Proposal for hydrological regionalization for the Paranaíba river basin

The regionalization of flows is a technique that allows transference of information between similar river basins in order to calculate the fluviometric variables of interest in sub-basins without data, in this case, the reference flows Q7,10; Q90 and Q95. Likewise, it is characterized as being a useful tool in obtaining the grant of water rights, an instrument provided for in Brazilian Law 9433/97. Although there are information and studies about Q7,10 Q90 and Q95 for the State of Minas Gerais in relevant works, such as Run-off of Minas Gerais, Digital Map of Water in Minas Gerais, Water Resources Management Plans available and officially published on Hydrographic Basins and academic studies, for the purpose of interacting these with other segments that adopted other references to the physical space, this study aimed to investigate, with the purpose of expanding as a tool for management agencies, information and, consequently, a new model of hydrological regionalization for Q7,10, Q90 and Q95 in Paranaíba River Basin. The precision of the two models obtained, by the inverse of the distance to the power (IDW) and by ordinary kriging (KO), with respect to the prediction of flows used as Grant criterion was obtained by cross validation, together with Coefficient of Nash-Sutcliffe (COE), using the flows generated by the models as estimated values, and as a standard value the calculation using historical series of fluviometric stations. The new models presented the efficiencies: for Q7,10 in MG COE Map (0.49) <Run-off (0.70) <KO (0.82) <IDW (0.84). Q7,10 for GO, MS, DF COE remained KO (0.87) <IDW (0.81). For modeling Q95 in MG was COE Map (0.75) <IDW (0.84) <KO (0.85); Q95 in MS, GO, DF was COE KO (0.56) <IDW (0.84). The reference flow Q90 was for MG COE Map (0.83) <IDW (0.94) KO (0.95). While for MS, GO and DF COE KO (0.96) <IDW (0.98). It can be concluded that IDW and KO models have presented very good efficiency, except for Q95 in GO, MS, DF, which has presented only as satisfactory to the KO model. The models proposed in this study have shown better efficiency in the estimation of the results for all circumstances when compared with the other models compared herein. Therefore, the new methodology presents potential when compared to those commonly used in this type of study.CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorDissertação (Mestrado)A regionalização de vazões é uma técnica que permite transferir informação entre bacias hidrográficas semelhantes, a fim de calcular, em sub-bacias que não dispõem de dados, as variáveis fluviométricas de interesse, nesse caso, as vazões de referência Q7,10; Q90 e Q95. Outrossim, a mesma caracteriza-se por ser uma ferramenta útil na obtenção de outorga de direitos de uso de recursos hídricos, instrumento previsto na Lei 9433/97. Embora existam informações e estudos da Q7,10 Q90 e Q95 para o estado de Minas Gerais em obras de relevância, como Deflúvios Superficiais de Minas Gerais, Atlas Digital das Águas de Minas, Planos Diretores de Recursos Hídricos de Bacias Hidrográficas, disponíveis e oficialmente publicados em diferentes estudos acadêmicos, por questões de interação com os outros segmentos que adotaram outros referenciais para o espaço físico, este estudo teve como objetivo a investigação, com o propósito de ampliar como ferramenta para os órgãos gestores, informações e, por consequência, um novo modelo de regionalização hidrológica para Q7,10, Q90 e Q95 na Bacia Hidrográfica do Rio Paranaíba. A precisão dos dois modelos obtidos, pelo inverso da distância à potência (IDW) e por krigagem ordinária (KO), no que diz respeito à predição de vazões utilizadas como critério de outorga fez-se pela validação cruzada, conjunta ao Coeficiente de Nash-Sutcliffe (COE), utilizando como valor de estimativa as vazões geradas pelos modelos, e como valor padrão as estimativas calculadas por intermédio das séries históricas de estações fluviométricas. Os novos modelos apresentaram as eficiências: para Q7,10 em MG COE Atlas (0,49) < Deflúvios (0,70) < KO (0,82) < IDW (0,84); Q7,10 para GO, MS, DF COE resultou em KO (0,87) < IDW (0,81). Para modelagem Q95 em MG resultou em COE Atlas (0,75) < IDW (0,84) < KO (0,85); Q95 em MS, GO, DF resultou em COE KO (0,56) < IDW (0,84). Já a vazão de referência Q90 resultou para MG COE Atlas (0,83) < IDW (0,94) KO (0,95). Enquanto que para MS, GO e DF COE KO (0,96) < IDW (0,98). Conclui-se que os modelos IDW e KO se mostraram com eficiência muito boa, exceto para Q95 em GO, MS, DF, que se apresentou para o modelo KO apenas como satisfatória. Os modelos aqui propostos em todas as circunstâncias se apresentaram com melhor eficiência na estimativa. Portanto, a nova metodologia apresenta potencial quando comparada às metodologias comumente utilizadas neste tipo de estudo