Estudo da variabilidade e previsibilidade das chuvas e vazões sazonais na bacia do Rio Iguaçu

Abstract

Resumo: Desde a década de 2000 tem havido avanços científicos no âmbito da previsão climática de chuva, com o uso de modelos numéricos dinâmicos, implicando na necessidade de avaliação do impacto dessas novas tecnologias no índice de acerto das previsões de vazão com horizontes de alguns meses à frente. Este estudo está vinculado aos objetivos do projeto EUROBRISA, que forneceu as previsões de chuva sazonal usada como dado de entrada em um modelo hidrológico concentrado chuva-vazão. O modelo hidrológico 3-R foi calibrado com séries históricas de chuva média observada na bacia e evapotranspiração potencial. A estimativa da evapotranspiração potencial mensal foi obtida com o uso do método combinado de balanço energético e aerodinâmico, bem como as estimativas de variação de cultivo. Essa aplicação do sistema de previsão de vazão sazonal foi desenvolvida para a Bacia do Rio Iguaçu no sul do Brasil. Estudos anteriores indicaram que os índices de acerto das previsões sazonais de vazão eram baixos para a Bacia do Iguaçu. Este estudo visa desenvolver procedimentos que aumentem os índices de acerto, incorporando o uso de dados meteorológicos locais para a estimativa da evapotranspiração potencial mensal, além de aplicar um modelo simplificado de balanço hídrico para estimar a variação mensal dos índices de cultivo na Bacia do Iguaçu. Esse sistema de previsão de vazões sazonais para a Bacia do Iguaçu pode ser útil para a operação do reservatório durante condições de estiagem, para previsão da recuperação do volume armazenado. O sistema de previsão subestima as vazões de pico, não atendendo adequadamente a aplicação de controle de cheias com horizonte de vários meses.

Abstract: Seasonal rainfall prediction has been improved since 2000 due to the application of climate dynamic numerical models, yielding the need to estimate the impact of such technologies on the seasonal streamflow prediction skills. This work is related to the objectives of the EUROBRISA project, which produced the seasonal rainfall prediction used as input data to the rainfall-runoff-routing model. Basin-average precipitation and potential evapotranspiration were used as input data for the hydrologic model calibration, The energy balance and aerodynamic combination method was applied to estimate the potential evapotranspiration for the meteorological network on the basin. Basin-average plant-growth coefficients were estimated and applied to the combined model potential evapotranspiration to yield basin-average potential evapotranspiration. The seasonal streamflow prediction system was developed for the Iguaçu River Basin, in Southern Brazil. Previous studies have shown that streamflow prediction skill was low for the Iguaçu Basin. The objective of this work is to develop an improved streamflow prediction system for the Iguaçu Basin, using both meteorological data and plant-growth information for the potential evapotranspiration estimates. This prediction system might be useful for the hydropower optimization when the reservoir is depleted during a dry spell, due to its skill on predicting the transition from low to normal seasonal streamflow. The prediction system underestimates the hydrograph peaks, which hampers its application for flood control on 1-3 months lead time.