Avaliação da aplicação e previsão de cheias com modelo distribuído na bacia do rio Itajaí-Açú

Abstract

A simulação do comportamento hidrológico e hidraúlico em uma bacia pode ser desenvolvida pela utilização de modelos matemáticos. Esta atividade constitui um importante instrumento utilizado na gestão dos recursos hídricos. Neste trabalho é apresentado um modelo conceitual distribuido, aplicado à previsão de cheias, em tempo atual e na avaliação operacional de reservatórios de contenção de cheias. O modelo conceitual distribuído é composto de dois módulos: O primeiro representa a bacia vertente, onde os escoamentos são sintetizados, com base nos dados climatológicos e em caracteristicas fisicas, através de relações paramétricas de transformação da precipitação em vazão. O segundo simula a propagação dos hidrogramas ao longo dos canais principais e a propagação em reservatórios. Na previsão de cheias em tempo atual, os erros da previsão do modelo conceitual são atualizados pela conjugação de um modelo empírico ARIMA, cujos parâmetros foram estimados recursivamente. O modelo foi aplicado na bacia do Rio Itajaí-Açú, para a secção localizada no municipio de Rio do Sul. Esta secção localiza-se a jusante do encontro dos Rios Itajaí do Sul e Itajaí do Oeste, formadores do Rio Itajai-Açú, nos quais foram construidas duas barragens para contenção de cheias. Os resultados obtidos na previsão em tempo atual com o modelo conceitual não foram bons. Entretanto a conjugação do modelo empírico para previsão dos erros produziu um aprimoramento considerável nos resultados.

Simulation of the hydrological and hydraulic behavior at a basin can be developed through the use of mathematical model. This activity consists of an important device to be applied to the management of the water resources. This paper aims at presenting a distributed conceptual model applied to both real-time flood forecasting and to the operational evaluation of reservoirs for the flood control. The distributed conceptual model is made up of two modules: one shows the basin in which the runoffs are generated based on climatic data and physical characteristics, through the parametrical relations which turn precipitation into runoff. The other one simulates both the routing of hydrograms along the main channels and the routing through reservoirs. During the real-time food forecasting the forecasting errors related to the conceptual model are adapted through the conjugation of an ARIMA empirical model whose parameters have been recursively calculated. The model was applied to the Itajaí-Açú River basin for the section at Rio do Sul. This section is located downstream the place where Itajaí do Sul and Itajaí do Oeste rivers meet and form the Itajaí-Açú river. Where two dams leading to the flood control have been built. The results obtained during the real-time forecasting with the conceptual model have not been good. However, the conjugation of the empirical model tor the error forecasting has brought, relevant improvements to the results.