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 Paracatu

Objetivo

Análise da variação do comportamento hidrológico (vazão e precipitação) no rio Paracatu no período de 1970 a 2006.

Procedimento

Confronto dos resultados obtidos na segunda (2ª) regionalização hidrológica realizada nessa bacia abrangendo o período de série histórica (1970 - 2002), com os resultados obtidos na terceira (3ª) regionalização hidrológica, período de série histórica (1970 - 2006), fundamentando-se, para tanto, nas séries temporais de três estações  fluviométricas e 14 pluviométricas, distribuídas estrategicamente nessa bacia. 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 as séries temporais das estações fluviométricas 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 log-normal a três parâmetros 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
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 das estações fluviométricas e  pluviométricas, na bacia do rio Paracatu
Figura 1 - Localização das estações fluviométricas e pluviométricas, na bacia do rio Paracatu

Tabela 1 - Estações fluviométricas (sub-bacias) selecionadas e estações pluviométricas correlacionadas

Estação fluviométrica (Sub-bacia) Código Região Hidrologicamente Homogênea Área (km²) Estações Pluviométricas
Nome Código
Porto das Poções
(rio Preto)
42600000 Região II 10100 Porto das Poções 01646000
Faz. O Resfriado 01646004
Sto. Antônio do Boqueirão 01646003
Unaí 01646001
Faz. Limeira 01647008
Santa Rosa  
(rio Paracatu)

42395000 Região I 13200 Santa Rosa 01746002
Ponte BR-040 - Paracatu 01746007
Ponte BR-040 - Prata 01746006
Vazante 01846015
Ponte Firme 01846016
Guarda-Mor 01747005
Porto Alegre
(rio Paracatu)
42980000 Região III 42367 Porto Alegre 01645007
Cachoeira do Paredão 01745001
Porto Cavalo 01745007
Porto das Poções 01646000
Unaí 01646001
Santa Rosa 01746002
Ponte BR-040 - Paracatu 01746007

Análise dos resultados

1ª Etapa

Análise dos hidrogramas vazão e precipitação nas séries temporais de três estações fluviométricas e 14 pluviométricas

a) Nas Figuras 2 a 10, referentes às estações de Porto das Poções, Santa Rosa e Porto Alegre, apresentam-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 apresentaram tendências semelhantes às das precipitações, no tempo, evidenciando, assim, a influência da variação aleatória da precipitação no comportamento das vazões estudadas neste período
b)
As vazões mínimas além de apresentarem, nas três estações, ciclos sazonais de maior amplitude quando comparadas com as vazões médias e máximas, apresentaram, também, no período comum de observações uma maior depressão nos valores das vazões quando comparados com os valores das precipitações (Figuras 3, 6 e 9). Informações locais atestam a não ocorrência de desmatamentos significativos na bacia que pudessem contribuir para o aumento e, ou diminuição das vazões estudadas
c)
Vale destacar, também, a influência da operação da Usina de Queimados nas séries temporais das vazões da estação de Porto das Poções no rio Preto, a partir do inicio de sua operação em 2002, aumentando os valores das vazões, principalmente, das mínimas anuais de 7 dias de duração (Figura 3)

A) Estação fluviométrica: Porto das Poções (Figuras: 2, 3 e 4 )

Figura 2 – Hidrograma da vazão média anual (e precipitação média anual)
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 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)
Figura 4 - Hidrograma da vazão máxima diária anual (e precipitação máxima diária anual)

B) Estação fluviométrica: Santa Rosa (Figuras: 5, 6 e 7)

Figura 5 - Hidrograma da vazão média anual (e precipitação média anual)
Figura 5 - Hidrograma da vazão média anual (e precipitação média anual)

Figura 6 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração (e precipitação média anual)
Figura 6 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração (e precipitação média anual)

Figura 7 - Hidrograma da vazão máxima diária anual (e precipitação máxima diária  anual)
Figura 7 - Hidrograma da vazão máxima diária anual (e precipitação máxima diária anual)

C) Estação fluviométrica: Porto Alegre ( Figuras: 8, 9 e 10 )

Figura 8 – Hidrograma da vazão média anual (e precipitação média anual)
Figura 8 – Hidrograma da vazão média anual (e precipitação média anual)

Figura 9 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração (e precipitação média anual)
Figura 9 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração (e precipitação média anual)

Figura 10 - Hidrograma da vazão máxima diária anual (e precipitação máxima diária  anual)
Figura 10 - Hidrograma da vazão máxima diária anual (e precipitação máxima diária anual)

 

2ª Etapa

a) Análise das médias das vazões e das vazões caracterizadas pela freqüência, nas estações Porto das Poções, Santa Rosa e Porto Alegre conforme pode-se observar nas Tabelas A1, B1 e C1 e nas Figuras A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2 e C3, a atualização dos estudos hidrológicos abrangendo as séries temporais no período (1970 - 2006), apresentou uma redução nos valores das vazões estudadas, com maior impacto nos valores daquelas caracterizadas pela freqüência, comparativamente aos estudos hidrológicos abrangendo o período de séries temporais anteriores (1970 - 1996)
b)
dentre as estações (sub-bacias) estudadas, a de Porto Alegre foi a que apresentou maior impacto de redução nos valores das vazões, na ordem de 5,7% para vazão média anual a 23,4% para vazão mínima de 7 dias de duração e período de retorno de 10 anos (Tabela C1). Nas Figuras C1, C2 e C3 apresentam-se os valores médios das vazões: Qmlp, Q7 e Qmax nos dois períodos de séries temporais estudados. Vale ressaltar que os dados desta estação reflete o comportamento global da bacia do rio Paracatu, por estar localizada próximo à foz do rio Paracatu (representa 93% da área da bacia)
c)
como ilustração da redução dos valores das vazões 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 Porto Alegre (Figura C2), um ciclo abaixo da média no período (1970 - 1977), outro de maior amplitude oscilando acima da média no período (1977 - 1997) e, finalmente um último ciclo abaixo da média no período (1997 - 2003/2004)

A Figura 2 ilustra o percentual de redução nos valores das vazões médias e das vazões caracterizadas pela freqüência, na estação de Porto Alegre, no período de atualização dos estudos hidrológicos (1970 - 2006).

A) Estação fluviométrica de Porto das Poções - rio Preto (Tabela A1 e Figuras A1, A2 e A3)

Tabela A1 – Vazões, períodos de séries históricas estudados e variação nas vazões

Vazões

Períodos de série histórica/valores das vazões

Variação nos valores das vazões

  PA= (1970 -  1996)

 PB= (1970 – 2006)

   m³/s

  %

Vazões médias

Qmlp

124,1

124

-0,1

  -0,1

Q7

33,3

32,3

-1,0

-3,1

Qmax

635,2

631,7

-3,4

  -0,5

Vazões caracterizadas pela freqüência

Q7,10 

18,6

16,3

-2,3

 -12,3

Q95

23,2

19,3

-3,9

 -16,8

Qmax100

1.295,1

1.192,1

-103,0 

 -8,0

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 periodo de retorno de 100 anos.

 

Figura A1 - Hidrograma da vazão média anual nos dois períodos  de série histórica
Figura A1 - Hidrograma da média das vazões diárias anuais nos dois períodos de série histórica

Figura A2 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica
Figura A2 - Hidrograma da média das vazões mínimas de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica

Figura A3 - Hidrograma da vazão máxima diária anual nos dois períodos de série histórica
Figura A3 - Hidrograma da média das vazões máximas diárias anuais nos dois períodos de série histórica

B)- Estação fluviométrica de Santa Rosa - rio Paracatu (Tabela B1 e Figuras B1, B2 e B3)

Tabela B1 – Vazões, períodos de séries históricas estudados e variação nas vazões

Vazões

Períodos de série histórica/valores das vazões

Variação nos valores das vazões

  PA= (1970 -  1996)

PB=  (1970 – 2006)

m³/s

%

Vazões médias

Qmlp

164,1

156,2

-7,90

-4,8

Q7

41,9

38,8

-3,1

 -7,4

Qmax

668,1

658,1

-10,0

-1,5

Vazões caracterizadas pela freqüência

Q7,10 

23,3

21,6

-1,7

-7,3

Q95

27,8

26,6

-1,20

 -4,2

Qmax100

1.354,1

1.255,9

-98,2

 -7,2


 

Figura B1 - Hidrograma da vazão média anual nos dois períodos de série histórica
Figura B1 - Hidrograma da média das vazões diárias anuais nos dois períodos de série histórica

Figura B2 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica
Figura B2 - Hidrograma da média das vazões mínimas de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica

Figura B3 - Hidrograma da vazão máxima diária anual nos dois períodos de série histórica
Figura B3 - Hidrograma da média das vazões máximas diárias anuais nos dois períodos de série histórica

C)- Estação fluviométrica de Porto Alegre - rio Paracatu (Tabela C1 e Figuras C1, C2 e C3)

Tabela C1 – Vazões, períodos de séries históricas estudados e variação nas vazões

Vazões

Períodos de série histórica/valores das vazões

Variação  nos valores das vazões

PA=  (1970 -  1996)

 PB= (1970 – 2006)

m³/s

%

Vazões médias

Qmlp

473,7

446,8

-26,9

- 5,7

Q7

118,8

106,8

-12,0

-10,1

Qmax

2.349,3

2.192,7

-156,5

-6,7

Vazões caracterizadas pela freqüência

Q7,10 

70,6

54,0

-16,6

-23,4

Q95

97,2

81,6

 -15,6

-16,0

Qmax100

5.416,5

4.990,9

-425,6

-7,9


 

Figura C1 - Hidrograma da vazão média anual nos dois períodos de série histórica
Figura C1 - Hidrograma da média das vazões diárias anuais nos dois períodos de série histórica

Figura C2 - Hidrograma da vazão mínima anual de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica
Figura C2 - Hidrograma da média das vazões mínimas de 7 dias de duração nos dois períodos de série histórica

Figura C3 - Hidrograma da vazão máxima diária anual nos dois períodos de série histórica
Figura C3 - Hidrograma da média das vazões máximas diárias anuais nos dois períodos de série histórica

Figura 2 - Percentual de redução nos valores das vazões estudadas na estação/sub-bacia de Porto Alegre, no período de atualização dos estudos hidrológicos (1970 - 2006)
Figura C4 - Percentual de redução nos valores das vazões médias e das vazões caracterizadas pela frequência, na estação de Porto Alegre - rio Paracatu, no período de atualização dos estudos hidrológicos (1970-2007)

Conclusões (Etapas 1 e 2)

a) A atualização dos estudos hidrológicos abrangendo as séries temporais no período (1970 - 2006) apresenta redução nos valores das vazões estudadas, com maior impacto nos valores das vazões caracterizadas pela freqüência, quando comparados com os estudos hidrológicos abrangendo o período de séries temporais anteriores (1970 - 1996)
b)
As vazões mínimas são as que apresentam maior impacto na redução dos valores seguidas das máximas e finalmente das médias
c)
Considerando que as variações das vazões apresentam, em geral, tendências semelhantes às das precipitações nas três estações (sub-bacias) estudadas, sugere-se que as maiores depressões observadas, principalmente, nos valores das vazões mínimas quando comparadas com os valores das precipitações, no último ciclo sazonal (1996 a 2006), decorrem da interferência nas vazões do rio Paracatu, em razão de o crescimento da agricultura irrigada, na bacia.

Comentário final

É fundamental esclarecer que o período considerado crítico, ou seja, aquele correspondente às menores vazões observadas na bacia do São Francisco, aconteceu em 1999 a 2001, quando ocorreu o racionamento de energia elétrica em todo o país.





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


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Fonte: EUCLYDES et al. (2007h)