Alterações das séries hidrológicas

Nos artigos anteriores foram discutidos as principais causas das alterações das séries hidrológicas e alguns dos impactos sobre os recursos hídricos. Neste artigo vamos discutir alguns dos métodos de análise destas alterações e os primeiros métodos para considerar a não-estacionalidade.

Ao identificar uma anomalia nas séries históricas é possível verificar com técnicas estatísticas se os períodos possuem as mesmas estatísticas. O método mais simples para esta análise é o do teste de hipóteses das estatísticas principais como da média e do desvio padrão entre os dois períodos. O teste verificará se as médias dos dois períodos (e o desvio padrão) podem ser consideradas iguais de acordo com um determinado nível de significância. Esta metodologia pode ser encontrada nos livros de Estatísticas ou no anexo do meu livro “ Regionalização de vazão“ publicado pela ABRH.

A variabilidade temporal poderá mostrar pouca sensibilidade estatística e não ser detectada. Por exemplo, como foi mostrada nos artigos anteriores, a variação da chuva deve ser menor que a variação da vazão devido a elasticidade deste último. Portanto, uma não-estacionalidade na chuva pode não ser detectada, mas na vazão isto pode ocorrer.

A outra linha de metodologia que permite analisar este problema é o uso do modelo matemático, seja climático ou hidrológico. Existe uma grande variabilidade de modelos e precisões que se pode obter na análise deste problema. Um modelo hidrológico pode estimar a variação da vazão numa bacia devido a urbanização na qual ela está sujeita a o longo do tempo. A urbanização, devido a impermeabilização e canalização aumenta as vazões e os volumes máximos de escoamento. Quando o modelo incorpora estes efeitos na sua formulação é possível caracterizar este efeito. Da mesma forma, quando ocorre desmatamento e alteração do uso do solo é possível analisar o efeito destas alterações nas estimativas das vazões. Os modelos climáticos são utilizados para analisar as potenciais alterações climáticas. No entanto, estas ferramentas possuem importante grau de incertezas para estimativas de cenários. O efeito da não-estacionalidade da série é de alteração do risco sobre o atendimento previsto pelos projetos de recursos hídricos. Existem dois cenários de análise: (a) antes de construir o empreendimento; (b) para empreendimentos existentes. No primeiro caso, as alternativas seriam de : (a.1) analisar a sensibilidade do projeto quanto as alterações percentuais possíveis das séries e introduzir esta condição no projeto esta incerteza; (a.2) utilizar um modelo matemático que permite avaliar a potencial alteração futura da série na avaliação do risco.

No segundo caso a principal medida de controle é a previsão de vazão durante a operação e planejamento das atividades dos projetos de recursos hídricos. A previsão em tempo real pode ocorrer em curto prazo, com antecedência de horas até 30 dias de antecedência dependendo do tempo de concentração da bacia hidrográfica. A previsão em tempo real ou de curto prazo é utilizada principalmente para operação de sistemas hídricos e alerta de população ribeirinha. A previsão de longo prazo ou denominada também sazonal é realizada com antecedência de 1 a 9 meses. Esta previsão que tem precisão inferior a anterior e é utilizada principalmente para o planejamento dos recursos hídricos. A previsão deve ser vista como um ajuste ao longo do tempo das condições hidrológicas em função de sua variabilidade de curto e longo prazo no sentido de mitigar os efeitos desta incerteza temporal.