Átlas Digital das Águas de Minas - Uma ferramenta para o planejamento e gestão dos recursos hídricosÁtlas Digital das Águas de Minas - Uma ferramenta para o planejamento e gestão dos recursos hídricos


Consulta Informativa

- Análise do comportamento hidrológico no rio São Mateus (MG- ES)

Objetivo

Análise da variação do comportamento hidrológico (vazão e precipitação) no rio São Mateus no período de 1974 a 2010.

Procedimento

Confronto dos resultados obtidos nos estudos hidrológicos realizados nessa bacia abrangendo o período de série histórica (1974 - 2002), com os resultados obtidos nos estudos hidrológicos de série histórica (1974 - 2010), fundamentando-se, para tanto, nas séries temporais de uma  estação fluviométrica e seis pluviométricas, distribuídas estrategicamente na bacia do rio São Mateus à montante da estação fluviométrica Boca da Vala. A localização da estação fluviométrica e estações pluviométricas selecionadas estão apresentadas na Figura 1 e na Tabela 1, respectivamente.
 

Os valores das vazões médias foram calculados utilizando a séries temporais da estação fluviométrica e os valores das vazões, caracterizadas pela freqüência, foram estimados com base em estatística hidrológica com apoio do aplicativo de regionalização hidrológica, RH versão 4.0. As distribuições de freqüências ajustadas nas séries históricas da vazão mínima de sete dias de duração e período de retorno de 10 anos e da vazão máxima diária anual com período de retorno de 100 anos foram a de Weibull  e Gumbel, respectivamente. Os parâmetros das distribuições foram estimados pelo método dos momentos enquanto a eficiência do ajustamento foi realizada pelo método de Kolmogorv-Smirnov.

A análise foi realizada em duas etapas:

1ª Etapa

Análise dos hidrogramas vazão e precipitação dos dois períodos estudados. As variáveis hidrológicas correlacionadas foram:

a) vazão média anual e vazão mínima anual de 7 dias de duração com a precipitação média anual; e
b)
vazão máxima diária anual com a precipitação máxima diária anual
 

2ª Etapa

Análise das médias das vazões (diárias anuais, mínimas de 7 dias de duração, máximas anuais) e das vazões caracterizadas pela freqüência (mínima de sete dias de duração e período de retorno de 10 anos, de 95% da curva de permanência e máxima diária anual com período de retorno de 100 anos), nos dois períodos analisados.



Figura 1 - Localização da estação fluviométrica e pluviométricas na bacia do rio São Mateus (Bacias do Leste)

Tabela 1 - Estação fluviométrica (sub-bacia) selecionada e estações pluviométricas correlacionadas

Estação fluviométrica (Sub-bacia) Código Região Hidrologicamente Homogênea Área (km²) Estações Pluviométricas
Nome Código
Boca da Vala
(rio São Mateus)
 55960000 Região I 11.973 km² Fidelândia 1841007
Ataléia 1841008
Fazenda São Mateus 1840009
São João da Cachoeira Grande 1840020
Barra do São Francisco 1840004
Córrego Boa Esperança 1840019

Resultados/discussão:

1ª Etapa

Análise dos hidrogramas vazão e precipitação nas séries temporais de uma (01)  estação  fluviométrica e seis (06) pluviométricas

a) Nas Figuras 2 a 4, referentes à estação fluviométrica Boca da Vala, apresenta-se o comportamento das vazões, onde observa-se que, de um modo geral, no período comum de observações das vazões e precipitações, as variações das vazões médias e mínimas apresentaram, de um modo geral, tendências semelhantes às das precipitações no tempo, evidenciando, assim, a influência da variação aleatória da precipitação no comportamento das vazões estudadas neste período. Quanto a variação da vazão máxima diária anual, com exceção  da estação de São João da Cachoeira Grande (período de 1980 - 2010), as demais estações pluviométricas apresentaram, também,  valores de precipitações, de um modo geral, com tendências semelhantes ás das vazões máximas no período comum de observações  (Figura 4 ).
b)
Informações locais atestam a não ocorrência de desmatamentos significativos na bacia que pudessem contribuir para o aumento e, ou diminuição das vazões estudadas.

Figura 2 – Hidrograma da vazão média anual (e precipitação média anual)

Figura 3 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração (e precipitação média anual)

Figura 4 - Hidrograma da vazão máxima diária anual (e precipitação máxima diária anual)

2ª Etapa

Análise das médias das vazões e das vazões caracterizadas pela freqüência, na estação de Governador Valadares nos dois períodos de séries temporais estudados

a) Conforme pode-se observar na Tabela 2 e nas Figuras 5, 6 e 7 a atualização dos estudos hidrológicos abrangendo as séries temporais no período (1974 - 2002) apresentou uma redução nos valores das vazões mínimas estudadas da ordem de 0,6 a 3,3%  (Q7,10 ; Q95  e  Q7), comparativamente aos estudos hidrológicos abrangendo o período de séries temporais anteriores (1974 - 2010). As vazões médias e  máximas apresentaram um aumento nos seus valores na ordem de 4,0 a 12,3% . Vale destacar que os dados dessa estação reflete o comportamento de parte significativa do território da bacia pelo fato da área de drenagem da estação (sub-bacia)Boca da Vala  representar cerca 89% da área total de drenagem da bacia do São Mateus;
b)
Como ilustração do comportamento das mínimas anuais de 7 dias de duração detectados na atualização dos estudos hidrológicos, observa-se na linha de tendência dos valores das vazões mínimas da estação de Boca da Vala (Figura 6), um ciclo abaixo da média no período (1974 - 1976), em segundo ciclo oscilando acima da média no período (1976 - 1992) e, finalmente um último ciclo, abaixo da média no período (1992 - 2010), com tendência de redução nos valores das vazões a partir de 2008.
 

A Figura 8 ilustra o percentual de variação nos valores das vazões médias e das vazões caracterizadas pela freqüência, no rio São Mateus  à montante da estação Boca da Vala  (Bacias do Leste) no período de atualização dos estudos hidrológicos (1974 - 2010).

Tabela 2 - Vazões, períodos de séries históricas estudados e variação nos valores das vazões na estação fluviométrica Boca da Vala, nos dois períodos de séries temporais estudados

Vazões Períodos de série histórica/valores das vazões Variação nos valores das vazões
PA= (1974 -  2002) PB= (1974 – 2010) m³/s
Vazões médias
Qmlp 74,91 77,92 3,01   +4,0
Q7 21,33 20,63 -0,70 -3,3
Qmax 318,97 358,11 39,14   +12,3
Vazões caracterizadas pela freqüência
Q7,10  4,03 4,00 -0,03  -0,7
Q95 9,36 9,30 -0,06  -0,6
Qmax100 653,89 686 32,11 +4,9

Notação:
Qmlp = média das vazões diárias anuais;
Q7 = média da vazões mínimas de 7 dias de duração;
Qmax = média das vazões máximas anuais;
Q7,10 = vazão mínima de 7 dias de duração e período de retorno de 10 anos;
Q95 = vazão de 95% da curva de permanência e
Qmax100 = vazão máxima diária anual com período de retorno de 100 anos.



Figura 5 - Hidrograma da média das vazões diárias anuais nos dois períodos de série histórica

Figura 6 - Hidrograma da média das vazões mínimas de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica

Figura 7 - Hidrograma da média das vazões máximas diárias anuais nos dois períodos de série histórica



Figura 8 - Percentual de variação nos valores das vazões médias e das vazões caracterizadas pela freqüência, no rio São Mateus à montante da estação Boca da Vala (Bacias do Leste), no período de atualização dos estudos hidrológicos (1974 - 2010).
 

Conclusões (Etapas 1 e 2)

A atualização dos estudos hidrológicos abrangendo as séries temporais no período (1974 - 2010) apresentou pequena redução nos valores das vazões mínimas estudadas (médias e das caracterizadas pela freqüência), e um aumento mais acentuado nos valores das vazões médias (diárias anuais  e máximas anuais) e máximas caracterizadas pela freqüência, quando comparados com os estudos hidrológicos abrangendo o período de séries temporais anteriores (1974 - 2004).





OBS: Essa Consulta Informativa foi identificada no ATLAS como "Indicador de sustentabilidade" para o monitoramento da gestão dos recursos hídricos nessa região hidrográfica. 


_______________________________
Fonte: EUCLYDES et al. (2011h)