Consulta Informativa

- Resumo expandido

Atualização dos estudos hidrológicos nas regiões hidrográficas das Bacias do Leste

Figura 1- Foz do rio Mucuri - BA

1- Introdução

A região hidrográfica das Bacias do Leste  encontra-se  localizada entre as coordenadas de 16° 15'  e  19° 07' de latitude Sul e 39° 00' e 42° 03' de longitude Oeste. Nessa região estão inseridos as bacias dos rios principais: Buranhém, Jucuruçu, Itanhém ou Alcobaça, Peruíbe, Mucuri e São Mateus. As referidas bacias confrontam ao norte e oeste com a bacia do rio jequitinhonha, ao sul e sudeste com a bacia do rio Doce e a leste com o Oceano Atlântico. A área total das bacias em estudo é de aproximadamente 43.000 km², inseridos nos Estados de Minas Gerais, Bahia e Espírito Santo, sendo que 53% desta área localiza-se no Estado de Minas Gerais.

O rio Mucuri é formado pela junção dos rios Mucuri do Sul e Mucuri do Norte, com nascentes nos municípios de Malacacheta e Ladainha respectivamente. A partir de sua junção, o rio Mucuri corre na rumo NNE até um ponto à jusante de seu cruzamento com a BR 116, de onde passa a correr segundo uma orientação geral NNO-SSE até a foz no Oceano Atlântico. Sua área total é 15.100 km², dos quais 95% pertencem ao Estado de Minas Gerais e 5% ao Estado da Bahia.  Seus principais afluentes são os rios Todos os Santos (margem direita) e Pampã (margem esquerda).

O rio  São Mateus é formado pela junção de seus braços norte e sul, com nascentes nos municípios de Itambacuri e Mendes Pimentel respectivamente. A partir de sua junção, o rio São Mateus passa a correr segundo a direção geral NNO-SSE até a foz no Oceano Atlântico. Sua área total de drenagem é de 14.055 km², dos quais 56% pertencem ao Estado do Espírito Santo e 15% ao Estado de Minas Gerais.

O rio Jucuruçu é formado pela junção de seus braços norte e sul, com nascente do braço norte no município de Felisburgo em Minas Gerais e nascente do braço sul no Estado da Bahia. Sua área total de drenagem é de 5.850 km², dos quais 85% pertencem ao Estado da Bahia e 15% ao estado de Minas Gerais.

O rio Itanhém ou Alcobaça, com nascente no município de Fronteira dos Vales e o rio Peruíbe com nascente no município de Nanuque, ambos em Minas Gerais, deságuam no Oceano Atlântico, nos municípios de Alcobaça e Caravelas respectivamente, na Bahia. A área total de drenagem das duas bacias é de 6.193 km², dos quais 77% pertencem ao Estado da Bahia e 23% pertencem ao Estado de Minas Gerais.

O rio Buranhém, com nascente na divisa dos Estados de Minas Gerais e Bahia, deságua no Oceano Atlântico, no município de Porto Seguro, Bahia. Sua área total de drenagem é de 2.820 km² dos quais 88% pertencem ao Estado da Bahia e os restantes 12% ao Estado de Minas Gerais.

De acordo com Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos (UPGRH)  estabelecidas pela Deliberação Normativa do CERH/MG  nº 06/2002 e suas alterações, essa região hidrográfica contém duas  UPGRHs, quais sejam: MU1- Bacia hidrográfica do rio Mucuri e  SM1 - Bacia hidrográfica do rio São Mateus. As UPGRHs foram estabelecidas visando a implantação dos instrumentos da Política Estadual e da gestão descentralizada dos recursos hídricos no Estado de Minas Gerais.

Conforme estudos realizados no âmbito do programa HIDROTEC a área de drenagem das Bacias do Leste em território mineiro corresponde a 22.968 km². A produção de água nestas bacias(vazões mínimas e médias)variam do sétimo lugar para a bacia do rio  Buranhém ao décimo terceiro lugar para a bacia do rio  São Mateus, e todas elas contribuem  com 1,7% da vazão mínima (Q_7,10) produzida no Estado.

Em termos de produtividade hídrica (Q_7,10 em L/s.km²) ocupa, no ranking estadual: Buranhém (sétimo lugar); Jucuruçu (oitavo lugar); Itanhém (décimo lugar); Mucuri (décimo primeiro lugar) e São Mateus (décimo terceiro lugar).

2- Metodologia

Neste trabalho descreve-se os estudos hidrológicos  desenvolvidos e implementados em sistemas de informações geográficas objetivando-se estimar as potencialidades e disponibilidades hídricas em qualquer seção fluvial dos cursos d'água da região hidrográfica das bacias do Leste em Minas Gerais.

Com base na técnica de regionalização hidrológica utilizando-se  o programa computacional RH4.0  e as informações de 22 estações fluviométricas abrangendo o período de série histórica de 1950 a 2010, foi possível estimar as seguintes variáveis  e funções hidrológicas: vazões médias de longo período, vazões máximas, vazões mínimas, curvas de permanência e curvas de regularização. As estações utilizadas foram: Duas Barras, Guaratinga, Jucuruçu, Itamaraju, Fazenda Rio do Sul, Medeiros Neto, Fazenda Cascata, Helvécia, Mucuri, Fazenda Diacui, Francisco Sá, Carlos Chagas, São Pedro do Pampa, Nanuque Montante, Fidelândia , Ataleia, Fazenda São Mateus, São João da Cachoeira Grande, Barra do Rio Preto, Barra de São Francisco, Córrego da Boa Esperança e Boca da Vala.

A precipitação média nas sub-bacias foi calculada utilizando-se o método de Thiessen, com dados de 31 estações pluviométricas, abrangendo o mesmo período de série histórica das vazões. As estações utilizadas foram: Água Doce, Ataléia, Barra de São Francisco, Córrego da Boa Esperança, Carlos Chagas, Cedrolândia, Central de Minas, Cotaxé, Ecoporanga, Fazenda Alegria, Fazenda Limoeiro, Fidelândia, Helvécia (EFBM), Itamaraju, Itanhém, Itauninhas, Joaçuba, Ladainha (EFBM), Mantenópolis, Medeiros Neto, Mucuri, Mucurici, Mundo Novo, Nanuque – Montante, Patrimônio Sta Luzia do Norte, Patrimônio XV, Prado, São João do Sobrado, São Jose do Prado, Santo Agostinho e Vargem Grande.

A caracterização das regiões hidrologicamente homogêneas foi obtida por meio de critérios físicos e estatísticos, baseados no escoamento superficial, características fisiográficas, distribuição de freqüência das vazões adimensionalizadas e nos resíduos da equação de regressão múltipla da vazão média.

Aplicaram-se dois métodos de regionalização de vazão. O primeiro ajusta distribuições teóricas de probabilidades as séries históricas de vazões de cada estação, para diferentes períodos de retorno e, a seguir, aplica regressão múltipla entre estas vazões e as características físicas e climáticas das sub-bacias. O segundo adimensionaliza as curvas individuais de probabilidades, com base em seu valor médio e estabelece uma curva adimensional regional média das estações com a mesma tendência. O valor médio (das mínimas e das máximas) é regionalizado em função das características físicas e climáticas das sub-bacias, através de uma equação de regressão múltipla.

Empregando os modelos das vazões e funções específicas (curvas de permanência e de regularização) estatisticamente ajustadas na regionalização hidrológica e utilizando-se o ambiente de sistemas de informações geográficas, procedeu-se a geração e o armazenamento das variáveis regionalizadas, em pontos eqüidistantes ao longo de todos os cursos d'água da região estudada.

3- Resultados

Foram identificadas três regiões hidrologicamente homogêneas quais sejam: Região I: Abrange as bacias dos rios Buranhém, Frades, Jucuruçu e Itanhém e contém uma área de drenagem de 19.548 km²; Região II: Com uma área de drenagem de 21.690 km², compreende as bacias dos rios Peruípe, Mucuri e Itaúnas; e Região III: Abrange uma área de drenagem de 22.731 km², compreende as bacias dos rios Itaúnas, São Mateus e Barra Seca.

Os resultados da aplicação dos métodos de regionalização das vazões mínimas e máximas indicaram o método II nas regiões hidrologicamente homogêneas identificadas neste estudo. A vazão média de longo período foi regionalizada desconsiderando o nível de risco, ou seja, com base nas estatísticas dos resultados da aplicação da regressão múltipla da vazão média com as características físicas e climáticas das sub-bacias em estudo.

As distribuições que apresentaram melhor ajustamento foram a de Weibull  nos eventos mínimos e a Gumbel nos eventos máximos.

Os parâmetros das distribuições foram estimados pelo método dos momentos, enquanto a eficiência do ajustamento foi testada pelo método de Kolmogorov-Smirnov.

Na regionalização da vazão média de longo período, as variáveis selecionadas para as regiões I e III foram a área de drenagem da bacia e a densidade de drenagem. Já para as regiões II a área de drenagem da bacia foi selecionada como única variável independente no modelo.

Na regionalização da vazão mínima de sete dias de duração, na região I, as variáveis selecionadas para os períodos de retorno de 2 a 20 anos foram a área de drenagem da bacia e a densidade de drenagem. Na região II foram selecionadas a área de drenagem e o comprimento do curso d'água principal, enquanto na região III  as variáveis que permaneceram na regressão foram a área de drenagem e a precipitação média anual.

Quanto a vazão máxima diária anual, na região I, a área de drenagem e o comprimento do curso d'água principal foram as variáveis selecionadas para os períodos de retorno estudados. Nas regiões II e III, para os mesmos períodos de retorno, as variáveis selecionadas foram a área de drenagem e a declividade média do curso d'água principal.

Para a curva de permanência, nos modelos selecionados de vazão com probabilidades de 50 a 95%, na região I, as variáveis área de drenagem, densidade de drenagem, declividade média do curso d'água principal e a precipitação média anual foram selecionadas como variáveis independentes no modelo. Já na região II as variáveis selecionadas foram a área de drenagem e o comprimento do curso d'água principal, na região III as variáveis que permaneceram na regressão foram a área de drenagem e a densidade de drenagem. As demais variáveis acrescentaram pouca informação a regressão.

Para as vazões médias de longo período, vazões mínima de sete dias de duração e período de retorno de 10 anos e vazões mínimas com permanência de 50 a 95%  a área de drenagem da bacia e a precipitação média anual foram as  variáveis independentes selecionadas no modelo nas duas regiões  hidrologicamente homogêneas identificadas. As demais variáveis acrescentaram pouca informação a regressão. Já para as vazões máximas diárias anuais, associadas aos períodos de retorno de 2, 10, 20, 50, 100 e 500 anos, a área de drenagem  e a precipitação do semestre mais chuvoso  foram as variáveis que apresentaram melhor ajustamento.

4- Conclusões

Observando os limites das regiões hidrologicamente homogêneas verifica-se que os modelos encontrados neste trabalho permitem, em qualquer seção dos cursos d'água das Bacias do Leste, estimar:

É importante registrar que nos estudos hidrológicos (regionalização hidrológica) realizados no âmbito do programa HIDROTEC, que serviram de base para elaboração do “Atlas Digital das Águas de Minas”, foram utilizados séries históricas de 318 estações fluviométricas (sub-bacias) e 378 estações pluviométricas. As referidas estações hidrológicas foram importadas de arquivos disponibilizados na internet pela Agência Nacional de Águas (ANA), através do sistema de Informações Hidrológicas (HidroWeb), no endereço (http://hidroweb.ana.gov.br).

5- Aplicações

A aplicação da tecnologia contida nesse website permitirá que os órgãos responsáveis pela gestão dos recursos hídricos em níveis federal, estadual e de bacia hidrográfica, obtenham informações confiáveis quanto à disponibilidade de água a fim de possibilitar o melhor atendimento às demandas de outorga de direito de uso de água, bem como fornecerá tecnologia adequada aos usuários interessados no planejamento, dimensionamento e manejo de projetos, que demandam uso consuntivo desse precioso líquido.

Dentro os projetos e obras hidráulicas que mais utilizam as tecnologias geradas citam-se: vertedores de barragens, diques marginais, canais, bueiros, galerias pluviais, pontes, projetos de irrigação e drenagem, projetos de abastecimento d'água e de pequenas centrais hidrelétricas, estudos da qualidade da água, volume de regularização, outorga de uso de água superficial, navegação, controle de enchentes e seca, sistemas de drenagem dentre outros.

As informações hidrológicas regionalizadas desta sub-bacia em estudo, como das demais bacias hidrográficas do estado de Minas Gerais, estão disponíveis através de mecanismos de busca a qualquer usuário conectado a Internet no endereço http://www.atlasdasaguas.ufv.br.

6- Recomendações

A consistência metodológica, aqui descrita, resultou de uma análise realizada em bacias hidrográficas cujas áreas de contribuição variaram de 58 a 5.084 km², na Região I, de 1.785 a 12.799 km² na Região II  e de 351 a 11.973 km² na Região III. Certa cautela é aconselhável, no caso de estimativas para áreas de bacias de drenagem fora destes intervalos.

Ressalta-se aqui a necessidade de otimização da rede hidrométrica local, pelo aumento do número de estações e recuperação daquelas que sejam deficientes.

Este estudo deverá ser atualizado assim que se tornem disponíveis séries mais longas das estações selecionadas e/ou novas estações fluviométricas e pluviométricas.

7- Equipe

Humberto Paulo Euclydes; Paulo Afonso Ferreira; Reynaldo Furtado F. Filho; Elvis Paulo de Oliveira.

8- Publicação

A "segunda regionalização hidrológica" realizada nessa bacia no biênio 2002/2003, no âmbito do programa HIDROTEC, foi apresentada no III Simpósio de Recursos Hídricos do Centro Oeste. Goiânia-GO, maio de 2004.

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Fonte: EUCLYDES et al. (2011s)