Padrões hidroclimatológicos de bacias de mesoescala em São Paulo

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Henriques, Eduardo Fernandes
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: análise de frequência de vazão; análise de tendência; bacia de meso-escala; Balanço hídrico; flow frequency analysis; Grace.; Meso-scale basin; trend analysis; Water balance
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14133/tde-18042020-094417/

Este trabalho abordou e buscou ampliar o entendimento de padrões hidroclimatológicos com base em séries de vazões e chuva de longo período, em cinco bacias de mesoescala do estado de São Paulo: rios PCJ, Mogi-Guaçu, Pardo, Paraíba do Sul e Sapucaí. Objetiva-se acompanhar a evolução temporal das variáveis hidrometeorológicas, reconhecer as mudanças e associar com as possíveis causas. Foram utilizadas séries diárias de vazão e de chuva do DAEE e da ANA de 1940 a 2017. Esse conjunto de informação possibilitou a construção de série temporais representativas do comportamento hídrico nas áreas de estudo, em 31 áreas de contribuições para os termos de precipitação, evapotranspiração e vazão. A análise procurou examinar e detectar a ocorrência de pontos de descontinuidade através de métodos como Rodionov (2004) no caso da chuva e teste de Pettitt (1979) para vazão e chuva. Esses pontos de ruptura aparecem associados à mudança climática, mudança no uso de solo, maior demanda de recursos hídricos e construção de barragem. O ciclo sazonal da precipitação e vazão mostrou um padrão semelhante entre todos os postos, com o pico de precipitação em Janeiro, e para a vazão geralmente com um mês de atraso em Fevereiro, havendo para a vazão entre Janeiro a Março geralmente um máximo suavizado. A chuva varia muito desde Janeiro (em torno de 240 mm mês-1) continuamente até Março (atingindo aproximadamente 170 mm mês-1), e neste trimestre chuvoso a vazão varia pouco e em torno de 75 mm mês-1, sendo um pouco mais elevadas nas bacias do Sapucaí e Pardo, menores no PCJ e Paraíba do Sul, e com grande variabilidade entre os postos no Mogi-Guaçu. A precipitação mínima ocorre sempre em Agosto, em torno de 25 mm mês-1, comparando-se todas as bacias, e as vazões mínimas geralmente em agosto e setembro de forma suavizada, em torno de 20 a 30 mm mês-1, sendo um pouco menores nas bacias do Sapucaí, Pardo e Mogi-Guaçu, e levemente acima nas demais bacias PCJ e Paraiba do Sul. O escoamento básico máximo geralmente atinge o máximo marcadamente em Março, para todas as bacias em torno de 50 mm mês-1 para os rios Pardo e Sapucaí, e um pouco abaixo em torno de 30 mm mês-1, mas com grande variabilidade entre os postos para as demais bacias. O mínimo do escoamento básico coincidiu com a vazão em Agosto-Setembro, com um pequena redução de aproximadamente 5 mm mês-1 em relação à vazão. A aplicação do método de Rodionov para detecção de pontos de rupturas na precipitação revela em grande parte dos casos analisados a ocorrência de pontos de descontinuidade em meados de 1970 e no início de década de 1990, caracterizando a chuva em três intervalos. O primeiro com uma média mais baixa, seguido do segundo período com aumento e, por fim, o terceiro intervalo com nova queda. Por exemplo, para a bacia do Paraíba do Sul a precipitação média no primeiro período foi de 1320 mm, seguido do segundo intervalo com 1439 mm e, finalmente, no terceiro período com 1313 mm. O teste de Pettitt aplicado revelou a ocorrência de uma descontinuidade em 1968 para todas as séries de chuva com nível de significância baixa, indicando que a chuva separou-se em dois padrões estatísticos, em concordância com outras sugestões da literatura. A comparação entre elas ano a ano (Fig. 73) mostra que a ET simplificada superestima a ET corrigida entre 2% a 4% no caso dos postos investigados. Trata-se de uma ordem grandeza razoável, esperada em função da ordem de grandeza do termo de armazenamento. Comparando-se os postos representativos das bacias investigadas, a avaliação dos termos climatológicos de precipitação sugeriu chuva anual entre 1300 a 1400 mm/a, e um pouco menor de forma geral na bacia dos rios PCJ em torno de 50 mm/a em relação às demais. Com exceção de um posto que mostrou um valor muito afastado dos demais (4C001 no Rio Pardo), a estimativa da vazão variou aproximadamente entre 375 mm/a até 600 mm/a dentre os postos, geralmente maiores na bacia do Sapucaí, menores no PCJ, e no Mogi-Guaçu com grande variabilidade entre os postos. Analogamente, a evapotranspiração variou entre 750 mm/a até 950 mm/a dentre a maioria dos postos, com menores valores na bacia do Sapucaí, e comparáveis nas bacias do Paraiba do Sul, Mogi-Guaçu e PCJ, que internamente mostraram alta variabilidade entre os postos. A variabilidade espacial da estimativa do coeficiente de escoamento foi muito vinculada à variabilidade da vazão calculada, enquanto que a variabilidade do índice evaporativo foi por sua vez vinculada à variabilidade da ET calculada.