Regionalização de vazões de referência Q7,10 e Q90

Abstract

A presente pesquisa teve por objetivo o estudo de métodos de estimativa de vazões mínimas de sete dias consecutivos com período de retorno de dez anos (Q7,10) e de vazões mínimas associadas à permanência de 90% no tempo (Q90), por meio da regionalização hidrológica. As metodologias consideradas foram Eletrobrás (1985a), Eletrobrás (1985b) e Chaves et al. (2002). As características físicas utilizadas na regionalização pelo método Eletrobrás (1985a) foram área de drenagem (A), comprimento do rio principal (L), densidade de drenagem (Dd), declividade média da bacia (Sm) e declividade média do rio principal (SL), extraídas a partir de modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC), e a característica climática considerada foi a precipitação média anual (P). A região de estudo está compreendida entre as bacias dos rios Doce e Itabapoana. Os valores de Q7,10 foram estimados considerando a distribuição probabilística Log-Normal a três parâmetros e os valores das vazões associadas a 90% de permanência no tempo (Q90) foram obtidos da curva de permanência de valores diários de cada posto fluviométrico. As equações de regressão foram definidas a partir de duas regiões consideradas hidrologicamente homogêneas. Estudo complementar foi realizado para a bacia do rio Itapemirim. Os modelos obtidos foram avaliados considerando coeficientes de determinação ajustados (R²a), erros padrões fatoriais e resultados do teste F. Para as metodologias de Chaves et al. (2002) e Eletrobrás (1985b), os valores de vazões foram estimados por meio da aplicação de equações específicas, para cada condição de posicionamento dos postos fluviométricos. Procedeu-se comparações dos resultados da utilização das metodologias consideradas, com os obtidos por outros trabalhos na região de estudo, através do cálculo de erros médios percentuais e coeficientes de eficiência de Nash e Sutcliffe. Observou-se que o modelo digital de elevação obtido foi hidrologicamente consistente e possibilitou a determinação automática das características físicas da bacia. Área de drenagem, comprimento do rio principal e declividade média da bacia foram as variáveis presentes nas equações de melhor ajuste, tanto para as vazões Q7,10 como para as vazões Q90, pelo método Eletrobrás (1985a). A metodologia Eletrobrás (1985a) foi a que permitiu a obtenção de equações apresentando melhores estimativas de vazões Q7,10 e Q90, para a região de estudo

The main objective of the research was the study and application of different methods for estimating ten years return period minimum annual seven consecutive days low flows (Q7,10) and minimum flows associated with remaining 90% in time (Q90), for the region between Doce and Itabapoana basins, through the hydrological regionalization. The three compared methods are: Eletrobrás (1985a), Eletrobrás (1985b) and Chaves et al. (2002). The physical characteristics used in the regionalization by the Eletrobrás (1985a) method were drainage area (A), length of the main river (L), watershed drainage s density (Dd), watershed medium slope (Sm) and main river slope (SL), extracted from a hydrological consistent elevation model (HCDEM). Climatic characteristic was represented by average annual rainfall (P). Q7,10 values were estimated by fitting three parameter Log-Normal probability distribution. Q90 values were obtained from daily permanence curve for each water discharge gaging station. Regression equations were estimated for two hydrographic regions. Additional analyses was made for the Itapemirim watershed. Results were compared, taking into consideration determining coefficients, factorial standard deviations and results of F-tests. By the methods Chaves et al. (2002) and Eletrobrás (1985b), the discharges were estimated by the applying different equations, depending on the relative location of the discharge gaging stations. Results obtained by the different methods were compared with those from previous studies developed for the study region by using two indexes: percentual error average and Nash and Sutcliffes s efficiency coefficient. The results indicated that the digital elevation model obtained for the study area was hydrologically consistent and allowed automatic estimation of basin physical characteristics. Drainage area, length of the main river and watershed medium slope were the variables that best represented Q7,10 and Q90 in the Eletrobrás (1985a) regionalization method. The Eletrobrás (1985a), based on regional regression equations, allowed the obtaining of the best fitting equations to the Q7,10 and Q90 variables