Academic literature on the topic 'HEC-HMS'

Thesis (M. Eng.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Civil and Environmental Engineering, 2013.<br>Cataloged from PDF version of thesis.<br>Includes bibliographical references (p. 135-136).<br>The Manafwa River basin spans several districts in Eastern Uganda. Over the years, frequent floods have constantly posed a great threat to the local communities in these districts. The Uganda Red Cross Society (URCS) intends to design a precipitation based flood forecasting system for the Manafwa River Basin. Towards this end, the URCS initiated collaboration with MIT's Department of Civil and Environmental Engineering in January 2013, in an attempt to establish a hydrologic modeling system that relates upstream precipitation with downstream stream discharge using ArcGIS, HEC-HMS and HEC-RAS. This work is dedicated to present the progress in the modeling endeavor, provide technical guidance to the extent possible, and facilitate hydrologic modeling efforts of similar nature. The main focus is on the loss methods used in HEC-HMS: the Curve Number loss method and the Initial and Constant loss method It is found out that the neither the Curve Number nor Initial and Constant loss method is perfectly suitable to modeling both short-term and long term simulations. The Curve Number method is able to better model the precipitation-runoff processes in short term simulations. The Initial and Constant loss method tends to underestimate water volume runoff in short term simulations from what is observed The Curve Number loss method produced results that are on average closer to observed values in short term simulations; however, the resulting curve number values from calibration are considerably lower than the estimated values.<br>by Yan Ma.<br>M.Eng.

This thesis presents the design concepts and development of an interface (Pre- Pro2004) utilizing geodatabases for the Hydrologic Modeling System (HMS) of the Hydrologic Engineering Center (HEC). HMS is a rainfall-runoff model which supports lumped-parameter as well as distributed-parameter based modeling. PrePro2004 uses the spatial-analysis as well as data handling capabilities of ArcGIS. The spatial data are processed to create input files for HMS. These input files and the output from HMS are stored in two geodatabases which were developed using data model concepts. The tools are provided to reproduce an HMS model from the data inside these geodatabases. The interface is developed based on the DataCentric approach which brings different hydrologic and hydraulic models together. This approach aims to attain a long-term goal of utilizing the same data for different hydrologic or hydraulic models with additional model specific requirements. Two case studies are presented to show the applications of the tools developed. The first case study details the creation of HMS input files for Salado Creek watershed with Digital Elevation Model as input. It includes the importation of an existing HMS model for Salado Creek watershed as Appendix C. The second case study details the creation of HMS input files for the Bull Creek watershed, with land use and soil type data as inputs. It describes the capabilities of tools developed in detail.

Orientador: Célia Regina Lopes Zimback<br>Coorientador: Luís Gustavo Frediani Lessa<br>Coorientador: Manuel Esteban Lucas Borja<br>Banca: Zacarias Xavier de Barros<br>Banca: Francienne Góis Oliveira<br>Banca: Osmar Delmanto Junior<br>Banca: Diego Augusto de Campos Moraes<br>Resumo: O uso inadequado dos recursos naturais é um dos principais problemas enfrentados pelos países. Considerando a extensão territorial das bacias hidrográficas, a utilização de ferramentas de geoprocessamento baseado no Sistema de Informações Geográficas (SIG) são apropriadas para o monitoramento hidrológico por meio do planejamento, controle, armazenamento e execução de informações. A Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lavapés tem suas nascentes principais e seus afluentes dentro da área urbana do município de Botucatu-SP-Brasil, com isso o monitoramento, mapeamento e planejamento ambiental dessa área é de fundamental importância para a sua recomposição e conservação. A bacia de estudo foi dividida em três formações geológicas: Adamantina, Serra Geral e Pirambóia/Botucatu e sua produção de água foi quantificada por meio de um modelo hidrológico associado ao SIG, utilizando o Método de Curva Número (CN). Em relação aos resultados obtidos para os valores de infiltração e escoamento superficial, a Formação Adamantina (CN=97,87) apresentou uma alta impermeabilização do solo, a Formação Serra Geral (CN=73,97) um aumento do escoamento superficial, e a Formação Pirambóia/Botucatu (CN=67,29) altas taxas de infiltração. Quanto à vazão, em todas as simulações realizadas a Formação Adamantina apresentou valores superiores às demais formações e a Formação Pirambóia/Botucatu foi superior a Formação Serra Geral devido sua maior área de captação, embora apresente um valor de CN inferior. Comparand... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo)<br>Abstract: Inadequate use of natural resources is one of the main problems faced by the countries. Considering the territorial extent of the Hydrographic Basins, it becomes necessary to use geoprocessing tools based on Geographic Information System (GIS) for the hydrological monitoring by planning, control, storage and execution information. The Ribeirão Lavapés Hydrographic Basin has its main springs and its tributaries within the urban area of the city of Botucatu-SP-Brazil, so the monitoring, mapping and environmental planning of this area is of fundamental importance for its recomposition and conservation. The study basin was divided into three geological formations: Adamantina, Serra Geral and Pirambóia/Botucatu, and its water production was quantified by means of a hydrological model associated with GIS, using the Number Curve Method (CN). Regarding the results obtained for the infiltration and surface runoff values, the Adamantina Formation (CN = 97.87) presented a high waterproofing of the soil, the Serra Geral Formation (CN = 73.97) an increase of the surface runoff, and Pirambóia/Botucatu Formation (CN = 67.29) high rates of infiltration. As for the flow rate, in all simulations, the Adamantina Formation presented higher values than the other formations and the Pirambóia/Botucatu Formation was superior to the Serra Geral Formation due to its higher catchment area, although it presents a lower CN value. Comparing the flow rate, in both return periods, of the mean geological formations with that of the Ribeirão Lavapés Hydrographic Basin as a whole, it was observed that in the 1 hour rainfall the values were higher in the formations, while at 6 and 12 hours, its was ...<br>Doutor

Submitted by JULIANO BÖECK SANTOS null (julianobsantos@gmail.com) on 2017-06-30T20:35:23Z No. of bitstreams: 1 MODELAGEM HIDROLÓGICA HEC-HMS DA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIBEIRÃO LAVAPÉS, BOTUCATU-SP.pdf: 2020411 bytes, checksum: 793b6ebe446b79be6f17fa06f731e91a (MD5)<br>Approved for entry into archive by LUIZA DE MENEZES ROMANETTO (luizamenezes@reitoria.unesp.br) on 2017-07-03T14:17:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 santos_jb_dr_bot.pdf: 2020411 bytes, checksum: 793b6ebe446b79be6f17fa06f731e91a (MD5)<br>Made available in DSpace on 2017-07-03T14:17:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 santos_jb_dr_bot.pdf: 2020411 bytes, checksum: 793b6ebe446b79be6f17fa06f731e91a (MD5) Previous issue date: 2017-05-02<br>Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)<br>Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)<br>O uso inadequado dos recursos naturais é um dos principais problemas enfrentados pelos países. Considerando a extensão territorial das bacias hidrográficas, a utilização de ferramentas de geoprocessamento baseado no Sistema de Informações Geográficas (SIG) são apropriadas para o monitoramento hidrológico por meio do planejamento, controle, armazenamento e execução de informações. A Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lavapés tem suas nascentes principais e seus afluentes dentro da área urbana do município de Botucatu-SP-Brasil, com isso o monitoramento, mapeamento e planejamento ambiental dessa área é de fundamental importância para a sua recomposição e conservação. A bacia de estudo foi dividida em três formações geológicas: Adamantina, Serra Geral e Pirambóia/Botucatu e sua produção de água foi quantificada por meio de um modelo hidrológico associado ao SIG, utilizando o Método de Curva Número (CN). Em relação aos resultados obtidos para os valores de infiltração e escoamento superficial, a Formação Adamantina (CN=97,87) apresentou uma alta impermeabilização do solo, a Formação Serra Geral (CN=73,97) um aumento do escoamento superficial, e a Formação Pirambóia/Botucatu (CN=67,29) altas taxas de infiltração. Quanto à vazão, em todas as simulações realizadas a Formação Adamantina apresentou valores superiores às demais formações e a Formação Pirambóia/Botucatu foi superior a Formação Serra Geral devido sua maior área de captação, embora apresente um valor de CN inferior. Comparando a vazão, em ambos os períodos de retorno, da média das formações geológicas com a da Bacia Hidrográfica do Ribeirão Lavapés como um todo, observou-se que na duração de chuva de 1 hora os valores foram superiores nas formações, enquanto que em 6 e 12 horas, foram superiores na bacia como um todo. Assim, pode-se concluir que os dados de entrada disponíveis e os parâmetros utilizados tornaram o modelo uma boa ferramenta na simulação de eventos na previsão de cenários, assim como, para futuras tomadas de decisões pelos gestores dos recursos hídricos.<br>Inadequate use of natural resources is one of the main problems faced by the countries. Considering the territorial extent of the Hydrographic Basins, it becomes necessary to use geoprocessing tools based on Geographic Information System (GIS) for the hydrological monitoring by planning, control, storage and execution information. The Ribeirão Lavapés Hydrographic Basin has its main springs and its tributaries within the urban area of the city of Botucatu-SP-Brazil, so the monitoring, mapping and environmental planning of this area is of fundamental importance for its recomposition and conservation. The study basin was divided into three geological formations: Adamantina, Serra Geral and Pirambóia/Botucatu, and its water production was quantified by means of a hydrological model associated with GIS, using the Number Curve Method (CN). Regarding the results obtained for the infiltration and surface runoff values, the Adamantina Formation (CN = 97.87) presented a high waterproofing of the soil, the Serra Geral Formation (CN = 73.97) an increase of the surface runoff, and Pirambóia/Botucatu Formation (CN = 67.29) high rates of infiltration. As for the flow rate, in all simulations, the Adamantina Formation presented higher values than the other formations and the Pirambóia/Botucatu Formation was superior to the Serra Geral Formation due to its higher catchment area, although it presents a lower CN value. Comparing the flow rate, in both return periods, of the mean geological formations with that of the Ribeirão Lavapés Hydrographic Basin as a whole, it was observed that in the 1 hour rainfall the values were higher in the formations, while at 6 and 12 hours, its was higher in the basin as a whole. Therefore, it can be concluded that the available input data and the parameters used have made the model a good tool in simulating events in scenario prediction, as well as for future decision making by water resource managers.<br>CNPq: 140206/2014-0

Las inundaciones son uno de los fenómenos naturales más catastróficos a las que el hombre ha tenido que enfrentarse. Desde tiempos atrás, las ciudades se establecieron en áreas cercanas a los márgenes de ríos con el fin de abastecerse de agua para consumo propio y para el desarrollo de sus actividades agrícolas o ganaderas. Sin embargo, el hecho de situarse cerca de un río, también los expone a enfrentar posibles desbordes y frecuentes inundaciones. Piura es una de las regiones norteñas que sufre constantemente los efectos del Fenómeno El Niño (FEN) que, por lo general, se manifiesta con lluvias torrenciales y desborde de ríos que en conjunto generan inundaciones afectando seriamente a la población. El río Piura, el cual en la mayor parte del año presenta caudales insignificantes, aumenta su caudal considerablemente ante la presencia de este fenómeno llegando a sobrepasar el flujo normal promedio y produciendo inundaciones en áreas aledañas donde se localiza la ciudad, como las ocurridas en 1925, 1983, 1998 y 2017. El presente estudio intenta determinar los hidrogramas de diseño y las áreas de inundación en la ciudad para diferentes períodos de retorno partiendo desde la recolección de información pluviométrica de las estaciones, completación de datos faltantes, el análisis estadístico para precipitaciones de 24 horas, el modelamiento hidrológico de precipitación-escorrentía utilizando el software HEC-HMS para obtener los hidrogramas y los caudales máximos instantáneos, el modelamiento hidráulico en el software HEC-RAS para la simulación de inundación, la delimitación de las áreas inundables y, finalmente, se proponen medidas para reducir el efecto de desborde del río. Dentro de esta perspectiva, el trabajo se divide en cinco capítulos: El primer capítulo define el problema de investigación y los objetivos, el segundo capítulo aborda el marco teórico, en el tercero se presentan las características de la cuenca del río Piura, el cuarto capítulo describe la metodología llevada a cabo para alcanzar los objetivos propuestos y en el quinto capítulo se discuten los resultados.

O processo de urbanização vem ocorrendo na maioria das cidades brasileiras de forma desorganizada. Desse modo, um problema recorrente que afeta diversos municípios brasileiros são as inundações. A falta de um planejamento que levasse em consideração a drenagem urbana no início do desenvolvimento das cidades acaba criando condições para que as inundações sejam deflagradas a cada época chuvosa. Assim, mostra-se necessária a planificação de medidas preventivas e corretivas que abordem essa questão, a fim de que os prejuízos causados pelas inundações sejam minimizados. Dessa forma, a modelação hidrológica aparece como uma poderosa ferramenta, ao tornar possível uma análise das medidas de controle, através da criação de cenários e simulação de eventos hidrológicos. Nesse contexto o presente trabalho tem como objetivo analisar, por meio de simulação hidrológica e hidráulica, o desempenho de algumas medidas de controle de inundação, estruturais e não-estruturais. Para tanto, com o auxílio do programa ArcGIS 9.3 e imagens de satélite de alta resolução, a bacia hidrográfica do Córrego do Gregório, em São Carlos SP, foi digitalizada e foram criados cenários alternativos que incorporaram as medidas de controle. Através da utilização dos softwares HEC-HMS e HEC-RAS foram realizadas as modelações hidráulica e hidrológica, utilizando tempos de retorno de 25, 50 e 100 anos para a chuva de projeto. Com os resultados obtidos (hidrogramas de cheia e manchas de inundação referentes a cada tempo de retorno), foi possível analisar as medidas comparando-se os diferentes cenários, e concluiu-se, para este caso, que os melhores resultados correspondem à associação das medidas estruturais e não-estruturais. Contudo, também foi verificado que, mesmo com a concretização do cenário mais favorável, o problema das inundações não seria satisfatoriamente equacionado, o que revela a necessidade de se considerar outras medidas para minimizar os prejuízos decorrentes das inundações, tais como medidas de controle na fonte, seguros contra inundações e sistemas de alerta antecipados.<br>The urbanization process has taken place in most Brazilian cities in a disorganized way, and floods are a recurring problem that has affected many municipalities. The lack of a planning that takes into account the urban drainage in the early development of the cities creates conditions for floods to occur in every rainy season. Therefore, the planning of preventive and corrective measures is necessary to address this issue in order to minimize the flood damages. Hydrological modeling appears as a powerful tool, as it enables the analysis of the flood management measures through the creation of scenarios and simulations of hydrological events. In this context, this dissertation analyzes the performance of some structural and nonstructural flood control measures by means of hydrologic and hydraulic simulations. The basin of the Gregório Stream, in São Carlos - SP, was scanned and scenarios that incorporate the management measures were created, both with the aid of software ArcGIS 9.3 and highresolution satellite images. Hydraulic and hydrologic modelings were performed by HEC-HMS and HEC-RAS software programs using return periods of 25, 50 and 100 years for the design storm. The results (flood hydrographs and flooding areas for each return period) allowed analyzing the measures by comparing the different scenarios and the best results corresponded to the association of structural and nonstructural measures. However, even by implementing the best scenario, the problem of flooding would not be satisfactorily solved, revealing the need to consider other measures to minimize flood damage, such as runoff source control measures, flood insurance and early warning systems.

Made available in DSpace on 2014-07-29T15:01:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Thiago Augusto Mendes.pdf: 1579754 bytes, checksum: 97b3cf99f922e3e8f0387617e13d2db4 (MD5) Previous issue date: 2008-08-22<br>In spite of Brazil being the country with one of the largest quantities of dams on the planet, there is no study that confront the influence of small dams collapse on major dams. This is very important from a strategic and planning point of view, since much of the energy produced in the country comes from hydroelectric installed in rivers. Althought the hydroelectric sizing is done following strict security techniques, the upstream reservoirs, in most cases are not. This factor leads to great uncertainty about safety of these dams. Thus, this work is important to the development of a methodology able to quantify how small dams affect the safety of large dams. The purpose was set a vulnerability rate to disruption of these small dams, thereby providing data for municipal, state and federal entities about the real situation for granting, construction and operation of dams. The determination of vulnerability rate was made with simulations conducted in the HEC-HMS hydrological model, thereby determining the additional flow from the disruption of dams along the upstream of the dam under study. The study site chosed was the basin of the Meia Ponte river - GO, precisely the Rochedo s hydroelectric, where 30 reservoirs were evaluated for disruption. It was found that the flow that reaches the Rochedo s reservoir, without considering the disruption of reservoirs located upstream (1.222 m³/s) for a return period of 10,000 years is about 31% higher than the flow planned for Rochedo, that is 935 m³/s, as informed by the Energy Company of Goiás (CELG, 2008). The calculated vulnerability rate was 1,31 for a return period of 10,000 years without considering the disruption of the upstream reservoirs and were suitable for a reservoir that was built in the 50's. However the flow that reaches the Rochedo s reservoir, considering the disruption of the upstream reservoirs for a return period of 10,000 years (1.880 m3/s) is much higher than flow considered without disruption of the upstream reservoirs. The calculated vulnerability rate goes to 1,54 for a return period of 10,000 years, wich is considered a high value that deserves care assessment<br>Apesar do Brasil ser o país com uma das maiores quantidades de barramentos do planeta, não existe um estudo que seja de conhecimento desse autor, que confronte a influência do colapso dos pequenos barramentos sobre grandes represas. Este aspecto é muito importante do ponto de vista estratégico e de planejamento, uma vez que boa parte da energia produzida no país vem das hidroelétricas instaladas em rios. Embora estas hidroelétricas tenham o seu dimensionamento feito seguindo rigorosas técnicas de segurança, os armazenamentos em reservatórios de montante, na maioria dos casos não o são. Este fator leva a uma grande incerteza quanto ao nível de segurança destas barragens. Dessa forma, este trabalho terá importância no desenvolvimento de uma metodologia capaz de quantificar o quanto as pequenas barragens afetam a segurança das grandes barragens. O objetivo foi definir um índice de vulnerabilidade ao rompimento dessas pequenas barragens, ajudando assim os órgãos municipais, estaduais e federais a constatar a real situação para outorga, construção e operação de barragens. A determinação do índice de vulnerabilidade será feita a partir de simulações realizadas com o modelo hidrológico HEC-HMS, determinando assim o acréscimo de vazão proveniente do rompimento das barragens localizadas à montante da barragem em estudo. O local de estudo escolhido foi a bacia hidrográfica do rio Meia Ponte - GO, precisamente a usina hidroelétrica de Rochedo, onde 30 barramentos foram avaliados para o rompimento. Verificou-se que a vazão que chega ao reservatório de Rochedo sem considerar o rompimento dos barramentos localizados à montante (1.222 m³/s) para um período de retorno de 10.000 anos é cerca de 31% maior que a vazão planejada para Rochedo, que no caso é de 935 m³/s, conforme informação fornecida pela Companhia Energética de Goiás (CELG, 2008). O índice de vulnerabilidade calculado foi de 1,31 para um período de retorno de 10.000 anos sem considerar o rompimento dos barramentos à montante, mostrando-se adequado para um reservatório que foi construído na década de 50. Já a vazão que chega ao reservatório de Rochedo, considerando o rompimento dos barramentos à montante para um tempo de retorno de 10.000 anos (1.880 m3/s) é muito superior à vazão considerada sem o rompimento dos barramentos à montante. O índice de vulnerabilidade calculado passa a ser de 1,54, para um período de retorno de 10.000 anos, considerado um valor alto merecendo cuidados de avaliação.

Computer modeling is the powerful tool for simulating nature’s behavior; however, still more efforts are need for reaching perfect simulation with computer models (especially in the hydrological field of study). In this Master’s thesis, the accuracy of the HEC-HMS computer model for long term rainfall-runoff simulation was evaluated across Sweden. Five different catchments from north to south of Sweden were selected and then simulation have done for 34 years of available data. Simulation was conducted using daily, monthly and yearly time scale resolutions. Results from the north to the south of Sweden were completely different. Simulated runoff and observed runoff in northern catchments followed the same pattern over different time scales but in the southern part of Sweden the results had different patterns in space and time. The best results with HEC-HMS were found in the northern catchments with steep main river slopes. In the southern catchments the model could not predict runoff in any realistic manner at any time and space scale. In total the HEC-HMS model cannot simulate the rainfall runoff for long periods of simulation across Sweden. This is especially true in southern parts of the country dominate with low elevation catchments. However, with regards to its ability for event-based simulation HEC-HMS could be a suitable tool to simulate flood event discharges that are needed for road or other hydraulic structures designs. But, this would require significant amounts of calibration and model development.

Submitted by Isaac Francisco de Souza Dias (isaac.souzadias@ufpe.br) on 2015-10-22T17:32:21Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) VersãoBiblio_LarissaBatista_Diss_UFPE_PPGEC_GRH_2015.pdf: 3785832 bytes, checksum: 935efbfbfe308f7ca28092c3a1c2ca54 (MD5)<br>Made available in DSpace on 2015-10-22T17:32:21Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) VersãoBiblio_LarissaBatista_Diss_UFPE_PPGEC_GRH_2015.pdf: 3785832 bytes, checksum: 935efbfbfe308f7ca28092c3a1c2ca54 (MD5) Previous issue date: 2015-07-06<br>CAPES<br>Mudanças no meio ambiente causadas por ações antrópicas e dinâmicas naturais são evidentes com o aumento do número de eventos extremos, dentre os quais se destacam as inundações por sua abrangência, recorrência e potencial de destruição. A gestão de desastres e as consequentes políticas de mitigação de danos passam pela compreensão do comportamento e interações entre os componentes do risco chamados indicadores. Para tal, foi estabelecida e aplicada metodologia de classificação de indicadores de risco no município do Cabo de Santo Agostinho, Pernambuco, Brasil. Inserida na bacia do rio Pirapama, a cidade do Cabo constitui área em plena expansão com grande relevância econômica para o Estado. Esta pesquisa faz parte do convênio Ministério das Cidades / GEGEP – UFPE - Projeto “Elaboração de cartas geotécnicas de aptidão à urbanização frente aos desastres naturais nos Municípios de Camaragibe; Abreu e Lima; Cabo de Santo Agostinho; Jaboatão dos Guararapes, localizados na Região Metropolitana do Recife, Estado de Pernambuco”. Foram simulados eventos extremos com o uso dos modelos HEC-HMS e HEC-RAS. O modelo hidrológico (HEC-HMS) foi calibrado possibilitando aquisição de hidrogramas para áreas sem dados de vazão observados. O modelo hidrodinâmico (HEC-RAS) simulou eventos em regime permanente para os picos de vazão detectados nos anos de 2000 e 2010, e com auxílio da ferramenta de geoprocessamento, foi possível gerar mapas de profundidade, velocidade e exposição. Foi selecionada uma área na sede do município para estimativa dos danos resultantes das cheias. Foram utilizadas curvas cota-dano desenvolvidas para a cidade de Itajubá/MG. Foi observada a influência fundamental da profundidade para os cenários pós-enchentes, a contribuição determinante da exposição para a origem dos prejuízos e a atuação dos danos diretos para a quantificação da vulnerabilidade, uma vez que são elementos acessíveis. O dano por m2 chegou a R$ 80,29 e se refere apenas à área construída com uso residencial selecionada para a análise.