Análise e modelagem hidrometeorológica na Bacia do Rio Tocantins em Marabá-PA

The objectives of the present work is to develop a statistical model to predict discharge or flow in Marabá-PA, as well assess the atmospheric dynamic structure associated with the extreme hydrological regime observed in the Tocantins river basin. The hydrological model based on multiple linear regressions uses time series derived from fluviometric and pluviometric stations which are obtained from ANA database. Validation tests of the statistical model with Nash coefficient above 0.9 and standard error of 1.5% and 5% during flood and drought periods, respectively, allow generating predictions of discharge with antecedence of 2 to 4 days (3 to 5 days) for the flood (drought) period. Through composites technique considering all years with record of above/very above discharge and below/very below discharge in Marabá, obtained from percentiles method, it was investigated the precipitation characteristics in basin scale and the dynamic aspects observed in each month (November to April). The composites of years with above/very above discharge showed that the rainfall on the basin was above normal in all months, and the large-scale patterns indicated a configuration associated with La Niña phenomenon over Pacific and cooling conditions over South Atlantic; intensification of both zonal/meridional ascending branch of the Walker/Hadley cell; intensification of the Bolivian High anomalously placed eastward and negative ROL anomalies associated with the joint occurrence of ZCAS and ZCIT. Conversely, the composites of years with below/very below discharge showed a predominance of precipitation below normal throughout basin, which was associated with the conditions of warming (El Niño) over Pacific, and also warm TSM anomalous over South Atlantic, cell of Walker and Hadley with weak upward movement, the positioning of the High Bolivia westward with positive ROL anomalies indicating inhibition of tropical convective activity. Additionally, a quantitative analysis of the socio-economic impacts in the main centers of Marabá revealed that approximately 10 thousand (5% of the population) people are affected by Tocantins river floods with costs in the flooding operations above R$ 500.000,00, considering the 2005 case.ADA - Agência de Desenvolvimento da AmazôniaCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e TecnológicoEsta pesquisa objetivou desenvolver um modelo estatístico de previsão de vazão para Marabá - PA, bem como avaliar a estrutura dinâmica atmosférica associada aos extremos do regime hidrológico da bacia do rio Tocantins. O modelo hidrológico de regressão linear múltipla utilizou as séries de observações fluviométricas e pluviométricas obtidas no banco de dados da ANA. Os testes de validação do modelo estatístico com coeficiente de Nash acima de 0,9 e erro padrão de 1,5 % e 5% nos períodos de cheia e estiagem, respectivamente, permitem que as previsões de vazão em Marabá possam ser geradas com antecedência de 2 a 4 (3 a 5) dias para o período da cheia (estiagem). Através da técnica de composições considerando todos os anos com registro de vazão acima/muito acima e abaixo/muito abaixo do normal, obtidos pela metodologia dos percentis, investigaram-se as características regionais da precipitação e a estrutura dinâmica atmosférica em cada mês (Novembro a Abril). As composições dos anos com vazão acima/muito acima mostraram que a precipitação sobre a bacia foi acima do normal em todos os meses, sendo que os padrões de grande escala indicaram a configuração associada ao fenômeno La Niña no Pacífico e condições de resfriamento no Atlântico Sul; intensificação tanto do ramo ascendente zonal da célula de Walker como do ramo ascendente meridional da célula de Hadley; intensificação da Alta da Bolívia posicionada mais a leste e anomalias negativas de ROL associadas à atuação conjunta da ZCAS e ZCIT. Inversamente, as composições dos anos com vazão abaixo/muito abaixo evidenciaram a predominância de precipitação abaixo do normal em toda bacia hidrográfica, a qual se associou com as condições de aquecimento (El Niño) sobre o Pacífico, Atlântico sul aquecido, célula de Walker e Hadley com enfraquecimento dos movimentos ascendentes, posicionamento da Alta da Bolívia mais a oeste com anomalias positivas de ROL indicando inibição da atividade convectiva tropical. Adicionalmente, uma análise quantitativa dos impactos sócio-econômicos sobre os principais núcleos da cidade de Marabá revelou que aproximadamente 10 mil pessoas (5% da população) são atingidas pela cheia do rio Tocantins com custos nas operações de enchente acima de R$ 500.000,00, considerando o caso de 2005