Análisis SEFA

SEFA fue desarrollado para proporcionar un conjunto integrado de herramientas para la evaluación del caudal ambiental, como se contempla en el análisis de caudal incremental (IFIM).
SEFA Versión 2 permite la importación de múltiples conjuntos de velocidades desde archivos de texto, Excel o archivos PHABSIM y RHABSIM existentes. La versión 2 es compatible con la versión 1.
La principal ventaja de la versión 2 de SEFA son los métodos adicionales de predicción de velocidad que son posibles con múltiples conjuntos de velocidades.

El programa proporciona un conjunto de herramientas que permite evaluar los efectos de la alteración del flujo caudal en varios parámetros físicos. Por ejemplo, los distintos resultados pueden ser gráficos o tablas que muestren cómo parámetros como la idoneidad ponderada por área (AWS, anteriormente llamada WUA, o HPU en España), el oxígeno disuelto, la temperatura del agua, los niveles de inundación y las funciones de los sedimentos varían con el flujo. DespuésLuego, los cambios en el régimen de caudalesflujo pueden examinarse más a fondo mediante el análisis de series de tiemporales para evaluar los cambios en la frecuencia, la magnitud y el momento de las variables hidrológicas y variables como la idoneidad ponderada por área y la inundación.

Presentación

Los resultados generalmente se muestran como gráficos. Cuando se muestra cualquier gráfico, también se puede mostrar una ventana de texto que contiene los datos. Los gráficos y el texto se pueden copiar en el portapapeles.

Importar/exportar

Se pueden importar y convertir varios tipos de archivos en un archivo SEFA. Los tipos son texto delimitado (txt hab), excel (xls xlsx), RHYHABSIM (rhb), RHABSIM (rhb), texto PHABSIM DOS (*.ifg) y archivos de Windows PHABSIM (*.phb, etc.).
Un archivo SEFA se puede exportar como un archivo de texto (.hab). Luego, el archivo de texto podría importarse para recrear el archivo SEFA inicial. Esto es útil para crear una copia de seguridad de texto de un archivo y su calibración. También proporciona un método alternativo para ver los datos, cuando está familiarizado con el formato de texto.

Comprobación de datos

Se proporciona un procedimiento para comprobar los datos y la calibración. Los resultados se enumeran en una ventana de texto y, si hay algún problema, se muestran como texto azul. Hay bastantes controles. Estos incluyen verificar:

  • nombres de sustrato del archivo de entrada versus que se ingresan contra los tipos de sustrato que asume el programa.
  • curvas de altura-caudalcalificación.
  • niveles.
  • % de composición de los tipos de sustrato que suman 100%.
  • presencia extremo de valores negativos de velocidad.
  • las compensaciones están todas en orden creciente o decreciente.
  • datos medición de calibración que incluyen enumera el ratio entre variación de nivelcambio de etapa/variación cambio de flujo, resaltando valores excepcionalmente altos o bajos

 

Modelos y curvas de idoneidad del hábitat

Se proporciona un módulo de programa separado para el análisis de datos de idoneidad del hábitat y el desarrollo de curvas de idoneidad del hábitat y modelos estadísticos. Las curvas de idoneidad del hábitat se importan desde archivos de texto a una biblioteca. Los modelos estadísticos multivariantes (modelos aditivos generalizados o GAM) pueden desarrollarse en TimeTrends e importarse a la biblioteca de idoneidad del hábitat para su uso en análisis de hábitat. Por lo general, se trata de modelos logísticos aditivos generalizados o de Poisson, pero son posibles otros tipos de modelos. Por lo general, las mediciones de presencia/ausencia o abundancia de peces se utilizarían para desarrollar un GAM basado en las características del hábitat (p. ej., profundidad, velocidad y sustrato).

Análisis de idoneidad hidráulica/del hábitat

La variación de los parámetros hidráulicos y la idoneidad del hábitat con el caudal del río flujo se puede mostrar en tres escalas, punto, sección transversal y tramo de río alcance. La mayoría de los análisis se pueden realizar para cualquier combinación de tramos y secciones transversales.
Por defecto, el hábitat se evalúa utilizando curvas o modelos riterios de idoneidad de profundidad, velocidad y sustrato. Es posible utilizar cualquier combinación de estos criterios. Además, en la evaluación se pueden incluir otros criterios, como un índice de sustrato o un índice de refugiocobertura.

Análisis de caudales flujo fluctuantes

Esto produce un gráfico que muestra cómo se reduce el hábitat a medida que aumenta la magnitude cantidad de fluctuación del caudalflujo. El eje izquierdo es la idoneidad ponderada por área (AWS) y el eje inferior es la proporción de la fluctuación del caudal.
El efecto de las fluctuaciones de caudal flujo en el hábitat hidráulico se modela sobre un caudal flujo base. El caudal flujo base se considera como el caudal flujo normal y que la fluctuación hace que el caudal flujo caiga por debajo de lo normal y aumente con respecto por encima ade lo normal.

Análisis de pasajeo

Se puede calcular la variación del ancho de paso (ancho total y ancho contiguo máximo) con el caudalflujo.

Modelado de sedimentos

Los requisitos de caudales de arrastre de finos flujo de descarga se pueden estimar calculando el área de arrastre en del lecho del río la corriente descargada (profundo,a y superficial) utilizando los criterios de descarga de Milhous. También se pueden mostrar la velocidad, la velocidad de corte, la tensión de corte adimensional, el tamaño de los sedimentos suspendidos y el tamaño de los acarreos a carga del ríolecho.
El % del área del río en el que se depositarán sedimentos o arena también se puede calcular usando la curva de Shields para el inicio del movimiento (es decir, el movimiento/la deposición se produce cuando el esfuerzo cortante adimensional es 0,056.
La variación longitudinal en la concentración de sedimentos en suspensión se puede calcular suponiendo que no haya entrada de sedimentos. En este caso se modela el proceso de sedimentación de partículas finas (lecho de río adherentepegajoso) en el agua siguiendo el trabajo de Einstein (1968) sobre la sedimentación en nidosde redds.

Modelado de la temperatura del agua

Se pueden utilizar dos métodos (Lagrangian y Theurer) para calcular la variación de la temperatura máxima, mínima y media diaria del agua con la distancia río abajo. También es posible utilizar datos meteorológicos y de series temporales de temperatura del agua para la calibración y el modelado.

Modelado de oxígeno disuelto

Se proporcionan procedimientos para calcular los parámetros de oxígeno disuelto (reaireación, respiración y producción) a partir de datos registrados y así se pueden para utilizar estos parámetros para calcular el efecto del flujo caudal en el oxígeno disuelto.

Análisis de flujo y series temporales de hábitat de series temporales

Se utiliza un asistente de importación para importar un archivo de texto o EXCEL que contiene datos de fecha y flujocaudal. Se reconoce una amplia variedad de formatos de fecha. La fecha puede estar en orden dd/mm/aa o mm/dd/aa. Muchos de los siguientes análisis son aplicables a otros tipos de datos de series temporales.
Estos datos pueden mostrarse como gráficos y usarse para calcular estadísticas de duración del caudalflujo, estadísticas de caudal flujo estacional e indicadores de alteración hidrológica.
Se pueden llevar a cabo análisis similares para la idoneidad ponderada del área (AWS, anteriormente denominada área utilizable ponderada WUA, o HPU en España).
La frecuencia, el momento y la duración de la inundación de las riberaseña se pueden calcular para una altura específica sobre el caudal base.
Se puede calcular la frecuencia y la duración de los eventos. Se pueden especificar múltiples criterios para eventos (por ejemplo, caudalflujo > 10 y caudalflujo < 100).

Detalles de cálculo y opciones de PHABSIM

Los métodos predeterminados se recomiendan para uso general, pero las preferencias se pueden configurar para permitir una emulación de los métodos IFG4 para la calibración N de Manning, el cálculo de la velocidad y el cálculo de las curvas de calificación.
De forma predeterminada, SEFA calcula la idoneidad del hábitat mediante la interpolación lineal entre los puntos de medición de la sección transversal. Por ejemplo, si un punto se mide en la orilla del agua y el siguiente en el agua a una profundidad de 0,5 m, el programa calculará la idoneidad del hábitat en incrementos de 0,025 m de 0 a 0,5 m. Si no se marca esto, la idoneidad del hábitat solo se calculará calcularse en los puntos de medición, como se hacía en PHABSIM
Las relaciones de altura-caudal clasificación log-log se derivan para pares de mediciones de nivel del aguaetapa-caudaldescarga. El método predeterminado es ajustar la curva a través del caudal de muestreo (caudal en la campaña completa de mediciones, survey flow) flujo de la encuesta y el mejor ajuste por mínimos cuadrados a otros pares de nivel y caudal de etapa. Este método es más apropiado si la sección transversal del estudio se basa en profundidades de agua medidas, porque no introduce errores de profundidad espúureoios al predecir los niveles de agua en el caudal de muestreol estudio.
El método alternativo es el utilizado en IFG4 (PHABSIM) para ajustar la curva a través de todos los pares de niveletapa-caudaldescarga. El método de predicción y calibración de velocidad predeterminado es calcular el N de Manning y el VDF del transporte a partir de la capacidad hidráulica -conveyance- (que esuna función del radio hidráulico) en los puntos de medición. Cuando se predicen las velocidades para un flujo caudal dado, se calculan a partir de la capacidad hidráulica transporte y luego se ajustan para que sean el mismo ratio que proporcionen el flujo dado por la relación entre el caudal flujo simulado medido y el caudal medido (survey flow). Con este método predeterminado y el método predeterminado de curva log-logcalificación logarítmica, las velocidades que se predicen previstas para el caudal en el flujo de de medición (survey flow) la encuesta serán las mismas que las velocidades medidas en campo para ese caudal.
El método alternativo es el que se usa en IFG4 (PHABSIM), donde los valores de N de Manning se calculan a partir de la profundidad del agua en cada punto de medición y la pendiente correspondiente a dicha de la sección transversal (generalmente la pendiente predeterminada de 0,0025). Cuando se predicen las velocidades para un flujo caudal dado, se calculan usando la ecuación de Manning (N, profundidad y pendiente), y luego se ajustan las velocidades para que den dicho caudalel flujo dado.


Cálculo de la idoneidad del hábitat.

Hay tres métodos disponibles para calcular el índice de idoneidad combinado. El valor predeterminado es que los valores de CSI se multipliquen para formar un único índice combinado.
Cuando el nivel del agua es más alto que la orilla izquierda o derecha, el borde del agua se estima por extrapolación lineal. Sin embargo, si la pendiente del talud es inferior a 0,05 (valor predeterminado), se crea un talud vertical. PHABSIM siempre crea bancos orillas verticales.
Las relaciones de descarga nivel del agua-caudal (o altura-caudal) de etapa calculadas usando la ecuación de Manning (MANSQ) asumen que la rugosidad hidráulica varía con el caudalla descarga. El método alternativo es permitir que la rugosidad varíe con el radio hidráulico.

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