Análise de Séries Hidrológicas na Bacia Hidrográfica afluente à Usina Hidrelétrica Castro Alves, RS

Resumo

O presente trabalho tem por objetivo analisar a estacionariedade e homogeneidade de séries hidrológicas de chuva e vazão da bacia de contribuição da Usina Hidrelétrica (UHE) Castro Alves, localizada no Estado do Rio Grande do Sul. Foram obtidos dados de seis estações pluviométricas, no portal Hidroweb da Agência Nacional de Águas (ANA), e calculada a série de precipitações médias para o período de 1945 a 2017. Os dados de vazão foram obtidos do Operador Nacional do Sistema Elétrico (ONS), para o mesmo período. A análise foi realizada nas séries completas de precipitações totais anuais e vazões médias mensais, e em dois períodos obtidos da mesma, referentes ao período anterior e posterior a 1970. Foram utilizados seis testes estatísticos; t-Student, F-Snedecor, Coeficiente de Correlação de Spearman, Cox-Stuart, Mann-Whitney e Mann-Kendall. A verificação do ponto de mudança nas séries de precipitações totais anuais, totais mensais e vazões médias mensais foi realizado com aplicação do teste de Pettitt. As análises realizadas permitiram concluir que as séries de chuva e vazão são não-estacionárias. O período antecedente a 1970 foi caracterizado como não-estacionário, enquanto o período posterior apresentou indícios significativos de estacionariedade e homogeneidade para ambas variáveis. Identificou-se uma mudança na tendência no ano de 1970 para a série de precipitações totais anuais e vazões médias anuais. Nas análises mensais, verificou-se que os meses em que foi mais acentuado o aumento do total precipitado foram os meses secos de maio e novembro, corroborando com o aumento das vazões médias mensais, observadas nesses meses.

Analysis of hydrological series in the contribution basin of Castro Alves Hydroelectric Power Plant, RS

A B S T R A C T

This study aims to analyze the stationariety and homogeneity of rainfall and streamflow series of the contribution basin of Castro Alves Hydroeletric Power Plant, in Southern Brazil. The rainfall data were acquired from the Agência Nacional de Águas, and the average rainfall series was calculated for the period from 1945 to 2017. The streamflow data were acquired from the Operador Nacional do Sistema Elétrico covering a period from 1945 to 2017. The analysis were performed in the complete series and in two periods obtained from the same, referring to the period before and after 1970. Six statistical tests were used to check the stationarity: t-Student, F-Snedecor, Spearman Correlation Coefficent, Cox-Stuart, Mann-Whitney and Mann-Kendall. The verification of the point of change in the series of total annual precipitations, monthly totals and monthly average flows was performed using Pettitt’s test. The analysis results made it possible to conclude that the hydrological series are non-stationary. The period prior to 1970 was characterized as non-stationary. The period after 1970 showed significant signs of stationarity and homogeneity for both variables. Using the Pettitt test, a trend change was identified in the year 1971 and 1970 for the series of annual total precipitations and monthly mean flows, respectively. In the monthly analyzes of the series, it was found that the increase in the precipitated total was more accentuated in the dry months of May and November. This corroborates the more pronounced increase in the average monthly streamflow observed in those same months.

Keywords: Stationarity; Homogeneity; trends; hydrological series.