Avaliação de metodologias de regionalização de vazões mínimas de referência para bacia hidrográfica do Rio São Francisco, a montante do Reservatório de Três Marias / Evaluation of methods of reference for regionalization of the minimum flow rates for the São Francisco river basin hydrological upstream the Três Marias reservoir

Alysson Feliciano Lemos

No presente trabalho, três metodologias de regionalização de vazões mínimas de referência (Q7, 10, para períodos trimestrais e anual, Q90 e Q95) para a bacia do Rio São Francisco, a montante do Reservatório de Três Marias, foram avaliadas. A saber: Tradicional proposta por Eletrobrás (1985a), Chaves et al. (2002) e vazão específica. As características físicas utilizadas na regionalização pelo método tradicional foram a área de drenagem, o comprimento do rio principal, a densidade de drenagem e a declividade média da bacia e do rio principal, extraídas a partir de modelo digital de elevação hidrologicamente consistente, e as características climáticas foram a precipitação total anual e as precipitações do semestre e trimestre mais secos. Os modelos probabilísticos de distribuição de eventos extremos testados para as séries de vazões mínimas foram: Log-Normal a dois e três parâmetros, Pearson III, Log-Pearson III e Weibull. Após a identificação do modelo probabilístico com melhor ajuste aos dados de vazões, foram obtidas, para cada estação fluviométrica, as vazões mínimas com sete dias de duração associadas ao período de retorno de 10 anos (Q7, 10) para períodos trimestral e anual, considerando-se o ano civil. Os valores das vazões associadas a 90% (Q90) e 95% (Q95) de permanência no tempo foram obtidos da curva de permanência de valores diários de cada estação fluviométrica. Nas regionalizações feitas com base nas metodologias de Chaves et al. (2002) e vazão específica houve a necessidade de identificar quatro possíveis situações: 1) seção de interesse localizada a montante de um posto com vazão conhecida, 2) seção de interesse localizada entre dois postos com vazões conhecidas, 3) seção de interesse localizada a jusante de um posto com vazão conhecida e 4) seção de interesse situada em um canal afluente, cuja foz está entre dois postos fluviométricos de um canal de ordem superior. Tanto na metodologia proposta por Chaves et al. (2002) quanto na de vazões específicas, os valores de vazões foram estimados por meio da aplicação de equações específicas para cada uma das situações mencionadas anteriormente. Após a regionalização das vazões mínimas, procedeu-se à comparação dos resultados das metodologias de Chaves et al. (2002) e de vazão específica com os valores observados em cada estação fluviométrica. Já com a metodologia tradicional efetuou-se a comparação dos resultados obtidos no presente trabalho, referente ao período-base de dados de 1978 a 2002, com os apresentados no Atlas Digital das Águas de Minas (ATLAS, 2005), com período-base de 1970 a 2002. A precisão das metodologias foi avaliada por meio da aplicação de dois índices: erro relativo e coeficiente de eficiência de Nash e Sutcliffe. Os resultados indicaram que: os modelos probabilísticos Log-Normal a dois e três parâmetros e Pearson III foram os que melhor se ajustaram aos dados de vazão mínima com sete dias de duração, considerando-se os períodos trimestral e anual das três regiões homogêneas identificadas; a área de drenagem foi a variável mais expressiva para a representação das vazões mínimas de referência no método tradicional, sendo que para a Q7,10 também foram utilizadas a densidade de drenagem e a precipitação do trimestre mais seco; os erros relativos médios e os coeficientes de eficiência de Nash e Sutcliffe das metodologias tradicional, Chaves et al. (2002) e vazão específica, considerando-se a Q7,10 anual, foram de 26,8%, 100,7% e 94,3% e 0,81; 0,94; e 0,93, respectivamente; a obtenção das vazões mínimas de referência baseada em períodos trimestrais proporcionou considerável aumento na disponibilidade hídrica do primeiro e segundo trimestres, em comparação com aquelas obtidas com base em período anual. Os resultados permitiram concluir que: o modelo digital de elevação da bacia do rio São Francisco, a montante do Reservatório de Três Marias, mostrou-se hidrologicamente consistente e possibilitou a determinação automática das características físicas da bacia; a área de drenagem, a densidade de drenagem e a precipitação do trimestre mais seco foram as variáveis que melhor representaram a Q7,10 na regionalização pelo método tradicional; a área de drenagem foi a variável mais expressiva para a representação da Q90 e Q95 na regionalização pelo método tradicional; as metodologias de interpolação e extrapolação baseada em sistemas de informações geográficas e vazão específica não apresentaram resultados satisfatórios nas situações em que a diferença na área de drenagem do local de vazão conhecida com o local onde se deseja conhecer a vazão foi grande; a melhor metodologia de regionalização de vazões mínimas de referência para a bacia estudada foi a tradicional, baseada na utilização de equações de regressão regionais; e a obtenção das vazões mínimas de referência baseada em períodos trimestrais proporcionou considerável aumento na disponibilidade hídrica, flexibilizando o processo de outorga de uso da água, principalmente nos períodos mais chuvosos do ano.

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