Uso de modelo chuva-vazão concentrado espacialmente na transferência de parâmetros para sub-bacias aninhadas em meso regiões hidrográficas : estudo da bacia Amazônica

Abstract

A otimização da gestão dos recursos hídricos e a implementação eficaz de políticas públicas utilizam modelos matemáticos de simulação hidrológica, que são continuamente aprimorados. Entre eles, o Campus Agreste Watershed Model (CAWM). Este se destaca por sua simplicidade e ainda assim capacidade de representar com precisão os processos hidrológicos. O CAWM é um modelo chuva-vazão concentrado espacialmente, que foi idealizado com o objetivo primário de simular o escoamento superficial em bacias semiáridas. Este estudo inova na aplicação de uma versão modificada do modelo, simulando eventos chuva-vazão para bacia úmida de grande extensão, a Bacia Hidrográfica Amazônica, que possui uma extensão de 6,5 milhões de km2. Além da análise de adequação e otimização do modelo para bacias dessa magnitude, busca-se realizar a transferência de valores dos parâmetros de bacia calibrada para bacias aninhadas. Para isso, a grande bacia foi dividida em cinco sub-bacias, além da bacia principal, sendo estas correspondentes aos rios: Tapajós, Solimões, Negro, Madeira e Xingú, afluentes com considerável contribuição de vazão para o curso d`água principal, o Amazonas. Além disso, foi realizada a divisão da sub-bacia do Rio Madeira em sub bacias aninhadas, a fim de refinar as simulações na respectiva sub-bacia. Para desenvolver a regionalização foram usados dados de registro do escoamento superficial obtidos do satélite ERA 5 para estimativa das perdas nas bacias objeto da regionalização. Os resultados da calibração e validação do CAWM para grandes bacias foram satisfatórios, com as métricas de desempenho demonstrando uma boa adequação do modelo e uma representação consistente dos fenômenos avaliados. As bacias dos rios Tapajós e Madeira apresentaram NSE superiores a 0,90, evidenciando alta precisão na validação do modelo. Os resultados da regionalização para as bacias do Rio Madeira, especificamente para as estações fluviométricas 1532 e 1563, destacam-se com valores de NSE globais de 0,87 e 0,94 e coeficiente angular derivado das equações de dispersão dos dados do satélite de 0,997 e 0,971, respectivamente, indicando uma excelente performance do CAWM, e evidenciando ótima correlação entre as variáveis e os dados das sub-bacias em relação à bacia principal evidenciados pelos dados do ERA 5. Dessa forma, o modelo CAWM apresentou boa performance na representação das variações de vazão em bacias complexas e extensas, demonstrando eficácia na adaptação e transferência de parâmetros durante a validação e regionalização.