Análise da estacionariedade de séries de vazão na bacia do rio Zambeze

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Macassa, Esmério Isabel João, 1982-
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/64548
Resumo: Orientador: Professor Dr. Heinz Dieter O. A. Fill
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spelling Macassa, Esmério Isabel João, 1982-Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e AmbientalFill, Heinz Dieter Oskar August, 1937-2021-06-09T16:23:53Z2021-06-09T16:23:53Z2019https://hdl.handle.net/1884/64548Orientador: Professor Dr. Heinz Dieter O. A. FillDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Recursos Hídricos e Ambientais. Defesa : Curitiba, 16/09/2019Inclui referênciasResumo: O presente trabalho pretende investigar a estacionariedade das vazões anuais e sazonais e as possíveis causas da eventual não estacionariedade, para auxiliar o projeto e implantação adequada de obras hidráulicas na bacia do rio Zambeze. Para tanto são aplicados métodos de Análise Exploratória de Dados (EDA), baseado na análise visual de gráficos da variação da vazão em função do tempo e alguns métodos estatísticos para verificar a probabilidade da existência de estacionariedade das séries hidrológicas. Foram utilizados ainda testes de hipóteses paramétricos (t de Student e F de Senedecor) e testes não paramétricos (Mann- Whitney, Coeficiente de Spearman e Pettitt). As técnicas apresentadas foram aplicadas a 6 estações fluviométricas da bacia. A análise de estacionariedade foi avaliada sobre as vazões médias, máximas e mínimas, anuais e sazonais. Os resultados dos testes estatísticos de Mann- Whitney, Spearman, F de Snedecor e t de Student corroboram com os resultados da EDA, sendo que as vazões das estações a montante dos reservatórios, Katima Mulilo (68017), Senanga (2- 400) e Lukuku (2-030), apresentam-se estacionárias, enquanto que as de jusante, Tete (320), Matundo Cais (387) e Zumbo (310), são não estacionárias. O maior número de rejeições da hipótese nula nas estações de Tete (320), Matundo Cais (387) e Zumbo (310) é verificado quando a série é dividida nos períodos antes e depois da implantação dos reservatórios (1959 e 1974), comprovando a influência destes sobre as vazões. Pode-se verificar ainda que a estação de Zumbo tem menos rejeições quando comparado com os outros dois postos, enfatizando a influência dos reservatórios, pois aquela, sofre apenas a influência de Kariba. Os resultados do teste de Pettitt, mostram que as quebras registadas nas séries são em geral estatisticamente significativas, porém, na sua maioria não coincidem com os anos de implantação dos reservatórios de Kariba e Cahora Bassa, com exceção das vazões mínimas nas estações de Tete (320), Matundo Cais (387) e Zumbo (310). Desta forma, pode-se concluir que o comportamento não estacionário das vazões médias, máximas e mínimas, anuais e sazonais nas estações de Tete (320), Matundo Cais (387) e Zumbo (310) na bacia do Zambeze é consequência da operação de reservatórios, pois nota-se grandes diferenças nos resultado dos testes para as vazões dos postos a montante e a jusante. Porém, não se deve descartar a possível influência de outros fatores como mudanças climáticas e uso do solo que não foram objeto de análise neste trabalho. Palavras-chave: Séries de vazões, Testes estatísticos, Estacionaridade.Abstract: The present work aimed to investigate the stationarity of annual and seasonal flows and the possible causes of nonstationarity, to assist in the design and adequate implementation of hydraulic works in the Zambezi basin. In order to do so, methods of Exploratory Data Analysis (EDA), based on the visual analysis of flow graphs as a function of time as well as some statistical methods are applied to verify the possible stationarity of the hydrological series. In order to verify statistically the stationarity parametric hypothesis tests (Student's t and Senedecor's F) and non-parametric tests (Mann-Whitney, Spearman's Coefficient and Pettitt) were used. The techniques were applied to 6 fluviometric stations of the basin. The stationarity analysis was evaluated on mean, maximum and minimum, annual and seasonal flows (summer and winter). The results of the Mann-Whitney, Spearman, F and Snedecor statistical tests confirm the results of the EDA, with the flows of stations upstream of the reservoirs, Katima Mulilo (68017), Senanga (2-400) and Lukuku (2-030), are stationary, while those downstream, Tete (320), Matundo Cais (387) and Zumbo (310), are non-stationary. The highest number of rejections of the null hypothesis at the Tete (320), Matundo Cais (387) and Zumbo (310) stations is verified when the series is divided in the periods before and after the reservoir implantation (1959 and 1974). The tests show that recjection the Zumbo station is less than at the other two stations, emphasizing the influence of the reservoirs. The Pettitt test also show discontinitics of the series however, most of them do not coincide with the years of implementation of the Kariba and Cahora Bassa reservoirs, with exception of the minimum flows at Tete (320), Matundo Cais (387) and Zumbo (310). As a conclusion it can be assumed that the non-stationary behavior of the mean, maximum and minimum, annual and seasonal flows at the stations of Tete (320), Matundo Cais (387) and Zumbo (310) in the Zambezi basin is mostly influenced by the operation of reservoirs, as there are large differences in the behavior of upstream and downstream flow rates. However, the influence of other factors such as climatic changes and land use which have not been analyzed in this study should not be ruled out. Keywords: Flow series, Statistical tests, Stationary.1 arquivo [170] p. : il. (algumas color.).application/pdfZambeze, RioRecursos HídricosHidrologia - ModelosMetodos estatisticosVazanteAnálise da estacionariedade de séries de vazão na bacia do rio Zambezeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - ESMENIO ISABEL JOAO MACASSA.pdfapplication/pdf4513238https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/64548/1/R%20-%20D%20-%20ESMENIO%20ISABEL%20JOAO%20MACASSA.pdf8c9e478921f9b4e588a54c4dd6d624c1MD51open access1884/645482021-06-09 13:23:53.399open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/64548Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-06-09T16:23:53Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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