Modelagem hidrológica em pequenas bacias hidrográficas com ausência de séries históricas de dados fluviométricos

• Autor(a) principal: Comini, Ulisses Bifano
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: LOCUS Repositório Institucional da UFV
• Texto Completo: http://www.locus.ufv.br/handle/123456789/20912
• topic: Bacias hidrográficas - Brasil; Modelagem; Recursos hídricos; Engenharia de Água e Solo

A ausência de dados históricos em pequenas bacias hidrográficas tem levado ao desenvolvimento de métodos de estimativa de vazões que permitam o planejamento dos usos múltiplos dos recursos hídricos nestas áreas. Neste contexto, o objetivo do presente trabalho foi aplicar e avaliar o modelo hidrológico chuva-vazão desenvolvido por Silveira et al. (1998) para a bacia hidrográfica do ribeirão São Bartolomeu, a montante dos reservatórios de captação de água da Universidade Federal de Viçosa (UFV), visando ao auxílio na tomada de decisão e no planejamento de recursos hídricos na ausência de séries históricas de dados fluviométricos. O Método Silveira (MS) se apresenta como modelo capaz de estimar as vazões medianas e mínimas para pequenas bacias hidrográficas onde inexistam séries históricas, a partir de três medições de vazões que caracterizem o deplecionamento em um período de estiagem. A medição de vazões foi necessária para a obtenção do Coeficiente de Decaimento das Vazões (K b ), que caracteriza o decaimento das vazões no tempo, e do Coeficiente de Infiltração (C inf ), parâmetro de ajuste que representa o percentual da precipitação que abastece o reservatório subterrâneo. Para aplicação do MS utilizou-se de 351 dados diários de vazão, observados entre 2014 e 2016, que permitiram a seleção de períodos de estiagem e cálculo dos parâmetros K b e C inf . Cada par de parâmetros (K b e C inf ) foi considerado um cenário para simulação das vazões diárias para o período de 2014 a 2016. Para cada critério de seleção dos períodos de estiagem, dois cenários formados pelo par de parâmetros médios obtido dos demais cenários foi simulado adicionalmente. Com os dados diários simulados para cada cenário selecionado foram elaboradas as curvas de permanência, com ênfase nas permanências de 50 a 95%, e obtidos os valores das vazões de referência Q 50 e Q 95 . O melhor cenário simulado foi escolhido para uma nova rodada de simulação para os períodos de 1975 a 2005 e 1975 a 2016, visando a comparação com os valores adotados atualmente para planejamento dos recursos hídricos no Estado de Minas Gerais. Por fim, avaliou-se também a possibilidade de utilização do MS em situações de escassez hídrica na área de estudo, em comparação com as metodologias adotadas atualmente para alocação dos usos em momentos de crise hídrica. Os critérios adotados para seleção do período de estiagem permitiram a utilização de sete cenários para simulação do comportamento das vazões no período de 2014-2016. A avaliação das curvas de permanência mostrou tendência de subestimativa das vazões associadas às maiores permanências, fato atribuído aos longos períodos de estiagem observados durante a estação seca. Os erros percentuais para os cenários variaram de - 69% a 13%, para a faixa de 50 a 95% da curva de permanência, não havendo melhoria significativa no desempenho para os cenários médios simulados. Os erros percentuais para Q 50 e Q 95 variaram de -7 a 91% e -31% a -100%, respectivamente. O melhor cenário considerado, dentre os sete utilizados, apresentou erro percentual médio de 12% para a faixa de 50 a 95% e o menor erro para a Q 95 (-31%). Os erros absolutos foram de 1,08 e 0,36 L/s.km 2 para Q 50 e Q 95 , respectivamente. O Erro Quadrático Médio e o Coeficiente de Willmott relativo foram de 0,50 e 0,77, respectivamente. De forma geral, as simulações permitiram a obtenção de resultados satisfatórios, entretanto mostraram que é necessário ter cautela na seleção do período de estiagem para fins de obtenção dos parâmetros do modelo. A utilização do Método Silveira como alternativa para planejamento em situações de escassez apresentou potencialidade para auxiliar na alocação de vazões, permitindo a adoção de valores mais reais em comparação com as vazões mínimas de referências atualmente adotadas na área de estudo.