A técnica de regionalização pode ser aplicada para variáveis ou funções hidrológicas (TUCCI, 2002). A regionalização de uma função hidrológica (curva de permanência, curva de probabilidades, etc.) ocorre quando a referida função pode ser reconstruída a partir das informações fisiográficas e climática pontualmente disponível. De maneira similar, uma variável hidrológica (vazão mínima, vazão máxima, precipitação média de longo período, etc.) está regionalizada quando seu valor pode ser estimado a partir das informações pontualmente disponíveis.
Amorim (2005) estabelece que a regionalização hidrológica pode ser realizada nas seguintes situações:
a) quando uma variável, como a vazão mínima, precipitação média, dentre outras, é determinada numa região com base em relações estabelecidas a partir de dados pontuais existentes;
b) quando uma função hidrológica, como a curva de permanência ou de duração, a curva de regularização, a curva de intensidade-duração- frequência, dentre outras, é determinada numa região com base em dados hidrológicos existentes; e,
c) quando os parâmetros de uma função ou modelo matemático são determinados pela sua relação com características físicas das bacias, a partir do ajuste de um modelo com base em dados observados em algumas bacias representativas.
Na sequencia, são relacionados estudos associados à regionalização das funções hidrológicas foco do presente trabalho - as curvas de permanência e de probabilidade de vazões mínimas.
3.4.1 Regionalização da Curva de Probabilidade de Vazões Mínimas
Para regionalização das curvas de probabilidade de vazões mínimas, existem diferentes opções, todas elas partindo da determinação da curva de probabilidade de cada posto. Segundo Tucci (2002), as opções são as seguintes:
• Análise regional de valores característicos: com base na curva individual de probabilidade de vazão mínimas de cada posto são determinadas as vazões para alguns períodos de retorno como Q10, Q20, Q50, Q100, etc. Estes valores
são regionalizados em função de variáveis explicativas. Com base nessas equações, pode-se construir a curva de probabilidade de um determinado local com base nos valores determinados através das diferentes regressões. Esta alternativa constitui, de fato, a replicação do Método Tradicional de
regionalização a diferentes vazões que dão forma à curva de probabilidade de vazões.
• Análise regional dos parâmetros: as curvas individuais de probabilidade são ajustadas a uma distribuição estatística selecionada previamente. Os parâmetros da distribuição são as variáveis dependentes e são regionalizados com base em variáveis explicativas. Para determinar a curva de probabilidade num local sem dados é utilizada a curva regional para estimar os parâmetros da distribuição estatística que é reconstruída para o local de interesse.
• Análise regional de valores adimensionais: esta alternativa desmembra a regionalização em duas funções. A primeira é a relação entre uma variável de adimensionalização da curva de probabilidade de vazões (usualmente a vazão mínima de longo período) e variáveis explicativas da bacia. Uma curva adimensionalizada é obtida pela curva média adimensional de todas as curvas individuais dos postos fluviométricos existentes na região. Este método parte do princípio de que existe uma proporcionalidade fixa entre as vazões dos diferentes riscos.
Constituem exemplos de estudos em que se obtiveram modelos hidrológicos de regionalização das vazões mínimas os trabalhos de Vogel (1992), em Massachusetts; Gustard (1992), no Reino Unido; Dingman (1995), na região de New
Hampshire e Vermont; Schreiber (1997) no sudoeste da Alemanha; Laaha (2005) e
Laaha (2006), na Áustria; Castiglioni (2009), na região central da Itália e Mehaiguene (2012), no noroeste da Argélia.
No Brasil, como exemplos de estudos de regionalização de vazões mínimas podem ser citados Chaves (2002), Ribeiro (2005), Novaes (2007) e Luiz (2013). No Espírito Santo, merecem destaque os trabalhos de Coser (2003) e Ferreira (2010).
Diferentemente do que ocorre para a regionalização de vazões mínimas, os estudos realizados no Brasil e nos demais países sobre regionalização de curvas de probabilidade de vazões máximas ou mínimas são mais limitados, merecendo registros os trabalhos de Peralta (2003), Abdullah (2010) e Euclydes (2007).
3.4.2 Regionalização da Curva de Permanência
Nos estudos de regionalização hidrológica da curva de permanência normalmente considera-se um trecho entre as vazões médias (vazões com permanência de50 %) e vazões mínimas (vazões com permanência de 95 %), correlacionando-as com as características fisiográficas ou climáticas das bacias.
Assim como estabelecido para as curvas de probabilidade de vazões, a análise regional de valores característicos ou de valores adimensionais constituem alternativas para a regionalização das curvas de permanência de vazões. Alternativamente é possível ainda obter modelos regionais de curva de permanência por meio de curva exponencial, método no qual uma função exponencial passa a descrever a variação da vazão num trecho da curva delimitado por duas vazões de referência, conforme discutido por Tucci (2002). Como estes métodos constituem técnicas a serem empregadas na presente dissertação, serão detalhados em seção subsequente adiante.
Considerando-se a relevância das informações associadas a uma curva de permanência e, em particular, a possibilidade de obtenção de diferentes vazões mínimas de referência, os estudos de regionalização hidrológica desta função hidrológica são mais numerosos. Neste sentido, os trabalhos de Quimpo (1983), nas Filipinas; Mimikou (1985), na Grécia; Fennessey (1990), desenvolvido em Massachusetts; Claps (1997), para a região de Basilicata, na Itália; Yu (2002); Castellarin (2004), para seis regiões da Itália; Rojanamon (2007), na Tailândia; Kim (2008), para a bacia do Rio Nilo, Etiópia; Isik (2008), para a Turquia; Li (2010), no sudeste da Austrália e Sauquet (2011), desenvolvido na França, constituem diferentes exemplos da análise regional de curvas de permanência de vazões.
É relevante registrar o pioneirismo de Singh (1971), ao apresentar valorosas contribuições quando da obtenção de um modelo regional para curva de permanência de vazões utilizando o sul do estado de Illinois como área de estudo. No Brasil, merecem registro os estudos de Euclydes (2001), Baena (2004) e Pessoa (2011).
2Informações disponíveis no sítio de internet http://www.meioambiente.es.gov.br/.