Regionalização de vazões com base em modelo digital de elevação para a bacia do Rio Paraíba do Sul

Abstract

A regionalização de vazões tem sido realizada com o objetivo de disponibilizar informações hidrológicas em locais sem dados ou com poucas informações disponíveis, porém a determinação das características físicas das bacias de drenagem para cada local de interesse limita consideravelmente a aplicação dos resultados de um estudo convencional de regionalização de vazões. Uma das soluções para esse problema é a automação do processo de delimitação de bacias, utilizando-se de modelo digital de elevação hidrologicamente consistente (MDEHC). O objetivo principal deste trabalho foi a regionalização de vazões máxima, mínima e média de longo período e da curva de permanência para a bacia hidrográfica do Rio Paraíba do Sul, a montante da cidade de Volta Redonda, com base em um MDEHC. O modelo digital de elevação mostrou-se hidrologicamente consistente, possibilitando, assim, a determinação automática das características físicas da bacia. Foram identificadas quatro regiões hidrologicamente homogêneas e obtidas equações de regressão em que a área de drenagem e o comprimento do curso d'água principal se caracterizaram como as variáveis mais expressivas para a representação das diversas variáveis e funções regionalizadas.

Regionalization of Maximum and Minimum Flow in the Teles Pires Basin, Brazil

“…In the hydrologically homogeneous region II, the coefficients of determination was 99% and the drainage area, as independent variable in the regression model, was sufficient to estimate the maximum flow in the Teles Pires basin. BAENA et al (2004) adjusted multiple regression models for four different homogeneous regions of Paraíba do Sul river basin, covering the states of Minas Gerais, Rio de Janeiro and São Paulo and in its results, the drainage area, length of main water body, or a combination of these variables, were adequate to explain the maximum flow of the three regions. For a single region, the average slope of the basin properly represented the maximum flow.…”

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“…Para a determinação da área de contribuição de cada estação fluviométrica foi utilizado o Modelo Digital de Elevação (MDE) da Missão Topográfica Radar Shuttle (SRTM) com resolução espacial de 90 m, devido a fácil obtenção da imagem e por ser uma alternativa viável e prática na caracterização morfométrica de bacias hidrográficas (Guedes e Silva, 2012). O MDE deve representar o relevo de forma fidedigna e assegurar a convergência do escoamento superficial para a rede de drenagem mapeada, garantindo, assim, a sua consistência hidrológica (Baena et al, 2004). Dessa forma, deve ser obtido um Modelo Digital de Elevação Hidrograficamente Condicionado (MDEHC), a partir do recondicionamento do MDE (Elesbon et al, 2011).…”

“…A magnitude deste erro é justificada pela resolução da imagem de satélite utilizada, que foi de 90 metros. Conforme Baena et al (2004), a obtenção das características morfométricas das bacias hidrográficas através de MDEHC é altamente influenciável pela escala das imagens utilizadas. Sugere-se para trabalhos com áreas menores a utilização de imagens de satélite com melhor resolução espacial.…”

“…Para ambas as regiões homogêneas, o modelo de regressão que melhor representou a vazão Q 95 estimada foi o potencial, assim como encontrado nos trabalhos de Lisboa et al (2008) e Baena et al (2004). Com essas equações é possível calcular a vazão de permanência Q 95 para os diferentes rios de interesse contidos na respectiva região homogênea, e que não possuem monitoramento, desde que o ponto de interesse possua área de contribuição dentro da faixa de validade de aplicação das equações.…”

“…As variáveis explicativas, as quais caracterizam as bacias hidrográficas, devem ser facilmente obtidas para não tornar a metodologia de regionalização complicada Frente aos diversos métodos de regionalização existentes e a necessidade da obtenção das informações hidrológicas de forma facilitada, é imperativo o estudo comparativo de metodologias de regionalização de vazões a fim de se obter a mais adequada às características regionais de cada bacia hidrográfica (Moreira e Silva, 2014). O método Tradicional (MT) é um dos mais difundidos para regionalização de vazões, e consiste no ajuste das regressões múltiplas entre a vazão e as características físicas e climáticas das bacias de drenagem para cada região hidrologicamente homogênea (Baena et al, 2004;Lisboa et al, 2008;Silva et al, 2009;Melati, 2016). Já o método da Conservação de Massas (MCM) trabalha com ajustes de regressões de equações não lineares que representam as vazões em função das variáveis explicativas para o rio principal e para cada afluente do rio principal (Novaes, 2005;Moreira e Silva, 2014).…”