Regionalização de vazões II: métodos e curva de probabilidade de vazões máximas

A regionalização é desenvolvida com base nas seguintes etapas: • Definição dos Limites da área estudada; • Definição das variáveis dependentes e explicativas de regionalização; • Seleção da amostra de dados; • Funções regionais entre as variáveis dependentes e explicativas. Os limites da área estudada dependem do interesse do usuário e das informações disponíveis. As variáveis explicativas devem ser selecionadas desde que possam ser determinadas sem com base nos dados disponíveis como: área de drenagem, comprimento e declividade do rio e mesmo a precipitação média anual, desde que seja possível preparar um mapa de isoietas. A definição da amostra de dados depende das informações disponíveis. Existem várias formas de aproveitar o máximo dos dados disponíveis evitando-se desprezar informações, já que as séries hidrológicas dificilmente são uniformes quanto ao período disponível. O preenchimento de falhas por regressão dos dados nem sempre introduz novas informações, muitas vezes é mais conveniente utilizar-se de séries não-homogêneas de vazão. A regionalização geralmente é realizada para uma função hidrológica como a curva de probabilidade de vazões máximas, mínimas e médias, curva de permanência e curva de regularização. Os métodos usualmente utilizados se baseiam em dois tipos principais: • Adimensionalização das variáveis principais que caracterizam a função hidrológica e a regressão destas variáveis com características das bacias. Exemplos deste tipo são utilizados para curva a de probabilidade de vazões máximas e mínimas e a curva de regularização • Curva de regressão de valores característicos da função hidrológica com base nas variáveis explicativas que são valores físicos e outras variáveis da bacia. Exemplos deste tipo são usados para a curva de probabilidade de vazões máximas e curva de duração. No caso da curva de probabilidade de vazões máximas o método mais utilizado é o que utiliza uma curva adimensional de regional probabilidade obtida pela adimensionalização das vazões máximas anuais de cada posto, dividida pela sua média (Qm). Reunindo todas as curvas num mesmo gráfico, obtém-se uma tendência média regional. Os pontos dos tempos de retornos maiores, quando as séries não são homogêneas tendem a flutuar com maior dispersão. O importante é que a curva média tenha mesma tendência. Este tipo de função permite a extrapolação da curva de probabilidade, mesmo para séries longas desde que os postos possuam pequena regressão entre si (veja método em Tucci, 2002 pg138 e figura abaixo). A segunda etapa do método é estabelecer a regressão entre a vazão média de cheia (Qm) e características da bacia como área de drenagem, precipitação anual, declividade, etc. Usualmente as duas primeiras são as que mais explicam a vazão média de cheia. A sub-divisão em regiões hidrológicas é usualmente realizada com base na tendência da curva de probabilidade dos postos e/ou resíduos da equação de regressão. Para o Alto Uruguai é apresentada a curva de probabilidade obtida com extrapolação e a equação de regressão obtida foi do tipo de potência Qm = 0,0373 A^0,946 com coeficiente de determinação de 0,994. O coeficiente de determinação somente é importante se o grau de liberdade da regressão é representativo. No caso o grau de liberdade é n-p-1 onde p é o número de variáveis explicativas da regressão. Deve-se observar também que esta metodologia estima a curva de probabilidade de vazões médias máximas diárias e não das vazões máximas instantâneas, pois a base de dados brasileira é da máxima média diária.

Tucci, C.E.M. 2002. Regionalização Hidrológica. ABRH Editora UFRGS