Long-Term Correlations in São Francisco River Flow: The Influence of Sobradinho Dam

AUTOR(ES)
FONTE

Rev. bras. meteorol.

DATA DE PUBLICAÇÃO

05/08/2019

RESUMO

Resumo Neste trabalho estudamos a influência da construção da barragem de Sobradinho na vazão diária do rio São Francisco, Brasil, analisando correlações de longo alcance em séries temporais de magnitude e sinal obtidas a partir da anomalia das vazões utilizando o método Detrended Fluctuation Analysis. A série de magnitude está relacionada com as propriedades não lineares da série original enquanto que a série de sinal está relacionada as propriedades lineares. Foram analisados os dados de vazão registrados durante o período 1929-2009, divididos nos períodos anterior a construção (1929 a 1972) e após a construção da barragem de Sobradinho (1980 a 2009) em pequenas escalas (menos de 365 dias) e em grandes escalas (mais de 365 dias). Após a construção da barragem de Sobradinho os expoentes-DFA para a série de magnitude aumentaram tanto em pequenas escalas (0,895 para 1,013) quanto para grandes escalas (0,371 para 0,619) indicando que a memória associada a componentes não lineares se tornou mais forte. Para a série de sinais, os expoentes-DFA aumentaram em pequenas escalas (0,596 para 0,692) indicando maior persistência na direção dos incrementos da vazão e diminuíram em grandes escalas (0,381 para 0,259) indicando maior anti-persistência (incrementos positivos são mais propensos a serem suscedidos por incrementos negativos e vice versa). Estes resultados trazem novas evidências quanto as alterações hidrológicas no rio São Francisco causadas pela atividade humana.Abstract In this work we study the influence of the Sobradinho dam construction on daily streamflow of São Francisco River, Brasil, by analyzing long-range correlations in magnitude and sign time series obtained from streamflow anomalies, using the Detrended Fluctuation Analysis (DFA) method. The magnitude series relates to the nonlinear properties of the original time series, while the sign series relates to the linear properties. The streamflow data recorded during the period 1929-2009, were divided in the periods pre-construction (1929 to 1972) and post-construction (1980 to 2009) of Sobradinho dam and analyzed for small scales (less than 1 year) and for large scales (more than 1 year). In post-construction of Sobradinho dam, DFA-exponents of magnitude series increased at small scales (0.895 to 1.013) and at large scales (0.371 to 0.619) indicating that the memory associated with nonlinear components becames stronger. For sign series, the DFA-exponent increased at small scales (0.596 to 0.692) indicating stronger persistence of flow increments direction, and decreased at large scales (0.381 to 0.259) indicating stronger anti-persistence (positive increments are more likely to be followed by negative increments and vice versa). These results provide new evidence on the hydrological changes in the São Francisco River caused by human activities.

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