Consulta Informativa

- Resumo expandido

Atualização dos estudos hidrológicos na bacia hidrográfica do rio Paranaíba em Minas Gerais.

Figura 1 - Ponte sobre o rio Paranaíba (BR 050), divisa dos estados MG e GO

1- Introdução

A bacia hidrográfica do rio Paranaíba é a segunda maior unidade hidrográfica da Região Hidrográfica do Paraná, com 25,4% de sua área, que corresponde a uma área de drenagem de 222.767 Km2, abrangendo parte dos estados de Goiás (65%), Minas Gerais (30%), Distrito Federal (3%) e do Mato Grosso do Sul (2%).

O rio Paranaíba, cuja nascente ocorre no município de rio Paranaíba, na Serra da Mata da Corda, percorre cerca de 1.160 km até sua foz, no encontro com o Rio Grande, desde a cota 1.100 até o nível 328, nível este do lago da hidrelétrica de Ilha Solteira, barragem no rio Paraná, à jusante. Sua declividade média é de 0,495m/km.

Os principais tributários do rio Paranaíba em território mineiro são os rios Araguari, Tijuco, da Prata, Dourados, Perdizes, Bagagem, Uberabinha, Pouso Alegre, São Domingos, Capivara, Quebra Anzol, Misericórdia, Arantes, São Jerônimo, São Lourenço, do Peixe, Piracanjuba, Cocal, Douradinho, Monte Alegre, Babilônia, Bom Jardim, das Furnas, Mandaguari, Claro, Tamanduá, Salitre, Santo Antônio, São João, Santo Inácio e Preto.

O relevo da Bacia é marcado por altiplanos cuja altitude varia entre 1.000 e 1.100m, tais como o Planalto Central, região ocupada majoritariamente pelo Distrito Federal e cercanias de Anápolis, e pelo divisor de bacias localizado entre a Chapada da Ponte Firme e a Serra da Canastra, ambas no noroeste de Minas Gerais. Nesta parte montanhosa da Bacia, estão as principais nascentes dos rios de Planalto, tais como o rio Corumbá, o rio São Marcos e o Araguari. A região oeste da bacia consiste de um terreno geomorfologicamente mais uniforme, cuja altitude varia entre 900 e 600m, responsável pelas nascentes dos rios Claro, Verde, dos Bois e o Turvo.

A população da região é de cerca de 8,5 milhões de habitantes, sendo aproximadamente 92% em áreas urbanas. Esta ocupação abrange 193 municípios distribuídos por quatro Unidades da Federação: Goiás (133 municípios), Minas Gerais (83 municípios), Mato Grosso do Sul (4 municípios) e o Distrito Federal. A densidade demográfica da bacia é de cerca de 38 hab/km2. Esta população por sua vez está bastante concentrada nas regiões metropolitanas de Brasília e de Goiânia, onde vivem mais de 5 milhões de habitantes, quase 70% da população residente na Bacia.

O mapa de disponibilidade hídrica desta bacia hidrográfica, atualizado em 2010 e disponibilizado na consulta espacial georreferenciada: Balanço da demanda/disponibilidade hídrica do ATLAS DIGITAL DAS ÁGUAS DE MINAS (2010), demonstra que os principais problemas de volume outorgado superior ao limite de 30% da Q7,10 encontram-se nos afluentes do rio Araguari, assim como em alguns afluentes do baixo Paranaíba. O número de outorgas na região é elevado, devido à intensa produção agrícola e industrial.

De acordo com Deliberação Normativa do CERH/MG, nº 06/2002 e suas alterações a bacia hidrográfica do rio Paranaíba foi dividida em três Unidades de Planejamento e Gestão de Recursos Hídricos – UPGRH's, quais sejam: PN1 - Rio Dourados; PN2 - Rio Araguari; e PN3 - Afluentes Mineiros do Baixo Paranaíba. Estas 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 da bacia hidrográfica do rio Paranaíba em território mineiro corresponde a 70.634 km². Ocupa o quarto e terceiro lugar em termos de produção de água (vazões mínimas e médias, respectivamente) e contribui  com 10,5% 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, o nono 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 bacia hidrográfica do rio Paranaíba em Minas Gerais.

Com base na técnica de regionalização hidrológica utilizando-se  o programa computacional RH4.0  e as informações de 24 estações fluviométricas abrangendo o período de série histórica de 1950 a 2009, 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: Fazenda Bom Jardim, Santana de Patos, Patos de Minas, Ponte Vicente Goulart, Charqueada do Patrocínio, Abadia dos Dourados, Fazenda Cachoeira, Estação Douradoquara, Irai de Minas, Estrela do Sul, Desemboque, Ponte Santa Juliana, Fazenda São Mateus, Ibiá, Ponte Antinha, Ponte João Candido, Porto Saracura, Fazenda Letreiro, Fazenda Cachoeira, Fazenda Paraíso, Ituiutaba, Fazenda Buriti do Prata, Ponte do Prata e Ponte São Domingos.

A precipitação média nas sub-bacias foi calculada utilizando-se o método de Thiessen, com dados de 42 estações pluviométricas, abrangendo o mesmo período de série histórica das vazões. As estações utilizadas foram: C. do Patrocínio, Guimarania, Pântano, Santana de Patos, Rocinha, Monte Carmelo, Estrela do Sul, Ab. dos Dourados, Esta. Douradoquara, Cascalho Rico, Iraí de Minas, Monte A. de Minas, Fazenda Cachoeira, Tupaciguara, Brilhante, Xapetuba, Araguari, Ituiutaba, Ipiacu, Ponte Rio Piedade, Avantiguara, Araxá (Inemet), Íbia, Salitre, Fazenda Bom Jardim, Fazenda São Mateus, Serra do Salitre, Pratinha, Tapira, Santa Juliana, Ponte João Cândido, Perdizes, Lagoa, Zelândia, Porto Saracura, Fazenda Paraíso, Fazenda Letreiro, Faz. Buriti do Prata, Gurinhata, Ponte do Prata, Ponte São Domingos e Desemboque.

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

A bacia do rio Paranaíba em Minas Gerais foi considerada como hidrologicamente homogênea para as vazões mínimas, máximas, médias de longo período e   vazões mínimas sazonais (período seco e chuvoso) enquanto para  as curvas de regularização foram identificadas três regiões hidrologicamente homogêneas denominadas de regiões I, II e III. São elas: Região I: Nascentes do rio Paranaíba, Preto, Dourado, Perdizes, Bagagem e Jordão até a confluência dos mesmos com as represas de Emborcação e de Itumbiara, abrangendo uma área de drenagem de 22.291 km²; Região II: Rio Araguari, de suas nascentes até sua confluência com o rio Uberabinha, abrangendo uma área de drenagem de 21.566; e Região III: Restante da bacia do rio Paranaíba em Minas Gerais com uma área de drenagem 26.973 km² e abrangendo os rios principais que deságuam na represa de São Simão e no rio Paranaíba: Piedade, Tijuco, Prata, São Jerônimo, Arantes, Reserva, Areião e  Formiga.

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 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.

Para as vazões médias de longo período e vazões mínimas de sete dias de duração com períodos de retorno de 2 a 10 anos a área de drenagem da bacia e a precipitação média anual foram selecionadas como variáveis independentes no modelo, enquanto nas vazões mínimas com permanência de 50 a 95% a área de drenagem da bacia foi selecionada como única variável independente. Já para as vazões máximas diárias anuais com períodos de retorno de 2 a 500 anos a área de drenagem e a precipitação média 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 da região hidrográfica do rio Paranaíba em Minas Gerais, 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 sub-bacias hidrográficas cujas áreas de contribuição variaram de 69 km2 a 17.085 km2. Certa cautela é aconselhável, no caso de estimativas para bacias 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 fluvio-pluviométricas.

7- Equipe

Humberto Paulo Euclydes; Paulo Afonso Ferreira; Daniel Rossi Altoé; Reynaldo Furtado Faria Filho.

8- Publicação

A "segunda atualização dos estudos hidrológicos (período de série histórica de 1950 a 2004)" realizada nessa bacia foi apresentada no XV Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos, Curitiba/PR, Novembro de 2003.