O uso de indicadores em Hidrologia é fundamental para estudar os recursos hídricos e permite uma primeira aproximação dos problemas. Podem ser usados para: verificar erros nos dados hidrológicos, avaliar a disponibilidade hídrica de uma bacia hidrográfica, analisar as áreas de inundação, desenvolver o planejamento de alternativas, entre outros.
Nesta semana vamos apresentar alguns indicadores que podem ser utilizados para os objetivos mencionados acima:
A – Verificação dos dados hidrológicos: Para uma análise global, se dados de fontes diferentes são compatíveis entre si, pode-se utilizar os totais anuais de Precipitação, Vazão média anual e Evaporação anual medida e estimada (se houver). Esta última variável apresenta grande quantidade de erros devido a dificuldade de medir o valor real. Os seus dados disponíveis geralmente não são muito confiáveis.
A precipitação anual (P) é dada em mm, a vazão (Q) em m3/s e a evaporação (E) em mm. Transforme a vazão em mm, dividindo pela sua área (A em km2), usando um fator de conversão, ficando
Q (mm) = 31536 Q (m3/s)/A
Desta forma as variáveis ficam comparáveis, pois representam totais anuais. A primeira verificação é se o balanço anual (valores para anuais de P, Q e E). Verifique o seguinte:
a.1 – P – Q > E, já que E é a Evapotranspiração potencial. Caso ocorra ao contrário, os dados são incoerentes entre si. Isto ocorre geralmente porque E tende a ser subestimado, principalmente pela equação de Thorntwaite (é a pior estimativa) e por dados de Evaporímetros (que subestimam).
a. 2 – Verifique se o Coeficiente de escoamento é coerente com a região, ou seja C = Q/P. Normalmente este coeficiente varia de uma média anual de 0,25 a 0,45 para as regiões úmidas brasileiras. Caindo para valores de 0,10 a 0,2 no semi-árido. Quando você encontrar valores muito baixo < 0,1 ou muito alto > 0,6 algo pode estar errado nos dados. Isto quando a bacia é rural, os indicadores acima não são válidos para bacias urbanas.
B – Indicadores de balanço e disponibilidade: A precipitação total anual no Brasil no Sul, Sudeste e Centro Oeste tende a ficar entre 1200 a 1800 mm com valor freqüente em cerca de 1500 mm. A vazão média anual esperada corresponde a 0,3 a 0,35, ou seja, valores na vizinhança de 500 mm. Em termos de vazão específica os valores ficam entre 15 e 25 l/(s.km2). A vazão em mm é convertida em l/(s.km2) dividindo por 31,536. Neste caso a evaporação real é da ordem de 1000 mm.
C – Indicador de Regularização e disponibilizada hídrica: A disponibilidade hídrica depende da capacidade de regularização natural de um rio ou de seu potencial de regularização artificial. A vazão média é o máximo que pode ser regularizado numa bacia hidrográfica. Na realidade uma parcela desta vazão poderá ser regularizada. Em áreas úmidas do Sul, Sudeste e Centro Oeste é possível de regularizar da ordem de 60 a 80% da média, representando o máximo que uma bacia pode contribuir. Considerando as condições naturais, sem reservatório, a regularização depende da vazão mínima, que depende da sua geologia. Em regiões com pequena profundidade de solo e muita rocha o valor é da ordem de 3 a 8% da vazão média, enquanto que em rios com maior regularização natural como em bacias sedimentares este valor sobe para 10 a 30 % da vazão média. Estes valores estão próximos da Q7,10 (vazão mínima de 7 dias e 10 anos) utilizada para qualidade da água e regulação.
Estes indicadores auxiliam a achar erros nos estudos. Por exemplo, quando se utiliza modelos matemáticos é fundamental esta análise preliminar, pois caso contrário o usuário do modelo tenderá a forçar os parâmetros para ajustar o erro de compatibilidade dos dados.
A magnitude de um projeto pode ser rapidamente definida somente com indicadores. Por exemplo, deseja-se atender o abastecimento de uma cidade de 50 mil habitantes com uma bacia de 20 km2. A demanda atual é da ordem de 200 l/(hab. dia), portanto = 200 x 200.000/86400 = 163 L/s ou 0,163 m3/s. A disponibilidade média específica é da ordem de 20 l/(s.km2) para grande parte das bacias do Sul e Sudeste (se não souber basta verificar com dados da região). A disponibilidade média na bacia de 20 km2 é 20 x20 = 400 L/s ou 0,4 m3/s. Observa-se que é possível utilizar a bacia, mas necessita de regularização, pois a vazão mínima deve ser menor que a demanda. Com a regularização de 60% da média a vazão disponível é 0,24 m3/s, o que viabiliza o atendimento se houver reservatório.
