当前的世界环境

因此，在马德拉岛建立了四个水文单位：

图3：马德拉岛的水文地质框架（资料来源：22.）． 点击这里查看图

据普拉达称等人．^23.马德拉岛的水文地质模型将其含水层分为三种不同类型:(i)悬浮含水层、(ii)基础含水层和(iii)分隔含水层。

悬浮含水层位于较高的高度，并且在渗透水遇到透气性或不渗透层并且保留时形成。这些进一步细分为肤浅而深。第一个位于更高的水平，并且更容易受到气候变化的影响，它们在整个水文中的流动变化，取决于补充，其中一些甚至耗尽。深悬浮含水层也位于高度，但下降，流量对气候变化不太敏感。

由于对火山环境的异质性和不连续性，基础含水层从一定的深度位置。在这些连续的含水层分区中，有不同的压力水平。

分区含水层是因为马德拉岛的火山通常是裂缝类型。整个火山岩建筑物由限制基础含水层的颠覆静脉横跨，从而产生附近隔间之间的潜在变化。该隔间负责位于不接受充电的区域的隔间或干细胞。

图4:马德拉岛水文地质模型(来源:23.）． 点击这里查看图

主要水管(溪流)的特征

地理位置

利用地理信息系统(ArcGIS)的计算软件和数字环境地图集(研究院做消费品展），可以确定正在研究的水文盆地的地理位置。

图5：分析了河流盆地的位置（来源：作者）。 点击这里查看图

河流域Ribeira dos Socorridos是位于CâMarade Lobos市的东部部门，并与东部的城市城市城市的水文盆地边界，以北方为北方的水文盆地桑塔纳并向西与河流域Vigario和Ribeira布拉瓦以及大西洋向南流动的地方。

图6:Ribeira Dos Socorriidos.在Câmara de Lobos -马德拉岛市(资料来源:作者)。 点击这里查看图

河流域Ribeira做Vigario位于同一市的中南部地带，东临Socorriidos.河流，一个小条带向北部的Ribeira Brava河流域，到了西部的河流的河流Caldeira.并做Campanario形成边界和南部的南部位于大西洋。

图7:Ribeira做Vigario在Câmara de Lobos -马德拉岛市(资料来源:作者)。 点击这里查看图

这些信息只用于对水文盆地的地理位置进行预览，然后通过数字地形模型对它们进行划分和水系网络。

地理学特征

气候特征

在这种水文盆地中的气候表征的因素是影响整个马德拉岛的同样的因素。使用数字环境的图表的Shapefiles再次（研究院做消费品展)和ArcGis地理信息系统软件，对Socorridos河流域1960 - 1991年的年平均气温和年平均降水量进行了气候分析。

地质特征

通过ArcGis软件在马德拉岛地质图中投影正在研究的各个水文盆地，可以更好地了解相对于每一个火山喷发阶段的情况。

土壤特性

在…的河流域Ribeira Dos Socorriidos.与大多数马德拉群岛的情况相反，最具代表性的土壤群是“意外地体”(Accident Terrane)，即“地区地形事故”(TAd)子群，它从上游开始，向下游逐渐变细。在水文盆地的东部和中部也有一个小的扩展，属于Umbric Andosols (ANu)亚群。最后，在靠近河口处，我们在一个小的、不具代表性的扩展区域中有三个亚群，分别是中性崎岖地形(TAe)、中性河流土(FLe)和普通黑土(PHh)(图8)。

图8：分析的水文盆地的土壤图（资料来源：调整24.）． 点击这里查看图

至于Vigário河流域，就像在马德拉岛的大部分地区一样，在该流域的中心地区是一组主要存在的土壤，Andosols (AN)，更具体地说，是Umbric Andosols (ANu)。在遥远的北部只有一小部分是由分散崎岖地形(TAd)组成的。在盆地南部，还有其他类型的土壤，如EutricCambisols (CMe)和Chromic Cambisols，都属于Cambisols (CL)，也有一小块玻璃暗色土(ANz)和Haplic黑土(PHh)(图8)。

方法

根据图9所示的图表，目前的作品是在对该主题的研究和文献综述开发的，其次是准备库存 - 其中对研究区域的视觉分析进行了视觉分析。通过摄影表征（照片和图像）和通过ArcGIS软件的数字地面地图的收集和处理，组织，治疗和分析所有结果/数据的所有结果/数据之后在组织，治疗和分析之前获得的结果/数据。作为最后一步，介绍了与开发工作有关的结论。

图9:方法方案。(资料来源:作者)。 点击这里查看图

结果与讨论

几何特征

如今，由于技术进步，所有地理数据都是数字化的。使用地理信息系统软件即ArcGIS软件，可以分析数字地形模型，从而获得所有必要的数据以表征水文盆地。为此目的，基本上使用“空间分析师”模块，为分析和不同空间模型的创建提供了高级和复杂构建的工具⁹．

Digital Terrain模型是由Madeira的自主区域的地理信息和地籍服务的董事会提供，这是一组“光栅”格式的制图文件，所有必要的Altimetry分析水文盆地。

救济功能

通过等高曲线，可以描述水文盆地的地形和高度，将地形表面的高度(纵坐标)与位于这些高度以上的盆地地区(横坐标)联系起来。因此，我们可以肯定，水文盆地的地形起伏是用图形表示的。这代表了对盆地中不同地形与平均海平面之间高程变化的研究。通过这条等高曲线，可以确定最高高度、最低高度和平均高度。

上文上，为了定义低度曲线，使用了ArcGIS软件中的盆地的数字地面模型。定义了100米100米的轮廓线;因此，通过自动计算该软件，可以从口腔到水文盆的最高点之间的每个级别曲线之间的相应区域获得。图10显示了水文盆地的高度测量图Ribeira Dos Socorriidos.和Ribeira做Vigario使用ArcGIS软件获取。

图10：水文盆地的低沉地图（资料来源：作者）。 点击这里查看图

通过在ArcGIS软件中可视化该低位测地图的属性表，可以确定水文盆地的最大高度Socorriidos.流，即Z_马克斯= 1860米，和Vigario流，是Z_马克斯= 1410。关于最小高度，由于两个盆地都流入大西洋，那么它们的最小高度为Z_闵= 0米。

排水网络特性

排水网络是一种自然系统，由几个能够运输地表水的互联通道，基本上从雨水到嘴。

一个排水网络可以有不同的形状，从最复杂的到最简单的，这取决于它的分支类型。最常见的是树枝状、放射状、角状和平行状的水系网。

关于网络的排水类型，存在两种不同的形式，当水道不流向大海或海洋时，当水道出口时，外兽人在海洋或海洋中。

的Socorriidos.河流域和Vigario河流盆地有一个树突式排水网络，因为水线在所有方向上运行。该网络类似于树的分支。至于排水型，随着水文盆地流入大西洋，它们被归类为exoteric。简而言之，计算了允许表征各个排水网络的所有参数（参见：表2）。

表2：河流盆地特征摘要（资料来源：作者）。

参数	Ribeira Dos Socorriidos.	Ribeira做Vigario
区域	38,74公里.2	15,42公里.2
周长	37岁的50公里	19日,91公里
Gravelius紧性指数(KC）	1,70	1,43
伸长指数(Kl）	95	4、19
形式因素（kF）	0,12.	0, 27
平均海拔(ZMed.）	931年,41米	663,84米
平均高度（hMed.）	931年,41米	663,84米
主要水道长度（L）	17673,12米	9415,21米
主要水道的最大高度	1475米	1320米
主要水道的平均坡度（我Med.）	0083年	0,140
主要水道的等效高度(Zeq.）	787,90	1049,13
主要水道(ieq.）	0,045	0,111
斜坡10-85（i10-85）	0,057	0,125
救济指数（我宽慰）	0,141	0,186
盆地的平均斜率	40,76º	97º
盆地的平均斜率	86年,20%	46岁的57%
特拉的层次结构	订单5.	订单4.
水道数量	528	207.
水道的总长度	125,257公里	70664公里
Shreve层次结构	250级	104级
平均分叉比(Rb）	1,56	87
集中时间（Témez）	1H08M.	0H48M.
专注时间(大锅饭)	1 h20m	0H45M.
集中时间(Giandotti)	2H06M.	1H27M.
平均浓度时间	1 h32m	1 h00m
水系密度(Dd）	3、23公里/公里2	4,58 km / km2
土地平均课程（Pl）	154年,8米	109,2米
水密度（dh）	14河道/公里2	14河道/公里2

每个水文盆地的洪水峰流量将使用理性方法计算，其中仅解决液体流量，即仅由水组成，其等式是：



洪水峰流量（Q）以m表示^3./s为重现期T(年)，径流系数(C)为无量纲值，平均降雨强度(i)为mm/ h，使用面积(a)为km^225.．

返回期（t）描述了超出特定极端原点的预测（平均值）时间（多年）。返回期通常适用于显示事件存在的发生率 - 即使它经常被误解为发生发生的可能性⁵．

径流系数（c）基本上考虑降水损失，包括虽然具有不同的相对重要性，截取损失，渗透，表面保留和蒸散，以及径流扩散。这种系数也是返回时段的函数，随着返回期的增加而增加，以表达降水损失的降低^26.．

降水强度（i）是应用理性公式的必要参数。为此，我们使用Matos和Silva推荐的强度/持续时间/频率曲线（IDF）^27.，考虑到等于浓度 - 时间（t）的降水持续时间，这对应于最不利的情况。

在收集了之前的数据后，就可以计算每个水文流域的洪峰流量(式1)。

表3:水文流域洪峰流量(资料来源:作者)。

	喷咀流量(m3./秒)
Ribeira Dos Socorriidos.	168年,32
Ribeira做Vigario	87,18

本研究的结果证实了DROTA的洪水风险报告^10.．事实上，该报告允许我们考虑这项研究的结果既令人满意和有效。

此外，这项研究使我们可以在马德拉岛的这些水文盆地表征。背景下，毫无疑问，对岛屿的每个水文盆地进行分类，考虑到洪水的风险以及对人们的生活的影响。

固体运输和暴力校正措施

对水文盆地可靠运输的研究挑战开展。在流中通常没有点在其中可以测量移动沉积物的体积。该卷本身的量化是挑战测量。

收敛到水文网络并由河流运输的固体材料在水文盆地起作用的沉积物过程中，并取决于与水发生和流动相关的若干机制。

水文行为、土地形态、土地利用和土地占用等与侵蚀、搬运和泥沙沉积机制的顺序和时间演替相对应，其中水是其主要原因。在侵蚀过程中，我们可以区分以下几个阶段:

1. 表面摇滚风化;
2. 土壤和表面岩石的碎片;
3. 通过腐蚀剂脱离表面颗粒，其包括通过质量运动，沉淀和径流产生的沉积物去除;
4. 侵蚀沉积物的搬运;
5. 沉积物沉积;
6. 沉积物固结。

作为固体材料的主要来源，可以区分以下类型的跨越空间的侵蚀：

1. 斜坡和接收盆地分布径流引起的分布式侵蚀;
2. 集中的水流在早期的河道中造成沟、沟或切口，造成局部侵蚀;
3. 通过分布或浓缩流动从斜坡或质量移动的沉积物。

这些沉积物经侵蚀和径流后，由斜坡或排水网络输送，按其输送能力可分为:

1. 侵蚀洪流;
2. 运输种子，或平衡;
3. 沉积种子。

1. 沉积物进料到排水网络;
2. 在流出流动中将支流沉积物融入水上沉积物;
3. 从床的底部和岸边脱离沉积物;
4. 沉积物运输;
5. 沉积物沉积。

关于沉积物运输，其中液压输送能力大于沉积物进料，通过广义或局部侵蚀显示后果。这种类型的侵蚀可以具有以下特征：

1. 底部切口;
2. 梯田和冲积矿床;
3. 银行山体滑坡和斜坡基地;
4. 位于障碍物、河床或突出在河岸上的侵蚀物。

1. 底部材料的运输，对应于底部存在的粒度计的材料;
2. 洗涤材料的运输，对应于小于底部材料的材料和所考虑的部分床外的原料。

当底部固体物质移动时，流动速度的几次增加导致颗粒相互滚动和滑动的体积增加。根据Quintela⁴，有三种固体运输方式，其按照平均值的降低，运输颗粒的典型尺寸呈现：

1. 固体拖曳运输，其中粒子滚动或滑动在底部;
2. 跳跃的固体运输，其中粒子通过小跳跃或在底部滑动和滚动的方式交替移动;
3. 悬浮固体运输，其中颗粒在流动中移动，偶尔接触底部。

水文流域的暴雨修正措施

当一个水文盆地经历强烈的侵蚀性的活动,这可能会导致一些torrentiality河流政权,尤其是上游部门的支流——由于斜坡的斜率和缺乏植被的情况下,要尽量减少的后果同样的侵蚀性的活动和暴雨。

由于马德拉岛的特定地质和地貌性质，河流河流域的大部分地区都有利于高生产固体物流，这构成了岛上发生的褐变的最危险组分。因此，减少了流离失所的固体材料的总体积是风险管理和免受冲积后果的优先措施。

用于拦截和临时保持固体材料的实施系统或横向结构被认为是保护暴露于危险的关键区域的优先级度量。可以实现的各种类型的作品和干预措施在以下小节中描述。

水坝

大坝通常是用耐腐蚀材料构建的结构，有助于减少水流并增加固体材料的沉积^28,29,30．

事实上，安装一个大坝改变了水道的沉积和形态环境 - 使有必要研究其在工程工作中的环境和社会影响。因此，要了解大坝在沉积层面的影响，有必要在洪水期间和之后感知上游和下游的影响。当存在更高流量时，大多数沉积物运输发生在较高流动时，因此，运输能力更大^28、29．

大坝的结构导致在坝上游产生储存器 - 导致流速降低，随后的固体货物沉积;还导致下游减少固体运输的过程^28、29．

由于固体的总输运量与流速成正比，随着流速的减小，固体的输运量也随之减少，堆积在大坝上游。水库的死水由较大的沉积物和较小的颗粒组成，前者在水库入口处堆积，有时会形成一个三角洲，后者在悬浮状态下停留较长时间，并在下游靠近大坝表面的地方沉积^30.．

十字架

横梁通常称为缩进，特别适用于山区溪流。这些具有控制底部和银行的侵蚀的主要功能，并避免在下游的广义沉积^31、32（图11）。

水道床中的横向窗台用于固定床的底部，降低流速，运输能力和侵蚀。此外，这一事实对河流重新平衡进行了。它们适用于促进沉积物保留，减少底部固体运输，固定丘陵的平衡斜率，并稳定边缘（图11）。

图11：交叉窗台上Vigario(资料来源:作者)。 点击这里查看图

热刺

河流的刺刺是从一个银行中穿过主床的平滑结构，占据各个横截面宽度的一部分。这些结构的主要目的是在明确定义的部分中提供流动的浓度，并稳定流动部分，以最小化底部和银行的一般腐蚀^32.．

因此，马刺转移和引导流动的脉络，并保护河岸免受侵蚀。这些可以直接凹入边缘或在连续边缘保护。根据所采用的几何结构，这些凸起促进了沉积物的滞留——即，将河床的水平固定在边缘的底部，并将水道的下沉偏转到河床的中心区域。

马刺可以被归类为闭合或打开;它们可以在两种情况下浸没或淹没嵴，完全或部分，水平或水平或淹没的曲线。封闭的腹股沟是具有核心的固体结构，即经济原因，通常由水道底部的材料构成，受涂层保护。打开的刺刺是允许通过它们渗透到渗透的大部分流动的结构，使流量偏转小于封闭的刺激（图12）。

就在马刺的下游之后，流线相对于各自桥台所在的边缘有一个凹面曲率，这导致底部材料向该边缘移动，从而导致局部淤积^32.．

图12:混凝土骨刺(来源:33.）． 点击这里查看图

堰

堰是用混凝土建造的重型结构，通常是开放的，有一个或多个开口，或网格。

这些堰可以有不同的格式和配置，取决于要实施的地方的特点。但它们的主要功能是:让不会造成破坏的较小沉积物通过，并保留可能对其安装地点的下游地区造成危险的大型沉积物。在日本进行的几项研究证实了这些开式堰在防止冲积物方面的有效性。所有这些研究得出的结论是，改变堰口之间的间距可以减少冲积物的破坏性影响，让泥沙在堰口之间通过。缩小并保留那些具有最大破坏力的区域^34,35,36．

这种类型的建筑是最近在丰沙尔市建造的，也就是在圣若昂溪流，在圣诞老人Luzia流(图13)，并在JoãoGomes.流。建造了12个开式堰来保留大量的固体物质，防止其进入河口和市中心，就像已经发生的那样，即2010年2月20日。

图13：Weir位于圣诞老人LuziaStream (Funchal)(来源:作者) 点击这里查看图

底部和边缘涂层

底部和河岸的衬砌，或河流的河道，目的是保护河岸和底部，以保护它们免受侵蚀和挖掘(图14)。这种涂层通常由混凝土制成，可以增加流量，以确保沉积物的输送，避免固体材料在不需要的地方淤积^37.．

图14：覆盖底部和银行Vigario(资料来源:作者)。 点击这里查看图

在水文盆地中建议这种措施受到强烈侵蚀的，特别是在城市地区和具有大型暴流流量的地方。该解决方案还允许侧翼流的斜坡的更大一致性，但另一方面，它具有强烈的环境和视觉冲击。

洪水缓解措施

根据REIS⁸，防洪工程有助于“（......）控制流向主要路线的水量，允许控制水道的形态演化，也允许减少固体运输并防止水道侵蚀水道和床的床”。

洪水缓解措施又细分为两类，即结构性措施和非结构性措施。在这方面，表4显示了每组缓解措施的目的和实际例子^11.．

表4：洪水缓解措施的类型（资料来源：作者）。

	措施
origen.	结构	非结构性
目的	(在行政层面)从水力或水文角度，在可洪区域的水平(流量、洪水高度等)减少一个或多个洪水参数。	(在所有权级别)，在管理、规范和立法级别建立-即DL n.º130/2012,6月。
例子	水坝和保留盆。	市政紧急计划。
	河床改造和河道整治。	洪水警告和预测系统。
	在排水盆地进行修改。	洪水保险。
	尽量减少防水区域。	水域中植被的修复和恢复，特别是在水文网络附近的区域。
	建筑的保护。	向公众培训和信息（一般）。

将研究扩大到其他案例研究(即在国家一级)，就有可能核实可在该区域实施的其他减轻结构性和非结构性洪水风险的措施。下面列举了一些例子:

结构措施

1. 清淤:清除淤积在河底的沉淀物的措施;
2. 建筑物 - 在公共水域范围内的建筑物，毗邻地区，银行或溪流的床和他们的支流，应该是反思的主题。由于它所代表的特点和威胁程度，该建筑必须是搬迁提案的目标。
3. 创建潮汐-降水警报系统-所建议的系统必须实时地将降水值与潮汐联系起来。因此，每当出现大量降水(等于或大于导致2010年马德拉群岛发生的上次洪水的值)，再加上涨潮期间，应向民防资源发出警报;
4. 使警报系统更接近市民-拟议的系统考虑通过流动通讯设备向市民发出警报和通讯。因此，申请为iPhone和安卓系统应免费提供，免费，实时发出警报和通信。

1. 洪水保险-确定在被划为溪流毗邻区域和公共水域的区域内拥有资产的所有所有人有义务进行洪水保险的战略;
2. 土地交流 - 必须在洪水缓解时进行市政及其所有者（公共或私人实体）之间的土地交换;
3. 应定期监测遗产元素和地点 - 应定期监测遗产元素和考古站点，明确在作品或洪水集团后明确评估，以便在合理的情况下为受影响的元素建立建议。

结论

在过去的二十年中，在马德拉岛岛的水文盆地和稳固运输核算的表征中，有巨大的投资，促进了河流液压基础设施会计装置的地方和区域发展，引入了缓解措施．这是为了避免或最大限度地减少自然灾害情况（Alluvium）并保障马德拉岛人口的福祉。

本工作侧重于研究水文盆地的表征Socorriidos.和Vigario在马德拉岛上的河流域和他们的固体运输的会计。关于水文盆的表征，旨在评估水文盆地的形态学特征Socorriidos.和Vigario流域。为了对这些流域进行形态表征，需要利用ArcGIS软件对这些流域的面积、周长和轴长进行划定，利用ArcGIS软件对流域的所有指标/描述参数进行表征。这些与该区域气候有关的指数/参数解释了需要人为干预来建设河流水利基础设施和实施缓解措施。

固体运输是一个自然的、复杂的、相互依存的过程，受人为因素影响越来越大，往往需要对河流水力基础设施进行维护干预。

由于这是马德拉岛的一个重要问题，因此有必要表征它涉及的过程，是一些研究作品的发展的相同主题。这是由于马德拉岛的特定地质和地貌性质，而河流盆地的大部分地区都有利于高生产固体物流，这构成了岛上发生的加苏的最危险组分。因此，需要减少流离失所的固体材料的总体积，这是风险管理和防止激增的后果的优先措施。

因此，它一直是这些研究与固体运输有关的目的，以综合方式表征涉及的过程;因此，允许建立比较和校准的术语，以及用于拦截和临时保留固体材料的系统或横向结构的实现。这被认为是保护暴露于危险的关键领域的优先措施。

这项研究的复杂性在于获取数据，以便对该地区的水文盆地进行描述Socorriidos.和Vigario应突出马德拉岛的溪流，以及他们的固体运输的核算。事实上，有关任何特定实体，数据或会计的，无法获得稳固的运输会计。

前瞻性研究线

在整个研究中开发的工作可能是在水文盆地表征中创建方法方法的先决条件，以及使用ArcGIS软件的计算机化方式所有这一切的所有这一切。这可能被证明是一个资产，用于加强所开发的工作或作为可能在提到的方法方法中介绍的新干预或改进的基础。

关于从河流河流的核算的核算Socorriidos.和Vigario在马德拉岛的河流盆地，知道这是由主要水道输送的沉积物造成的，主要是由前面提到的河流斜坡上的层流侵蚀造成的河流盆地和水流通道本身的侵蚀。因此，水流和水道的特性，连同沉积物的特性，是决定相对于参考水文流域的主要水线的固体输运的主要因素。

通过拖动（沉积物沿着主水线的底部移动）或通过悬浮液（沉积物在水中移动，距离主要水线底部的沉积物（沉积物在水线内移动）时，可以两种方式发生固体运输。

因此，水文盆的固体运输的核算，从而测定了在提到的水管盆地水线的特定部分中的固体流动;因此，它可以以下列方式之一执行：

1. 获得理论关系总是或多或少地涉及到现象的简化;
2. 实验室实验导致固体流动观测与流动液压特性的关系;
3. 现场测量也旨在获得固体流动和流动水力特性之间的经验关系。

后者是导致更现实和可靠的结果，主要的水管道进行测量。水道取样程序的目的;因此,是获取足够数量的固体夹杂传输数据量和悬挂为了定义运输总量的沉积物和识别流动液体和固体之间的相关性在不同的情况下,有关水的不同部分线河流域。

然而，这一过程存在许多困难，即获取样品和与实地测量相关的高成本，这是这一途径略有探索的主要原因之一。

虽然障碍验证，但在改善马德拉岛的水文盆地和稳固运输核算过程中，我们认为这将是支持管理，保护和环境，社会和经济增强的基础 -旨在最小化先前描述的发作。

确认

我们想感谢该项目“Projeto Turismo：Caraterização，Impacto E Sultentabilidade Do Turismo da Madeira）（M1420-01-0145-Feder-000007），由Madeira计划的共同资助，由Madeira计划，葡萄牙，2020年，和欧洲联盟通过欧洲区域发展基金，属于研究小组CITUR，马德拉，旅游研究中心，开发和创新。

资金来源

旅游项目:caraterização, impact to e sustentabilidade do Turismo da Madeira”(m1420 -01-0145- federo -000007)，由葡萄牙2020年马德拉计划14-20和欧盟共同资助，通过欧洲区域发展基金，该基金隶属于马德拉市旅游研究、发展和创新中心CITUR研究小组。

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