Estimativa regional da vazão máxima instantânea em algumas bacias brasileiras

Abstract

A determinação da vazão máxima instantânea de projeto com determinado risco é dificultada pela falta de registros históricos. Em função da pouca disponibilidade de dados instantâneos, a prática comum é a determinação de vazões máximas diárias. No Brasil, na maioria dos postos tluviométricos são realizadas duas leituras diárias. O valor máximo da vazão diária adotado é o maior dos dois valores, o que não representa o máximo instantâneo ocorrido. Neste estudo, são apresentadas análises de relações observadas entre valores de vazões máximas anuais diária, média e instantânea e parâmetros fisicos de 3 8 sub-bacias hidrográficas situadas nos Estados do Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná e São Paulo, e pertencentes às bacias do Rio Paraná e Atlântico Sul-Trecho Sudeste. A partir dos valores de vazões máximas anuais, foram determinados os coeficientes que representam a razão entre os valores. A metodologia inicial utilizada é baseada na análise das variações destes coeficientes em função de parâmetros fisicos das bacias em estudo. O ajuste do modelo Log-Pearson III às séries possibilitou a mesma análise com coeficientes estimados para períodos de retomo de 2, 5 10 e 25 anos. Com análise de Regressão Múltipla, foram obtidas equações de relação para predição de vazões máximas instantâneas anuais para os locais onde esta não é medida de forma direta. A metodologia empregada foi avaliada através da sua aplicação em duas estações tluviográficas, não obtendo bons resultados nas estimativas. Através da utilização do modelo hidrológico chuva-vazão do Soil Conservation Service, foi possível propor uma metodologia para determinação dos coeficientes considerando variáveis relativas à intensidade e instante de ocorrência da precipitação, assim como às condições de cobertura e tipo do solo, normalmente dificeis de serem aferidas em pequenas bacias. Essa metodologia foi utilizada para estimar a relação em algumas bacias com dados, obtendo-se resultados convincentes.

lnstantaneous maxirnum design discharge detennination with an associated risk is difficult due to the lack of historical records. So, the common practice has been the determination ofthe maximum daily discharge. ln most of the river gauge sites in Brazil two daily readings are being taken. The greatest value among them is adopted as the maximum daily value, witch, in fact, does not coincide with the real instantaneous maximum peak. The present work presents an analysis of the observed relations between values of the maximum annual daily, mean and instantaneous discharge together with some physical parameters from 38 drainage sub-basins. These sub-basins are situated in the Rio Grande do Sul, Santa Catarina, Paraná and São Paulo states and belong to the Paraná River Basin and Atlantico Sul Sudeste Basin. The utilized methodology is based on the variation of the coefficienf s ratios between the annual and maximum values. It allows some conclusions about the real coefficient's variations, the estimated values adjusted through the Log-Pearson III Model towards the values of area, length, channel slope, concentration time and recurrence interval for the basins and analysed discharges. The equations predicting the instantaneous maxirnum annual discharge were obtained through the use of multiple regression techniques for places where this value is not a direct measurement. This methodology was tested for two (2) river gauge sites and the results were not satisfying. The use the hydrological runoff model of the Soil Conservation Service made possible the development of a reliable methodology to determine those coefficients by taking into account the time and intensity of the rain as well as the land use properties and type of soil. This methodology was applied to some catchments and compared to the avaliable data, with good results.