Regionalization of minimum flows in the hydrographic basin of the Rio Mearim in the state of Maranhão

Frederico Wagner Pereira Jansen Mello, Francisco Carlos Lira Pessoa, Laila Rover Santana

Abstract


Regionalization methods have been used to estimate flows in regions that present lack or even lack of hydrological data. Thus, the present study aimed to develop a model of regionalization of minimum flows of reference Q90 for the hydrographic basin of Rio Mearim, in the state of Maranhão. Data consisting of 28 streamflow gauge and 28 rainfall gauge were used. The variables drainage area, average annual precipitation and average monthly precipitation were used as physical-climatic characteristics of the basin under study. Regional models were developed using the Traditional Method. Validation parameters, such as the Pearson coefficient (r), the coefficient of determination (R2), the Nash-Sutcliffe coefficient (NASH), the root of the mean square error (RMSE), the mean absolute error (BIAS) and the index “c” performance indicators were used to verify the fit and performance of the models. The linear regional equation of minimum flow Q90, explained from the drainage area and average annual precipitation, was the model that showed the best performance in adjusting the observed and simulated values, being classified as good, since values of R2 and NASH greater than 0.60, as well as RMSE less than 2, BIAS equal to 0.01 and performance index (c) greater than 0.65.


Keywords


Regional models; Multiple regression; Q90.

References


Amorim, R. S. S.; Silva, D. D.; Pruski, F. F.; Matos A. T. (2010). Avaliação do desempenho dos modelos de predição da erosão hídrica USLE, RUSLE e WEPP para diferentes condições edafoclimáticas do Brasil. Revista Engenharia Agrícola, Jaboticabal, 30 (6), 1046-1049.

Andrade, A. D.; Miranda, W. L.; Carvalho L. G.; Figueiredo, P. H. F.; Silva, T. B. S. (2016). Desempenho de métodos de cálculo do coeficiente de tanque para estimativa da evapotranspiração de referência. Revista Irriga, Botucatu, 21 (1), 119-130, 2016.

Barbosa, S. E. D. S., Barbosa Júnior, A. R., Silva, G. Q. D., Campos, E. N. B., & Rodrigues, V. D. C. (2005). Geração de modelos de regionalização de vazões máximas, médias de longo período e mínimas de sete dias para a Bacia do Rio do Carmo, Minas Gerais. Engenharia Sanitária e Ambiental, 10(1), 64-71.

Barros, C. G. D.; Blanco, C. J. C.; Pessoa, F. C. L.; Gomes, E. P.; Santana, L. R. (2019). Regionalização da Q95% na Amazônia. Revista AIDIS de Ingeniería y Ciencias Ambientales, 12 (1), 1-13.

Bazzo, K. R.; Guedes, H. A. S.; Castro, A. S.; Siqueira, T. M.; Gandra, C. F. (2017). Regionalização da vazão Q95: comparação de métodos para a bacia hidrográfica do Rio Taquari-Antas, RS. Revista Ambiente & Água, Taubaté, SP, 12 (5), 855-870.

Beskow, S., Mello, C. R. D., Faria, L. C., Simões, M. C., Caldeira, T. L., & Nunes, G. S. (2014). Índices de sazonalidade para regionalização hidrológica de vazões de estiagem no Rio Grande do Sul. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(7), 748-754.

Beskow, S., Timm, L. C., Tavares, V. E. Q., Caldeira, T. L., & Aquino, L. S. (2016). Potential of the LASH model for water resources management in data-scarce basins: a case study of the Fragata River basin, southern Brazil. Hydrological Sciences Journal, 61(14), 2567-2578.

Bork, C. K. (2018). Regionalização de vazões mínimas para o Estado do Rio Grande do Sul. Pelotas: UFP. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos, Universidade Federal de Pelotas, Pelotas.

Camargo, A.P.; Sentelhas, P. C. (1997). Avaliação do desempenho de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial no Estado de São Paulo. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 5, 89-97.

Cecílio, R. A., Zanetti, S. S., Gasparini, K. A. C., & Catrinck, C. N. (2018). Avaliação de métodos para regionalização das vazões mínimas e médias na bacia do rio Itapemirim. Revista Scientia Agraria, 19(2), 122-132.

CODEVASF (2019) – Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba. Plano Nascente Mearim: plano de preservação e recuperação de nascentes da bacia hidrográfica do rio Mearim / Organizadores, Leila Lopes da Mota Alves Porto, Eduardo Jorge de Oliveira Motta, Camilo Cavalcante de Souza. – Brasília: Codevasf, 2019.188 p.

CODEVASF (2018) – Companhia de Desenvolvimento dos Vales do São Francisco e do Parnaíba. Bacia Hidrográfica do Rio Mearim. Acesso em 08 de setembro de 2018, em http://www2.codevasf.gov.br/area-de-atuacao/bacia-hidrografica/mearim.

Costa, A. S.; Cariello, B. L.; Blanco, C. J. C.; Pessoa, F. C. L. (2012). Regionalização de curvas de permanência de vazão de regiões hidrográficas do Estado do Pará. Revista Brasileira de Meteorologia, 27, (4), 413-422.

Cunha, P. C. R.; Nascimento, J. L.; Silveira, P. M.; Alves Júnior, J. (2013). Eficiência de métodos para o cálculo de coeficientes do tanque classe A na estimativa da evapotranspiração de referência. Pesquisa Agropecuária Tropical, Goiânia, 43 (2), 114-122.

dos Reis, J. A. T., Caiado, M. A. C., Barbosa, J. F., Moscon, M., & Mendonça, A. S. F. (2013). Análise regional de vazão mínima de referência na Região Centro-Sul do Estado do Espírito Santo. Revista CIATEC–UPF, 5(2), 1-11.

ELETROBRAS (1985). Metodologia para Regionalização de Vazões. Rio de Janeiro.

Filho, D. B. F.; Júnior, J. A. S. (2009). Desvendando os mistérios do coeficiente de correlação de Pearson (r). Revista Política Hoje, 18 (1).

Gasques, A. C. F.; Neves, G. L.; Santos, J. D.; Mauad, F. F.; Okawa, C. M. P (2018). Regionalização de vazões mínimas: breve revisão teórica. Revista Eletrônica de Engenharia Civil - REEC, 14 (2),.60-70.

Granemann, A. R. B., Mine, M. R. M., & Kaviski, E. (2018). Frequency analysis of minimum flows. Revista Brasileira de Recursos Hídricos - RBRH, 23.

Gonçalves, C. J., de Oliveira, A. C. M., de Oliveira, J. R. S., & Ribeiro, R. B. (2018). Estudo de Regionalização de Vazões para a bacia hidrográfica do Rio Paranaíba. Sustentare, 2(2), 97-114.

Hair, J. F.; Tatham, R. L.; Black, W. C. (2005). Análise de Regressão Múltipla; trad. Schelup, A. e Chaves, A. 5. ed. Porto Alegre: Bookman.

Li, M., Shao, Q., Zhang, L., & Chiew, F. H. (2010). A new regionalization approach and its application to predict flow duration curve in ungauged basins. Journal of Hydrology, 389(1-2), 137-145.

Lopes, T. R., do Prado, G., Zolin, C. A., Paulino, J., & Antoniel, L. S. (2016). Regionalização de vazões máximas e mínimas para a bacia do rio Ivaí-PR. Irriga, 21(1), 188-188.

Lopes, T. R., Zolin, C. A., Prado, G. D., Paulino, J., & Almeida, F. T. D. (2017). Regionalization of maximum and minimum flow in the Teles Pires basin, Brazil. Engenharia Agrícola, 37(1), 54-63.

Maranhão (2011). Decreto nº 27.845, de 18 de novembro de 2011. Regulamenta a Lei nº 8.149, de 15 de junho de 2004, que institui a Política Estadual de Recursos Hídricos, o Sistema de Gerenciamento Integrado de Recursos Hídricos, com relação às águas superficiais, e dá outras providências. Diário Oficial [do] Estado do Maranhão, São Luís, 18 nov. 2011.

Melati, M. D., & Marcuzzo, F. F. N. (2016). Regressões simples e robusta na regionalização da vazão Q95 na Bacia Hidrográfica do Taquari-Antas. Ciência e Natura, v. 38, p. 722–739.

Naghettini, M.; Pinto,E. J. A. (2007). Hidrologia estatística. Belo Horizonte: CPRM – Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais – Superintendência Regional de Belo Horizonte, 552.

NUGEO (2009). Núcleo Geoambiental da Universidade Estadual do Maranhão. Regiões Hidrográficas do Maranhão. Acesso em 08 de setembro de 2018, em http://www.nugeo.uema.br/?page_id=233.

Pessoa, F. C. L.; Blanco, C. J. C.; Martins, J. R. (2011). Regionalização de curvas de permanência de vazões da região da Calha Norte no Estado do Pará. RBRH – Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 16, (2), 65-74.

Piol, M. V. A., Reis, J. A. T. D., Caiado, M. A. C., & Mendonça, A. S. F. (2019). Performance evaluation of flow duration curves regionalization methods. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 24.

PNLA (2018). Portal Nacional de Licenciamento Ambiental. Acesso em 07 de novembro de 2019, em http://pnla.mma.gov.br/images/2018/08/Procedimentos-de-Licencamento-Ambiental-MARANH%C3%83O-MA.pdf.

Pruski, F. F., de Araújo Nunes, A., Rego, F. S., & de Souza, M. F. (2012). Extrapolação de equações de regionalização de vazões mínimas: Alternativas para atenuar os riscos. Water Resources and Irrigation Management-WRIM, 1(1), 51-59.

Silva, B. M. B.; Silva, D. D.; Moreira, M. C. (2015). Influência da sazonalidade das vazões nos critérios de outorga de uso da água: estudo de caso da bacia do Rio Paraopeba. Revista Ambiente & Água, Taubaté, 10 (3), 624-634.

Silva, R. S.; Blanco, C. J. C.; Pessoa, F. C. L. (2019). Alternative for regionalization of flow duration curves. Journal of Applied Engineerring and Research, 1-9.

Smakhtin, V. U. (2001). Low flow hydrology: a review. Journal of hydrology, 240(3-4), 147-186.

Swain , J. B., & Patra, K. C. (2017). Streamflow estimation in ungauged catchments using regionalization techniques. Journal of Hydrology, 554, 420-433.

Tutti, C. E. M. (2002). Regionalização de vazões. Porto Alegre, Ed. ABRH/UFRGS.

Uliana, E. M.; Souza, L. G. S.; Silva, D. D.; Souza, A. P.; Almeida, F. T.; Araújo, H. B. (2016). Regionalização de vazões para o médio e alto Rio Teles Pieres - MT. Revista de Ciências Agrárias, 59 (4), 333-338.

Zanandrea, F., Michel, G. P., & Munoz Espinosa, H. R. (2017). Análise de frequência de volumes, durações e picos de inundações na Bacia do Rio Mearim-MA. Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos (22.: Florianópolis, 2017). Anais [recurso eletrônico].[Porto Alegre: ABRH, 2017].




DOI: http://dx.doi.org/10.33448/rsd-v9i6.2651

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