Escalas hidrológicas

Em material em semanas anterior discutimos a escala hidrológica. Neste artigo incluímos um pouco do material anterior e ampliamos. Os diferentes processos que atuam sobre o meio natural envolve diferentes escalas relacionadas com o tempo e o espaço. Estas duas escalas estão de alguma forma integradas. Na figura abaixo pode-se observar as escalas e os principais processos relacionados com o meio ambiente natural e antrópico

A escala temporal

A escala temporal depende da ação antrópica e das condições de variabilidade climática. Estes efeitos podem ser observados dentro de uma escala de percepção humana ou apenas com base em medidas de sua ocorrência. Enquanto que a maioria dos processos dinâmicos que a nossa percepção tem capacidade de observar ocorre dentro da escala de tempo de até poucos anos, existem vários processos que atuam sobre as condições ambientais e no desenvolvimento econômico que ocorrem numa escala de tempo maior. A variabilidade denominada aqui de curto prazo é a que ocorre na escala de tempo de um evento chuvoso de minutos horas ou poucos dias. A variabilidade temporal sazonal (dentro do ano) define o ciclo de ocorrência dos períodos úmidos e secos no qual a população e os usuários da água procuram conviver. Dentro deste âmbito está o ciclo de culturas agrícolas, alteração da paisagem e vegetação pela disponibilidade umidade, entre outros. Geralmente o controle deste processo envolve volume pequenos de água, quando apenas a sazonalidade está em jogo. A variabilidade interanual de curto prazo (poucos anos 2 – 3 anos), como a sucessão de dois anos muito secos, pode ser a condição crítica de vários sistemas hídricos, especialmente no semi-árido brasileiro. Geralmente este tipo de período ainda está dentro da capacidade de percepção da população. A variabilidade decadal (dezenas de anos) pode ser observada em séries de dados hidroclimáticos em diferentes regiões do globo. A importância da variabilidade nesta escala de tempo é que ela está um pouco além da capacidade de percepção humana, porém afeta fortemente as estruturas relacionadas aos recursos hídricos, dimensionadas para vidas úteis de várias décadas. Por exemplo, na bacia do rio Uruguai e grande parte do Rio Grande do Sul o período entre 1942 e 1948 foi o mais seco da série de 70 anos. O dimensionamento de um reservatório, considerando como representativa a série entre os anos de 1950 e 2000, que é relativamente longa, resultará em um volume dimensionado 50% inferior ao obtido com a série à partir de 1942, para a mesma vazão regularizada. Geralmente o planejamento das atividades econômicas e dos recursos hídricos são realizados com base na estacionariedade da variáveis hidrológicas (as estatísticas não variam com o tempo) obtidas com base em séries curtas (10 a 30 anos) que muitas vezes não são representativas do comportamento hidrológico da bacia hidrográfica. No entanto, será que o período da década de 40 é anômalo e não irá mais se repetir? É natural que venha a se repetir, considerando que as condições de variabilidade climática de médio prazo se mantenham. Dentro do âmbito das alterações antrópicas o impacto de modificações como o desmatamento produzem efeito imediato, mas a evolução do desmatamento sobre uma grande área ocorre mais lentamente e seu efeito na bacia de médio e grande porte é observado após um tempo maior, geralmente de alguns anos. Esta situação ocorre da mesma forma na urbanização de uma cidade a medida que a mesma cresce ao longo dos anos.

Escala espacial

A variabilidade espacial é um dos grandes desafios do conhecimento hidrológico atual. Neste processo é necessário entender as escalas caracterizadas por Becker, (1992) e descritas na tabela abaixo. Na micro escala e sua transição geralmente ocorrem os processos de escoamento de vertente. Nesta escala praticamente não existem dados hidrológicos no Brasil e os processos geralmente estão dentro da percepção da população. A meso escala representa a faixa de bacias onde iniciam os usos da água como abastecimento de água e irrigação. Neste âmbito de dimensão de bacias ainda existem um reduzido número de informações hidrológicas, e quando existem não são confiáveis ou não medem adequadamente a ocorrência dos eventos. A outorga do uso da água para os referidos usos depende muito de dados e da extrapolação do comportamento para bacias deste tamanho A grande maioria das informações hidrológicas no Brasil encontra-se na faixa de transição entre meso e macro-escala e a própria macro-escala. Esta situação é decorrência do principal uso priorizado no passado que é o aproveitamento hidrelétrico. Estes aproveitamentos se viabilizam a partir destas escalas. O conhecimento atual do comportamento hidrológico geralmente está associado a esta dimensão de bacia.

BECKER, A., 1992. Criteria for hidrologically sound structuring of large scale land surface process models. In: Advances in theoretical hydrology, Kuane, J. P. (editor). Elservier. pp. 97-111.

MENDIONDO, M.; TUCCI, C.E.M., 1997. Escala Hidrológica II: Diversidade de processos nas bacias de vertentes. Revista Brasileira de Recursos Hídricos V2 N.1 p81-100.

Figura Escala dos processos hidroclimáticos (Mendiondo e Tucci, 1997)

Tabela Escalas dos processos hidrológicos (Becker, 1992)