DADOS HIDROMETEOROLÓGICOS

As estações fluviométricas, pluviométricas e meteorológicas foram selecionadas quanto à sua localização e à disponibilidade de série histórica com períodos uniformes e coincidentes. Para o presente trabalho, o período considerado foi de 1º de janeiro de 1977 a 31 de dezembro de 2004. Os dados fluviométricos e pluviométricos diários das estações sob a responsabilidade do Serviço Geológico do Brasil (CPRM) estão disponibilizados online no Sistema de Informações Hidrológicos da Agência Nacional de Águas, no sítio HidroWeb da ANA (2007), no formato de banco de dados Microsoft Access®.

Os dados pluviométricos e meteorológicos das estações próprias ou operadas pela Epagri em convênio com o Instituto Nacional de Meteorologia (Inmet) foram obtidos no Centro de Informações de Recursos Ambientais e de Hidrometeorologia de Santa Catarina (Ciram), em 2005, na forma de planilhas Microsoft Excel®. Nas estações meteorológicas convencionais da Epagri são realizadas três leituras diárias, respectivamente, às 9 horas; 15 horas e 21 horas. O valor médio para o dia analisado, por parâmetro, é obtido por média ponderada para a temperatura e umidade relativa do ar; média simples para a velocidade do vento; somatório para a precipitação, conforme procedimentos adotados pela Epagri, mostrados no Anexo D.

As estações pluviométricas utilizadas no estudo são mostradas na Tabela 3.1. As coordenadas geográficas das estações sob a responsabilidade da ANA e do CPRM correspondem à informação online (ANA, 2007), exceto para a estação de Joaçaba. A localização da estação de Joaçaba foi aferida no local.

Tabela 3.1: Estações pluviométricas com área de influência na Bacia Rio do Peixe – SC

Nome do município Latitude Longitude Altitude, m Data início Resp.

02650019 Lebon Régis -26°55'48'' -50°41'17'' 1000 01/07/76 A/C 02651001 Vargem Bonita -26°52'24'' -51°47'47'' 1000 01/04/43 A/C

02651036 Macieira -26°46'33'' -51°15'46'' 1133 01/04/76 A/C

02651042 Caçador -26°46'00" -51°00'00" 960 01/01/80 E

02651044 Calmon 26°35'56'' 51°07'00'' 1200 01/06/79 A/C

02651052 Salto Veloso 26°54'24'' 51°24'35'' 1000 01/01/88 A/C

02750016 Fraiburgo -27°03'00'' -50°56'00'' 1145 01/06/00 E/I

02751002 Campos Novos -27°22'59'' -51°12'12'' 952 01/01/74 E

02751004 Joaçaba -27°09'32'' -51°28'54'' 560 01/04/43 A/C

02751012 Capinzal -27°20'32'' -51°36'30'' 498 01/04/76 A/C

02751016 Videira (E) -27º00'14'' 51º09'00'' 774 02/05/85 E

02751018 Marcelino Ramos -27°27'40'' -51°54'16'' 420 01/09/87 A/C 02751020 Joaçaba (I) -27°10'00'' -51°33'00'' 776 01/11/85 E/I

02751021 Jaborá -27°08'00'' -51°47'00'' 01/06/00 A/C

02751022 Videira (Irakitan) -27°00'42'' -51°02'22'' 01/04/00 A/C

02751024 Videira -27°00'00'' -51°10'00" 775 25/08/02 C/E

02751028 Piratuba -27°31'00'' -51°48'00'' 372 18/09/01 T/E

02751029 Ouro -27°20'19'' -51°36'38'' 373 24/07/01 T/E

02752005 Concórdia -27°18'52'' -51°59'36'' 600 01/01/55 A/C

Legenda: Resp. (órgão responsável e entidade operadora): ANA/CPRM (A/C); Epagri (E); Epagri/INMET (E/I); Tractebel/Epagri (T/E); Celesc/Epagri (C/E).

Fontes: ANA (2007); Epagri (2005)

As quatro estações fluviométricas selecionadas em razão da série histórica de dados de vazão disponibilizados online pela Agência Nacional de Águas estão identificadas pelo nome e respectivo código (ANA, 2007) na Tabela 3.2. De acordo com as seções de controle de vazão, foram traçadas três sub-bacias e a Bacia Rio do Peixe em sua totalidade, sendo denominadas pelo nome do município, a saber: Rio das Antas (sub-bacia 1), Tangará (sub-bacia 2), Joaçaba (sub-bacia 3) e Piratuba (Bacia Rio do Peixe), identificadas como sub-bacias Pe1, Pe2, Pe3 e

Pe4, respectivamente. As áreas de contribuição até a seção de controle de vazão considerada

Tabela 3.2: Estações fluviométricas no Rio do Peixe Código da

estação

Nome do

município Latitude Longitude

Altitude (m) *

Área de drenagem

(km2) * Período 72715000 Rio das Antas S 26o53'45" W 51o04'32" 800 803 1977-2004 72810000 Tangará S 27o06'16" W 51o14'58" 650 2.018 1977-2004 72849000 Joaçaba S 27o09'32" W 51o28'50" 500 3.708 1986-2004 72980000 Piratuba S 27o26'46" W 51o51'40" 400 5.238 1977-2000 Fonte: ANA - Hidroweb (2005); *da autora.

Sub-bacia Pe1

Seção Rio das Antas

Sub-bacia Pe2 Seção Tangará Sub-bacia Pe3 Seção Joaçaba Bacia Pe4 (Peixe) Seção Piratuba Figura 3.3: Delimitação progressiva das sub-bacias componentes da Bacia Rio do Peixe – SC

O processamento dos dados hidrometeorológicos ocorreu em planilha de cálculo Microsoft Excel®, utilizando-se de fórmulas lógicas condicionais e contando com o recurso de relatórios de tabela dinâmica (CANALE, 2007; ZILIO, 2007).

A precipitação média diária por sub-bacia e Bacia Rio do Peixe foi calculada por intermédio da aplicação dos pesos das estações (método dos polígonos de Thiessen) mostrados no Apêndice A. Para todos os dias, foi usada a função lógica condicional da planilha Excel®.

A evapotranspiração potencial diária (ETP) foi estimada pelos métodos de Thornthwaite (1948) (TUCCI; BELTRAME, 2001; MASSIGNAM; PANDOLFO, 2006) para as estações meteorológicas de Caçador, Videira, Campos Novos (Epagri) e de Joaçaba (Inmet). As estações da Epagri monitoram os dados de temperatura (oC), velocidade do vento (m.s-1), umidade relativa do ar (%) e insolação (horas) (Apêndice B), tornando possível a aplicação do método de Penman modificado (DOORENBOS; PRUITT, 1977), conforme descrito por Oliveira (1999) e Vestena (2002). A evapotranspiração potencial equivalente à Penman modificado para a estação de Joaçaba foi estimada por Lindner e outros (2006a), através de um fator de ajuste entre os métodos Thornthwaite/Penman

A ETP de cada estação meteorológica foi ponderada para a obtenção da ETP de cada sub- bacia (Apêndice C), considerando a influência da altitude. Foi utilizada a evapotranspiração potencial anual, segundo Thornthwaite (1948), estimada por Massignam e Pandolfo (2006) correlacionada à altitude da estação (Apêndice D, Figura D1), obtendo-se a equação (3.1): 98 , 989 altitude 2209 , 0 ⋅ + − = T ETP (3.1)

em que: ETPT é a evapotranspiração (mm.ano-1), obtida pelo método de Thornthwaite e a

altitude (m) é a da respectiva estação meteorológica.

A ponderação da evapotranspiração potencial por estação para a obtenção da evapotranspiração potencial por sub-bacia fez uso da equação (3.1) para obtenção de um coeficiente de altitude. Os coeficientes obtidos foram, então, aplicados aos valores diários de ETP estimada pelo método de Penman modificado. Todos os cálculos foram efetuados em ambiente Excel® de forma automatizada.

Conforme Garcez e Alvarez (1988), o déficit de escoamento médio para um período de longa duração (ano) mede sensivelmente a evapotranspiração da bacia. A equação do balanço hídrico simplificado foi aplicada como segue:

Q P

ETR= − (3.2)

em que: ETR é a evapotranspiração real; P é a precipitação e Q a vazão.

Foram considerados apenas os períodos coincidentes de precipitação (P) e vazão (Q) para a obtenção da evapotranspiração real de longo período. A exceção foi a sub-bacia Pe1 cujo ano

intermediário de 1985 teve a sua vazão preenchida pela média das vazões dos demais anos. As médias anuais foram calculadas para cada uma das sub-bacias para aplicação da metodologia apresentada por Porto e Zahed Filho (2002), considerando as somas obtidas em toda a série histórica de dados, tal que:

(

)

T ETR

ETR=

∑

∑

∑

em que: ETR é a evapotranspiração real média de longo período e T é o período de anos considerado.

A disponibilidade hídrica, definida como a razão entre a evapotranspiração real (ETR) e a evapotranspiração potencial (ETP) por Yao (1968 apud D’Angiolella; Vasconcellos; Rosa, 2005), referida por Matzenauer e outros (2004) como o consumo relativo de água, doravante considerada como evapotranspiração relativa, razão ETR /ETP, conforme Doorenbos e Kassam (1979); Pachechenic e Souza (2005) e Duffková (2005), foi calculada como segue:

ETP ETR

ET_rel = / (3.4)

em que: ET_rel é a evapotranspiração relativa e ETP é a evapotranspiração potencial de Penman modificado média.

Para a obtenção dos valores médios da evapotranspiração relativa (ET_rel), foram considerados os anos coincidentes de dados em cada uma das sub-bacias. A evapotranspiração relativa resultante foi aplicada à ETP diária para a obtenção de uma ETR diária, a ser utilizada para a alimentação do Tank Model. As planilhas utilizadas para a obtenção da ETR e da ET_rel por sub-bacia e Bacia Rio do Peixe são mostradas no Apêndice E.