Previsão sazonal de vazão na bacia do rio Uruguai 1: ajuste e verificação do modelo hidrológico distribuído

Abstract

A previsão de vazão pode ser realizada a curto e a longo prazo. Usualmente a previsão a curto prazo é realizada com antecedência de algumas horas ou alguns dias. A previsão de longo prazo, também chamada previsão sazonal, envolve a previsão com antecedência de alguns meses, também chamada de previsão sazonal. A previsão sazonal geralmente se baseia nas estatísticas das séries hidrológicas. Com o aprimoramento dos modelos climáticos aumentou a potencialidade da previsão de vazões de longo prazo com base em modelos determinísticos climáticos e hidrológicos. Numa seqüência de dois artigos é apresentado um exemplo do uso integrado de um modelo climático e um hidrológico para previsão sazonal de vazão na bacia do rio Uruguai. Neste primeiro artigo é apresentada a etapa de calibração do modelo hidrológico de grandes bacias (MGB) no Alto Uruguai. No artigo seguinte é apresentada a previsão e a avaliação dos seus resultados. O ajuste do modelo foi realizado em duas etapas: (a) utilização de parâmetros de uma bacia vizinha e; (b) calibração automática multi-objetivo baseada em um algoritmo genético. O primeiro permite avaliar a capacidade do modelo de extrapolar resultados e o segundo a capacidade da otimização para obter um ajuste único para o conjunto de postos da bacia. O ajuste foi verificado em vários postos fluviométricos com resultados bons, tanto nos hidrogramas como na curva de permanências e nas estatísticas das séries.

Streamflow forecasting can be short term or long term. Short term forecasts are usually made with a lead time of a few hours or days. Long term forecasts involve the prediction of hydrological variables with a lead time of several months, and may be called seasonal forecasts. Until recently, seasonal forecasts were generally based on statistical analysis of hydrological time series. New improvements of numerical weather and climate prediction models increased the potential use of combined hydrological and climatic models to forecast streamflow. In a two-paper series, we present the results of the integrated use of hydrologic and climatic models to forecast streamflow in the Uruguay river basin. In this first paper, the calibration phase of the large basin hydrological model (MGB) is presented. In the next paper, we present the forecasting and analysis of the results. The model calibration presented here has been performed in two phases: (a) parameter values of another application of the same model in a neighbouring basin have been used; and (b) the parameter values have been estimated using a multi-objective calibration technique based on a genetic algorithm. The first phase allowed the analysis of the robustness of the hydrological model when used to extrapolate results outside the basin for which it has been calibrated. The second phase allowed the analysis of the model comparing its results in a group of gauging stations. The calibration has been verified in several river gauging stations with good results, both in terms of hydrographs and flow duration curves.