ESTIMATIVA DO DEFLÚVIO ANUAL ATRAVÉS DE UM MODELO E COMPARAÇÃO COM A VAZÃO MEDIDA NA BACIA DO ALTO JAGUARIBE CE

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1 ESTIMATIVA DO DEFLÚVIO ANUAL ATRAVÉS DE UM MODELO E COMPARAÇÃO COM A VAZÃO MEDIDA NA BACIA DO ALTO JAGUARIBE CE E. M. Araújo 1 ; E. M. Araújo 1 ; G. L. Mamede 2 ; E. R. F. Lêdo 3 ; F. N. Silva 2 ; D. H. Nogueira 4 RESUMO: Dado a importância do conhecimento do processo de precipitação x escoamento superficial, e poucas estações de monitoramento de fluviometricos no estado do Ceará, tente-se a necessidade de desenvolver e avaliar modelos que estimem o volume afluente em rios do nosso estado. O estudo teve como objetivo aplicar o modelo para estimar o volume anual afluente desenvolvido por Aguiar e comparar com o fluxo medido na estação de monitoramento do rio Jaguaribe na cidade de Iguatu-CE. A equação foi aplicada para estimar o volume afluente nos anos de Tornou necessária a aquisição de dados de precipitação das estações na bacia do Jaguaribe superior,uma vez que o modelo precisa da precipitação média anual para a aplicação do modelo. PALAVRAS-CHAVES: Aguiar, aplicação ESTIMATE OF ANNUAL RUNOFF THROUGH A MODEL AND COMPARISON WITH THE FLOW AS HIGH BASIN JAGUARIBE-CE SUMMARY: Given the importance of knowledge of the process x rainfall runoff, and fewmonitoring stations fluviometric in Ceara state, try out the need to develop and evaluate models that estimate the volumeof the tributary rivers in our state. The study aimed to apply the model to estimate the annual volume affluent developed by Aguiar and compare with the measured flow in the river monitoring station in the city of Jaguaribe Iguatu - CE. The equation was applied to estimate the volume of influent years 1984 to Made necessary the acquisition of precipitation data from stations in the basin of the upper Jaguaribe, since the model needs of the average annual precipitation for the model application. KEYWORDS: Aguiar, application 1 Mestrando em Engenharia Agrícola, UFC, Bolsista CNPq, CEP , Fortaleza, CE. Fone (88) e- mail: efraimirrigacao@gmail.com. 2 Professor Titular da UNILAB, Redenção, CE. 3 Bolsista de iniciação científica PIBIT CNPq, IFCE, Iguatu, CE. 4 Professor Titular do IFCE, Iguatu, CE

2 INTRODUÇÃO De acordo com Viola et al. (2009), do ponto de vista agrícola, a simulação hidrológica representa importante ferramenta no contexto de gestão dos recursos hídricos, especialmente para caracterização de vazões de outorga para projetos de irrigação. O comportamento hidrológico da bacia é influenciado pelo tipo de cobertura vegetal assim como pelas características geomorfológicas tais como forma, relevo, geologia, solo, entre outros (LIMA, 2001). Diferentes intensidades de precipitação estabelecem diversos níveis de impactos no solo, deflagrando processos erosivos de diversos graus, de acordo com a interação desta precipitação com o uso e ocupação das terras. Por outro lado, a influência da precipitação na vazão deve ser analisada dentro de uma seqüência de eventos pluviométricos, uma vez que o grau de saturação do solo e do sistema freático influencia diretamente na taxa de escoamento superficial (FRITZSONS, et al. 2003). Este trabalho tem como objetivol, analisar a hidrologia da Bacia do alto Jaguaribe estimando o de defluvio pelo metodo de Aguiar e comparar com os valores de vazão medidas durante 24 anos no rio Jaguaribe no posto monitorado pela CPRM em escala anual, para se observar se o modelo pode ser aplicado para a bacia. MATERIAL E MÉTODOS O trabalho foi realizado na bacia do alto Jaguaribe que tem como principal curso de água o rio Jaguaribe. No trabalho foi utilizado dado de vazão medida na seção do rio Jaguaribe na cidade de Iguatu na estação de monitoramento da CPRM. Á serie de dados de precipitação e vazão vai de 1984 a Os dados foram adquiridos junto a ANA (agência nacional de águas). Além dos dados de vazão também se fez necessário o uso de dados de precipitação da bacia de toda a bacia hidrográfica. Os dados foram coletados no hidro web no site da ANA. Para se fazer a espacialização da chuva na bacia do alto Jaguaribe, foi necessário pegar as dados de precipitação dos postos de Iguatu, Jucás, Cariús, Saboeiro, Parambu, Campos Sales, Taúa, Aiuaba, Arneiroz, Assaré e Antonina do Norte. A série histórica da precipitação foi em média de 60 anos, para obter uma boa representabilidade. O modelo de Aguiar através de dois passos como mostra as equações 1 e 2. Para determinara a lamina média escoada foi determinada através da equação 1. R mm = 28,53. H 112,95. H ,91. H 3 118,74. H 4 (eq.1) em que, R mm lamina anual média escoada na bacia em milímetros; H pluviosidade média anual na bacia hidrográfica em metros; O volume médio escoado na bacia hidrográfica foi determinado pela equação abaixo: Va =. R mm. U. S (eq. 2) em que,va volume afluente médio anual em metros cúbicos; U fator de correção que introduz fatores geomorfológicos da bacia hidrográfica; S área da bacia hidrográfica em metros quadrados.

3 Para fazer o nível de correlação entre a vazão medida e a lamina de escoamento calculado pelo método de Aguiar e a vazão anual medida na seção do rio, utilizou-se o método de Nash- Sutcliffe, descrito abaixo. Coeficiente Nash-Sutcliffe = 1- (eq. 3) em que, Y vazão anual medida; X escoamento anual calculado; anuais calculados. - media dos escoamentos RESULTADOS E DISCUSSÃO No semiárido é importante o conhecimento do processo precipitação x escoamento superficial, visto que esses dados são de extrema importância para o gerenciamento de bacias hidrográficas. Estações de medição de vazão em rios são escassa e com poucos dados no estado do Ceará, sendo necessário buscar alternativas para obter essas dados, que podem ser feitos através de modelos hidrológicos. Para isso é importante pesquisas que apontes modelos simples e de boa eficiência na estimativa do deflúvio como é o caso da equação abordada no presente estudo. A vazão foi medida dos anos de 1984 a 2008 e posteriormente foi necessário conhecer a precipitação média da bacia para se observar a relação entre precipitação e vazão gerada como esta descrita na tabela 2.. Para se calcular o Va (volume afluente médio anual) é necessário se conhecer a área da bacia, no caso a do alto Jaguaribe possui Km 2 e do fator U (fator de correção que introduz fatores geomorfológicos da bacia hidrográfica) onde para a bacia foi adotado um valor de 0,6, valor que representa a forma da bacia. Após obter a volume afluente médio anual através do modelo desenvolvido por Aguiar, comparou esses valores calculados com os valores medidos de vazão. Para observar o desempenho dos valores calculados em relação com os valores medidos aplicou-se o teste de Nash-Sutcliffe, onde foi encontrado um valor de 0,84, o que mostra que o modelo de Aguiar apesar de ser uma equação simples e que necessita de poucos dados de entrada, apresentou um desempenho satisfatório no calculo da determinação do volume afluente médio anual em relação a vazão afluente medida na seção do rio Jaguaribe no município de Iguatu CE. O ano de 2004 foi o ano em que a vazão medida foi muito superior ao volume afluente calculado. Já nos anos de 2005, 2006 e 2007 foram os anos que os valores de vazão medida foi muito inferior ao volume afluente calculado como mostrada a figura 2. Pode-se observar que o volume afluente esteve sempre próximo a vazão medida como mostra na figura 2. Também se pode observar que quando a precipitação aumenta a vazão medida e o deflúvio calculado também aumenta. O volume afluente calculado sempre apresentou valores maiores do que o volume afluente medido em todos os anos observados no estudo. CONCLUSÕES O modelo desenvolvido por Aguiar apresentou valores coerentes e estimou bem o volume afluente médio anual na bacia do alto Jaguaribe, nos 25 anos em que foram comparados com os valores de vazão medida, mostrando que pode ser utilizado na estimativa do volume afluente anual em bacias hidrográficas semiáridas.

4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS FRITZSONS E.; HINDI E. C.; MANTOVANI L. E.; RIZZI N. E, As alterações da qualidade da água do rio Capivari com o deflúvio: um instrumento de diagnóstico de qualidade ambiental. Revista sanitária e ambiental v. 8. n. 4. p out dez LIMA, J. E. F.W.; Silva, C. L.; Oliveira, C. A. S. Comparação da evapotranspiração real e simulada e observada em uma bacia hidrográfica em condições naturais de cerrado. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, v.5, n.1, p.33-41, VIOLA M. R.; MELLO C. R.; ACERBI JÚNIOR F. W.; SILVA A. M, Modelagem hidrológica na bacia hidrográfica do Rio Aiuruoca, MG. Revista brasileira de engenharia agrícola e ambiental. Campina Grande, v. 13. n. 5. p , Tabela 1. Valores do coeficiente de correção do escoamento superficial segundo Aguiar Tipo Bacia Hidrográfica U 1 Pequena íngreme e rochosa 1,3 e 1,4 2 Bem acidentada sem depressões evapotranspirativa 1,2 3 Média 1,0 4 Ligeiramente acidentada 0,8 5 Idem, com depressões evapotranspirativas 0,7 6 Quase plana, terreno argiloso 0,65 7 Idem, terreno variável 0,6 8 Idem, terreno arenoso 0,5 Tabela 2. Valores de vazão medida anual, precipitação, lamina anual média escoada e volume afluente médio anual, na bacia do alto Jaguaribe. Ano Vazão Precipitação Va (hm 3 R.ano) media (mm) mm (hm³.ano) ,9 807,2 84,1 1243, ,4 1548,7 397,4 5873, ,6 974,6 139,2 2057, ,9 661,3 48,5 717, ,5 881,9 106,9 1579, ,3 1187,4 227,7 3366, ,3 587,1 34,9 516, ,3 581,4 34,0 502, ,9 661,1 48,5 716, ,1 481,9 20,5 303, ,3 774,7 75,2 1111, ,8 841,2 94,1 1390, ,9 942,0 127,3 1881, ,5 838,1 93,2 1376, ,4 452,7 17,4 257, ,5 750,9 69,0 1019, ,6 786,3 78,3 1157, ,2 495,7 22,1 326, ,1 574,5 32,9 486, ,4 889,9 109,5 1618, ,5 1051,0 168,9 2496, ,1 811,5 369,4 1261, ,9 798,5 81,6 1206, ,3 915,9 118,2 1747, ,4 893,0 110,5 1633, , ,7

5 Figura 1. Bacia hidrográfica do alto Jaguaribe. Figura 2. Gráfico do comportamento da vazão anual medida, precipitação anual media da bacia e deflúvio anual calculado pelo método de Aguiar durante 25 anos na seção do rio Jaguaribe em Iguatu CE.