NSL observados (obs) y simulados (sim). El reporte gráfico disponible presenta los perfiles hidráulicos seleccionados por el modelador, en cuanto al intervalo de simulación y al tipo de caudal (obs/sim).


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6. Simulación de Velocidad

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6. Simulación de Velocidad A partir de las predicciones de NSL, el programa calculará la velocidad media en cada celda computacional. Se accede al módulo correspondiente desde el menú principal, en la opción Models -> Velocity (Fig.6.1)

Figura 6.1

Al instante se despliega la ventana de configuración (Fig.6.2).

Figura 6.2

En la pestaña inicial Options se definen las siguientes opciones: Output Options: grado de detalle de reportes textuales. – Computational Details: cálculos individualizados por caudal. – Write ZVAFF: resumen de los factores de calibración de las velocidades. – Write CALQ: tabla resumen de los caudales.  Computational Options: algoritmos de cómputo. – Use Velocity Adjustment Factor (VAF): activar/desactivar su utilización. – Limit Manning´s N: acotar el intervalo de valores posibles del coeficiente de rugosidad de Manning, mediante un mínimo y/o un máximo. – Use Variable Roughness Coefficient: factor Beta de la función rugosidad-calado. 

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Calculate N for wet cells: activa/desactiva la consideración del coeficiente de Manning introducido como dato en Edit-Cross Section-Cross Section Data (N)

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Calculate N for wet cells: activa/desactiva la consideración del coeficiente de Manning introducido como dato en Edit-Cross Section-Cross Section Data (N) .  Discharges: para agilizar la calibración, es posible elegir el subconjunto de caudales a simular. –

La segunda pestaña Velocity Calibration Set Assignements (Fig.6.3) incluye la tabla de secciones-caudales, para fijar cual de los Caudales Observados (Qobs) actuará como Caudal de Calibración (Qcal) en el modelo “1-vel”. En ejemplo dispone de tres Qobs: bajo (1), medio (2), y alto (3). Se introduce en cada celda el número correspondiente. En caso de no disponer de distribuciones de velocidad medidas (“0-vel”), se debe asignar el valor 0.

Figura 6.3

La tercera pestaña Velocity Regression (Fig.6.4) posibilita la opción de ejecutar el modelo de regresión entre el caudal de la sección y la velocidad media en celda (“3 -vel”). Una vez activadas las combinaciones de sección-caudal deseadas, se corre el algoritmo pulsando Run Velocity Regression. Nota: la ejecución de “3-vel” reemplaza las velocidades generadas con “1vel”, por lo que es conveniente revisar su estado de activación.


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Los resultados pueden ser visualizados en la cuarta pestaña Results (Fig.6.5). La tabla presenta la velocidad media en celda para cada uno de los caudales simulados, y para la

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Los resultados pueden ser visualizados en la cuarta pestaña Results (Fig.6.5). La tabla presenta la velocidad media en celda para cada uno de los caudales simulados, y para la sección transversal seleccionada en el desplegable superior. Alternativamente, se puede visualizar el coeficiente de rugosidad de Manning de cada celda, activando en Table Value la opción N . El reporte gráfico es muy completo, posibilitando visualizar para cada sección y para un subconjunto definido de caudales: WSL (observados y/o simulados); distribuciones de velocidad (observadas y/o simuladas); y coeficientes de rugosidad de Manning.

Figura 6.5

La Figura 6.5 presenta los resultados en la sección 0 del modelo “1-vel” calibrado con el caudal

alto (3). Nótese los valores de velocidad atípicos en las celdas de orilla durante el caudal superior: su consistencia debería ser escrutada, inspeccionando las respectivas rugosidades asignadas automáticamente por el programa (Edit-Cross Section-Coordinate Data ).

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Por último, la pestaña VAF presenta los factores tabulados por sección y caudal, permitiendo su representación gráfica (Fig.6.6). El ejemplo presenta el patrón VAF-Q típico, con valores

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Por último, la pestaña VAF presenta los factores tabulados por sección y caudal, permitiendo su representación gráfica (Fig.6.6). El ejemplo presenta el patrón VAF-Q típico, con valores menores de la unidad en el rango de extrapolación inferior (QsimQcal). Obviamente VAF=1 para Qcal. El examen de la función VAF-Q complementa el control de calidad de la calibración del modelo de velocidad.

Figura 6.5


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7. Simulación del Hábitat (HABTAE)

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7. Simulación del Hábitat (HABTAE) Sobre las predicciones previas de NSL y velocidad se cimienta la evaluación del micro-hábitat acuático. El modelo convencional HABTAE puede ser configurado accediendo desde el menú principal: Models->HABTAE (Fig.7.1).

Figura 7.1

El módulo dispone de ocho pestañas, que facilitan la selección de los algoritmos de cálculo, las curvas de preferencia, y visualizar los resultados (Fig.7.2).

Figura 7.2

En la primera pestaña Options se definen las siguientes opciones: Detalle reportes: – Write Flow Data: sólo resultados globales por sección y caudal. – Write Computational Details: detalles básicos de cálculo en sección. – Write Cross Section Data: máximo detalle de cálculo en celda.  Habitat Options: – Write WUA or WUV: hábitat ponderado por idonedidad. – Write UA or UV: hábitat total con idoneidad > 0. 

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La tabla Discharges permite acotar el intervalo de simulación, activando un subconjunto definido de descargas. La segunda pestaña Computations define los algoritmos básicos de la evaluación del hábitat (Fig.7.3).

Figura 7.3

    



Describe Reach Bends: considerar el trazado curvo, mediante los factores Left/Right WF introducidos como dato en Edit-Cross Sections-Cross Section Data. Use a Minimum Contiguous Width: considera exclusivamente las celdas contiguas con hábitat no nulo, comprendidas en una franja de anchura fijada. Zero CI=1 Cell Suitability: considera la idoneidad nula (CI=0) como máxima (CI=1). Near Shore Habitat Analysis: Restringe el cálculo del hábitat a las franjas próximas a las orillas con anchura definida por el modelador (Distance to shore ). WUA Computations: permite escoger cálculo del hábitat global en tramo, o independiente por secciones. También la variable de hábitat: WUA (Weighted Usable Area), WUV (Weighted Usable Volume ), o bien WUBA ( Weighted Usable Bed Area ). Habitat Calculations: algoritmo de agregación de idoneidades en celda de las variables velocidad (Cv), profundidad (Cp), y Sustrato (Cs). – – –

Standard Calculation : multiplicativa, C=Cv · Cp · Cs. Geometric Mean: geométrica, C=(Cv · Cp · Cs)^1/3. Lowest Limiting Factor : limitación por el mínimo, C=MIN(Cv , Cp , Cs)

La tercera pestaña Limits (Fig.7.4) permite establecer límites en la celda en cuanto a la velocidad (Velocity Limits) y/o en cuanto a la idoneidad de microhábitat (Minimun Effective Composite Suitability Factor ). La cuarta solapa Life Stages (Fig.7.5) sirve para seleccionar los organismos a incorporar en el análisis del hábitat (fondo azul). [email protected] - III Curso Internacional Modelación de Caudales Ecológicos - CATHALAC 19-23/07/2010

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Figura 7.4

Figura 7.5

La quinta pestaña Velocity Replacements (Fig.7.6) particulariza los cálculos del microhábitat para cada función de preferencia.

Figura 7.6

La tabla de la izquierda permite escoger: Cálculo de velocidad en celda (Vel Calc): velocidad media, o distribución vertical de velocidad en la columna de agua.  Exploración de velocidad (Nose Vel ): Delimita la porción de la columna de agua a analizar dentro de la celda.  Variable hidráulica (Vel Repl ): velocidad, o variable alternativa (Froude, esfuerzo cortante, etc). 

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La tabla de la derecha reúne los parámetros necesarios para configurar cada una de las combinaciones posibles de las opciones anteriores. Dependiendo de la configuración definida,

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La tabla de la derecha reúne los parámetros necesarios para configurar cada una de las combinaciones posibles de las opciones anteriores. Dependiendo de la configuración definida, deberán rellenarse las columnas correspondientes (el programa las destaca en blanco). La sexta pestaña Adjacent Velocity (Fig.7.7) activa cálculos de hábitat en una celda teniendo en cuenta las condiciones de velocidad en las celdas adyacentes. El programa escanea una franja de anchura delimitada (Dist ) desde la vertical de la celda. Las velocidades en dichas celdas se comparan con la velocidad límite definida por el modelador (Vlim). El criterio fijado con juicio biológico determina el modo de cálculo del WUA de la celda objetivo.

La séptima pestaña Habitat Results presenta los resultados individualizados en celda, tabulando las variables y parámetros empleados en el modelo de hábitat (Fig.7.8). Pulsando Graph se muestra la evaluación del hábitat espacialmente distribuida en el tramo.


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El gráfico puede ser configurado en cuanto a la variable mostrada (idoneidad individuales o ponderada, área, WUA, etc). Para mayor elocuencia, la opción 3D Graph muestra una vista

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El gráfico puede ser configurado en cuanto a la variable mostrada (idoneidad individuales o ponderada, área, WUA, etc). Para mayor elocuencia, la opción 3D Graph muestra una vista tridimensional del fragmento fluvial (Fig.7.9).

Figura 7.9

La última pestaña WUA Results muestra las funciones Hábitat-Caudal decisivas para la identificación de intervalos de Caudal Ecológico (Fig.7.10). Existe la opción de comparar el WUA con el Área Total, para evaluar la calidad global del hábitat.

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Figura 7.10

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8. Reportes

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8. Reportes Módulo de visualización de resultados, accesible en el menú principal (Fig.8.1).

Figura 8.1

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Graphs: datos hidrotopográficos, simulación de NSL (sección transversal y perfil hidráulico), simulación de velocidad (distribuciones y VAF), evaluación del hábitat (espacialmente distribuida y agregada). ESCALAR: CTRL + ambos botones del “mouse”. Hacia abajo aumenta, hacia arriba reduce. TRASLADAR: CAPS + ambos botones del “mouse”. Mover derecha - izquierda.  ZOOM puntual: CTRL + botón izqdo “mouse”. No retiene ejes.  ZOOM con ejes: CAPS+ botón izqdo “mouse”. No retiene ejes.  ROTAR (gráficos 3D-“habitat model results”): ambos botones del “mouse” + giro 3D.  REINICIAR: gráfico original presionando “r” (minúscula).



Tables: cálculos hidráulicos complementarios. – Water Transport Parameter : Factores de Transporte en la simulación de NSL. – Water Surface and Energy Slope : modelo WSP. – Froude Numbers : Números de Froude.

 Fichero de resultados: cada ejecución parcial (hidráulica) o total (hidráulica+hábitat) se genera un fichero *.zout con los resultados numéricos detallados. Puede

visualizarse con cualquier editor de textos (Wordpad). BIBLIOGRAFÍA Waddle, T.J. (ed.). 2001. PHABSIM for Windows User's Manual and Exercises: U.S. Geological Survey Open-File Report 2001340. 288 p. LISLEY, T.E. 1987. Using Residual Depths to Monitor Pool Depths Independently of Discharge . U.S. Department of Agriculture. Research Note PSW-394. Berkley, California.


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Ejemplo 1 - RCE: 84m, 5Secc, 3Q, 3vel, trucha común.

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Ejemplo 1 - RCE: 84m, 5Secc, 3Q, 3vel, trucha común.

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Q1=2.13 mcs

Q2=3.94 mcs

Q3=7.08 mcs


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Sección - ID 0 18 41 61 84

Length (m) 0 18 23 20 23

Uptream WF 0.50 0.50 0.50 0.50 0.50

Cross Section Data Lbank WF Rbank WF 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

SZF (m) 27.610 27.610 27.610 27.610 27.720

N 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

beta/D50 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

S84 1.913 3.285 6.591

BestEstQ Caudal Real 2.13 3.94 7.08

Slope (m/m) 0.0020 0.0020 0.0020 0.0020 0.0020

Calibration Data

Set 1 2 3

S0 1.646 3.786 6.965

XsecQ - Caudales S18 1.815 3.687 7.065

Aforo Molinete (mcs) S41 S61 2.437 2.227 4.413 2.714 7.534 7.072

Simulation Discharges (Caudales de Simulación) MAX=30 ischarge (m3/ 0.20 0.85 1.00 1.50 2.00 2.13 2.50 3.00 3.50 3.94 5.00 6.00 7.08 8.00 10.00 12.00 15.00 18.00 20.00 22.00 25.00 28.00 30.00 32.00 36.00 38.00 40.00 38.00 40.00

Tipo sim sim sim sim sim cal sim sim sim cal sim sim cal sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim sim

[Escribir texto]

Página 28

29 Calibration Data - Sección S0 Xsec Q User WSL

29 Calibration Data - Sección S0 Xsec Q User WSL Registro (m) (mcs) 1 28.025 1.646 2 28.121 3.786 3 28.250 6.965 Coordinate Data X (m) Z (m) Sustrato

N

VEL1 (m/s) VEL2 (m/s) VEL3 (m/s)

0.00 0.61 1.22 1.83 2.44 3.05 3.66 4.27 4.88

29.10 28.90 28.65 28.35 28.26 28.01 27.83 27.74 27.77

6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.03 0.15 0.15

0.40 0.46 0.52

0.27 0.46 0.730 0.55

5.49

27.74

6.00

0.00

0.06

0.43

0.61

6.10

27.77

6.00

0.00

0.09

0.30

6.71

27.83

5.00

0.00

0.09

0.24

7.32

27.95

5.00

0.00

0.09

0.15

7.92

28.04

6.00

0.00

0.15

0.40

8.53

27.98

6.00

0.00

0.27

0.18

9.14

27.98

6.00

0.00

0.40

0.55

9.75 10.36 10.97 11.58 12.19 12.80 13.41 14.02 14.63 15.24 15.85 16.46 17.07 17.68 18.29 18.90 19.51 20.12 20.73 21.34 21.95 22.56 23.16 23.77 24.38 24.99 25.45 26.21 26.82 27

28.07 27.98 27.89 27.89 27.89 27.89 27.89 27.83 27.86 27.80 27.83 27.86 27.86 27.80 27.80 27.77 27.74 27.74 27.74 27.68 27.65 27.68 27.61 27.68 27.71 27.71 28.24 28.29 28.9 29.3

6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6 0

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.18 0.00 0 0

0.30 0.55 0.49 0.49 0.40 0.43 0.34 0.43 0.55 0.70 0.76 0.73 0.79 0.79 0.55 0.79 0.70 0.73 0.88 0.67 0.76 0.76 0.79 0.70 0.61 0.52 0.52 0.24

0.37 0.70 0.67 0.79 0.61 0.73 0.61 0.85 0.73 0.79 0.88 0.98 0.85 0.94 1.04 0.98 0.94 0.88 0.98 0.91 0.91 0.94 0.91 0.85 0.70 0.62 0.62 0.35 0.12

0.15 0.18 0.18 0.27 0.18 0.34 0.18 0.18 0.30 0.37 0.49 0.46 0.52 0.58 0.58 0.49 0.52 0.46 0.61 0.46 0.58 0.61 0.52 0.46 0.46 0.30

SZF


30 Calibration Data - Sección 18 Xsec Q User WSL

30 Calibration Data - Sección 18 Xsec Q User WSL Registro (m) (mcs) 1 28.080 1.815 2 28.176 3.687 3 28.300 7.065 Coordinate Data X (m) Z (m) Sustrato 0.00 29.10 6.00 1.83 28.83 4.00 3.75 28.32 4.00 4.27 28.19 4.00 4.88 28.07 4.00 5.49 27.98 4.00 6.10 27.89 4.00 6.71 27.89 4.00 7.32 27.89 6.00

N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00


0.12 0.24 0.12 0.09

0.18 0.24 0.21 0.21

0.15 0.30 0.30 0.270 0.37

7.92

27.98

6.00

0.00

0.03

0.21

0.55

8.53

28.04

6.00

0.00

0.27

0.46

0.55

9.14

28.10

6.00

0.00

0.30

0.61

9.75

28.07

6.00

0.00

0.27

0.55

10.36

28.04

6.00

0.00

0.15

0.49

10.97

28.01

6.00

0.00

0.21

0.55

0.76

11.58

27.92

6.00

0.00

0.18

0.55

0.70

12.19 12.80 13.41 14.02 14.63 15.24 15.85 16.46 17.07 17.68 18.29 18.90 19.51 20.12 20.73 21.34 21.95 22.56 23.16 23.77 24.38 24.99 25.60 26.21 26.82 27.43 28.00

27.92 27.92 27.86 27.86 27.89 27.92 27.86 27.86 27.83 27.77 27.74 27.65 27.68 27.61 27.65 27.71 27.68 27.71 27.77 27.83 27.74 27.80 27.80 27.77 28.35 28.77 29.10

6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 7.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 7.00 7.00 7.00 6.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.24 0.18 0.24 0.15 0.37 0.21 0.40 0.55 0.49 0.21 0.58 0.49 0.43 0.58 0.58 0.58 0.52 0.52 0.55 0.55 0.46

0.40 0.37 0.49 0.55 0.52 0.52 0.52 0.67 0.73 0.61 0.64 0.52 0.73 0.70 0.76 0.73 0.70 0.73 0.76 0.55 0.61 0.58

0.67 0.73 0.67 0.73 0.76 0.82 0.79 0.94 0.82 0.94 0.85 0.98 0.88 0.98 0.94 0.94 0.91 0.94 0.79 0.91 0.94 0.79 0.20

[Escribir texto]

0.09

Página 30

31 Calibration Data - Sección 41 Xsec Q U WSL


N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00


0.12 0.06

0.15 0.21 0.27

0.09 0.18 0.235 0.34

7.32

27.89

6.00

0.00

0.18

0.40

0.40

7.92

27.89

6.00

0.00

0.34

0.45

0.52

8.53

27.77

6.00

0.00

0.40

0.49

0.79

9.14

27.74

6.00

0.00

0.27

0.52

0.80

9.75

27.77

6.00

0.00

0.40

0.59

0.82

10.36

27.68

6.00

0.00

0.52

0.63

0.85

10.97

27.77

6.00

0.00

0.52

0.70

0.88

11.58 12.19 12.80 13.41 14.02 14.63 15.24 15.85 16.46 17.07 17.68 18.29 18.90 19.51 20.12 20.73 21.34 21.95 22.56 22.86 23.77 24.38 24.96

27.68 27.61 27.58 27.65 27.65 27.68 27.65 27.71 27.74 27.71 27.80 27.83 27.83 27.86 27.92 27.92 27.92 27.92 28.13 28.35 28.62 29.02 29.20

6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 7.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 7.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.49 0.64 0.55 0.46 0.58 0.49 0.61 0.49 0.58 0.49 0.49 0.49 0.40 0.40 0.30 0.34 0.09

0.80 0.88 0.91 0.89 0.86 0.82 0.70 0.69 0.65 0.61 0.57 0.53 0.52 0.46 0.43 0.24 0.24 0.18 0.09

0.98 1.01 1.02 1.04 1.01 0.97 0.96 0.95 0.94 0.89 0.88 0.82 0.74 0.74 0.73 0.65 0.61 0.40 0.10 0.08


32 Calibration Data - Sección 61 Xsec Q U WSL


N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00


0.09 0.12 0.15 0.15

0.09 0.12 0.15

0.21 0.30 0.37 0.430 0.67

6.10

27.74

6.00

0.00

0.18

0.18

0.76

6.71

27.68

6.00

0.00

0.21

0.24

0.76

7.32

27.58

6.00

0.00

0.24

0.27

0.85

7.92

27.52

6.00

0.00

0.27

0.46

0.85

8.53

27.49

6.00

0.00

0.34

0.46

0.88

9.14

27.46

6.00

0.00

0.37

0.58

0.94

9.75

27.40

6.00

0.00

0.46

0.70

1.04

10.36 10.97 11.58 12.19 12.80 13.41 14.02 14.63 15.24 15.85 16.46 17.07 17.68 18.29 18.59 20.12 20.73 21.10

27.37 27.40 27.40 27.52 27.55 27.65 27.83 27.92 28.01 28.13 28.26 28.26 28.35 28.38 28.38 28.68 29.26 29.32

6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 7.00 7.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.49 0.58 0.58 0.46 0.40 0.55 0.43 0.34 0.18 0.12

0.73 0.55 0.49 0.30 0.27 0.21 0.21 0.12 0.06

1.01 1.01 0.91 0.82 0.73 0.61 0.55 0.55 0.40 0.43 0.24 0.24

[Escribir texto]

Página 32

33

33

Calibration Data - Sección 84 Xsec Q User WSL Registro (m) (mcs) 1 28.175 1.913 2 28.292 3.285 3 28.430 6.591 Coordinate Data X (m) Z (m) Sustrato 0.65 29.31 0.00 1.83 28.88 4.00 3.05 28.49 4.00 3.66 28.43 2.00 4.27 28.33 3.00 4.88 28.30 3.00 5.49 28.27 3.00 6.10 28.21 6.00 6.71 28.06 6.00

N 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00


0.12 0.06

0.15 0.21 0.27

0.18 0.350 0.52

7.32

28.03

6.00

0.00

0.18

0.40

0.40

7.92

28.03

6.00

0.00

0.34

0.21

0.52

8.53

27.91

6.00

0.00

0.40

0.49

0.79

9.14

27.88

6.00

0.00

0.27

0.52

0.55

9.75

27.91

6.00

0.00

0.40

0.37

0.82

10.36

27.82

6.00

0.00

0.52

0.43

0.79

10.97

27.91

6.00

0.00

0.52

0.70

0.88

11.58 12.19 12.80 13.41 14.02 14.63 15.24 15.85 16.46 17.07 17.68 18.29 18.90 19.51 20.12 20.73 21.34 21.95 22.56 22.86 23.77 24.38 25.01

27.82 27.75 27.72 27.79 27.79 27.82 27.79 27.85 27.88 27.85 27.94 27.97 27.97 28.00 28.06 28.06 28.06 28.06 28.27 28.49 28.76 29.16 29.32

6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 6.00 0.00

0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

0.49 0.64 0.55 0.46 0.58 0.49 0.61 0.49 0.58 0.49 0.49 0.49 0.40 0.40 0.31 0.34 0.09

0.40 0.70 0.91 0.55 0.67 0.82 0.70 0.61 0.70 0.61 0.43 0.61 0.52 0.46 0.43 0.24 0.24 0.18 0.09

0.98 1.01 0.91 1.04 1.01 0.85 0.91 0.88 0.95 0.76 0.88 0.82 0.67 0.67 0.73 0.61 0.64 0.27 0.19 0.09


34

34

Modelo WSP - RMODS Qobs (mcs) 2.13 3.94 7.08

RMOD 1.18 1.10 1.00

Q-RMOD RMOD

1.60 1.40 y = 1.3156x-0.138

1.20

Qsim (mcs) 0.20 0.85 1.00 1.50 2.00 2.130 2.50 3.00 3.50 3.940 5.00 6.00 7.080 8.00 10.00 12.00 15.00 18.00 20.00 22.00 25.00 28.00 30.00 32.00 36.00 38.00 40.00

RMOD 1.643 1.345 1.316 1.244 1.196 1.180 1.159 1.131 1.107 1.100 1.054 1.027 1.000 0.987 0.957 0.934 0.905 0.883 0.870 0.859 0.844 0.831 0.823 0.815 0.802 0.796 0.791

[Escribir texto]

1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 0

5

10

15

20

Q (mcs)

Página 34

35

Modelo AVDepth

35

Modelo AVDepth Profundidad mínima - Anchura total y contiguo Q (mcs) 0.20 0.85 1.00 1.50 2.00 2.13 2.50 3.00 3.50 3.94 5.00 6.00 7.08 8.00 10.00 12.00 15.00 18.00 20.00 22.00 25.00 28.00 30.00 32.00 36.00 38.00 40.00

Width 15 cm Tot 8.78 0.45 18.00 6.97 18.29 8.34 19.13 11.33 21.01 14.78 21.32 14.96 22.02 17.86 22.42 18.34 22.51 18.77 22.58 19.16 22.74 21.29 22.86 22.23 23.09 22.49 23.66 22.58 24.30 22.77 24.53 22.93 24.73 24.02 24.90 24.45 25.01 24.55 25.11 24.65 25.24 24.79 25.37 24.92 25.46 25.00 25.55 25.07 25.71 25.22 25.79 25.29 25.87 25.35

15 cm Cont 20 cm Tot 20 cm Cont 0.45 0.00 0.00 5.86 3.24 3.24 6.23 4.11 4.11 7.65 8.33 6.23 11.45 10.73 7.54 11.55 11.28 7.64 14.23 13.10 7.91 14.46 15.05 11.60 14.67 17.96 14.28 14.83 18.31 14.45 15.19 19.09 14.80 15.48 20.89 15.10 22.49 22.01 15.38 22.58 22.42 22.42 22.77 22.60 22.60 22.93 22.77 22.77 24.02 23.06 23.06 24.45 24.07 24.07 24.55 24.34 24.34 24.65 24.50 24.50 24.79 24.64 24.64 24.92 24.76 24.76 25.00 24.84 24.84 25.07 24.92 24.92 25.22 25.06 25.06 25.29 25.13 25.13 25.35 25.20 25.20

25 20 Width

a r 15 u ) h m c ( n 10 A

15 cm Tot 15 cm Cont

5 0 0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

Caudal (mcs)

25 20 a r 15 u ) h m c ( n 10 A

Width 15 cm Cont

5

20 cm Cont

0 0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15

Caudal (mcs)

HABTAE - Minimum Contigous Width (IOC11) Minimum Contiguous Width - WMIN (IOC11) Q (mcs) 0.2 0.9 1.0 1.5 2.0 2.1 2.5 3.0 3.5 3.9 5.0 6.0 7.1 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 22.0 25.0 28.0 30.0 32.0 36.0 38.0 40.0

WUA - Freza WMIN = 0 WMIN = 20 cm 1114.0 553.5 2378.6 1419.7 2538.3 1687.7 2788.4 1885.3 2626.4 1351.7 2570.7 1252.6 2435.5 1108.4 2307.5 842.2 2212.7 803.6 2143.5 652.6 1975.3 711.4 1730.1 639.2 1543.0 652.8 1456.4 673.3 1326.9 772.5 1232.2 738.8 1093.4 611.1 998.1 572.6 967.2 473.0 953.0 383.9 944.5 417.4 933.8 323.5 920.6 387.3 899.5 372.2 846.7 427.2 825.1 415.8 811.2 387.7

3000

WUA WMIN = 0

2500

WMIN = 20 cm 2000 1500 1000 500 0 0

5

10

15

20


36

HABTAE - Near Shore Habitat Analysis (IOC22)

36

HABTAE - Near Shore Habitat Analysis (IOC22) Near Shore Habitat Analysis (IOC22)

1600

WUA

Q (mcs) 0.2 0.9 1.0 1.5 2.0 2.1 2.5 3.0 3.5 3.9 5.0 6.0 7.1 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 22.0 25.0 28.0

WUA - Adulto TR Normal Dist=1.5m 54.4 3.7 416.6 5.9 512.9 7.6 769.0 17.8 950.6 35.5 991.6 42.8 1081.9 59.6 1172.0 78.3 1242.7 99.1 1296.3 115.9 1343.3 133.1 1256.6 148.0 1166.3 153.1 1116.6 156.6 1065.9 163.6 1050.9 166.0 1059.9 170.9 1085.8 180.9 1094.1 187.0 1101.3 191.3 1098.2 192.1 1117.5 204.1

1400

Normal Dist=1.5m

1200 1000 800 600 400 200 0 0

5

10

15

20

Profundidad Inadecuada

HABTAE - Índices WUA (área) - WUV (Volumen) - WUBA (Perímetro) ndices de Hábitat: WUA (área) - WUV (volumen) - WUBA (perímetro) Q (mcs) 0.2 0.9 1.0 1.5 2.0 2.1 2.5 3.0 3.5 3.9 5.0 6.0 7.1 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 22.0 25.0 28.0 30.0 32.0 36.0 38.0 40.0

WUA 54.4 416.6 512.9 769.0 950.6 991.6 1081.9 1172.0 1242.7 1296.3 1343.3 1256.6 1166.3 1116.6 1065.9 1050.9 1059.9 1085.8 1094.1 1101.3 1098.2 1117.5 1140.2 1160.6 1210.2 1241.1 1275.2

Adulto Trucha WUV 22.5 183.6 226.0 348.8 445.0 466.8 519.4 574.3 616.7 648.3 685.9 651.7 618.0 605.2 610.5 644.0 712.8 787.6 829.5 870.7 920.2 977.0 1020.7 1064.5 1168.5 1227.2 1291.6

WUBA 54.61 418.45 515.26 772.91 955.59 996.91 1087.81 1178.28 1249.25 1303.02 1350.36 1263.89 1175.11 1126.94 1079.74 1066.89 1078.85 1108.12 1117.75 1125.77 1123.57 1144.15 1167.68 1188.73 1239.18 1270.19 1304.19

1400

WUA 1200 1000 800 600 WUA

400

WUV 200

WUBA

0 0

5

10

15

20

30 25 ) m 20 ( o r t e 15 m í r 10 e P

S0 Tramo

5 0

0

2

4

6

8

10

Caudal (mcs)

[Escribir texto]

Página 36

37

HABTAE - Hábitat Calculation (IOC9)

37

HABTAE - Hábitat Calculation (IOC9) Hábitat Calculation (IOC9) Q (mcs) 0.2 0.9 1.0 1.5 2.0 2.1 2.5 3.0 3.5 3.9 5.0 6.0 7.1 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 22.0 25.0 28.0 30.0 32.0 36.0 38.0 40.0

Estándar 54.4 416.6 512.9 769.0 950.6 991.6 1081.9 1172.0 1242.7 1296.3 1343.3 1256.6 1166.3 1116.6 1065.9 1050.9 1059.9 1085.8 1094.1 1101.3 1098.2 1117.5 1140.2 1160.6 1210.2 1241.1 1275.2

WUA - Adulto TR Geométrica 517.4 2143.8 2554.5 3398.1 4319.2 4454.0 4776.6 5346.7 5884.4 6229.9 6734.3 6739.3 6721.5 6754.7 6844.2 6931.6 7109.9 7339.6 7406.8 7453.4 7485.0 7657.4 7769.0 7869.2 8053.9 8139.4 8231.1

Lowest 167.13 457.33 543.91 803.66 1020.12 1076.59 1219.38 1398.86 1572.63 1728.92 2053.07 2275.94 2471.31 2624.28 2923.79 3148.05 3392.98 3581.03 3683.21 3756.46 3827.79 3896.94 3948.74 4002.35 4077.34 4105.41 4130.09

WUA

Adulto TR 9000 8000 7000 Estándar Geométrica Lowest

6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0

5

10

15

20

Caudal (mcs)

HABTAE - Idoneidad Mínima - CFMIN (IOC19) Idoneidad Mínima (IOC19) - CFMIN Q (mcs) 0.2 0.9 1.0 1.5 2.0 2.1 2.5 3.0 3.5 3.9 5.0 6.0 7.1 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 22.0 25.0 28.0 30.0 32.0 36.0

CFMIN=0 1114.0 2376.4 2534.9 2783.1 2621.0 2565.7 2431.1 2306.4 2212.4 2143.5 1980.8 1741.9 1567.3 1487.1 1374.7 1295.6 1174.8 1085.5 1056.6 1040.1 1033.5 1026.9 1015.8 998.8 948.0

WUA - Freza TR CFMIN=0.50 CFMIN=0.75 250.3 0.00 889.9 499.33 1011.2 509.19 1069.7 244.04 668.3 0.00 560.0 0.00 194.1 0.00 174.4 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 0.0 0.00 36.1 0.00 40.7 0.00 310.0 0.00 253.4 0.00 154.0 154.01 157.6 157.56 230.9 109.60 231.5 110.69 196.2 111.72 237.3 112.61 235.2 112.93 162.3 113.22 209.6 113.70

WUA

Freza TR 3000

CFMIN=0 CFMIN=0.50 CFMIN=0.75

2500 2000 1500 1000 500 0 0

5

10

15

20

Caudal (mcs)


38

HABTAE - Configuración Cálculo de la Velocidad (IOC14/16/17)

38

HABTAE - Configuración Cálculo de la Velocidad (IOC14/16/17) Configuración Velocidad . Velocidad media en el fondo Q (mcs) 0.2 0.9 1.0 1.5 2.0 2.1 2.5 3.0 3.5 3.9 5.0 6.0 7.1 8.0 10.0 12.0 15.0 18.0 20.0 22.0 25.0 28.0 30.0 32.0 36.0 38.0 40.0

VMEDIA 888.7 2115.0 2353.4 2782.2 2976.4 3032.4 3152.8 3194.5 3282.6 3339.0 3244.9 3009.6 2787.6 2673.2 2432.4 2202.3 1977.7 1880.4 1792.3 1660.8 1465.7 1329.6 1274.1 1228.5 1211.6 1194.5 1236.3

WUA - Alevín Trucha Vnose 20 cm Vnose 10 cm 888.7 888.70 2055.2 2155.05 2283.8 2425.22 2698.0 3002.75 2885.6 3219.33 2933.4 3283.58 3053.3 3442.92 3120.2 3546.13 3233.7 3752.67 3297.0 3860.26 3211.2 3829.02 2995.8 3604.84 2801.9 3362.67 2691.6 3238.37 2467.6 2993.86 2263.1 2729.86 2060.6 2440.70 1991.0 2335.84 1931.7 2274.71 1832.4 2178.38 1659.4 2025.18 1509.8 1901.35 1447.4 1833.93 1382.8 1759.54 1348.9 1683.81 1323.5 1630.22 1357.9 1638.53

WUA

Configuración Velocidad . Velocidad media franja superficial Q WUA - Adulto Tr ucha WUA (mcs) Vmed Colum CELL 40 cm CELL 20 cm 0.2 54.4 55.4 59.51 0.9 416.6 422.2 428.80 1.0 512.9 517.1 519.47 1.5 769.0 769.8 759.43 2.0 950.6 941.5 913.24 2.1 991.6 979.7 947.23 2.5 1081.9 1061.5 1015.67 3.0 1172.0 1136.9 1076.85 3.5 1242.7 1191.2 1122.11 3.9 1296.3 1232.5 1147.99 5.0 1343.3 1214.3 1110.11 6.0 1256.6 1134.5 1038.35 7.1 1166.3 1067.7 983.62 8.0 1116.6 1035.5 958.61 10.0 1065.9 1011.0 962.80 12.0 1050.9 1002.3 968.60 15.0 1059.9 1017.1 987.58 18.0 1085.8 1041.0 1020.02 20.0 1094.1 1058.5 1036.79 22.0 1101.3 1059.6 1038.64 25.0 1098.2 1061.9 1048.04 28.0 1117.5 1080.3 1063.93 30.0 1140.2 1095.8 1079.11 32.0 1160.6 1115.6 1101.44 36.0 1210.2 1169.1 1155.53 38.0 1241.1 1199.4 1186.34 40.0 1275.2 1234.6 1221.80

[Escribir texto]

Alevín TR 4500

Vmed Colum CELL 40 cm Vnose 10 cm

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0

5

10

15

20

Caudal (mcs)

Adulto TR 1600

Vmed Colum CELL 40 cm CELL 20 cm

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0

5

10

15

20

Caudal (mcs)

Página 38

39

HABTAE -Adjacent Velocity

39

HABTAE -Adjacent Velocity

Velocidad en zonas adyacentes S0 Q Adulto Trucha VLIM=70cm/s WUA (mcs) Dist=50 cm 0.2 54.4 54.4 0.9 416.6 416.6 1.0 512.9 512.9 1.5 769.0 769.0 2.0 950.6 950.6 2.1 991.6 991.6 2.5 1081.9 1081.9 3.0 1172.0 1152.2 3.5 1242.7 1148.4 3.9 1296.3 1145.6 5.0 1343.3 916.9 6.0 1256.6 803.3 7.1 1166.3 672.0 8.0 1116.6 586.8 10.0 1065.9 561.8 12.0 1050.9 531.4 15.0 1059.9 485.3 18.0 1085.8 470.9 20.0 1094.1 435.3 22.0 1101.3 428.5 25.0 1098.2 378.3 28.0 1117.5 367.5 30.0 1140.2 375.6 32.0 1160.6 342.8 36.0 1210.2 318.4 38.0 1241.1 304.0 40.0 1275.2 302.8

WUA

WUA

1600

VLIM=70cm/s Dist=50 cm

1400 1200 1000 800 600 400 200 0 0

5

10

15

20

Caudal (mcs)


40

40

[Escribir texto]

Página 40

41

Caso Práctico (Tajo-ESP) - RCE

41

Caso Práctico (Tajo-ESP) - RCE CARACTERIZACIÓN FLUVIAL - Longitud: 225 m. - Pendiente media = 0,0129 (m/m) - Anchura media = 16 m - Secciones Transversales: 13m - Espaciamiento medio: 19 m (mín.97 m, máx. 35 m).


42

Método aforo

Hidrometría Vadeo correntímetro

42 Hidrometría Método aforo Vadeo – correntímetro Espaciamiento medio 0,8 m Caudales Observados (Qobs) (2) - 2,81 m3/s y 5,096 m3/s Nivel de Caudal Cero (NCC): 1) S2 impone NCC a S3 y S4; 2) S12 condiciona hasta S13. Clasificación de Meso-Hábitats - Representatividad: Factor ponderación 0.5 (tabla 1). - Análisis hábitat micro-hidráulico (figura 2): predomina flujo intermedio (<80 cm y <80 cm/s). Tabla 1. Resumen de la caracterización fluvial del tramo.

S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 S10 S11 S12 S13

Tipo Hábitat RAP RAP RAP RAP RAP RAP RAP TAB RAP RAP TAB RAP RAP

Abscisa (m) 0,00 23,29 43,10 63,28 72,19 86,65 110,23 140,23 150,71 164,82 200,35 215,88 225,29

Repres. (%) 9,64 8,92 8,27 6,02 4,84 7,87 11,09 8,38 5,09 8,80 4,69 5,16 3,90

Qobs (m3/s) 1,55 1,89 2,86 2,45 3,24 4,59 2,77 2,43 2,97 2,68 2,98 3,18 2,48

Qcal (m3/s) 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81 2,81

NSL (m) 999,92 1000,26 1000,38 1000,43 1000,56 1000,84 1001,33 1001,72 1001,86 1002,04 1002,51 1002,71 1002,83

NCC (m) 999,21 999,90 999,90 999,90 999,94 1000,11 1000,22 1000,77 1001,00 1001,45 1001,92 1001,92 1002,29

Figura 2. Distribución del micro-hábitat hidráulico durante el c audal de calibración (2,78 3 m /s). El flujo mayoritario es intermedio en profundidad (<80 cm) y v elocidad (<80 cm/s).

[Escribir texto]

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43

Sustrato

43

Sustrato Clasificación: Vegetación, Limo, Arena, Gravilla, Grava, Cantos, Bloque, y Roca. Pr edominan los Cantos (27%), Limo (17%), y Roca (14%). Régimen Hidrológico La Figura 2 ilustra la transformación hidrológica vinculada al desembalse de Alcorlo, cuyo patrón (típico de España) disminuye las aportaciones en otoño-invierno y aumenta las de mayo a septiembre.

Figura 2. Régimen de caudales medios mensuales de entrada y salida del embalse Alcorlo. Mes 1=Octubre. Estación aforos 3102: 1981 – 2006 (24 años completos). Nótese el desfase entre el máximo natural de las aportaciones en invierno y el artificial regulado en verano.

CRITERIOS DE PREFERENCIA BIOLÓGICA Organismo Cacho (Squalius pyrenaicus )

Estadios Al-Ju-Ad

Autor

Procedencia

EVALUACIÓN DEL HÁBITAT Método Modelo de hábitat Índices de Hábitat Tipos de velocidad en celda Intervalo de caudal

Configuración HABTAE 2 WUA (m /m) Media 0-10 m3/s

Opción IOC1 IOC14


44

CAUDALES ECOLÓGICOS

44

CAUDALES ECOLÓGICOS

Períodos Biológicos Estadio SEP Alevín Juvenil Adulto

OCT

NOV DIC

ENE

FEB

MAR ABR

MAY JUN

JUL

AGO

Funciones Q-WUA

Valores Ecológicos 1. Garantizar el progreso de los alevines. 2. Mantener buen estado de los juveniles. 3. Asegurar la pervivencia de los adultos.

Objetivos de Caudal Ecológico 1. Garantizar desarrollo de los alevines (May-Sep): 2. Conseguir nivel idóneo de hábitat para los juveniles (Oct-Abr):

Régimen Básico de Caudales Ecológicos Estadio OCT Alevín

NOV DIC

[Escribir texto]

III Curso Caudales Ecológicos CATHALAC - Julio 2010

ENE FEB mcs

MAR ABR

MAY JUN

JUL AGO SEP mcs Página 44

08/07/2010

III Curso Caudales Ecológicos CATHALAC - Julio 2010

08/07/2010

HSC Categoría III •

Incorpora la Disponibilidad de Hábitat –

Reduce el sesgo de variabilidad ambiental.

–

Emplea Índices de Preferencia: “Forage Ratio” I=

Uso Disponibilidad

Preferencia Profundidad Juvenil 2006

Disponibilidad (Dj)

1.00

Uso (Uj) .800

e c i d n Í

Preferencia (Pj)

.600 .400 .200 .00 0

0.05 0.15 0.25 0.35 0.45 0.55 0.65 0.75 0.85 0.95 1.05 1.15 1.25 1.35 >1.4

Profundidad (m)

J.M.Diez – [email protected]

Ejercicio - HSC Categoría III

I=

Uso Disponibilidad

Ejemplo Curva Preferencia (tipo III) 120 Disponibilidad (Dj)

100 a i c n e u c e r F

Uso (Uj)

80 60 40 20 0 0

5

10

15

20

25

30

35

Velocidad (cm/s)

J M Diez - jmdiez@iaf uva es

40

45

50

55

J.M.Diez – [email protected]

1

Guía de Usuario Del Software PHABSIM 1.20 - CATHALAC Julio2010

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