Please use this identifier to cite or link to this item: http://repositorio.ufes.br/handle/10/5036
Title: Regionalização de vazões para a bacia hidrográfica do rio Itapemirim, ES
metadata.dc.creator: Gasparini, Kaio Allan Cruz
Keywords: Vazão fluvial;Água potável - preservação;Região homogênea;Método tradicional;Cokrigagem
Issue Date: 24-Jul-2014
Publisher: Universidade Federal do Espírito Santo
Abstract: No estado do Espírito Santo, cerca de 14% da população encontra-se na bacia do rio do Itapemirim, onde a economia se baseia na exploração mineral de rochas ornamentais. Os conflitos existentes se relacionam com a preservação dos mananciais para obtenção de água potável. O objetivo do presente estudo foi regionalizar as vazões mínimas com sete dias de duração e período de retorno de dez anos (Q7,10), vazões mínimas com tempo de permanência de 90 e 95% do tempo (Q90 e Q95), vazões médias de longa duração e vazões máximas com períodos de retorno de 10, 20, 50 e 100 anos, para a bacia hidrográfica do rio Itapemirim, ES. Foram avaliadas cinco metodologias de regionalização de vazões representadas pelos seguintes métodos: a) Tradicional; b) Interpolação Linear; c) proposto por Chaves et al. (2002); d) Interpolação Linear Modificado; e e) Chaves et al. (2002) Modificado. Utilizaram-se, no estudo, séries históricas de vazão provenientes de onze estações fluviométricas da Agência Nacional de Águas, abrangendo o período base de 1937 a 2012. Para obtenção das vazões pelo Método Tradicional, a bacia do rio Itapemirim foi considerada como uma única região hidrologicamente homogênea e utilizaram-se equações de regressão múltipla, tendo como variáveis independentes características físicas e climáticas (precipitação) da bacia. Os dados físicos foram obtidos por meio do Modelo Digital de Elevação Hidrologicamente Consistente (MDEHC), em ambiente de Sistemas de Informações Geográficas (SIG’s). Os dados de precipitação, provenientes de 110 estações pluviométricas, foram espacializados por interpoladores geoestatísticos, também em ambiente SIG. As equações para estimar as vazões, obtidas pelo Método Tradicional, tiveram como variáveis independentes principais a área de drenagem (Ad), a precipitação média anual (Pa), a precipitação média no semestre chuvoso (Psc) e a precipitação média no semestre seco (Pss). As vazões obtidas pelos métodos de Interpolação Linear e Chaves et al. (2002) foram calculadas 7 considerando a razão das áreas de drenagem e a ponderação das distâncias entre as estações fluviométricas e as seções de interesse, enquanto os métodos modificados utilizaram a precipitação como a variável de ponderação nos cálculos. Os cinco métodos foram comparados entre si, utilizando-se como indicadores de desempenho o erro relativo (ER) e o coeficiente de Nash & Sutcliffe (N-S). O Método Tradicional apresentou melhor desempenho, com menor ER e maior N-S, em relação aos demais métodos, para todas as vazões estudadas. Os métodos de Chaves et al. (2002), Interpolação Linear Modificado e Chaves et al. (2002) Modificado, foram bons para as vazões mínimas e médias, e ruins para as vazões máximas. De modo geral, os métodos modificados foram melhores que os originais para todas as vazões. O método de Interpolação Linear apresentou pior desempenho provavelmente devido às expressivas diferenças proporcionais entre as áreas de drenagem das seções de interesse e das estações fluviométricas.
In the state of Espírito Santo, about 14% of the population is in the Itapemirim river, where the economy is based on mining of ornamental basin. The conflicts relate to the preservation of water sources for obtaining drinking water. The aim of this study was to regionalize the minimum flows with seven days duration and return period of ten years (Q7,10), minimum flows with dwell time of 90 and 95% of the time (Q90 and Q95), average flow rates of long duration and peak flows with return periods of 10, 20, 50 and 100 years for the river basin Itapemirim, ES. Five methods of regionalization flows represented by the following methods were evaluated: a) Traditional; b) Linear Interpolation; c) proposed by Chaves et al. (2002); d) Modified Linear Interpolation; and e) Chaves et al. (2002) Modified. Were utilized in the study, historical inflow series from eleven gauged stations of National Water Agency, covering the base period from 1937 to 2012 to obtain the flow by Traditional Method, the river basin Itapemirim was considered as a single region hydrologically homogeneous, we used multiple regression equations, whose independent variables and physical climate (rainfall) basin characteristics. The physical data were obtained from the Digital Elevation Model hydrologically consistent (MDEHC) in a Geographic Information Systems (GIS) environment. The rainfall data from 110 rainfall stations were spatially by geostatistical interpolation, also in a GIS environment. The equations to estimate flow rates obtained by the traditional method, had as main independent variables drainage area (Ad), mean annual precipitation (Pa), the average rainfall in the rainy semester (Psc) and the average rainfall in the dry semester (Pss). The flow rates achieved by the methods of Linear Interpolation and Chaves et al. (2002) were calculated by taking the ratio of the drainage areas and the weighting of the distances between the gauged stations and sections of interest, while the modified methods used rainfall as a variable weighting calculations. The five methods were compared, using performance indicators as the relative error (ER) and the coefficient of Nash & Sutcliffe (N-S). The Traditional method showed better performance with 9 lower ER and higher N-S, compared to other methods, for all flow rates studied. The methods of Chaves et al. (2002), Modified Linear Interpolation and Chaves et al. (2002) Modified, were good for low flows and medium, and bad for peak flows. In general, the modified methods were better than the original for all flow rates. The Linear Interpolation method gave the worst performance probably due to significant proportional differences between the drainage areas of the sections of interest and gauged stations.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/5036
Appears in Collections:PPGCF - Dissertações de Mestrado

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
tese_7934_Dissertacao_Kaio_Allan_Cruz_Gasparini_Final.pdf1.77 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.