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APLICAÇÃO DE MODELOS DE PREVISÃO DE VAZÕES A CURTO PRAZO NA SUB-BACIA DO ALTO RIO PARANAÍBA

RELATÓRIO FINAL

Fevereiro de 2012

ONS 153/12

Rev. Data Descrição da revisão Elaborado por Verificado por Autorizado por CE

Rev. Data Elaborado por Verificado por Autorizado por CREA CE

0 29-02-12 PC JCM MCX 34.040-D AP

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Modelo de Previsão de Vazões do Alto Rio Paranaíba - Relatório Final – ONS 153/12 2/164





APLICAÇÃO DE MODELOS DE PREVISÃO DE VAZÕES A CURTO

PRAZO NA SUB-BACIA DO ALTO RIO PARANAÍBA

RELATÓRIO FINAL

ONS 153/12

SUMÁRIO

1. INTRODUÇÃO

1.1. Objetivo 1.2. Considerações Gerais 1.3. Configuração Proposta para Modelagem 1.4. Metodologia Atual de Previsão de Vazões Semanais no ONS

2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

2.1. Dados Operativos e Fluviométricos 2.2. Dados Pluviométricos

3. ANÁLISE DE CONSISTÊNCIA DE DADOS PLUVIOMÉTRICOS

3.1. Metodologia de Consistência de Dados 3.2. Seleção das Estações Pluviométricas Utilizadas nos Estudos 3.3. Análise de Consistência e Preenchimento de Falhas 3.4. Análise das Estações Telemétricas para a Etapa de Testes 3.5. Cálculo da Chuva Média (no Espaço) por Sub-Bacia

4. PREVISÃO DE PRECIPITAÇÃO

4.1. Análise da Previsão de Precipitação 4.2. Remoção de Viés da Chuva Prevista

5. MODELO SMAP

5.1. Descrição do Modelo SMAP 5.2. Calibração dos Parâmetros

6. TESTES DE DESEMPENHO DO MODELO SMAP

6.1. Características dos Testes Realizados





6.2. Métodos de Reinicialização do Modelo

7. RESULTADOS DA CALIBRAÇÃO DO MODELO SMAP

7.1. Calibração do Modelo SMAP nas Sub-Bacias do Alto Rio Paranaíba 7.2. Parâmetros Calibrados 7.3. Resultados da Calibração para Cada Sub-Bacia 7.4. Avaliação dos Modelos Calibrados

8. RESULTADOS DOS TESTES DE DESEMPENHO

8.1. Métricas de Avaliação de Desempenho do Modelo 8.2. Previsão da Vazão Média Diária para o Horizonte de 10 Dias a Frente 8.3. Previsão da Vazão Média para a Próxima Semana Operativa 8.4. Avaliação das Previsões Semanais através das Métricas de Desvio 8.5. Comparação com o Desempenho da Metodologia Atual

9. CONCLUSÕES

10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ANEXOS: ANEXO I – Disponibilidade de Dados Pluviométricos

ANEXO II – Lista de Estações Pluviométricas Selecionadas para a Etapa de Calibração Por Sub-Bacia

ANEXO III – Lista de Estações Pluviométricas Selecionadas para a Etapa de Testes Por Sub-Bacia

ANEXO IV – Hidrogramas de Vazões Observadas e Calculadas na Etapa de Calibração Modelo





LISTA DE QUADROS:

QUADRO 1 – Aproveitamentos na Região da Bacia do Alto Rio Paranaíba QUADRO 2 – Proposta para Configuração de Modelagem QUADRO 3 – Disponibilidade de Informações e Divisão dos Dados para as Etapas da Modelagem QUADRO 4 – Estações Pluviométricas Pré-Selecionadas por Entidade Responsável QUADRO 5 – Resumo dos Resultados da Análise de Consistência Pluviométrica QUADRO 6 – Eventos de Grande Intensidade Avaliados e Analisados QUADRO 7 – Características das Estações Telemétricas Disponíveis para a Etapa de Testes e Operacionalização dos Modelos de Previsão QUADRO 8 – Número Final de Estações (Convencionais e Telemétricas) e Pontos de Grade do Modelo ETA Considerado em Cada Sub-Bacia Modelada. QUADRO 9 – Precipitação Média Anual Prevista e Observada em Cada Sub-bacia (1996 a 2001) QUADRO 10 – Constantes a e b e Limites de Aplicação das Equações Obtidas para Remoção do Viés da Previsão de Precipitação QUADRO 11 – Faixas de Variação dos Parâmetros do Modelo QUADRO 12 – Parâmetros Finais do Modelo Obtidos na Etapa de Calibração QUADRO 13 – Valores Finais para os Coeficientes de Representação Espacial da Chuva Obtidos ao Final da Etapa de Calibração QUADRO 14 – Parâmetros Finais do Modelo Obtidos na Etapa de Calibração QUADRO 15 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os Anos de Testes das Sub-bacias: Corumbá IV, Increm. Corumbá I e Serra do Facão QUADRO 16 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os Anos de Testes das Sub-bacias: Icrem. Emborcação, Nova Ponte e Increm. Itumbiara QUADRO 17 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os 4 Anos de Testes (Com Chuva Prevista Após Retirada de Viés) QUADRO 18 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os 4 Anos de Testes (Com Chuva Futura Observada) QUADRO 19 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4º ao 10º Dia da Previsão) – Média dos Anos 2002, 2003, 2006 e 2007 QUADRO 20 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Corumbá IV QUADRO 21 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Incremental Corumbá I QUADRO 22 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à





Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Serra do Facão QUADRO 23 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Incremental Emborcação QUADRO 24 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Nova Ponte QUADRO 25 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Incremental Itumbiara





LISTA DE FIGURAS:

FIGURA 1 – Localização das Usinas de Interesse na Bacia do Rio Paranaíba FIGURA 2 – Fluxograma das Principais Atividades FIGURA 3 – Mapa Topográfico com Delimitação das Sub-Bacias Selecionadas para o Presente Estudo FIGURA 4 – Esquema Ilustrativo do Processo de Previsão de Vazões no ONS FIGURA 5 – Série de Vazões Médias Diárias nos Postos Campo Alegre de Goiás e Fazenda São Domingos FIGURA 6 – Série de Vazões Médias Diárias nos Postos Abadia dos Dourados e Porto dos Pereiras FIGURA 7 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Totais na UHE Corumbá IV FIGURA 8 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Totais na UHE Serra do Facão FIGURA 9 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Totais na UHE Nova Ponte FIGURA 10 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Incrementais na UHE Emborcação (até UHE Serra do Facão) FIGURA 11 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Incrementais na UHE Corumbá I (até Corumbá IV) FIGURA 12 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Incrementais na e UHE Itumbiara (entre Corumbá I, Serra do Facão e Nova Ponte) FIGURA 13 – Médias Mensais Anuais para Alguns Locais de Interesse FIGURA 14 – Médias Anuais para Alguns Locais de Interesse FIGURA 15 – Localização das 125 Estações Pluviométricas Com Uso Potencial FIGURA 16 – Número de Estações Pluviométricas com Registros Diários ao Longo do Horizonte de Tempo dos Estudos FIGURA 17 – Representação Esquemática da Disponibilidade de Dados FIGURA 18 – Série de Chuva Média na Área de Estudo (Média de até 125 Postos) FIGURA 19 – Série de Chuva Diária Máxima na Área de Estudo (Máximo de até 125 Postos) FIGURA 20 – Número de Postos Com Chuva Acumulada em 24 Horas Maior Do Que 120 mm FIGURA 21 – Fluxograma das Atividades de Consistência dos Dados Pluviométricos Diários FIGURA 22 – Método para Preenchimento de Dados Faltantes e Inconsistentes considerando a Ponderação pelo Inverso do Quadrado da Distância FIGURA 23 – Localização das Estações Pluviométricas Convencionais Pré-Selecionadas e Consideradas na Etapa de Consistência de Dados (76 postos) FIGURA 24 – Localização das 76 Estações Pluviométricas Pré-Selecionadas e Analisadas FIGURA 25 – Precipitação Média Anual para o Período de Calibração - 1995 a 2001 FIGURA 26– Precipitação Média Anual para o Período de Testes - 2002 a 2007 FIGURA 27 – Gráficos de Dupla Massa para as Estações Pluviométricas Descartadas de ETA Cabeça de Veado e Brazlândia FIGURA 28 – Gráficos de Dupla Massa Antes (Esquerda) e Depois (Direita) da Consistência dos Dados da Estação Pluviométrica PONTE SÃO BARTOLOMEU (01647001) FIGURA 29 – Gráficos de Dupla Massa Antes (Esquerda) e Depois (Direita) da Consistência dos Dados da Estação Pluviométrica CASCALHO RICO (01847007)





FIGURA 30 – Gráficos de Dupla Massa Antes (Esquerda) e Depois (Direita) da Consistência dos Dados da Estação Pluviométrica COROMANDEL (01847008) FIGURA 31 – Localização das Estações Pluviométricas Selecionadas e Utilizadas na Calibração da Modelagem (58 Postos) FIGURA 32 – Localização das Estações Pluviométricas Telemétricas Descartadas e Disponíveis para a Etapa de Testes da Modelagem FIGURA 33 – Localização das Estações Pluviométricas Convencionais (58) e Telemétricas (40) Selecionadas para Continuação dos Estudos de Modelagem FIGURA 34 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Corumbá IV FIGURA 35 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Corumbá I FIGURA 36 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Serra do Facão FIGURA 37 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia Incremental na UHE Emborcação (entre Emborcação-Serra do Facão) FIGURA 38 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Nova Ponte FIGURA 39 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia Incremental no UHE Itumbiara (entre Itumbiara-Corumbá I-Emborcação-Nova Ponte) FIGURA 40 – Sub-bacias Modeladas e os Respectivos Pontos de Grade do Modelo ETA Considerados para Cálculo da Chuva Prevista Média FIGURA 41 – Coeficiente de Correlação (R2) entre a Precipitação Observada e Prevista para Cada Sub-bacia Modelada – para o Período de 1996 a 2001 – Incluindo Análise da Precipitação do N-ésimo Dia e Acumulada até o N-ésimo Dia do Horizonte de Previsão FIGURA 42 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 43 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Incremental Corumbá I FIGURA 44 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Serra do Facão FIGURA 45 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Incremental Emborcação FIGURA 46 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Nova Ponte FIGURA 47 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Incremental Itumbiara FIGURA 48 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Corumbá IV. FIGURA 49 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Incremental Corumbá I. FIGURA 50 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Serra do Facão. FIGURA 51 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda), Dez-Jan (direita) e Fev-Mar (abaixo) para a Sub-bacia Incremental Emborcação. FIGURA 52 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Nova Ponte. FIGURA 53 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Incremental Itumbiara





FIGURA 54 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 55 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Increm. Corumbá I FIGURA 56 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Serra do Facão FIGURA 57 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Increm. Emborcação FIGURA 58 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Nova Ponte FIGURA 59 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Increm. Itumbiara FIGURA 60 – Esquema do Modelo SMAP Original com 3 Reservatórios FIGURA 61 – Esquema do Modelo SMAP Modificado com 4 Reservatórios (Presente Estudo) FIGURA 62 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 63 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a dez/2001 para a Sub-bacia: Corumbá IV FIGURA 64 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de Ago/1995 a Dez/2001 para a Sub-bacia Incremental Corumbá I FIGURA 65 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Incremental Corumbá I FIGURA 66 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Serra do Facão FIGURA 67 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Serra do Facão FIGURA 68 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Incremental Emborcação FIGURA 69 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Increm. Emborcação FIGURA 70 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Nova Ponte FIGURA 71 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Nova Ponte FIGURA 72 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Incremental Itumbiara





FIGURA 73 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Incremental Itumbiara FIGURA 74 – Simulação Realizada para o Dia de Previsão em 02/01/02 – Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 75 - Simulação Realizada para o Dia de Previsão em 04/12/02 – Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 76 - Simulação Realizada para o Dia de Previsão em 18/10/06 – Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 77 - Simulação Realizada para o Dia de Previsão em 09/05/07 – Sub-bacia Corumbá IV FIGURA 78 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Corumbá IV (Ano 2002) FIGURA 79 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Corumbá IV (Ano 2003) FIGURA 80 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Corumbá IV (Ano 2006) FIGURA 81 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Corumbá IV (Ano 2007) FIGURA 82 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Corumbá IV. FIGURA 83 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Corumbá IV FIGURA 84 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Incremental Corumbá I (Ano 2002) FIGURA 85 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Incremental Corumbá I (Ano 2003) FIGURA 86 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Incremental Corumbá I (Ano 2006) FIGURA 87 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Incremental Corumbá I (Ano 2007) FIGURA 88 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Incremental Corumbá I FIGURA 89 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Incremental Corumbá I FIGURA 90 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Serra do Facão (Ano 2002) FIGURA 91 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Serra do Facão (Ano 2003) FIGURA 92 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Serra do Facão (Ano 2006) FIGURA 93 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Serra do Facão (Ano 2007) FIGURA 94 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Serra do Facão





FIGURA 95 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Serra do Facão FIGURA 96 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Emborcação (Ano 2002) FIGURA 97 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Emborcação (Ano 2003) FIGURA 98 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Emborcação (Ano 2006) FIGURA 99 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Emborcação (Ano 2007) FIGURA 100 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Emborcação FIGURA 101 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Emborcação FIGURA 102 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Nova Ponte (Ano 2002) FIGURA 103 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Nova Ponte (Ano 2003) FIGURA 104 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Nova Ponte (Ano 2006) FIGURA 105 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Nova Ponte (Ano 2007) FIGURA 106 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Nova Ponte FIGURA 107 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Nova Ponte FIGURA 108 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Itumbiara (Ano 2002) FIGURA 109 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Itumbiara (Ano 2003) FIGURA 110 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Itumbiara (Ano 2006) FIGURA 111 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Itumbiara (Ano 2007) FIGURA 112 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Itumbiara FIGURA 113 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Itumbiara FIGURA 114 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Corumbá IV (Ano 2002) FIGURA 115 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Corumbá IV (Ano 2003) FIGURA 116 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Corumbá IV (Ano 2006) FIGURA 117 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Corumbá IV (Ano 2007)





FIGURA 118 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Corumbá I (Ano 2002) FIGURA 119 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Corumbá I (Ano 2003) FIGURA 120 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Corumbá I (Ano 2006) FIGURA 121 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Corumbá I (Ano 2007) FIGURA 122 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Serra do Facão (Ano 2002) FIGURA 123 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Serra do Facão (Ano 2003) FIGURA 124 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Serra do Facão (Ano 2006) FIGURA 125 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Serra do Facão (Ano 2007) FIGURA 126 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Emborcação (Ano 2002) FIGURA 127 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Emborcação (Ano 2003) FIGURA 128 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Emborcação (Ano 2006) FIGURA 129 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Emborcação (Ano 2007) FIGURA 130 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Nova Ponte (Ano 2002) FIGURA 131 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Nova Ponte (Ano 2003) FIGURA 132 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Nova Ponte (Ano 2006) FIGURA 133 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Nova Ponte (Ano 2007) FIGURA 134 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Itumbiara (Ano 2002) FIGURA 135 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Itumbiara (Ano 2003) FIGURA 136 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Itumbiara (Ano 2006) FIGURA 137 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Itumbiara (Ano 2007) FIGURA 138 - Histórico de Vazões Médias Semanais para os Meses de Abril e Maio (m³/s) Considerado no Modelo Previvaz para a Sub-bacia Incremental Corumbá I FIGURA 139 - Histórico de Vazões Médias Semanais para os Meses de Agosto e Setembro (m³/s) Considerado no Modelo Previvaz para a Sub-bacia Incremental Itumbiara





1. INTRODUÇÃO

1.1. Objetivo Esta nota técnica apresenta uma proposta de aperfeiçoamento da metodologia da previsão de vazão uma semana à frente na bacia do Alto rio Paranaíba (até a UHE Itumbiara), envolvendo a utilização do modelo conceitual concentrado SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure). As informações consideradas como insumo para o modelo previsor SMAP incluem os dados observados oriundo das estações pluviométricas e fluviométricas e as informações de previsão de precipitação na bacia, tendo como produto a previsão direta das vazões incrementais entre aproveitamentos.

1.2. Considerações Gerais Este documento foi elaborado como parte do estudo para Aplicação de Modelos de Previsão de Vazões a Curto Prazo na Sub-Bacia do Alto Rio Paranaíba, incluindo o desenvolvimento do sistema previsor para diversos pontos de interesse, correspondentes à áreas de drenagem, incremental ou total, de usinas hidrelétricas (UHE) e de postos fluviométricos. Os modelos de previsão foram construídos com base em modelagem conceitual concentrada, através da utilização do modelo SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure).

A região a ser estudada refere-se à bacia do Alto rio Paranaíba, mais especificamente o trecho até a UHE Itumbiara, correspondente a uma área de drenagem total de aproximadamente 94.728km2.

A elaboração do modelo começa pela análise de consistência dos dados básicos (precipitação nos postos e vazões naturais incrementais nas sub-bacias), com preenchimento de falhas de precipitação e sistematização dos dados em planilhas para modelagem.

Em seguida, vem a fase de calibração dos modelos previsores com base em dados observados nos últimos anos, sempre seguindo procedimentos semelhantes aos utilizados em trabalhos anteriores desenvolvidos pelo ONS na aplicação do modelo SMAP para previsão de vazões em outras bacias, como nas bacias do rio Paranapanema e Grande.

Embora os modelos, em sua fase operacional, devam realizar previsões com base em previsões de precipitação média sobre as bacias, as calibrações serão feitas empregando dados observados de precipitação média sobre a bacia e de vazões observadas. O objetivo é construir o melhor modelo de previsão de vazões a partir de uma previsão correta de chuvas. Esta abordagem garante que o modelo, assim implementado, continuará válido, tornando-se ainda melhor com o aprimoramento dos atuais processos de previsão de chuva, pois, nesse caso, com a chuva prevista se aproximando da ocorrida, a vazão prevista também deverá se aproximar.

O QUADRO 1 apresenta a relação das usinas hidrelétricas existentes na região do Alto Paranaíba que deverão ser contempladas no presente estudo, para a construção e a aplicação dos modelos de previsão de vazões afluentes.





QUADRO 1 – Aproveitamentos na Região da Bacia do Alto Rio Paranaíba

LOCAL RIO TIPO Operadora ÁREA TOTAL (km²)

ÁREA INCREM.

(km²)

PONTOS DE MONTANTE

Batalha São Marcos UHE (53,6 MW) FURNAS 8 300 - Total

Serra do Facão São Marcos UHE (212,6 MW) FURNAS 10 639 2 339 UHE Batalha

Emborcação Paranaíba UHE (1192 MW) CEMIG 29 050 18 411 UHE Serra do Facão

Nova Ponte Araguari UHE (510 MW) CEMIG 15 480 - Total

Miranda Araguari UHE (408 MW) CEMIG 18 124 2 644 Nova Ponte

Capim Branco I Araguari UHE (240 MW) CEMIG 18.471 347 Miranda

Capim Branco II Araguari UHE (210 MW) CEMIG 19 285 814 Capim Branco I

Corumbá IV Corumbá UHE (127 MW) FURNAS 6 938 - Total

Corumbá III Corumbá UHE (93,6 MW) Energética Corumbá III

S.A. 8 808 1 870 UHE Corumbá IV

Corumbá I Corumbá UHE (375 MW) FURNAS 27 604 18 796 UHE Corumbá IV - Corumbá III

Itumbiara Paranaíba UHE (2080 MW) FURNAS 94 728 19 603 Embor - C.Branco II - Corumbá I

A FIGURA 1 apresenta um mapa da bacia do rio Paranaíba compreendendo todos os principais aproveitamentos hidrelétricos, com destaque para os do presente estudo.





FIGURA 1 – Localização das Usinas de Interesse na Bacia do Rio Paranaíba

Para alcançar os objetivos do projeto, o plano de trabalho prevê a realização de diversas atividades conforme listadas abaixo.

• Análise dos dados e da documentação fornecida pelo ONS.

• Consistência dos dados pluviométricos.

• Calibração e validação dos parâmetros do modelo.

• Cálculo da precipitação média prevista.

• Identificação e remoção de eventual viés das previsões de precipitação.

• Cálculo das previsões de vazões com uso da metodologia atual.

• Elaboração dos testes de desempenho do modelo.

• Elaboração de relatório final.





A FIGURA 2 apresenta um fluxograma das principais atividades a serem realizadas visando a complementação do projeto, com o desenvolvimento dos modelos previsores.

Análise Preliminar dos Dados Recebidos

Análise da Documentação e

Planilhas Disponibilizadas

Análise Espacial das Informações

Disponíveis Proposta de Configuração do Sistema Previsor para Cada Bacia

Consistência dos Dados

Pluviométricos

Calibração e Validação dos

Parâmetros do(s) Modelo(s) SMAP

Cálculo das Previsões de

Vazões com Uso da Metodologia

Atual

Correção das Previsões de Precipitação

Simulação das Previsões de Vazão para o

Período de Teste

Cálculo das Previsões de

Precipitação do Modelo ETA

Elaboração dos Testes de

Desempenho do Modelo

Definição dos Anos

Considerados para Cada Etapa

(Calibração e Testes)

Relatório Final

FIGURA 2 – Fluxograma das Principais Atividades

1.3. Configuração Proposta para Modelagem A primeira fase dos estudos identificou 6 (seis) sub-bacias de interesse para construção dos modelos de previsão. O QUADRO 2 apresenta essas 6 sub-bacias e suas principais características. A FIGURA 3 apresenta o mapa topográfico da região com a delimitação da delimitação das áreas de drenagem referentes as sub-bacias propostas para modelagem.

QUADRO 2 – Proposta para Configuração de Modelagem

LOCAL RIO TIPO Operadora ÁREA TOTAL (km²)

ÁREA INCREMENT.

(km²)

PONTOS DE MONTANTE

Serra do Facão São Marcos UHE FURNAS 10 639 10 639 Total

Incremental Emborcação Paranaíba UHE CEMIG 29 050 18 411 UHE Serra do

Facão

Nova Ponte Paranaíba UHE CEMIG 15 480 15 480 Total

Corumbá IV Corumbá UHE FURNAS 6 938 6 938 Total

Incremental Corumbá I Corumbá UHE FURNAS 27 604 20 666 UHE Corumbá

IV

Incremental Itumbiara Paranaíba UHE FURNAS 94 728 22 594 Embor., N.

Ponte e Cor. I





-49.5 -49 -48.5 -48 -47.5 -47 -46.5 -46-20.5

-20

-19.5

-19

-18.5

-18

-17.5

-17

-16.5

-16

-15.5

-15

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800Corumbá IV

Serrado

Facão

Incremental Itumbiara

Nova Ponte

IncrementalEmborcação

Altitude (m)

Incremental Corumbá I

FIGURA 3 – Mapa Topográfico com Delimitação das Sub-Bacias Selecionadas para o Presente

Estudo

Foram consideradas duas etapas de construção do sistema previsor, Calibração e Testes, as quais foram determinadas a partir da qualidade e da disponibilidade dos dados disponíveis. O QUADRO 3 apresenta a disponibilidade anual das diversas informações disponibilizadas e a proposta de divisão de dados a serem considerados nas respectivas etapas de construção dos modelos previsores.





QUADRO 3 – Disponibilidade de Informações e Divisão dos Dados para as Etapas da Modelagem

ITEM 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009

Vazões Naturais Dados Fluviométricos Dados Pluviométricos

Previsões de Chuva ETA Etapas da Modelagem Calibração Teste Teste

1.4. Metodologia Atual de Previsão de Vazões Semanais no ONS Atualmente, a metodologia de obtenção da previsão de vazões semanais na bacia do presente estudo é realizada a partir da utilização do sistema PREVIVAZ, sendo realizadas sempre previsões das vazões naturais totais e somente para alguns locais de aproveitamentos na bacia (postos bases). Para os demais aproveitamentos (postos não base), as previsões de vazões naturais totais são obtidas por regressões lineares, a partir das previsões realizadas para um posto-base próximo. Os postos base e as equações de regressão, para o cálculo da vazão prevista dos postos não base, são definidos a partir do estudo da série histórica de vazões de cada aproveitamento e das relações estatísticas entre postos de uma determinada bacia. Os coeficientes das equações de regressão são diferentes para cada mês do ano e são obtidos a partir das séries de vazões médias mensais dos aproveitamentos hidroelétricos.

Como nos processos de programação da operação do SIN são necessárias séries de vazões incrementais, as mesmas são calculadas por simples diferença entre as vazões naturais totais previstas para os locais de aproveitamentos, conforme a expressão a seguir:

∑∈

−=Montxmont

txmonttxtx QtotprevQtotprevQincprev ),(),(),(

onde:

Qincprev(x ; t) : vazão incremental prevista no aproveitamento x e no instante/semana t (m³/s).

Qtotprev(x ; t) : vazão natural total prevista no aproveitamento x e no instante/semana t (m³/s).

Qtotprev(xmon ; t) : vazão natural total prevista no aproveitamento xmon, pertencente o conjunto dos aproveitamentos situados imediatamente a montante do aproveitamento x, e no instante/semana t (m³/s).

O processo de previsão de vazões naturais semanais no ONS é realizado, em geral, às quartas-feiras, para o Programa Mensal de Operação (PMO), e às quintas-feiras, para as revisões semanais do PMO. Nestes dias, os Agentes de Geração de aproveitamentos definidos como base enviam previsões de vazões naturais diárias dos próximos três ou dois dias, respectivamente, possibilitando ao ONS obter, a partir destas vazões diárias previstas e das naturais verificadas até o dia da previsão, a vazão semanal estimada da semana em curso (Q). Na FIGURA 4 é possível observar este esquema para a previsão em uma quarta-feira.





FIGURA 4 – Esquema Ilustrativo do Processo de Previsão de Vazões no ONS

O sistema PREVIVAZ (CEPEL, 2004), desenvolvido pelo Centro de Pesquisas de Energia Elétrica (CEPEL), possui um conjunto de modelos estocásticos univariados para calcular previsões de vazões semanais para os aproveitamentos integrantes do SIN, com um horizonte de até seis semanas à frente.

Este sistema é formado por até 94 modelagens estocásticas que contemplam os modelos auto-regressivos e de médias móveis, com estrutura estacionária ou periódica, ou seja, os modelos AR(p) e PAR(p), com “p” de até ordem 4, PARMA (p,1) e ARMA (p,1), com “p” de até ordem 3. As transformações podem ser logarítmica e Box & Cox, ou sem transformação (Guilhon, 2003). Os métodos de estimação de parâmetros se baseiam no método da máxima verossimilhança, utilizando-se o método dos momentos, o método de regressão simples e o de regressão em relação à origem das previsões.

O sistema PREVIVAZ funciona dividindo o histórico de vazões semanais em duas metades, estimando, para cada uma das 52 semanas, os parâmetros de todos os modelos estocásticos do sistema para a primeira metade do histórico e verificando o valor do índice (raiz quadrada) do erro médio quadrático (RMSE) para a segunda metade, conforme a equação a seguir.

( )T

QQRMSE

T

t tobstprev∑ =−

= 12

,,

Onde:

Qprev,t : vazão prevista no instante t.

Qobs,t : vazão observada no instante t.

T : número total de semanas da metade do histórico considerada.

Em seguida, o sistema PREVIVAZ inverte, estimando os parâmetros de todos os modelos estocásticos do sistema para cada uma das 52 semanas, utilizando a segunda metade da série histórica, e verifica o erro médio quadrático para a primeira metade. Ao final, calcula-se então a média dos erros médios quadráticos das duas metades para todos os modelos e ordena-se de modo a escolher, dentre as 94 opções de modelo, aquele que apresente o menor valor médio de erro médio quadrático.

Após a escolha do modelo, o PREVIVAZ estima novamente os parâmetros, considerando agora todas as semanas do histórico completo e passa a utilizar esse modelo, com novos parâmetros estimados, para a previsão de vazões de cada semana específica, utilizando a tendência hidrológica, isto é, os últimos valores de vazões naturais semanais observados no histórico recente.





2. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO

2.1. Dados Operativos e Fluviométricos Foram disponibilizados, pelo ONS, os dados consolidados de vazões naturais, totais e incrementais, do período entre janeiro/1995 a dezembro/2007, dos aproveitamentos hidroelétricos no trecho correspondente à bacia do rio Paranaíba, incluindo Itumbiara, Nova Ponte, Corumbá IV, Corumbá I, Emborcação e Serra do Facão. Além dos locais de aproveitamento, foram disponibilizadas as séries dos postos fluviométricos de interesse aos estudos, incluindo Campo Alegre de Goiás, Fazenda São Domingos, Faz Boa Vista, Abadia dos Dourados, Porto dos Pereiras, Ponte Vicent Goulart Jusante, entre outros.

Os gráficos a seguir, FIGURA 5 a FIGURA 6, apresentam os histogramas com as séries de vazões médias diárias correspondentes a alguns postos fluviométricos da região, os quais serviram de insumo para determinação das séries de vazões diárias naturais disponibilizadas pelo ONS para os locais das sub-bacias modeladas.

0

200

400

600

800

1 000

1 200

jan-95 jan-96 jan-97 jan-98 jan-99 jan-00 jan-01 jan-02 jan-03 jan-04 jan-05 jan-06 jan-07

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Campo Alegre de Goiás

Fazenda S.Domingos

FIGURA 5 – Série de Vazões Médias Diárias nos Postos Campo Alegre de Goiás e Fazenda São

Domingos





0

200

400

600

800

1 000

1 200


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Abadia dos Dourados

Porto dos Pereiras

FIGURA 6 – Série de Vazões Médias Diárias nos Postos Abadia dos Dourados e Porto dos

Pereiras

Da FIGURA 7 a FIGURA 12, são apresentados os histogramas com as séries de vazões médias diárias em algumas localidades consideradas importantes para análise, incluindo, respectivamente, as vazões naturais totais na UHE Corumbá IV, UHE Serra do Facão e UHE Nova Ponte, além das vazões incrementais referentes à UHE Emborcação (até UHE Serra do Facão), UHE Corumbá I (até Corumbá IV) e UHE Itumbiara (entre Corumbá I, Serra do Facão e Nova Ponte).





0

100

200

300

400

500

600

700

800

900


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

UHE Corumbá IV

FIGURA 7 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Totais na UHE Corumbá IV

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

UHE Serra do Facão

FIGURA 8 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Totais na UHE Serra do Facão





0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

UHE Nova Ponte

FIGURA 9 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Totais na UHE Nova Ponte

A partir das figuras seguintes, provavelmente devido ao próprio processo de modelagem e construção das vazões naturais incrementais, observa-se que as séries de vazões incrementais pode apresentar comportamento, algumas vezes, errático e pouco característico de rios dessa magnitude. Este fato deverá contribuir para aumentar, ainda mais, complexidade no desenvolvimento e aplicação de modelos previsores para essas bacias, sobretudo no que tange os modelos puramente estatísticos.





0

250

500

750

1 000

1 250

1 500

1 750

2 000

2 250


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Incr. Emborcação (S. Facão)

FIGURA 10 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Incrementais na UHE Emborcação (até UHE

Serra do Facão)

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Incr. Corumbá I (Corumbá IV)

FIGURA 11 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Incrementais na UHE Corumbá I (até

Corumbá IV)





0

500

1 000

1 500

2 000

2 500


Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Incr. Itumbiara (N.Pte. - Emb. - Corum. I)

FIGURA 12 – Série de Vazões Naturais Médias Diárias Incrementais na e UHE Itumbiara (entre

Corumbá I, Serra do Facão e Nova Ponte)

Com base em uma análise dos valores médios mensais das séries de algumas dessas localidades, no período de dados disponíveis (1995 a 2007), observa-se que o período de estiagem acontece durante os meses de julho a outubro, com o período de vazões de cheia ocorrendo entre janeiro e março, conforme pode ser visto na FIGURA 13.

Ainda nesta figura, observa-se a diferença entre as bacias da margem direita (como Serra do Facão, Corumba IV e Corumba I) e da margem esquerda (como Nova Ponte, Emborcação e, mesmo Incremental Itumbiara), no que diz respeito ao comportamento das vazões máximas que ocorrem em Fev/Mar e Jan/Fev, respectivamente.





0

100

200

300

400

500

600

700

JAN FEV MAR ABR MAI JUN JUL AGO SET OUT NOV DEZ

Vazã

o M

édia

Men

sal (

m³/s

)

Meses

Serra do Falcão

Nova Ponte

Incr. Emborcação/ Serra do Falcão

Corumbá IV

Incr. Corumbá I/ Corumbá IV

Incr. Itumbiara / Npo-Bem-Cor

FIGURA 13 – Médias Mensais Anuais para Alguns Locais de Interesse

A FIGURA 14 apresenta a média de vazões anuais para o período entre 1995 a 2007. Nota-se que o ano de 2001 é, normalmente, o mais seco no período analisado. Os anos mais úmidos, aparentemente, são os anos mais recentes, como 2004 a 2007, existindo uma clara tendência no aumento das vazões dos últimos anos.

0

100

200

300

400

500

600

1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007

Vazã

o M

édia

Anu

al (m

³/s)

Anos

Serra do Falcão Nova Ponte

Incr. Emborcação/ Serra do Falcão Corumbá IV

Incr. Corumbá I/ Corumbá IV Incr. Itumbiara / Npo-Bem-Cor

FIGURA 14 – Médias Anuais para Alguns Locais de Interesse





2.2. Dados Pluviométricos

2.2.1. Dados Pluviométricos Observados

A bacia correspondente ao trecho estudado, entre o alto da bacia do rio Paranaíba e a UHE Itumbiara, tem uma área de drenagem de 94.728km2. Para esta região, foram identificados para análise, pelo ONS, aproximadamente 125 postos pluviométricos potenciais para utilização no presente estudo. Com este número de postos a rede de observação teria uma taxa de 758km2/posto pluviométrico. No entanto, muitas dessas estações encontram-se desativadas, sem informações para o período de interesse ou distribuídas de forma irregular

O QUADRO 4 apresenta a distribuição da rede hidrometeorológica por entidade responsável pela operação das estações pluviométricas em operação ou desativadas.

QUADRO 4 – Estações Pluviométricas Pré-Selecionadas por Entidade Responsável

RESPONSÁVEL OPERADOR ESTAÇÕES ANA FURNAS 8

INMET INMET 11 DEPV DEPV 1

CEMIG CEMIG 17 CAESB CAESB 19

EMBRAPA EMBRAPA 3 ANA CPRM 44

ADASA JCTM 14 FURNAS FURNAS 4

ANA ANA 3 ANA DESATIVADA 1

TOTAL 125

A FIGURA 15 apresenta esquematicamente a localização das 125 estações previamente selecionadas pelo ONS para esta primeira análise de disponibilidade. Vale destacar que para locar as respectivas estações foram consideradas as coordenadas armazenadas no banco de dados on-line da Agência Nacional de Águas – ANA, Hidroweb. Estas coordenadas em alguns postos aparentam não ter detalhamento suficiente, podendo, em alguns casos, resultar em locais diferentes da realidade.

Apesar de muitos desses postos apresentarem observações iniciadas no início do século passado, devido às características e objetivos do presente estudo, foram analisados somente o período de dados recentes, mais especificamente, posteriores a janeiro/1995.





-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-52 -51 -50 -49 -48 -47 -46

Latit

ude

Longitude

Estações Pluv. Avaliadas (125)

Contorno Bacia Rio Paranaíba

Total Serra do Facão

Increm. Emborcação (até S. do Facão)

Total Nova Ponte

Increm. Corumbá I (até Corumbá IV)

Increm. Itumbiara (até Cor. I-Emb.-N. Pte)

Total Corumbá IV

FIGURA 15 – Localização das 125 Estações Pluviométricas Com Uso Potencial

A FIGURA 16 apresenta o número de estações pluviométricas que, de fato, contém registros diários ao longo do horizonte de tempo considerado para os estudos, entre 1995 a 2007. Nesta figura, observa-se que o número médio de estações ao longo do período de interesse gira em torno de 75 postos. Uma pequena redução do número de postos com dados é observada no ano de 1999 e a partir de meados de 2007, caindo para aproximadamente 65 postos.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

jan-

95

jan-

96

jan-

97

jan-

98

jan-

99

jan-

00

jan-

01

jan-

02

jan-

03

jan-

04

jan-

05

jan-

06

jan-

07

jan-

08

jan-

09

Núm

ero

de P

osto

s Com

Dad

os

Tempo (dias)

Número de Postos com Dados

Número de postos com mais de 55 % de dados entre jan/95 a Dez/01 = 75

FIGURA 16 – Número de Estações Pluviométricas com Registros Diários ao Longo do Horizonte

de Tempo dos Estudos





A FIGURA 17 apresenta uma análise esquemática da disponibilidade espacial de dados para os 125 postos, onde o diâmetro dos círculos representa a disponibilidade de dados em cada estação pluviométrica. Consequentemente, estações sem nenhum dado não são plotadas/visualizadas nesta figura.

No Anexo I, é apresentado um diagrama ilustrativo da situação de disponibilidade anual de dados pluviométricos para todas as 125 estações inicialmente identificadas.

-21.0

-20.0

-19.0

-18.0

-17.0

-16.0

-15.0

-52.0 -51.0 -50.0 -49.0 -48.0 -47.0 -46.0

Latit

ude

Longitude

Incremental Itumbiara

Incremental Corumba I

Total Corumba IV

Total Serra do

Facão

Total Nova Ponte

Incremental Emborcação

-21.0

-20.0

-19.0

-18.0

-17.0

-16.0

-15.0

-52.0 -51.0 -50.0 -49.0 -48.0 -47.0 -46.0

Latit

ude

Longitude

Disponibilidade de Dados

FIGURA 17 – Representação Esquemática da Disponibilidade de Dados

A partir dos totais de chuva acumulados em 24 horas para cada dia do histórico foi possível calcular a correspondente chuva média na bacia. A FIGURA 18 apresenta a série de totais de chuva acumulados em 24 horas, considerando todos os 125 postos, seguida da FIGURA 19 com a série de chuva máxima acumulada em 24 horas para cada dia do período em análise. A FIGURA 20 apresenta o número de postos, para cada dia, que apresentam chuva acumulada em 24 horas maior ou igual a 120mm.





0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

jan-

95

jan-

96

jan-

97

jan-

98

jan-

99

jan-

00

jan-

01

jan-

02

jan-

03

jan-

04

jan-

05

jan-

06

jan-

07

jan-

08

jan-

09

Chuv

a (m

m)

Tempo (dias)

Chuva Média (Todos os 125 Postos)

FIGURA 18 – Série de Chuva Média na Área de Estudo (Média de até 125 Postos)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

jan-

95

jan-

96

jan-

97

jan-

98

jan-

99

jan-

00

jan-

01

jan-

02

jan-

03

jan-

04

jan-

05

jan-

06

jan-

07

jan-

08

jan-

09

Chuv

a (m

m)

Tempo (dias)

Chuva Máxima de Todos os Postos

FIGURA 19 – Série de Chuva Diária Máxima na Área de Estudo (Máximo de até 125 Postos)





0

1

2

3

4

5

jan-

95

jan-

96

jan-

97

jan-

98

jan-

99

jan-

00

jan-

01

jan-

02

jan-

03

jan-

04

jan-

05

jan-

06

jan-

07

jan-

08

jan-

09

Núm

ero

de P

osto

s Com

Chu

va D

iária

> 1

20m

m

Tempo (dias)

Postos Com Chuva Díaria > 120mm

FIGURA 20 – Número de Postos Com Chuva Acumulada em 24 Horas Maior Do Que 120 mm





3. ANÁLISE DE CONSISTÊNCIA DE DADOS PLUVIOMÉTRICOS

Esta etapa do projeto consistiu das seguintes atividades: seleção das estações de interesse, análise de consistência dos dados pluviométricos disponibilizados pelo ONS, incluindo o preenchimento de falhas e cálculo da precipitação média em cada sub-bacia a ser modelada.

Da extensa rede pluviométrica da bacia hidrográfica do rio Paranaíba, foram identificados, no início do estudo, pelo ONS, 125 postos pluviométricos, considerados com potencial para utilização no presente estudo.

3.1. Metodologia de Consistência de Dados A FIGURA 21 apresenta um fluxograma resumindo as etapas que compreendem o processo de consistência pluviométrica de dados.

Identificação dos Postos Mais Próximos

Preenchimento de Dados Faltantes

Análise de Dupla Massa

Ponderação pelo Inverso do Quadrado

da Distância

Descarta de Eventos Notoriamente Inconsistentes

Pré-Seleção dos Postos

Descarte de Estações e Dados Inconscientes ou

Não Representativos

Preenchimento de Dados Descartados

Cálculo da Série de Chuva Diária Média para cada Sub-bacia

Identificação dos Postos e Organização

dos Dados

FIGURA 21 – Fluxograma das Atividades de Consistência dos Dados Pluviométricos Diários

Primeiramente, para análise de consistência das séries pluviométricas de cada posto, foram analisados todos os registros com altura de chuva, acumulada em 24 horas, superiores a 120mm. Esta análise consistiu no descarte dos registros considerados inconsistentes, ou seja, para os quais não foram observados, no dia anterior ou posterior a data em análise, em nenhum outro posto da bacia, alturas de chuva compatíveis com tais eventos.

Em seguida, foram elaboradas curvas duplo-acumulativas. Por esse método, também denominado dupla-massa, plotam-se os registros totais acumulados de um posto contra uma série acumulada representativa da mesma região, seja esta última obtida a partir de dados de um posto confiável ou de valores médios de vários postos.





Apesar de normalmente aplicado à séries de totais mensais, no presente estudo, o método de dupla massa foi utilizado considerando-se os totais acumulados em 24 horas, ou seja, séries de totais diários. A série de referência considerada foi a média de todos os postos disponíveis para cada dia do histórico. Para postos com suspeita de inconsistência, foi avaliada a relação duplo-acumulativo deste com alguns de seus vizinhos.

Para realização dos gráficos duplo-cumulativos, primeiramente foi necessário o preenchimento de dados faltantes. Para tanto foi utilizado o método de ponderação pelo inverso do quadrado da distância. Este método é capaz de preservar a importância relativa de cada posto vizinho sem exigir um grande esforço computacional, nem a aplicação de metodologias demasiadamente complexas.

Para o preenchimento de falhas foram selecionados os 5 (cinco) postos mais próximos de cada posto, sendo os pesos calculados com base nas distância entre estes e o posto analisado. Quando para uma determinada data, não estiver disponível registro de um desses 5 postos, o mesmo será descartado para o preenchimento desta data, sendo os pesos automaticamente recalculados.

A FIGURA 22 apresenta um esquema da metodologia empregada para o preenchimento de dados faltantes ou inconsistentes (descartados), considerando a ponderação pelo inverso do quadrado da distância.

Y2

Y1

Y0

X2X0X1

P1

P2

Posto a ser preenchido ∑

=

=n

j j

ii

d

dC

12

2

1

1

Peso

( )

( )∑∑

=

=⋅

= n

ii

n

i ii

C

PCP

1

1 Media Chuva

( ) ( )222 Distancia centroicentroii xxyyd −+−=Longitude

Latit

ude

d1d2Posto base 1

Posto base 2

FIGURA 22 – Método para Preenchimento de Dados Faltantes e Inconsistentes considerando a

Ponderação pelo Inverso do Quadrado da Distância

Uma vez identificados, através da análise dos gráficos de dupla massa, os períodos de dados inconsistentes foram descartados e preenchidos pelo mesmo procedimento utilizado para preenchimento de dados faltantes, ou seja, ponderação pelo inverso do quadrado da distância com os 5 postos mais próximos.

Postos considerados inapropriados, devido à longos períodos com falhas ou com dados inconsistentes, foram removidos da lista de postos para preenchimento de falhas, sendo toda a análise gráfica repetida, em um processo iterativo.





3.2. Seleção das Estações Pluviométricas Utilizadas nos Estudos A seleção das estações pluviométricas, a serem utilizadas nos estudos de modelagem, consistiu das seguintes etapas:

a. Identificação, pelo ONS, de todos os postos dentro e próximo às bacias de interesse.

b. Pré-seleção, realizada pela Hicon, identificando a disponibilidade de registros para os períodos de interesse e localização dos mesmos.

c. Seleção final dos postos considerando a consistência dos dados disponíveis.

Da extensa rede pluviométrica da bacia hidrográfica do rio Paranaíba, no início dos estudos, foram identificados 125 postos pluviométricos, com potencial para utilização nos estudos. A escolha dessas estações baseou-se, sobretudo, em critérios de localização, ou seja, dentro ou nas imediações das sub-bacias estudadas.

Posteriormente, foi realizada uma pré-seleção dentre a lista de postos inicialmente elaborada, considerando-se alguns critérios para pré-seleção das estações, conforme apresentado a seguir:

a. Seleção de todas as estações com 55% ou mais de registros diários no período 1995-2001.

b. Seleção de estações nas bacias Incrementais de Corumbá I e Itumbiara com percentual de registros diários entre 47% a 55%, visando suprir a carência de postos nestas áreas.

c. Seleção das estações localizadas na região do DF com mais de 94% de registros diários. Esse descarta rigoroso de estações foi possível devido à grande quantidade de estações existentes nesta região.

d. Descarte de estações e dados considerados inconsistentes.

e. Descarte de estações consideradas de baixa representatividade, por estarem localizadas em regiões já com cobertura adequada de postos, sobretudo, na região norte da área de estudo, dando prioridade a estações com melhor qualidade de dados.

f. Seleção das estações telemétricas (informadas pelo ONS), para serem consideradas no período de Testes de Desempenho do Modelo, desde que não estejam localizadas excessivamente próximas uma das outras.

Em todos os postos selecionados foram estabelecidas séries de totais pluviométricos diários, sendo as falhas de observação preenchidas, pelo inverso do quadrado da distância, com informações dos cinco postos mais próximos do posto analisado.

A localização das estações pluviométricas pré-selecionadas foi considerada de acordo com as coordenadas (longitude-latitude) disponibilizadas no banco de dados Hidroweb, resultando na localização apresentado, esquematicamente, na FIGURA 23.





-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-52 -51 -50 -49 -48 -47 -46

Latit

ude

Longitude

Estações PLU (>55% de dados) (75)

Estações PLU (entre 47% e 55%) (1)




Total Nova Ponte



Total Corumbá IV

FIGURA 23 – Localização das Estações Pluviométricas Convencionais Pré-Selecionadas e

Consideradas na Etapa de Consistência de Dados (76 postos)

3.3. Análise de Consistência e Preenchimento de Falhas O processo de análise e consistência de dados pluviométricos compreendeu a utilização de diversas técnicas, incluindo:

• Análise de eventos de grande magnitude.

• Análise da distribuição espacial (isoietas) dos valores médios anuais.

• Análise de dupla-massa entre dados diários.

A pré-seleção das estações pluviométricas resultou numa lista com 76 estações com disponibilidade de dados igual ou superior a 47% no período de 1995 a 2001, sendo uma com menos de 55% e 52 com mais de 93% de dados no período. Desta lista, observa-se, ainda, a grande concentração de estações na região norte da bacia, próximo ao Distrito Federal, totalizando 23 postos nesta região.

Com base nessas 76 estações pluviométricas, foi realizada a etapa de preenchimento de falhas e análise de consistência de dados. O processo para descarte de dados ou estações considerou os seguintes critérios:

• Descarte de estações e dados considerados inconsistentes.

• Descarte de estações consideradas de baixa representatividade, por estarem localizadas em região já com cobertura adequada de postos.

• Descarte de estações consideradas de baixa representatividade, por estarem localizadas fora dos limites da bacia estudada.





A análise de consistência resultou no descarte de 2 estações pluviométricas, devido à baixa qualidade de dados, da lista de 76 estações.

A partir da inspeção dos gráficos de dupla massa, foram identificados seis postos pluviométricos para os quais alguns períodos se mostraram muito inconsistentes, tendo sido necessário o descarte e preenchimento desses períodos com base nos postos vizinhos.

O QUADRO 5 resume o resultado da presente análise de consistência pluviométrica com base na metodologia proposta, detalhando ainda os períodos descartados e consistidos.

QUADRO 5 – Resumo dos Resultados da Análise de Consistência Pluviométrica

Nome Estação Código Estação

No. Ordem Período de Dados Descartados e/ou Consistidos

BRAZLÂNDIA (QUADRA 18) 01548000 15 Estação Descartada: Baixa Qualidade de Dados

ETA CABEÇA DE VEADO 01547019 32 Estação Descartada: Baixa Qualidade de Dados

PONTE SÃO BARTOLOMEU 01647001 43 Estação Consistida: Período entre 01/02/2005 a 31/12/2005

CASCALHO RICO 01847007 78 Estação Consistida: Período entre 01/12/1994 a 28/02/1995

COROMANDEL 01847008 79 Estação Consistida: Período entre 01/12/2006 a 31/01/2007

3.3.1. Análise de Eventos Diários de Grande Magnitude

Primeiramente, foram analisados os eventos diários de grande magnitude registrados nos diversos postos da bacia. Esta atividade compreendeu a análise de todos os eventos para os quais pelo menos um dos postos apresenta registro igual ou superior a 120mm acumulado em 24 horas.

Para os postos com registro igual ou superior a 120mm, em um determinado dia, foram analisados os dados observados para outros postos vizinhos, tanto nesta mesma data, quanto para dias próximos, objetivando encontrar registros que justificassem esses grandes eventos.

Esta análise indicou 12 eventos chuvosos com precipitação registrada acima de 120mm, conforme apresentado no QUADRO 6. Desses eventos, 5 foram considerados demasiadamente altos, sem correspondência observada em outros postos. Como consequência, esses registros foram descartados. Apesar dos outros 7 eventos também terem gerado certa desconfiança, optou-se por aceita-los como válidos, incorporando-os na continuidade dos estudos de modelagem.





QUADRO 6 – Eventos de Grande Intensidade Avaliados e Analisados

Data Valor (mm)

2º Valor Mais Alto² (mm)

3º Valor Mais Alto² (mm)

Média Global Bacia (mm)

Código Estação Nome da Estação No.

Ordem3

Status do Evento

Chuvoso

25/12/1994 165 62 62 11 01847007 Cascalho Rico1 78 descartado 19/03/1997 137 99 79 15 01547021 Barreiro Df-1301 17 aceito 09/12/1997 122 57 56 12 01948006 Fazenda Letreiro 108 aceito 20/11/1999 149 62 58 18 01946022 Carmo Do Paranaíba 100 descartado 19/11/2001 170 90 85 23 01847001 Estrela Do Sul 74 aceito 07/11/2003 146 98 97 15 01748014 Pires Do Rio 62 aceito 20/11/2003 123 82 65 17 01948006 Fazenda Letreiro 108 aceito 13/03/2006 134 85 76 13 01547017 Santa Maria1 13 aceito 03/11/2006 130 57 55 13 01747000 Ponte São Marcos1 54 descartado 28/11/2006 125 78 78 25 01848009 Xapetuba 86 aceito 07/12/2007 138 35 30 4 01847006 Três Ranchos 77 descartado 25/12/2007 134 56 42 11 01846002 Charqueada Do Patrocínio 67 descartado

NOTA 1: Os Postos 02148051 e 02246008 não estão entre os selecionados.

NOTA 2: “2º Valor” corresponde ao segundo valor registrado entre todos os postos incluindo o dia analisado, um dia posterior e um dia anterior.

NOTA 3: O “Número Ordem” correspondente a numeração apresentada na tabela do ANEXO II, Coluna N.

3.3.2. Análise Espacial das Chuvas Anuais

As estações pluviométricas selecionadas para o estudo estão apresentadas na FIGURA 24 e relacionadas na tabela do Anexo II, coluna “N”.

O segundo passo consistiu da realização de uma análise distribuída da precipitação em toda a bacia para os valores médios anuais, incluindo o período de 1995 a 2001, considerando todos os postos utilizados na etapa de calibração. Para os anos 2002 a 2007, foram considerados somente os valores médios correspondentes aos postos telemétricos ou respectivos postos equivalentes.

A distribuição espacial da precipitação média anual observada nos postos pluviométricos selecionados foi obtida a partir da interpolação pela técnica Kriging, com o a utilização do programa computacional Surfer 8.

Os resultados da análise espacial são apresentados nas figuras, a seguir, para os anos correspondentes as etapas de Calibração e Teste, FIGURA 25 e FIGURA 26, respectivamente. Vale destacar que os números indicados nos desenhos correspondem aos postos identificados conforme tabela do Anexo II, coluna “N”.





-49.5 -49 -48.5 -48 -47.5 -47 -46.5 -46-20.5

-20

-19.5

-19

-18.5

-18

-17.5

-17

-16.5

-16

-15.5

-15

1

2567 8

910

111314

1516 1719

21

32

33

3435

3637

43

44

4551

52

55

56

57

5859

60

62

63

64

65

66

6768

69

70

71

72

7374

75

76

77

7879

80

82

83

84

85

86

87

90

91

92

93

94

95

96

97

100

101

102

103

104

105

108

111

118

122

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

1200

1300

1400

1500

1600

1700

1800

Altitude (m)

FIGURA 24 – Localização das 76 Estações Pluviométricas Pré-Selecionadas e Analisadas

Os resultados da análise espacial são apresentados nas figuras, a seguir, para os anos correspondentes as etapas de Calibração e Teste, FIGURA 25 e FIGURA 26, respectivamente.





-49.5 -49 -48.5 -48 -47.5 -47 -46.5 -46-20.5

-20

-19.5

-19

-18.5

-18

-17.5

-17

-16.5

-16

-15.5

-15

1

2567 8

910

111314

1516 1719

21

32

33

3435

3637

43

44

4551

52

55

56

57

5859

60

62

63

64

65

66

6768

69

70

71

72

7374

75

76

77

7879

80

82

83

84

85

86

87

90

91

92

93

94

95

96

97

100

101

102

103

104

105

108

111

118

122

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

Isoietas (mm)

FIGURA 25 – Precipitação Média Anual para o Período de Calibração - 1995 a 2001





-49.5 -49 -48.5 -48 -47.5 -47 -46.5 -46-20.5

-20

-19.5

-19

-18.5

-18

-17.5

-17

-16.5

-16

-15.5

-15

1

2567 8

910

111314

1516 1719

21

32

33

3435

3637

43

44

4551

52

55

56

57

5859

60

62

63

64

65

66

6768

69

70

71

72

7374

75

76

77

7879

80

82

83

84

85

86

87

90

91

92

93

94

95

96

97

100

101

102

103

104

105

108

111

118

122

750

1000

1250

1500

1750

2000

2250

2500

Isoietas (mm)

FIGURA 26– Precipitação Média Anual para o Período de Testes - 2002 a 2007

3.3.3. Análise de Dupla Massa

A terceira atividade de consistência dos dados pluviométricos consistiu da analise dos gráficos duplo-cumulativo ou dupla-massa. Esta análise auxiliou o processo de descarte de períodos de dados considerados inconsistentes ou mesmo o completo descarte da estação analisada, fato que ocorreu para duas estações.

Em todas as 76 estações pluviométricas convencionais pré-selecionados foram estabelecidas séries de totais pluviométricos diários, sendo as falhas preenchidas com informações, sempre que disponível, dos cinco postos mais próximos ao posto analisado. Com base nas séries preenchidas, foi elaborada a análise de dupla-massa.





A análise de consistência resultou no descarte de 2 estações pluviométricas da lista inicial de 76 estações, devido à baixa qualidade encontrada nos seus dados.

A FIGURA 27 apresenta os gráficos da análise de dupla massa para as duas estações descartadas por baixa qualidade dos dados, conforme indicado, anteriormente, no QUADRO 5.

y = 0.955xR² = 0.9921

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do

Média Todos os Postos

Dupla MassaLinear (Dupla Massa)

y = 0.9984xR² = 0.9918

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



ETA CABEÇA DE VEADO (01547019) BRAZLÂNDIA (QUADRA 18) (01548000)

FIGURA 27 – Gráficos de Dupla Massa para as Estações Pluviométricas Descartadas de ETA

Cabeça de Veado e Brazlândia

Como dito anteriormente, algumas estações passaram pelo processo de consistência de dados onde certos períodos de dados foram descartados e, em seguida, preenchidos com ajuda de estações vizinhas.

Os gráficos, a seguir, apresentam os resultados da análise de dupla massa antes e depois de realizar o processo de consistência de dados para os 3 postos identificados.

y = 0.9626xR² = 0.9988

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



y = 0.9425xR² = 0.9962

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



BRUTO CONSISTIDO

FIGURA 28 – Gráficos de Dupla Massa Antes (Esquerda) e Depois (Direita) da Consistência dos

Dados da Estação Pluviométrica PONTE SÃO BARTOLOMEU (01647001)





y = 1.0976xR² = 0.9951

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



y = 1.0512xR² = 0.9992

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



BRUTO CONSISTIDO


Dados da Estação Pluviométrica CASCALHO RICO (01847007)

y = 0.9828xR² = 0.997

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



y = 0.9797xR² = 0.9981

0

5000

10000

15000

20000

25000

0 5 000 10 000 15 000 20 000 25 000

Post

o An

alisa

do



BRUTO CONSISTIDO


Dados da Estação Pluviométrica COROMANDEL (01847008)

A localização das estações pluviométricas finalmente selecionadas, para utilização na etapa de Calibração da Modelagem, está apresentada, esquematicamente, na FIGURA 31 e no Quadro do Anexo II. Ainda nesta figura, é apresentada a localização das estações descartadas do total de 76 pré-selecionadas e analisadas.





-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-52 -51 -50 -49 -48 -47 -46

Latit

ude

Longitude

Selecionados: >55% (95-01) (53)

Selecionados: >95% (95-07), região DF (5)

Descartados: 55%<x<95% (Baixa Disponib.)

Descartados: >95% (Próximos à melhores)




Total Nova Ponte



Total Corumbá IV

FIGURA 31 – Localização das Estações Pluviométricas Selecionadas e Utilizadas na Calibração

da Modelagem (58 Postos)

3.4. Análise das Estações Telemétricas para a Etapa de Testes A lista de estações telemétricas disponíveis para realização das simulações durante a etapa de Teste foi fornecida pelo ONS e incluiu 58 estações. Estes postos são os quais o ONS poderá contar com disponibilidade de dados em tempo real, ou seja, durante a operacionalização dos modelos de previsão.

Dessas 58 estações, verificou-se que 16 encontram-se instaladas fora da área correspondente a bacia do Alto Paranaíba, tendo sido, logo, descartadas para o presente estudo. O QUADRO 7 apresenta a lista das 42 estações telemétricas dentro da área de interesse.

Das 42 estações no limite da bacia de estudo, 2 (duas) estações localizam-se demasiadamente próximas de outras estações. O uso simultâneo dessas informações não deverá agregar melhora significativa no cálculo da chuva (espacial) média. Assim, optou-se por desconsiderar o uso dessas 2 estações, Brasília - Aeroporto (1547006) e Patos de Minas – INMET (83531), na etapa de Teste do modelo.

O descarte de estações demasiadamente próximas visa evitar a diminuição da representatividade dos postos restantes para o cálculo da chuva média nas sub-bacias.

A localização das estações pluviométricas disponíveis para a etapa de Testes da Modelagem está apresentada, esquematicamente, na FIGURA 32, incluindo também as estações descartadas. O Anexo III apresenta a lista de estações telemétricas a serem utilizadas, em cada sub-bacia, no cálculo da chuva (espacial) média.





QUADRO 7 – Características das Estações Telemétricas Disponíveis para a Etapa de Testes e

Operacionalização dos Modelos de Previsão Código da Estação Nome da Estação UF Bacia Latit. Long. Altitude

(m) Responsável Tipo

31701 Sto Antônio do Descoberto GO Rio Paraná -15.940 -48.250 885 CORUMBÁ Concessões PLU 31702 Alexânia GO Rio Paraná -16.070 -48.370 863 CORUMBÁ Concessões PLU 31703 Abadiânia GO Rio Paraná -16.150 -48.660 862 CORUMBÁ Concessões PLU 31704 Luziânia - GO GO Rio Paraná -16.320 -48.170 820 CORUMBÁ Concessões PLU

1547002 Planaltina GO Rio Paraná -15.643 -47.651 991 FURNAS PLU 1547024 SE Brasília Sul DF Rio Paraná -15.861 -48.067 1256 FURNAS PLU 1647001 Ponte São Bartolomeu GO Rio Paraná -16.538 -47.801 790 FURNAS PLU 1647002 Cristalina GO Rio Paraná -16.757 -47.606 1239 FURNAS PLU 1647011 Fazenda Campo Grande GO Rio Paraná -16.145 -47.816 867 FURNAS PLU 1648001 Ponte Anápolis/Brasília DF Rio Paraná -16.150 -48.533 878 FURNAS PLU 1648002 Vianópolis GO Rio Paraná -16.748 -48.526 893 FURNAS PLU 1747007 Engenheiro Amorim GO Rio Paraná -17.037 -47.941 723 FURNAS PLU 1748000 Cristianópolis GO Rio Paraná -17.198 -48.715 703 FURNAS PLU 1748004 Marzagão GO Rio Paraná -17.982 -48.670 658 FURNAS PLU 1748005 Montes Claros GO Rio Paraná -17.130 -48.134 706 FURNAS PLU 1748014 Pires do Rio GO Rio Paraná -17.313 -48.271 780 FURNAS PLU 1748016 UHE Corumbá GO Rio Paraná -17.987 -48.543 737 FURNAS PLU 1748017 Jusante Ponte GO-213 GO Rio Paraná -17.747 -48.846 587 FURNAS PLU 1748018 Chácara da Barra GO Rio Paraná -17.539 -48.511 667 FURNAS PLU 1848006 Tupaciguara MG Rio Paraná -18.602 -48.697 911 FURNAS PLU 1849019 UHE Itumbiara MG Rio Paranaíba -18.407 -49.117 488 FURNAS PLU 1847041 Emborcação MG Rio Paraná -18.119 -47.994 - CEMIG PLU 1848051 Miranda MG Rio Paraná -18.912 -48.041 - CEMIG PLU 1848054 Capim Branco 2 MG Rio Paraná -18.660 -48.435 - CEMIG PLU 1947021 Nova Ponte MG Rio Paraná -19.133 -47.694 - CEMIG PLU 1846026 Patos de Minas MG Rio Paraná -18.567 -46.476 - CEMIG PLU e FLU 1847043 Fazenda São Domingos GO Rio Paraná -18.103 -47.693 - CEMIG PLU e FLU 1847044 Porto dos Pereiras MG Rio Paraná -18.180 -47.482 - CEMIG PLU e FLU 1847045 Abadia dos Dourados MG Rio Paraná -18.491 -47.405 - CEMIG PLU e FLU 1848052 Fazenda Letreiro MG Rio Paraná -18.990 -48.189 - CEMIG PLU e FLU 1946017 Ponte BR-146 MG Rio Paraná -19.304 -46.834 - CEMIG PLU e FLU 1947024 Faz. Boa Vista de Minas MG Rio Paraná -19.693 -47.422 - CEMIG PLU e FLU 1947030 Fazenda Cambaúba MG Rio Paraná -19.414 -47.043 - CEMIG PLU e FLU 1947031 Fazenda Guariroba MG Rio Paraná -19.238 -47.802 - CEMIG PLU e FLU 1547006 Brasília - Aeroporto DF Rio Paraná -15.863 -47.946 1060 DCEA METEO 1648008 Anápolis GO Rio Paraná -16.239 -48.972 1138 DCEA METEO 83377 Brasília DF Rio Paraná -15.790 -47.923 1159 INMET METEO 83522 Ipameri GO Rio Paraná -17.717 -48.167 773 INMET METEO 83531 Patos de Minas MG Rio Paraná -18.600 -46.517 940 INMET METEO 83526 Catalão GO Rio Paraná -18.170 -47.958 840 INMET METEO 83527 Uberlândia MG Rio Paraná -18.917 -48.283 872 INMET METEO 83579 Araxá MG Rio Paraná -19.567 -46.933 1004 INMET METEO

Tipo: PLU – Pluviométrica, FLU – Fluviométrica e METEO – Meteorológica.





-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-52 -51 -50 -49 -48 -47 -46

Latit

ude

Longitude

Estações Plu. Telemétricas SelecionadasEstações Plu. Telemétricas DescartadasContorno Bacia Rio ParanaíbaTotal Serra do FacãoIncrem. Emborcação (até S. do Facão)Total Nova PonteIncrem. Corumbá I (até Corumbá IV)Increm. Itumbiara (até Cor. I-Emb.-N. Pte)Total Corumbá IV

FIGURA 32 – Localização das Estações Pluviométricas Telemétricas Descartadas e Disponíveis

para a Etapa de Testes da Modelagem

Para a realização dos Testes com os modelos previsores, considera-se a chuva espacial média calculada com base na localização das estações telemétricas para cada sub-bacia, conforme apresentada no ANEXO III. A série de dados dessas estações, a ser considerada na etapa e Teste, será gerada a partir dos dados históricos das 58 estações convencionais selecionadas, a partir da média ponderada dos 5 postos convencionais mais próximos a cada estação telemétrica.

A FIGURA 33 apresenta a localização das estações pluviométricas convencionais e telemétricas a serem consideradas, para a continuação dos estudos de modelagem, nas etapas de Calibração e Testes, respectivamente.





-21

-20

-19

-18

-17

-16

-15

-52 -51 -50 -49 -48 -47 -46

Latit

ude

Longitude

Estações Pluv. Convencional Selecionadas (58)Estações Pluv. Telemétricas Selecionadas (40)Contorno Bacia Rio ParanaíbaTotal Serra do FacãoIncrem. Emborcação (até S. do Facão)Total Nova PonteIncrem. Corumbá I (até Corumbá IV)Increm. Itumbiara (até Cor. I-Emb.-N. Pte)Total Corumbá IV

FIGURA 33 – Localização das Estações Pluviométricas Convencionais (58) e Telemétricas (40)

Selecionadas para Continuação dos Estudos de Modelagem

3.5. Cálculo da Chuva Média (no Espaço) por Sub-Bacia

3.5.1. Período de Calibração

Como produto do processo de consistência de dados pluviométricos e preenchimento de falhas, obteve-se uma base de dados pluviométricos diários, completa, cobrindo todo o período estabelecido para calibração dos modelos, compreendido entre janeiro de 1995 a dezembro de 2001.

Com base nas séries de dados pluviométricos diários (sem falhas) foi calculada a média (no espaço) para cada uma das sub-bacias a serem modeladas. Este cálculo foi realizado considerando a simples média aritmética, tendo sido este procedimento considerado satisfatório, neste momento, devido à distribuição homogênea e grande número de estações para cada sub-bacia de interesse.

O Anexo II apresenta uma relação com todas as 125 estações inicialmente consideradas para análise, indicando as estações selecionadas para a etapa de calibração para cada sub-bacia de interesse.

Os gráficos da FIGURA 34 a FIGURA 39 apresentam as séries dos totais de chuva (média no espaço) acumulados em 24 horas, contrastadas com as vazões médias diárias correspondentes às sub-bacias de interesse, para o período de janeiro/1995 a dezembro/2001.

Os dados apresentados incluem, respectivamente, as seguintes sub-bacias: UHE Corumbá IV, UHE Serra do Facão, UHE Nova Ponte, incremental em Corumbá I (entre Corumbá I-Corumbá IV), incremental Emborcação (entre Emborcação-Serra do Facão) e incremental em Itumbiara (entre Itumbiara-Corumbá I-Emborcação-Nova Ponte).





0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900


Chuv

a (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Vazão

Chuva

FIGURA 34 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Corumbá IV

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

500

1000

1500

2000

2500

3000


Chuv

a (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Vazão

Chuva

FIGURA 35 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Corumbá I





0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1000

1200

1400


Chuv

a (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Vazão

Chuva

FIGURA 36 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Serra do Facão

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

500

1000

1500

2000

2500


Chuv

a (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Vazão

Chuva

FIGURA 37 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia Incremental na UHE

Emborcação (entre Emborcação-Serra do Facão)





0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500


Chuv

a (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Vazão

Chuva

FIGURA 38 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia UHE Nova Ponte

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

500

1000

1500

2000

2500


Chuv

a (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Tempo (dias)

Vazão

Chuva

FIGURA 39 – Séries Diárias de Vazões e Chuvas para a Sub-Bacia Incremental no UHE Itumbiara

(entre Itumbiara-Corumbá I-Emborcação-Nova Ponte)





3.5.2. Período de Testes

O cálculo da chuva média (no espaço) a ser considerada na etapa de testes de desempenho dos modelos deverá ser realizado, preferencialmente, com base nos dados das estações telemétricas. Portanto, uma análise dos mesmos será considerada nas próximas etapas do projeto. Por outro lado, pode-se optar por realizar o cálculo da chuva média com base nos dados já disponíveis para as estações convencionais compatíveis às telemétricas.

Finalmente, o QUADRO 8 resume o número de postos pluviométricos a serem considerados no cálculo da chuva média (no espaço) para cada sub-bacia de interesse para as etapas de Calibração (postos convencionais) e Testes (postos telemétricos), incluindo, ainda, o número de pontos de grade do modelo ETA de previsão de precipitação.

QUADRO 8 – Número Final de Estações (Convencionais e Telemétricas) e Pontos de Grade do

Modelo ETA Considerado em Cada Sub-Bacia Modelada.

Local Área

Increm. (Km²)

Número de Postos Pluv.

Convencionais (Calibração)

Número de Postos Pluv. Telemétricos

(Testes)

Número de Pontos de

Grade Modelo ETA

Total Corumbá IV 10 639 6 7 5

Incremental Corumbá I 18 411 13 14 11

Total Serra do Facão 15 480 6 6 4

Incremental Emborcação 6 938 18 5 10

Total Nova Ponte 20 666 15 6 8

Incremental Itumbiara 22 594 19 14 12





4. PREVISÃO DE PRECIPITAÇÃO

4.1. Análise da Previsão de Precipitação As previsões de precipitação diária utilizadas nos estudos foram geradas com a utilização do modelo numérico de previsão de tempo ETA (Black T.L., 1994), atualmente em uso no Centro de Previsão do Tempo e Estudos Climáticos (CPTEC) e disponibilizadas pelo ONS.

A grade de pontos, utilizada do modelo ETA, tem resolução espacial de 40 x 40 km.

Para obtenção da chuva média em cada sub-bacia, optou-se pelo cálculo a partir da média aritmética de todos os pontos de grade localizados dentro da sub-bacia. Para as sub-bacias com menos de 4 pontos de grade, optou-se por adotar pelo menos 4 pontos para realização da chuva média. A FIGURA 40 apresenta as sub-bacias modeladas e os respectivos pontos de grade do modelo ETA selecionados para o cálculo da chuva prevista média em cada uma das sub-áreas.

-21.0

-20.0

-19.0

-18.0

-17.0

-16.0

-15.0

-52.0 -51.0 -50.0 -49.0 -48.0 -47.0 -46.0

Latit

ude

Longitude

Pontos de Grade Modelo ETA


Total Corumbá IV




Total Nova Ponte


Total Corumbá IV




Total Nova Ponte


FIGURA 40 – Sub-bacias Modeladas e os Respectivos Pontos de Grade do Modelo ETA

Considerados para Cálculo da Chuva Prevista Média

As previsões de precipitação utilizadas foram sempre para o horizonte de 10 dias à frente, onde o histórico disponibilizado de previsões compreendeu os anos de 1996 a 2003. O horizonte, para cada previsão semanal, teve início nas quartas-feiras para as previsões realizadas no período de 1996 a 2003. Para os outros anos, 2006 a 2009, as previsões semanais tiveram data de início em dias da semana variados. Este fato ocorre visto que essas últimas previsões foram obtidas durante as atividades operacionais de previsão de vazões do próprio ONS.





O QUADRO 9 apresenta a comparação entre os valores de precipitação média anual prevista e de precipitação média anual observada, bem como a relação entre os mesmos, em cada uma das seis sub-bacias modeladas, incluindo os anos de 1996 a 2001. Verifica-se, que em quatro sub-bacias, uma tendência de superestimava dos valores médios previstos, principalmente em sub-bacias que possuem desníveis mais acentuados em suas cabeceiras, como na sub-bacia de Serra do Facão e na Incremental Emborcação.

QUADRO 9 – Precipitação Média Anual Prevista e Observada em Cada Sub-bacia (1996 a 2001)

Sub-bacia Precipitação Média Anual (mm) Relação entre

Chuva Prevista e Observada = Pprev/Pobs

Relação entre Chuva Corrigida e

Observada = Pcorr/Pobs Observ. Prevista Corrigida

Corumbá IV 1463,7 1579,9 1474,0 1.08 1.01 Inc. Corumbá I 1423,8 1543,0 1391,6 1.08 0.98 Serra do Facão 1353,3 1502,5 1348,3 1.11 0.99

Inc. Emborcação 1340,6 1508,7 1347,7 1.13 1.01 Nova Ponte 1504,6 1497,5 1426,5 0.99 0.95

Inc. Itumbiara 1431,9 1414,6 1366,4 0.99 0.95

A FIGURA 41 apresenta os valores do coeficiente de correlação (R2) calculados entre a precipitação observada e prevista para cada sub-bacia modelada, considerando as informações disponíveis para o período de 1996 a 2001, incluindo tanto a análise da precipitação de cada dia do horizonte, como também dos valores acumulados até o n-ésimo dia do horizonte de 10 dias de previsão. Como esperado, nota-se que as previsões para os primeiros dias do horizonte tendem a apresentar qualidade superior às previsões dos últimos dias. No entanto, a degradação na qualidade das previsões é menor quando esta análise é realizada sobre os valores acumulados de precipitação.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coe

ficie

nte

de C

orre

laçã

o (R

2)

Horizonte (dias)

Precipitação Diária

Precipitação Diária Acumulada

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coe

ficie

nte

de C

orre

laçã

o (R

2)

Horizonte (dias)



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coe

ficie

nte

de C

orre

laçã

o (R

2)

Horizonte (dias)



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coe

ficie

nte

de C

orre

laçã

o (R

2)

Horizonte (dias)



Corumbá IV Inc. Corumbá I

Serra do Facão

Inc. Emborcação





0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coe

ficie

nte

de C

orre

laçã

o (R

2)

Horizonte (dias)



0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Coe

ficie

nte

de C

orre

laçã

o (R

2)

Horizonte (dias)



FIGURA 41 – Coeficiente de Correlação (R2) entre a Precipitação Observada e Prevista para Cada Sub-bacia Modelada – para o Período de 1996 a 2001 – Incluindo Análise da Precipitação do N-

ésimo Dia e Acumulada até o N-ésimo Dia do Horizonte de Previsão

As figuras a seguir, FIGURA 42 a FIGURA 50, apresentam uma comparação entre a precipitação total observada e prevista, acumulada no horizonte de previsão de 10 (dez) dias, para as 6 sub-bacias modeladas, considerando o período de dados entre 1996 a 2001. Percebe-se, de um modo geral, que a precipitação prevista pelo modelo ETA tem um comportamento sazonal semelhante à observada. No entanto, nota-se uma tendência de superestimava da previsão de chuva para o período de setembro a novembro. Para o período de dezembro e janeiro, o modelo parece ainda superestimar a chuva, porém com menor desvio.

0

20

40

60

80

100

120

22-jul 22-ago 22-set 22-out 22-nov 22-dez 22-jan 22-fev 22-mar 22-abr 22-mai 22-jun

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias

(mm

)

Semana

Chuva Prevista

Chuva Observada

Média Móvel 5 Semanas (Prevista)

Média Móvel 5 Semanas (Observada)

Remoção de ViésSet. a Nov.

Sem Correção Fev. a Ago.

Remoção de ViésDez. a Jan.

FIGURA 42 – Precipitação Observada e Prevista Acumulada no Horizonte de 10 dias de Previsão

e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Corumbá IV

Nova Ponte

Inc. Itumbiara





0

20

40

60

80

100

120


Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Semana

Chuva Prevista

Chuva Observada







e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Incremental Corumbá I

0

20

40

60

80

100

120


Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Semana

Chuva Prevista

Chuva Observada







e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Serra do Facão





0

20

40

60

80

100

120


Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Semana

Chuva Prevista

Chuva Observada




Sem Correção Abr. a Ago.


Remoção de ViésFev. a Mar.


e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Incremental Emborcação

0

20

40

60

80

100

120


Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Semana

Chuva Prevista

Chuva Observada





Sem CorreçãoDez. a Jan.


e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Nova Ponte





0

20

40

60

80

100

120


Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Semana

Chuva Prevista

Chuva Observada




Sem Correção Abr. a Ago.

Sem Correção Dez. a Jan.


e Média para o Período 1996 a 2001 na Sub-bacia Incremental Itumbiara

4.2. Remoção de Viés da Chuva Prevista Analisando-se a distribuição temporal das precipitações médias observadas e previstas nas sub-bacias consideradas e tendo em vista as análises das características climáticas e topográficas da região, adotou-se o seguinte procedimento para aplicação da metodologia de correção (retirada de viés) da chuva prevista gerada pelo modelo ETA.

• Aplicar, nas sub-bacias modeladas, a metodologia para remoção do viés das previsões de precipitação, semelhante à utilizada, anteriormente, em estudos similares.

• Procurou-se analisar o viés existente em cada sub-bacia e uniformizar os períodos.

• Considerar para a remoção do viés, somente o período entre os meses de setembro e novembro, dezembro e janeiro e fevereiro a março, quando necessário.

A metodologia utilizada para a identificação e remoção do viés das previsões de precipitação, para cada uma das seis sub-bacias selecionadas na bacia do Alto Paranaíba, foi a seguinte:

• Obtenção dos totais de precipitação observada e prevista nos primeiros dez dias de cada previsão realizada entre 1996 e 2001.

• Elaboração de curvas de permanência de precipitação observada e de precipitação prevista.

• Elaboração de gráficos de precipitação prevista versus precipitação observada, plotando-se pontos de mesma frequência da curva de permanência.

• Ajuste de uma equação do segundo grau, passando pela origem, aos pontos do gráfico de precipitação prevista vs. observada, limitando-se o ajuste aos valores menores que determinado limite. Nestes estudos, optou-se pelo não cruzamento da





reta de 45º, ou seja, evita-se que o valor considerado como previsto seja maior do que o valor previsto fornecido diretamente pelo modelo.

• Cálculo da precipitação diária prevista com remoção de viés para os dez dias de previsão, por meio da seguinte expressão, a ser aplicada nos respectivos períodos.

dias

diasdiáriadiária Pprev

PcorrtPprevtPcorr10

10)()( ×=

( ) ( )diasdiasdias PprevbPprevaorrP 1010102c ⋅+⋅=

onde:

Pcorrdiária(t): precipitação diária prevista corrigida para o dia t do horizonte de 10 dias, após remoção de viés (mm).

Pprevdiária(t): precipitação diária prevista pelo modelo ETA, para cada um dos dez dias de previsão do horizonte (mm).

Pcorr10dias: precipitação total prevista corrigida, após remoção de viés, acumulada para os dez dias do horizonte de previsão (mm).

Pprev10dias: precipitação total prevista pelo modelo ETA, acumulada para os dez dias do horizonte de previsão (mm).

a e b: constantes da equação do segundo grau obtida para remoção de viés, para cada período analisado e para cada sub-bacia.

As figuras a seguir, FIGURA 48 a FIGURA 53, apresentam a relação entre os valores de vazão com mesma permanência para as precipitações observada x prevista pelo modelo ETA, para cada período de meses analisados, ou seja, de setembro a novembro e dezembro a janeiro. Para a sub-bacia incremental Emborcação são também apresentados os resultados para o período de fevereiro a março.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)

Se Pprev < 11,7: y = 0.026223x2 + 0.692610xSe Pprev ≥ 11,7: y = x

Correção de Viés para Chuva de 24h a partir da Precipitação Acumulada em 10 dias.

Período: Setembro a Novembro

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)


Período: Dezembro a Janeiro


FIGURA 48 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov

(esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Corumbá IV.





0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)




0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)





(esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Incremental Corumbá I.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)




0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)




FIGURA 50 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Serra do Facão.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)




0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)

Se Pprev < 24,0: y = 0.010799x2 + 0.740999x Se Pprev ≥ 24,0: y = x



0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)

Se Pprev < 13,3: y = 0.012061x2 + 0.839484x Se Pprev ≥ 13,3: y = x


Período: Fevereiro a Março

FIGURA 51 – Relação entre Precipitação Total Observada e Prevista para os Períodos de Set-Nov (esquerda), Dez-Jan (direita) e Fev-Mar (abaixo) para a Sub-bacia Incremental Emborcação.





0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)




0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)

Sem Correção de Viés.Período: Dezembro a Janeiro


(esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Nova Ponte.

0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)




0

5

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 25 30 35 40

Chuv

a O

bser

vada

(mm

)

Chuva Prevista (mm)

Sem Correção de Viés .Período: Dezembro a Janeiro


(esquerda) e Dez-Jan (direita) para a Sub-bacia Incremental Itumbiara

O QUADRO 10 apresenta um resumo dos valores encontrados para as constantes a e b e os correspondentes limites de aplicação das equações de segundo grau obtidas para a remoção do viés da previsão de precipitação, para cada sub-bacia. Observa-se que para as sub-bacias Nova Ponte e Incremental Itumbiara não há remoção de viés da previsão de precipitação para o período dezembro-janeiro. Cabe destacar também que a sub-bacia Incremental Emborcação é a única que possui remoção de viés de previsão de precipitação para o período de fevereiro-março.





QUADRO 10 – Constantes a e b e Limites de Aplicação das Equações Obtidas para Remoção do Viés da Previsão de Precipitação

Sub-Bacia Setembro a Novembro Dezembro a Janeiro Fevereiro a Março

a b Limite (mm) a b Limite

(mm) a b Limite (mm)

Corumbá IV 0,02622 0,69261 11,72 0,01385 0,76077 17,27 - - -

Increm. Corumbá I 0,01286 0,79285 16,10 0,0090 0,800 22,22 - - -

Serra do Facão 0,01426 0,71110 20,30 0,00639 0,79450 32,10 - - -

Increm. Emborcaçã

o 0,04139 0,56391 10,50 0,01080 0,74100 24,00 0,01206 0,83948 13,30

Nova Ponte 0,04195 0,55957 10,50 - - - - - -

Increm. Itumbiara 0,04989 0.57796 8,50 - - - - - -

As figuras a seguir, FIGURA 54 a FIGURA 59, apresentam a curva de permanência dos valores de precipitação total (10 dias) observada e prevista, sem e com remoção do viés, acumulada para os dez primeiros dias do horizonte de previsão para as sub-bacias modeladas. Com base nesses gráficos, percebem-se os bons resultados obtidos com a aplicação da metodologia adotada para a identificação e remoção do viés da previsão de precipitação. É possível verificar ainda que, com a remoção do viés da previsão, a média dos valores de precipitação prevista se aproxima mais da média dos valores de precipitação observada, conforme apresentado, anteriormente, no QUADRO 9.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Permanência (%)

Chuva PrevistaChuva ObservadaChuva Prevista Corrigida

Chuva Acumulada do 1o ao 10o dia do Horizonte de Previsão

FIGURA 54 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Corumbá IV





0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Permanência (%)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Chuva Prevista Corrigida


FIGURA 55 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos

Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Increm. Corumbá I

0

20

40

60

80

100

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140

160

180

200

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Permanência (%)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Chuva Prevista Corrigida



Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Serra do Facão

0

20

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160

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200

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias

(mm

)

Permanência (%)




Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Increm. Emborcação





0

20

40

60

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100

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140

160

180

200

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias

(mm

)

Permanência (%)



FIGURA 58 – Curvas de Permanência de Precipitação Acumulada em 10 Dias Referente aos Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Nova Ponte

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Chuv

a Ac

umul

ada

10 d

ias (

mm

)

Permanência (%)




Valores Observados, Previstos e Corrigidos – Período 1996-2001 – Sub-bacia Increm. Itumbiara





5. MODELO SMAP

O modelo SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure) foi aplicado com sucesso em diversas bacias brasileiras e vem sendo utilizado pela DUKE, desde 2003, na bacia do rio Paranapanema, para a previsão de vazões afluentes aos seus aproveitamentos (DUKE ENERGY INTERNATIONAL, Geração Paranapanema, 2004).

No ONS, o modelo vem sendo utilizado desde janeiro de 2008, em combinação com o modelo estocástico multivariado “MEL”, para a previsão de vazões uma semana à frente da bacia incremental da UHE Itaipu, no rio Paraná (ONS/FCTH, 2005).

Nos últimos anos, o ONS desenvolveu a aplicação deste modelo às bacias do rio Grande e Paranapanema (ONS, 2008 e ONS, 2009 e 2011, respectivamente).

Além do bom desempenho encontrado com a aplicação deste modelo a diversas bacias, tanto na fase de testes, quanto na fase de operacionalização, a escolha desse modelo para aplicação à bacia do alto rio Paranaíba deve-se também aos seguintes aspectos:

• Facilidade de entendimento da metodologia e do funcionamento do modelo e de seus parâmetros, o que permite a realização de alguns ajustes/aprimoramentos, quando necessário.

• Facilidade na obtenção dos dados de entrada necessários e na aplicação para a grande maioria das bacias do SIN.

5.1. Descrição do Modelo SMAP O modelo SMAP (Soil Moisture Accounting Procedure) é um modelo conceitual de simulação hidrológica, do tipo transformação chuva-vazão. Foi desenvolvido em 1981 por Lopes, J.E.G., Braga, B.P.F. e Conejo, J.G.L., apresentado no International Symposium on Rainfall-Runoff Modeling realizado em Mississipi, U.S.A. e publicado pela Water Resourses Publications (LOPES et al., 1982).

O modelo SMAP, em sua versão original (FIGURA 60), é constituído por três reservatórios lineares hipotéticos representando: o reservatório do solo (Rsolo); o reservatório da superfície (Rsup), correspondente ao escoamento superficial da bacia; e o reservatório subterrâneo (Rsub), correspondente ao escoamento subterrâneo da bacia (escoamento de base).

Para bacias com significativas planícies de inundação, onde, em eventos de fortes chuvas, são verificados importantes extravasamentos pelas margens e amortecimentos nos picos das cheias, torna-se conveniente a inclusão de um quarto reservatório linear para representar o armazenamento e o escoamento de água nessas planícies.

Por exemplo, na aplicação do modelo SMAP à bacia incremental de Itaipu, na sub-bacia do rio Ivinhema (afluente da margem direita do rio Paraná), foi necessária a consideração deste quarto reservatório.

Para a aplicação do modelo SMAP à bacia do alto/médio rio Grande, também constatou-se a necessidade de inclusão do quarto reservatório nas sub-bacias dos rios Verde em Porto dos Buenos e Sapucaí em Paraguaçu, afluentes da margem esquerda, a montante da UHE Furnas. No entanto, nestes estudos, foram realizadas algumas alterações em relação à utilização tradicional do modelo SMAP à sub-bacia Ivinhema. Uma destas alterações refere-se ao ajuste na configuração do modelo para operação com quatro reservatórios, conforme pode ser visto na FIGURA 61.





FIGURA 60 – Esquema do Modelo SMAP Original com 3 Reservatórios

Para a aplicação do modelo SMAP à bacia do alto rio Paranaíba, não foi identificada a necessidade de inclusão do quarto reservatório. De toda forma, a FIGURA 61 apresenta esquematicamente a estrutura básica do modelo chuva-deflúvio SMAP considerando o quarto reservatório.

A opção por esse ajuste justifica-se pelo fato de que, para vazões relativamente baixas, não há extravasamentos pelas margens e nem escoamento pelas planícies. Outra vantagem da utilização do modelo com quatro reservatórios é que, caso queira-se inibir o funcionamento do quarto reservatório, basta fixar um valor relativamente elevado para o parâmetro H. Dessa forma, pode-se utilizar o esquema do modelo SMAP apresentado na FIGURA 61 para qualquer sub-bacia.





FIGURA 61 – Esquema do Modelo SMAP Modificado com 4 Reservatórios (Presente Estudo)

As variáveis de estado de cada um dos quatro reservatórios são atualizadas a cada instante de tempo, de acordo com as seguintes equações:

Rsolo(t) = Rsolo(t-1) + P(t) – Es(t) – Er(t) – Rec(t) (5.1.1)

Rsub(t) = Rsub(t-1) + Rec(t) – Eb(t) (5.1.2)

Rsup(t) = Rsup(t-1) + Es(t) – Marg(t) – Ed(t) (5.1.3)

Rsup2(t) = Rsup2(t-1) + Marg(t) – Ed2(t) (5.1.4)

Se Rsolo(t) ≤ Str → Rsolo(t) = Rsolo(t) (5.1.5)

Se Rsolo(t) > Str → Rsup(t) = Rsup(t-1) + Rsolo(t) - Str ;

Rsolo(t) = Str

onde:

Rsolo(t) : reservatório do solo no instante de tempo t (mm).

Rsub(t) : reservatório subterrâneo no instante de tempo t (mm).





Rsup(t) : reservatório da superfície no instante de tempo t (mm).

Rsup2(t) : reservatório da superfície/planície no instante de tempo t (mm).

P(t) : precipitação média na sub-bacia, a ser considerada pelo modelo no instante de tempo t(mm).

Es(t) : escoamento para o reservatório de superfície no instante de tempo t (mm).

Er(t) : evapotranspiração real no instante de tempo t (mm).

Rec(t) : recarga subterrânea no instante de tempo t (mm).

Eb(t) : escoamento básico, proveniente do reservatório subterrâneo, no instante de tempo t(mm).

Ed(t) : escoamento superficial, proveniente do reservatório da superfície, no instante de tempo t (mm).

Str : capacidade de saturação do solo (mm).

t : instante de tempo (no atual estudo: 1 dia).

O modelo SMAP com quatro reservatórios é composto de sete funções de transferência, sendo que a separação do escoamento superficial é baseada no método do SCS (Soil Conservation Service do United States Department of Agriculture) [Soil Conservation Service, 1972]. Essas funções são as seguintes:

1. Se solot RStrSAiP −=⇒>)( e

SAiP

AiPEs

t

tt +−

−=

)(

2)(

)(

)(

Se 0)()( =⇒≤ tt EsAiP

(5.1.6)

2. Se )()()()()( )( ttttt EpErEpEsP =⇒>−

Se )()()()()()()()()()( ))(()()( tttttttttt TuEsPEpEsPErEpEsP ×−−+−=⇒≤− (5.1.7)

3. Se

×−××=⇒×> −− StrCapcRsoloTuCreccStrCapcRsolo tttt 100100

Re100 )1()()()1(

Se 0Re100 )()1( =⇒×≤− tt cStrCapcRsolo

(5.1.8)

4. Se ( )

−×−=⇒> −−

tKttt HH 1

1

)1()()1( 5,01RsupMargRsup

Se 0MargRsup )()1( =⇒≤− tt H (5.1.9)





5. ( )

−×−= −

tKtttEd 2

1

)()1()( 5.01Marg Rsup (5.1.10)

6.

−×= −

tKttEd 3

1

)1()( 5.01Rsup22 (5.1.11)

7.

−×= −

KktttEb

1

)1()( 5.01Rsup (5.1.12)

Onde:

Str

RsoloTu t

t)1(

)(−= (5.1.13)

Ai : abstração inicial (mm).

Ep(t) : evapotranspiração potencial (mm).

Tu(t) : teor de umidade do solo (adimensional).

Capc : capacidade de campo (%).

Crec : parâmetro de recarga subterrânea (%).

K1t : constante de recessão do escoamento para planícies (dia).

K2t : constante de recessão do escoamento superficial (dia).

K3t : constante de recessão do escoamento da superfície/planícies (dia).

Kkt : constante de recessão do escoamento básico (dia).

O cálculo da vazão é dado pela seguinte equação:

( )

6.842 )()()(

)(

AdEbEdEdQcalc ttt

t

×++= (5.1.14)

onde:

Qcalc(t) : vazão total calculada pelo modelo no instante de tempo t (m³/s).

Ad : área de drenagem da sub-bacia considerada (km²).

As constantes de recessão (K1t, K2t, K3t e Kkt ) são associadas à duração do intervalo, medido em dias, no qual a vazão do correspondente reservatório cai à metade de seu valor (não considerando nova recarga nesse período). O eventual transbordo do reservatório do solo é transformado em escoamento superficial.





Os dados de entrada do modelo são os totais diários de chuva (P(t)), os totais diários de evapotranspiração potencial (Ep(t)), e as vazões médias diárias observadas em cada sub-bacia considerada no estudo (Qobs(t)).

O total diário de chuva (P(t)), a ser considerado pelo modelo aplicado presente área de estudo, é calculado a partir das seguintes expressões:

nttttt KePnKePKePKePPb )(3)(2)(1)()( 321 ++×+×+×= KK (5.1.15)

)1()1()0()()1()1()2()2()3()3()( ++−−−−−− ×+×+×+×+×= KtPbKtPbKtPbKtPbKtPbP tttttt (5.1.16)

onde:

1,19,0 321 ≤++++≤ nKeKeKeKe KK (5.1.17)

1)1()0()1()2()3( =++++ +−−− KtKtKtKtKt (5.1.18)

Pb(t) : precipitação média observada na sub-bacia, no instante de tempo t (mm).

P1(t) ; P2(t) ; .. ; Pn(t) : precipitação observada em cada posto pluviométrico da sub-bacia, no instante de tempo t (mm).

ke1 ; ke2 ; .. ; ken : coeficientes de representação espacial de cada posto pluviométrico, ou seja, o peso de cada posto no cálculo da precipitação média Pb(t) observada na sub-bacia.

kt(-3) ; kt(-2) ; .. ; kt(+1) : coeficientes de representação temporal, ou seja, os pesos utilizados para o cálculo da precipitação média P(t) na bacia, a ser considerada pelo modelo.

Os coeficientes de representação temporal foram utilizados para o cálculo da precipitação média na bacia a ser considerada pelo modelo devido aos seguintes aspectos:

- Em geral, as medidas de precipitação nos postos pluviométricos são realizadas às 7:00h, ou seja, a maior parte da precipitação ocorrida no dia t só é medida e computada no dia t+1. Dessa forma, principalmente em bacias com tempo de concentração relativamente pequeno, a vazão média do dia t pode ser influenciada pela precipitação medida no dia t+1.

- Em bacias com tempos de concentração maiores, pode haver uma defasagem temporal entre os picos de precipitação e de vazão. Neste caso, modelos concentrados ou mesmo semiconcentrados, como o SMAP, têm mais dificuldades de reproduzir esta defasagem, caso a precipitação média observada na bacia no instante de tempo t (Pb(t)) seja considerada integralmente como a precipitação a ser utilizada pelo modelo no instante de tempo t (P(t)).

Os totais diários de evapotranspiração potencial (Ep(t)), a serem utilizados para cada trecho incremental, são obtidos a partir dos valores mensais de evapotranspiração potencial estimados pelo modelo SISEVAPO [Müller, 2001], para o reservatório localizado mais próximo do exutório modelado. Esse modelo é utilizado pelo ONS para o cálculo da evaporação líquida de todos os reservatórios do SIN. A formulação utilizada para o cálculo da evapotranspiração potencial (Ep(t)) é a seguinte:





KepEpEp treft ×= )()( (5.1.19)

onde:

Epref (t) : evapotranspiração potencial de referência (mm).

kep : coeficiente de ajuste da evapotranspiração potencial média da bacia.

Na aplicação do modelo SMAP à bacia do alto rio Paranaíba, foram utilizadas planilhas eletrônicas Excel. Para as etapas de calibração, validação e testes de desempenho do modelo foram utilizados períodos e conjunto de dados de entrada distintos.

5.2. Calibração dos Parâmetros Para o modelo SMAP, os parâmetros a serem ajustados no processo de calibração do modelo são os seguintes:

Ai : abstração inicial (mm).

Str : capacidade de saturação do solo (mm).

Capc : capacidade de campo (%).

Crec : parâmetro de recarga subterrânea (%).

K2t : constante de recessão do escoamento superficial (dia).

Kkt : constante de recessão do escoamento básico (dia).

H : altura representativa para início de escoamento em planícies (mm).

K1t : constante de recessão do escoamento planícies (dia).

K3t : constante de recessão do escoamento superficial/planícies (dia).

ke1; ke2; ...; ken : coeficientes de representação espacial de cada posto pluviométrico.

kt(-3); kt(-2); .. ; kt(+1) : coeficientes de representação temporal.

kep : coeficiente de ajuste da evapotranspiração potencial média da sub-bacia.

Vale ressaltar que os seis primeiros parâmetros (Ai, Str, Capc, Crec, K2t e Kkt) são os mesmos a calibrar quando se utiliza a versão original do modelo SMAP com três reservatórios. Os três parâmetros seguintes (H, K1t e K3t) são decorrentes da incorporação do quarto reservatório, que representa o eventual extravasamento pelas margens e escoamento pelas planícies de inundação.

Os coeficientes ke, kt e kep devem ser calibrados com vistas a uma melhor representatividade dos dados de precipitação média da sub-bacia (P(t)) e de evapotranspiração potencial média da sub-bacia (Ep(t)), a serem utilizados pelo modelo.

Os valores mínimos e máximos dos coeficientes de representação espacial das estações pluviométricas (ke) dependem da quantidade de estações existentes na sub-bacia e em sua proximidade, bem como da localização e situação relativa de cada estação.





O valor mínimo do parâmetro H (altura representativa para início de escoamento em planícies) deve ser estimado com base nos resultados preliminares da calibração e na experiência do hidrólogo na sub-bacia. Sugere-se, nas primeiras iterações da calibração, fixar um valor elevado para esse parâmetro (por exemplo: 200,0mm), o qual iniba o funcionamento do quarto reservatório (ver FIGURA 61). Caso os resultados da calibração indiquem a existência de significativos amortecimentos em eventos de grandes cheias ou uma distribuição irregular dos coeficientes de representação temporal (kt), com valor de kt(-3) e/ou kt(-2) relativamente alto, é conveniente a ativação do quarto reservatório. Nestes casos, o valor mínimo de H deverá ser fixado acima dos valores máximos da variável de estado Rsup obtidos na calibração de eventos/períodos com cheias pequenas e médias. Não há valor máximo para o parâmetro H.

Os valores mínimos e máximos dos coeficientes de representação espacial das estações pluviométricas (ke) dependem da quantidade de estações existentes na sub-bacia e em sua proximidade, bem como na localização e situação relativa de cada estação.

QUADRO 11 – Faixas de Variação dos Parâmetros do Modelo

Parâmetros Unid. Limite Inferior

Limite Superior

Modelo c/ 3 Reserv. Str mm 50 2000

Capc % 30 50 Crec % 0 100 K2t dias 0.2 10 Kkt dias 30 180 Ai mm 1 5

Modelo c/ 4 Reserv. H mm Variável Variável

K1t dia 0.2 10 K3t dia 10 30

Inicialização Tuin % 0 100 Ebin m³/s - - Supin m³/s - - Clima

ken - Variável Variável Kt(n) - 0 1 kep - 0.8 1.2 ∑ken - 0.9 1.1 ∑Kt(n) - 1 1

Defasagem Chuva 3 - 0.0 1.00 2 - 0.0 1.00 1 - 0.0 1.00 0 - 0.0 1.00 -1 - 0.0 1.00

Para iniciar a calibração, é necessário fornecer valores iniciais para as variáveis de estado do modelo, ou seja, valores de Rsolo(0), Rsub(0), Rsup(0) e Rsup2(0). Estes valores são calculados pelas seguintes expressões:





StrTuinRsolo ×=100)0( (5.2.1)

( )( ) 4.865.01 1)0( ×

×−=

AdEbinRsub Kkt (5.2.2)

( )( ) 4.865.01

sup 21)0( ××−

=Ad

SupinR tK (5.2.3)

( )( ) 4.865.01

22sup 31)0( ××−

=Ad

inSupR tK (5.2.4)

onde:

Tuin : teor de umidade inicial do solo (%).

Ebin : vazão básica inicial (m3/s).

Supin : vazão superficial inicial, proveniente do reservatório da superfície (m3/s).

Sup2in : vazão superficial inicial, proveniente do reservatório da superfície/planícies (m3/s).

A correta estimativa dos valores de Tuin, Ebin, Supin e Supin é importante para o bom desempenho do modelo. Para isso, deve-se sempre iniciar o período de calibração do meio para o final do período seco do ano, com valores baixos de umidade do solo e de vazão superficial. Dessa forma, a vazão básica inicial (Ebin) deverá ser próxima da vazão observada inicial (Qobs(o)). Para a estimativa do valor de Supin, deve-se verificar a quantidade de chuva ocorrida nos dias anteriores. O valor de Supin, em geral, é nulo.

A calibração dos parâmetros foi realizada com uso da rotina Solver da planilha eletrônica MS Excel, de forma semi-automática e iterativa, ajustando-se, a cada passo, os parâmetros do modelo, buscando-se a minimização do valor da função objetiva, sem perder o sentido físico representativo de cada parâmetro ou variável do modelo.

A Função Objetiva utilizada na calibração do modelo (otimização dos coeficientes) baseou-se na minimização da Função objetiva (FO), a qual foi construída a partir de duas métricas de erros, incluindo Coeficiente de Eficiência (CE) e o Coeficiente do Erro Relativo (CER), sendo definida da seguinte forma:

( ) ( )²1²1 CERCEFO −+−= ou ( ) ( )²²1 MAPECEFO +−= (5.2.5)

Onde:

( ) ( )( )∑

∑∑−

−−−= 2

)(

2)()(

2

)(

QobsQobs

QcalcQobsQobsQobsCE

t

ttt (5.2.6)





( )∑

=

−⋅−=

n

t t

tt

QobsQcalcQobsabs

nCER

1 )(

)()(11

(5.2.7)

FO : Função objetiva multicritério para o algoritmo de otimização de Calibração do modelo SMAP , composta dos índices CER e MAPE.

CE : coeficiente de eficiência [Nash e Sutcliffe, 1970].

CER : coeficiente de erro relativo, calculado pela diferença entre a unidade e o índice conhecido como MAPE.

MAPE : média dos valores absolutos percentuais dos erros (%).

Qobs : vazão observada no intervalo de tempo t (m3/s).

Qcalc : vazão prevista no intervalo de tempo t (m3/s).

Qobs : vazão média observada no período considerado (m3/s).

O coeficiente de eficiência (CE) apresenta valores sempre inferiores à unidade, podendo variar na faixa de valores compreendidos entre −∞ e 1. Valores elevados do coeficiente de eficiência (próximos à unidade) indicam elevada associação entre os dados observados e calculados, representando um bom ajuste do modelo aos dados de campo. A obtenção de um coeficiente de eficiência igual à unidade representaria o ajuste perfeito (ou seja, a coincidência perfeita) entre as vazões observadas e calculadas. Devido à sua formulação, o coeficiente de eficiência é mais sensível aos desvios nas vazões mais elevadas.

O coeficiente de erro relativo (CER) também apresenta valores sempre inferiores à unidade, podendo variar na faixa de valores compreendidos entre −∞ e 1. Da mesma forma, a obtenção de um coeficiente de erro relativo igual à unidade representaria o ajuste perfeito entre as vazões observadas e calculadas. Devido à sua formulação matemática, o coeficiente de erro relativo é mais sensível aos desvios nas vazões mais baixas.

A função objetiva proposta para calibração representa a distância entre 2 (dois) vetores, podendo variar entre 0 e +∞, sendo a obtenção de um valor igual a 0 (zero), distância mínima, representaria o ajuste perfeito entre as vazões observadas e calculadas. Devido à sua formulação, esta expressão deverá ser sensível aos desvios em todo o período do ano, tanto nas vazões mais baixas, quanto nas vazões mais elevadas.

Para a etapa de calibração dos parâmetros do modelo, optou-se por adotar o período completo de dados disponíveis, descartando somente o primeiro ano (1995), procurando, assim, abranger o maior número de situações hidrológicas, enfatizando, também, a capacidade de continuidade e transição do modelo entre diversas condições.





6. TESTES DE DESEMPENHO DO MODELO SMAP

6.1. Características dos Testes Realizados A etapa de testes de desempenho do modelo é realizada considerando a seleção de períodos distintos dos utilizados nas etapas de calibração dos parâmetros do modelo previsor SMAP. O objetivo é a verificação do desempenho do modelo em situações semelhantes às que ocorrerão na fase de operacionalização do mesmo (operação em tempo real), com uma rede de estações pluviométricas de menor densidade (só as que disponibilizam dados diariamente) do que a utilizada na calibração, bem como com a incorporação das previsões de precipitação para dez dias à frente (de forma diferente das etapas de calibração e validação, onde foram utilizados apenas valores observados de precipitação).

As principais características dos testes realizados são listadas a seguir.

• As previsões de vazões são realizadas com base nos modelos e respectivos parâmetros, conforme obtidos na etapa de calibração, exceto os valores dos coeficientes de representação espacial das estações pluviométricas (ke), já que a rede de estações utilizada na etapa de testes é diferente da utilizada na etapa de calibração. A rede de estações utilizada na etapa de teste deverá ser a mesma utilizada na etapa de operacionalização dos modelos pelo ONS.

• As previsões de vazões são realizadas para um horizonte de 10 dias à frente, visando atender a demanda de previsão para a próxima semana operativa, dentro do Programa Mensal de Operação (PMO) e suas revisões semanais, podendo-se calcular a vazão semanal a partir das vazões diárias previstas, correspondendo, normalmente, a média do 4º ao 10º dia.

• O primeiro dia previsto deverá corresponder ao próprio dia no qual está sendo realizada a previsão.

Os dados de entrada necessários para execução do modelo são:

• Valores observados de vazão correspondentes aos últimos 31 dias.

• Valores observados de precipitação nas estações pluviométricas que disponibilizam dados diários por meio de satélite, rádio, telefonia etc, para os últimos 31 dias.

• Valores de evapotranspiração potencial de referência.

• Previsões de precipitação dos dias seguintes ao da previsão, de preferência após a aplicação do método para retirada do viés (conforme apresentado no item anterior).

As simulações foram realizadas considerando duas situações:

• Uso das previsões de precipitação do modelo ETA já corrigidas, com a remoção do viés, dando pesos diferentes (maiores) para os dias mais recentes no processo de reinicialização do modelo, com vistas à minimização dos desvios entre os hidrogramas observado e calculado no período de 31 dias anteriores ao dia da previsão.

• Uso dos dados observados de precipitação na rede de estações pluviométricas (telemétricas) em substituição aos dados de precipitação prevista.





Esta última situação, conhecida como "previsão perfeita", torna possível a avaliação do desempenho do próprio processo de modelagem chuva-vazão, sem a incorporação das incertezas oriundas da previsão de precipitação, podendo levar em conta, assim, outras fontes de desvios, tais como:

• Erros devido às simplificações na concepção do processo utilizado pelo modelo na transformação de chuva em vazão.

• Erros nos valores obtidos para os parâmetros do modelo chuva-vazão.

• Erros nos dados básicos de entrada do modelo (precipitação média observada, vazão observada e evapotranspiração potencial estimada).

6.2. Métodos de Reinicialização do Modelo O modelo SMAP opera de forma discreta no tempo. A cada intervalo de tempo, há incorporação de precipitação média na bacia, contabilização de perdas por evaporação, liberação de escoamentos e atualização do nível d’água em cada um dos três reservatórios. Após algum tempo de uso, é normal a ocorrência de desvios entre o hidrograma de vazões observadas e o hidrograma de vazões calculadas pelo modelo. Em relação às vazões calculadas, esses desvios, em geral, são devidos aos seguintes fatores:

• Erro ou falha nos dados observados de precipitação.

• Não representatividade ou baixa densidade da rede de estações pluviométricas considerada na etapa de testes/operacionalização.

• Não representatividade dos dados de evapotranspiração potencial da sub-bacia.

• Deficiência dos parâmetros do modelo obtidos na etapa de calibração.

• Deficiência nas formulações básicas do modelo.

Caso esses desvios não sejam corrigidos, ou seja, caso não haja um ajuste razoável entre o hidrograma de vazões observadas e o hidrograma de vazões calculadas pelo modelo em um período significativo de dias anteriores ao dia da previsão, a qualidade das vazões previstas poderá ser comprometida. A reinicialização do modelo pode ser atingida a partir do ajuste de variáveis de estado, como níveis de reservatório, e variáveis de entrada como chuvas passadas. Este último caso é também conhecido como ajuste da “chuva perfeita”.

A reinicialização pelas variáveis de estado considera o ajuste das variáveis Rsub e Rsup, ou seja, dos níveis de dois dos três reservatórios lineares considerados no modelo, no início do período de 31 dias anteriores ao dia da previsão, com vistas à minimização dos desvios entre os hidrogramas observado e calculado neste período antecedente a previsão. O ajuste dos níveis d’água de reservatórios lineares do modelo no início do período de 31 dias anteriores ao dia da previsão resulta, de forma indireta, no ajuste da precipitação ocorrida durante os 31 dias.

A reinicialização do modelo pelo ajuste das chuvas passadas (“chuva perfeita”) consiste no ajuste dos valores de precipitação observada passada (P*(t)) dos últimos 31 dias, com vistas à minimização dos desvios entre os hidrogramas observado e calculado no período de 31 dias anteriores ao dia da previsão. Este método já foi utilizado com sucesso nas bacias incrementais da UHE Lajeado (de Jesus, 2001) e da UHE Itaipu (ONS/FCTH, 2006), bem





como na bacia do alto/médio rio Grande (ONS, 2008), Paranapanema (ONS, 2009) e baixo rio Grande (ONS, 2011).

O ajuste das variáveis antecedentes a cada dia de previsão foi atingido a partir da implementação de algoritmo de otimização, através da ferramenta Solver.

Para aprimorar o desempenho do modelo previsor, o algoritmo de otimização foi construído de forma a privilegiar o ajuste das variáveis referentes aos dias mais próximos ao dia da previsão, o que pode ser obtido através da especificação de pesos diferenciados (maiores) para os dias mais recentes. Os pesos aplicados no presente estudo foram especificados a partir da aplicação de uma distribuição logarítmica dada pela seguinte equação:

( ) ( )( )11

)( +××−+×

=NIn

iIniInPeso i (6.2.1)

onde:

i: “i-ésimo” dia anterior ao dia da previsão e N = 31 dias.

Tanto no ajuste das variáveis de estado iniciais, quanto dos valores de precipitação passada, é conveniente impor limites mínimos e máximos, o que pôde ser realizado a partir da fixação de percentuais mínimos e máximos a serem aplicados. A chuva média passada observada na bacia modelada pode ser estimada com base na média das chuvas observadas nas estações pluviométricas consideradas na etapa de testes/operacionalização.

Em relação aos limites mínimos e máximos dos ajustes, foi proposta a utilização de valores baseados nas seguintes expressões:

+∞≤≤ Supin0 (6.2.2)

)()( 3,18,0 tt EbEbinEb ≤≤ (6.2.3)

)()()( 0,2*5,0 ttt PPP ≤≤ (6.2.4)

Onde:

Supin: vazão superficial inicial, proveniente do reservatório da superfície (m³/s).

Ebin: vazão básica inicial, no começo do período de 31 dias anteriores ao dia da previsão (m3/s).

Eb(t): vazão básica calculada pelo modelo na simulação semanal anterior, correspondente ao dia relativo a Ebin (m3/s).

P*(t): precipitação diária passada a ser otimizada para inicialização do modelo previsor, referente a cada um dos 31 dias anteriores ao dia da previsão (mm).

P(t): precipitação observada média na sub-bacia, considerando a rede de estações pluviométricas disponíveis na etapa de testes/operacionalização.

Neste estudo, optou-se pelo ajuste concomitante dos dois grupos de variáveis, de estado e das chuvas passadas, já que o desempenho do ajuste das variáveis de estado é melhor no período de chuvas fracas ou nulas e o desempenho do ajuste das chuvas médias passadas é melhor no período de chuvas médias e fortes.





O algoritmo de otimização foi construído de forma a atingir a minimização da Função objetiva (FO), composta por duas métricas de avaliação do desempenho do modelo, o Coeficiente de Eficiência (CE) e o Coeficiente de Erro Relativo (CER).


Onde:

( ) ( )( )∑

∑∑−

−−−= 2

)(

2)()(

2

)(

QobsQobs

QcalcQobsQobsQobsCE

t

ttt (6.2.6)

( )∑

=

×−⋅−=

n

t t

tt

QobsQcalcQobsabs

nCER

1 )(

)()( 10011 (6.2.7)

FO : Função objetiva multicritério para o algoritmo de otimização de ajuste da condição de antecedência do modelo, posterior a realização de cada previsão, composta dos índices CER e MAPE.

CE : coeficiente de eficiência [Nash e Sutcliffe, 1970].

CER : coeficiente de erro relativo = 1 - MAPE.




Qobs : vazão média observada no período considerado (m3/s).





7. RESULTADOS DA CALIBRAÇÃO DO MODELO SMAP

Esta etapa do projeto consistiu das seguintes atividades: calibrar o peso dos postos pluviométricos para cálculo da chuva média em cada sub-bacia, ajustar os seis coeficientes inerentes à “física” do modelo, além do parâmetro correspondente às características dos dados de evapotranspiração potencial média, definir os coeficientes de defasagem temporal da chuva e, finalmente, definir os valores iniciais para as variáveis de estado do modelo.

A aplicação do modelo SMAP, no presente estudo, se deu através da utilização de planilhas eletrônicas Excel. Para as etapas de calibração e de testes de desempenho do modelo são utilizados períodos e conjunto de dados de entrada distintos.

7.1. Calibração do Modelo SMAP nas Sub-Bacias do Alto Rio Paranaíba Para a etapa de calibração dos parâmetros do modelo, foi considerado todo o período de dados compreendido entre os anos de janeiro de 1995 a dezembro de 2001. O ano de 1995, no entanto, não foi utilizado no cálculo das métricas de avaliação do desempenho do modelo (função objetiva), servindo para “aquecimento” do modelo, evitando assim quaisquer ruídos oriundos da inicialização do modelo no processo de ajuste das variáveis de estado. Optou-se por simular um período longo de dados buscando simular uma maior variedade de eventos e condições hidrológicas, bem como garantir a continuidade de longo termo e capacidade de transição entre diversas situações hidrológicas.

Nesta etapa procura-se trabalhar com uma rede de estações pluviométricas o mais densa possível, sem distinção entre estações telemétricas e convencionais. O objetivo é assegurar uma maior distribuição espacial nos valores de precipitação observada na bacia, permitindo a obtenção de parâmetros do modelo os mais representativos possíveis da física do sistema.

As faixas adotadas para possíveis variações dos parâmetros são apresentadas no QUADRO 11, conforme valores usualmente encontrados na literatura técnica e em aplicações em outras bacias brasileiras.

Outro grupo de parâmetros, incorporado nessa versão do modelo utilizado no presente estudo, corresponde aos coeficientes responsáveis pelo ajuste temporal da chuva média na bacia. Estes coeficientes visam ponderar a importância temporal dos registros diários de chuva observada na bacia, além de corrigir possíveis desvios decorrente do horário de registro (7h e 17h), visto que as observações na manhã de um determinado dia, como de fato ocorre na maior parte das estações selecionadas, de modo geral, devem incorporar informações de eventos ocorridos mais no dia anterior do que no próprio dia de registro, por compreenderem a precipitação acumulada nas últimas 24 horas.





7.2. Parâmetros Calibrados De modo geral, o processo de calibração do modelo SMAP à bacia do alto rio Paranaíba, no que diz respeito à operacionalização das planilhas de calibração, compreendeu diversas iterações do algoritmo de otimização, conforme descrito a seguir:

• Na primeira iteração, deixam-se todos os parâmetros livres, ou seja, variáveis entre os limites apresentados no QUADRO 11.

• Na segunda iteração, verifica-se os valores dos coeficientes de distribuição temporal e realiza-se um ajuste, preliminar, de modo a obter valores mais justificáveis do ponto de vista dos processo físicos envolvidos.

• Na terceira iteração, fixa-se o valor de k2t, com base na análise visual dos hidrogramas observado e calculado.

• Se necessária, realiza-se uma quarta iteração fixando-se todos os coeficientes de distribuição temporal (kt), de forma a evitar lacuna e descontinuidade entre os mesmos.

• Em todas as iterações, os coeficientes da distribuição espacial (ke - peso dos postos pluviométricos) são mantidos passíveis de variação.

Estes procedimentos foram sugeridos e implementados pelo ONS na calibração dos modelos previsores para cada uma das sub-bacias de interesse na bacia do alto rio Paranaíba.

Vale ressaltar que a estrutura do modelo SMAP utilizado nestes estudos compreende a versão com 4 reservatórios. No entanto, não houve necessidade de ativação do quarto reservatório para nenhuma das sub-bacias modeladas.

O QUADRO 12 apresenta os parâmetros finais obtidos na calibração do modelo de previsão de vazões diárias, construído com base em modelagem SMAP para cada uma das sub-bacias consideradas nos estudos.

QUADRO 12 – Parâmetros Finais do Modelo Obtidos na Etapa de Calibração

Parâmetros Modelo Unid. Total

Corumbá IV Increm.

Corumbá I Total

Serra do Facão Increm.

Emborcação Total

Nova Ponte Increm.

Itumbiara

Str mm 129.6 163,0 178,5 127.8 139,1 120.2 K2t % 3.4 2,3 3,3 3.6 2.3 3.7

Crec % 100.0 23,7 16,7 88.3 100.0 91.6 Ai mm 1.0 1,0 1,0 1.0 1.0 1.0

Capc dias 30.0 30,0 43,4 42.6 30.0 39,3 Kkt dias 77.6 79,6 78,8 96.3 92,6 130.0 H Mm - - - - - -

K1t dias - - - - - - K3t dias - - - - - -

Inicialização Tuin % 35 35 10 25 35 20 Ebin m³/s 60 150 81 145 100 131

Supin m³/s 15 10 5 2 3 6 Clima

Ecof (ou kep) - 0,894 0,934 0,800 0.977 0.935 0.989 ∑Pesos (ou ∑kei) - 0,900 0,900 0,906 0.900 0.900 0.900

Defasagem Chuva

3 - 0,00 0,00 0,00 0.00 0.05 0.00 2 - 0,10 0,00 0,05 0.05 0.10 0.00





1 - 0,30 0,20 0,20 0.15 0.10 0.05 0 - 0,35 0,20 0,25 0.35 0.10 0.85 -1 - 0,25 0,60 0,50 0.45 0.65 0.10

O QUADRO 13 apresenta os valores dos coeficientes de representação espacial de cada posto pluviométrico, ou seja, o peso de cada posto no cálculo da precipitação média, ao final do processo de calibração dos modelos SMAP.

QUADRO 13 – Valores Finais para os Coeficientes de Representação Espacial da Chuva Obtidos

ao Final da Etapa de Calibração

Corumbá IV Serra do Facão Nova Ponte Increm. Corumbá I

Increm. Emborcação Increm. Itumbiara

N Posto ke Posto ke Posto ke Posto ke Posto ke Posto ke

1 Taguatinga - ETA RD 0.177 Papuda DF-

18 0.224 Charqueada

do Patrocínio

0.000 Papuda DF 18 0.119

Campo Alegre de

Goiás 0.084 Estação

Veríssimo 0.111

2 Descoberto 0.042 Cristalina 0.173 Iraí de Minas 0.017 Área Alfa 0.031 Charqueada

do Patrocínio 0.021 Marzagão 0.110

3 ETE Riacho Fundo- GM3 0.166

Campo Alegre de

Goiás 0.230 Ibiá 0.131 Ponte São

Bartolomeu 0.122 Guimarania 0.069 Jusante

ponte GO-213

0.001

4 Ponte

Anápolis/ Brasília

0.176 Fazenda

São Domingos

0.311 Salitre 0.131 Cristalina 0.126 Pântano 0.000 Morrinhos 0.062

5 Área Alfa 0.138 Ponte São Bartolomeu 0.055 Fazenda

São Mateus 0.103 Vianópolis 0.162 Santana de Patos 0.117 Piracanjuba 0.017

6 Vianópolis 0.302 Engenheiro Amorim 0.007 Serra do

Salitre 0.001 Engenheiro Amorim 0.080 Patos de

Minas 0.074 Catalão 0.111

7 Pratinha 0.052 Cristianópolis 0.000 Rocinha 0.117 Tupaciguara 0.000

8 Tapira 0.131 Montes Claros 0.130 Monte

Carmelo 0.003 Corumbazul 0.000

9 Araxá 0.131 Pires do Rio 0.002 Estrela do Sul 0.000 Brilhante 0.000

10 Santa Juliana 0.003 Chácara de

Barra 0.000 Abadia dos Dourados 0.061 Xapetuba 0.046

11 Ponte João Cândido 0.018 Ete Riacho

Fundo-GM-3 0.162 Três Ranchos 0.000 Araguari 0.000

12 Perdizes 0.060 Taguatinga - ETA RD 0.068 Cascalho

Rico 0.000 UHE Itumbiara 0.091

13 Lagoa 0.091 Ponte

Anápolis/ Brasília

0.000 Coromandel 0.083 Fazenda Letreiro 0.105

14 Zelândia 0.000 Iraí de Minas 0.000 Emborcação 0.000

15 Uhe Nova Ponte 0.131 Fazenda São

Domingos 0.117 Capim Branco 1 0.054

16 Serra do Salitre 0.117 UHE Nova

Ponte 0.073

17 Carmo do Paranaíba 0.036 Cascalho

Rico 0.000

18 Emborcação 0.104 Cristianópolis 0.111

19 Chácara de Barra 0.111





7.3. Resultados da Calibração para Cada Sub-Bacia A seguir, são apresentados os resultados dos hidrogramas simulados e calculados das vazões médias diárias para cada sub-bacia de interesse para todo o período de calibração simulado, 1995 a 2001. No Anexo IV, são apresentados esses mesmos resultados para cada um desses anos hidrológicos, sempre começando em setembro e terminando em agosto do próximo ano. Ainda no presente item, são apresentadas as correlações encontradas entre as vazões diárias simuladas e observadas compreendidos entre Janeiro de 1996 a dezembro de 2001.

7.3.1. Corumbá IV

A FIGURA 62 apresenta os hidrogramas diários observado e calculado pelo modelo na sub-bacia Corumbá IV, para os 6 anos considerados na função objetiva da etapa de calibração, compreendendo o período entre jan/1996 a dez/2001. São mostrados, ainda, os hidrogramas do escoamento básico, provenientes do reservatório subterrâneo do modelo, além da série de precipitação observada acumulada em 24 horas, obtida a partir da ponderação da chuva média na sub-bacia considerando os pesos ajustados pela própria rotina de otimização Solver.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

01/01/1995

01/01/1996

01/01/1997

01/01/1998

02/01/1999

02/01/2000

02/01/2001

02/01/2002

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs

FIGURA 62 – Etapa de Calibração dos Parâmetros do Modelo Compreendendo o Período de

Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Corumbá IV

A FIGURA 63 apresenta a correlação entre os valores diários de vazão observada e calculada pelo modelo SMAP para o período de dados entre jan/1996 a dez/2001.





y = 0.9332xR² = 0.7835

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Vazã

o C

alcu

lada

(m³/s

)

Vazão Observada (m³/s) FIGURA 63 – Correlação entre Vazões Observadas e Simuladas na Etapa de Calibração do

Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a dez/2001 para a Sub-bacia: Corumbá IV

7.3.2. Incremental Corumbá I

A FIGURA 64 apresenta os hidrogramas observado e calculado pelo modelo na sub-bacia Incremental Corumbá I, para os 6 anos considerados na etapa de calibração, compreendendo o período entre ago/1995 a dez/2001. São mostrados, ainda, os hidrogramas do escoamento básico, provenientes do reservatório subterrâneo do modelo, além da série de precipitação observada acumulada em 24 horas, obtida a partir da ponderação da chuva média na sub-bacia considerando os pesos ajustados pela própria rotina de otimização Solver.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 40001/01/1995

01/01/1996

01/01/1997

01/01/1998

02/01/1999

02/01/2000

02/01/2001

02/01/2002

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


Ago/1995 a Dez/2001 para a Sub-bacia Incremental Corumbá I





A FIGURA 65 apresenta a correlação entre os valores diários de vazão observada e calculada pelo modelo para o período de dados entre jan/1996 a dez/2001.

y = 0.92xR² = 0.7995

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400

Vazã

o C

alcu

lada

(m³/s

)


Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Incremental Corumbá I

7.3.3. Serra do Facão

A FIGURA 66 apresenta os hidrogramas observado e calculado pelo modelo na sub-bacia Serra do Facão, para os 6 anos considerados na etapa de calibração, compreendendo o período entre ago/1995 a dez/2001. São mostrados, ainda, os hidrogramas do escoamento básico, provenientes do reservatório subterrâneo do modelo, além da série de precipitação observada acumulada em 24 horas, obtida a partir da ponderação da chuva média na sub-bacia considerando os pesos ajustados pela própria rotina de otimização Solver.





0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

01/01/1995

01/01/1996

01/01/1997

01/01/1998

02/01/1999

02/01/2000

02/01/2001

02/01/2002

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Serra do Facão


y = 0.9344xR² = 0.8627

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0 100 200 300 400 500 600 700 800

Vazã

o C

alcu

lada

(m³/s

)


Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Serra do Facão





7.3.4. Incremental Emborcação

A FIGURA 68 apresenta os hidrogramas observado e calculado pelo modelo na sub-bacia Incremental Emborcação, para os 6 anos considerados na etapa de calibração, compreendendo o período entre ago/1995 a dez/2001. São mostrados, ainda, os hidrogramas do escoamento básico, provenientes do reservatório subterrâneo do modelo, além da série de precipitação observada acumulada em 24 horas, obtida a partir da ponderação da chuva média na sub-bacia considerando os pesos ajustados pela própria rotina de otimização Solver.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

01/01/1995

01/01/1996

01/01/1997

01/01/1998

02/01/1999

02/01/2000

02/01/2001

02/01/2002

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Incremental Emborcação






y = 0.9552xR² = 0.9135

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800

Vazã

o C

alcu

lada

(m³/s

)


Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Increm. Emborcação

7.3.5. Nova Ponte

A FIGURA 70 apresenta os hidrogramas observado e calculado pelo modelo na sub-bacia Nova Ponte, para os 6 anos considerados na etapa de calibração, compreendendo o período entre ago/1995 a dez/2001. São mostrados, ainda, os hidrogramas do escoamento básico, provenientes do reservatório subterrâneo do modelo, além da série de precipitação observada acumulada em 24 horas, obtida a partir da ponderação da chuva média na sub-bacia considerando os pesos ajustados pela própria rotina de otimização Solver.

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 60001/01/2002

01/01/2003

02/01/2004

01/01/2005

02/01/2006

02/01/2007

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calcQ obsQ calcP obs


Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Nova Ponte






y = 0.9404xR² = 0.8893

0

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

0 500 1 000 1 500 2 000 2 500 3 000 3 500

Vazã

o C

alcu

lada

(m³/s

)


Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Nova Ponte

7.3.6. Incremental Itumbiara

A FIGURA 83 apresenta os hidrogramas observado e calculado pelo modelo na sub-bacia Incremental Itumbiara, para os 6 anos considerados na etapa de calibração, compreendendo o período entre ago/1995 a dez/2001. São mostrados, ainda, os hidrogramas do escoamento básico, provenientes do reservatório subterrâneo do modelo, além da série de precipitação observada acumulada em 24 horas, obtida a partir da ponderação da chuva média na sub-bacia considerando os pesos ajustados pela própria rotina de otimização Solver.





0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

500

1 000

1 500

2 000

2 500

01/01/1995

01/01/1996

01/01/1997

01/01/1998

02/01/1999

02/01/2000

02/01/2001

02/01/2002

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia Incremental Itumbiara


y = 0.9139xR² = 0.7808

0

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

2 000

0 200 400 600 800 1 000 1 200 1 400 1 600 1 800 2 000

Vazã

o C

alcu

lada

(m³/s

)


Modelo Previsor Compreendendo o Período de Jan/1996 a Dez/2001 para a Sub-bacia: Incremental Itumbiara





7.4. Avaliação dos Modelos Calibrados O algoritmo de otimização da calibração foi construído de forma a atingir a minimização da Função objetiva multicritério (FO) composta por duas métricas de avaliação do desempenho do modelo, o Coeficiente de Eficiência (CE) e o Coeficiente de Erro Relativo (CER).

Ainda, visando uma avaliação mais adequada do desempenho dos modelos calibrados, foram avaliadas diferentes métricas (índices) desenvolvidas com os valores simulados entre jan/1996 a dez/2001. As métricas de avaliação de desempenho utilizadas foram as seguintes:

( )∑

=

−⋅=

n

t t

tt

QobsQcalcQobsabs

nMAPE

1 )(

)()(1 (7.4.1)

( )∑

=

−⋅−=−=

n

t t

tt

QobsQcalcQobsabs

nMAPECER

1 )(

)()(111 (7.4.2)

( ) ( )

( )∑

∑∑

=

==

−

−−−= n

tt

n

ttt

n

tt

QobsQobs

QcalcQobsQobsQobsCE

1

2)(

1

2)()(

1

2)(

(7.4.3)

( )Qobs

QcalcQobsabsnCEV

n

ttt∑

=

−⋅−= 1

)()(1

1 (7.4.4)


onde:


CER : coeficiente de erro relativo (considerado na Função Objetiva de Calibração) = 1 – MAPE

CE : coeficiente de eficiência (considerado na Função Objetiva de Calibração)

CEV : coeficiente de erro absoluto

FO : Função objetiva de calibração (considerando os índices CE e MAPE)

n : número de testes realizados.



Qobs : vazão média observada para todo o período considerado (m3/s).

O QUADRO 14 apresenta os resultados referentes às métricas utilizadas para avaliar o desempenho dos modelos calibrados para cada sub-bacia, considerando o período de calibração compreendido entre 01/01/1996 a 31/12/2001.





QUADRO 14 – Parâmetros Finais do Modelo Obtidos na Etapa de Calibração

Parâmetros Modelo

Total Corumbá IV

Increm. Corumbá I


Increm. Emborcação

Total Nova Ponte

Increm. Itumbiara

Data Inic. 01/01/1996 01/01/1996 01/01/1996 01/01/1996 01/01/1996 01/01/1996 Data Fim 31/12/2001 31/12/2001 31/12/2001 31/12/2001 31/12/2001 31/12/2001

CEV 81,8% 81,5% 83,6% 84,6% 82,8% 79,0% CER* 81,6% 82,1% 84,2% 84,4% 82,5% 80,1% CE* 79,8% 81,4% 86,6% 91,1% 88,8% 78,3%

MAPE 18,4% 17,9% 15,8% 15,6% 17,5% 19,9% R² 0,7835 0,7995 0,8627 0,9135 0,8893 0,7808

Função Objetiva 0,2734 0,2577 0,2071 0,1792 0,2076 0,2945 *Valores considerados na Função Objetiva na etapa de Calibração (Jan/96-Dez/01).





8. RESULTADOS DOS TESTES DE DESEMPENHO

8.1. Métricas de Avaliação de Desempenho do Modelo Para a avaliação do desempenho do modelo, foi considerada a vazão referente à próxima semana operativa, a qual pode ser calculada a partir da média entre o 4º e 10º dia do horizonte de previsão.

Os índices estatísticos (métricas de avaliação) MAPE, CE, CEV, CER e CP foram utilizados neste estudo para avaliação do desempenho do modelo e para posterior comparação com o desempenho da metodologia atualmente em operação. Estes índices são obtidos a partir das seguintes expressões:

( )∑

=

−⋅=

n

t t

tt

QobsQcalcQobsabs

nMAPE

1 )(

)()(1 (8.1.1)

( )

( )∑

∑

=

=

−

−−= n

tt

n

ttt

QobsQobs

QcalcQobsCE

1

2)(

1

2)()(

1 (8.1.2)

( )∑

=

−⋅−=−=

n

t t

tt

QobsQcalcQobsabs

nMAPECER

1 )(

)()(111 (8.1.3)

( )Qobs

QcalcQobsabsnEmedCEV

n

ttt∑

=

−⋅−=−= 1

)()(1

11 (8.1.4)

( )

( )∑

∑

=−

=

−

−−= n

ttt

n

ttt

QobsQobs

QcalcQobsCP

1

2)1()(

1

2)()(

1 (8.1.5)

( )∑=

−⋅=n

ttt QcalcQobsabs

nEmed

1)()(

1 (8.1.6)

( ) ( )²1²1 CERCEVDM −+−= ou ( ) ( )²²1 MAPECEVDM +−= (8.1.7)

onde:


CE : coeficiente de eficiência (considerado na Função Objetiva de Calibração)

CER : coeficiente de erro relativo = 1 – MAPE (considerado na Função Objetiva de Calibração)

CEV : coeficiente de erro absoluto





CP : coeficiente de persistência.

Emed : média dos valores absolutos dos erros (m3/s).

DM : Índice Distância Multicritério (composta pelos índices CE e MAPE)



Qobs : vazão média observada para todo o período considerado (m3/s).

n : número de testes realizados.

abs(x): valor absoluto de x.

Vale destacar que a equação 8.1.7, com a utilização dos índices CEV e CER, foi considerada apenas como métrica para avaliação dos modelos, a Função Objetiva utilizada para o programa de otimização dos parâmetros do modelo durante o processo de Calibração e Testes é apresentada na equação 7.4.5.

8.2. Previsão da Vazão Média Diária para o Horizonte de 10 Dias a Frente Os testes de desempenho do modelo SMAP aplicado à bacia do alto rio Paranaíba envolveram um total de aproximadamente 208 simulações (= 4 anos x 52 semanas), para cada uma das sub-bacias consideradas nos estudos.

Os testes foram realizados considerando, sempre que possível, a quarta-feira como o dia da realização da previsão, com um horizonte de dez dias à frente (inclusive). Para os anos de 2006 e 2007, o dia da previsão variou de acordo com a disponibilidade das informações de previsão de precipitação do modelo ETA.

De toda forma, para homogeneidade dos resultados da previsão, as vazões médias previstas, para a próxima semana operativa, foram calculadas como a média das vazões diárias previstas do 4º ao 10º dia do horizonte de previsão, independente do dia da semana de início da previsão.

As figuras a seguir, FIGURA 74 a FIGURA 77, apresentam alguns exemplos de previsões realizadas para a sub-bacia Corumbá IV, considerando como insumo as previsões de precipitação do modelo ETA já corrigidas, ou seja, após remoção do viés, e pesos diferenciados no processo de reinicialização do modelo para cálculo da “chuva perfeita”.

Em todas estas simulações percebe-se o bom ajuste entre os hidrogramas observados e calculados pelo modelo SMAP até o dia da previsão (data identificada com uma linha tracejada), mostrando o bom desempenho da aplicação da metodologia, descrita anteriormente, de reinicialização do modelo. No entanto, o bom ajuste das condições de antecedência por si só não garante totalmente o bom resultado das previsões de vazões, visto que o desempenho do modelo previsor nos dez dias de previsão à frente depende, principalmente, do desempenho das previsões de precipitação.

Por exemplo, na simulação da previsão realizada no dia 02/01/2002, apresentada na FIGURA 74, o modelo de previsão de precipitação indicou a ocorrência de chuvas fracas e moderadas no período de dez dias à frente. Como de fato isto ocorreu, as vazões previstas para o período entre 02/01 a 12/01 ficaram no mesmo patamar das vazões observadas.





0

20

40

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80

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140

1600

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100

150

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250

300

350

2/12/01 5/12/01 8/12/01 11/12/01 14/12/01 17/12/01 20/12/01 23/12/01 26/12/01 29/12/01 1/1/02 4/1/02 7/1/02 10/1/02

Chu

va (m

m)

Vaz

ão (m

³/s)

Série4

P obs

Q basica calc

Q obs

Q calc

Horizonte de Previsão

FIGURA 74 – Simulação Realizada para o Dia de Previsão em 02/01/02 – Sub-bacia Corumbá IV

Por outro lado, na simulação da previsão realizada no dia 04/12/2002, apresentada na FIGURA 75, o modelo de previsão de precipitação indicou a ocorrência de chuvas fracas e moderadas no período de dez dias à frente. Apesar da ocorrência de chuvas moderadas e fortes, as vazões previstas para o período entre 04/12 a 14/12 ficaram no mesmo patamar às vazões observadas.

0

20

40

60

80

100

120

140

1600

20

40

60

80

100

120

3/11/02 6/11/02 9/11/02 12/11/02 15/11/02 18/11/02 21/11/02 24/11/02 27/11/02 30/11/02 3/12/02 6/12/02 9/12/02 12/12/02

Chu

va (m

m)

Vaz

ão (m

³/s)

P prev

P obs

Q basica calc

Q obs

Q calc Horizonte de Previsão

FIGURA 75 - Simulação Realizada para o Dia de Previsão em 04/12/02 – Sub-bacia Corumbá IV

Na previsão realizada no dia 18/10/06, conforme apresentado na FIGURA 76, verifica-se grande precisão das vazões previstas até o quinto dia do horizonte de previsão, a partir do qual ocorre um descolamento das vazões previstas, decorrência da própria degradação da qualidade da previsão das chuvas e da não ocorrência de chuva prevista.





0

20

40

60

80

100

120

140

1600

50

100

150

200

250

17/9/06 20/9/06 23/9/06 26/9/06 29/9/06 2/10/06 5/10/06 8/10/06 11/10/06 14/10/06 17/10/06 20/10/06 23/10/06 26/10/06

Chu

va (m

m)

Vaz

ão (m

³/s)

P prev

P obs

Q basica calc

Q obs

Q calc



O último exemplo, apresentado na FIGURA 77, ilustra a capacidade do modelo SMAP de prever o comportamento das vazões em um período de recessão, para o qual não ocorreu nem chuva observada e nem prevista.

0

20

40

60

80

100

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140

1600

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350

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450

500

8/4/07 11/4/07 14/4/07 17/4/07 20/4/07 23/4/07 26/4/07 29/4/07 2/5/07 5/5/07 8/5/07 11/5/07 14/5/07 17/5/07

Chu

va (m

m)

Vaz

ão (m

³/s)

P prev

P obs

Q basica calc

Q obs

Q calc



8.3. Previsão da Vazão Média para a Próxima Semana Operativa A partir das vazões médias diárias, observadas e previstas, é possível o cálculo da vazão média da próxima semana operativa, considerando a média das vazões do 4º ao 10º do horizonte de previsão.





8.3.1. Resultados da Previsão Semanal para Sub-Bacia Corumbá IV

As figuras a seguir, FIGURA 78 a FIGURA 81, apresentam todas as vazões semanais (média do 4º ao 10º dia) observadas e previstas para a sub-bacia Corumbá IV, para os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, respectivamente, utilizados no período de teste de desempenho do modelo previsor SMAP. O eixo horizontal desses gráficos representa o primeiro dia da semana operativa prevista correspondente.

0

100

200

300

400

500

600

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800

900

10000

50

100

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300

350

400

450

500

02/0

1/02

09/0

1/02

16/0

1/02

23/0

1/02

30/0

1/02

06/0

2/02

13/0

2/02

20/0

2/02

27/0

2/02

06/0

3/02

13/0

3/02

20/0

3/02

27/0

3/02

03/0

4/02

10/0

4/02

17/0

4/02

24/0

4/02

01/0

5/02

08/0

5/02

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22/0

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29/0

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6/02

12/0

6/02

19/0

6/02

26/0

6/02

03/0

7/02

10/0

7/02

17/0

7/02

24/0

7/02

31/0

7/02

07/0

8/02

14/0

8/02

21/0

8/02

28/0

8/02

04/0

9/02

11/0

9/02

18/0

9/02

25/0

9/02

02/1

0/02

09/1

0/02

16/1

0/02

23/1

0/02

30/1

0/02

06/1

1/02

13/1

1/02

20/1

1/02

27/1

1/02

04/1

2/02

11/1

2/02

18/1

2/02

25/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas

Vazão Média Calculada =

Vazão Média Observada =

102

107

FIGURA 78 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Corumbá IV (Ano 2002)

0

100

200

300

400

500

600

7000

50

100

150

200

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300

350

400

01/0

1/03

08/0

1/03

15/0

1/03

22/0

1/03

29/0

1/03

05/0

2/03

12/0

2/03

19/0

2/03

26/0

2/03

05/0

3/03

12/0

3/03

19/0

3/03

26/0

3/03

02/0

4/03

09/0

4/03

16/0

4/03

23/0

4/03

30/0

4/03

07/0

5/03

14/0

5/03

21/0

5/03

28/0

5/03

04/0

6/03

11/0

6/03

18/0

6/03

25/0

6/03

02/0

7/03

09/0

7/03

16/0

7/03

23/0

7/03

30/0

7/03

06/0

8/03

13/0

8/03

20/0

8/03

27/0

8/03

03/0

9/03

10/0

9/03

17/0

9/03

24/0

9/03

01/1

0/03

08/1

0/03

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0/03

22/1

0/03

29/1

0/03

05/1

1/03

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1/03

19/1

1/03

26/1

1/03

03/1

2/03

10/1

2/03

17/1

2/03

24/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



8994






0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

15/0

2/06

23/0

2/06

02/0

3/06

08/0

3/06

15/0

3/06

22/0

3/06

28/0

3/06

05/0

4/06

11/0

4/06

19/0

4/06

25/0

4/06

02/0

5/06

10/0

5/06

17/0

5/06

23/0

5/06

31/0

5/06

07/0

6/06

13/0

6/06

21/0

6/06

27/0

6/06

05/0

7/06

12/0

7/06

19/0

7/06

27/0

7/06

02/0

8/06

09/0

8/06

16/0

8/06

22/0

8/06

30/0

8/06

05/0

9/06

13/0

9/06

20/0

9/06

26/0

9/06

04/1

0/06

10/1

0/06

18/1

0/06

24/1

0/06

31/1

0/06

08/1

1/06

14/1

1/06

22/1

1/06

28/1

1/06

06/1

2/06

13/1

2/06

20/1

2/06

26/1

2/06

00/0

1/00

00/0

1/00

00/0

1/00

00/0

1/00

00/0

1/00

00/0

1/00

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



137

154


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

03/0

1/07

10/0

1/07

23/0

1/07

31/0

1/07

07/0

2/07

14/0

2/07

22/0

2/07

27/0

2/07

07/0

3/07

14/0

3/07

21/0

3/07

27/0

3/07

03/0

4/07

11/0

4/07

18/0

4/07

24/0

4/07

27/0

4/07

09/0

5/07

16/0

5/07

22/0

5/07

28/0

5/07

30/0

5/07

05/0

6/07

13/0

6/07

20/0

6/07

26/0

6/07

04/0

7/07

11/0

7/07

18/0

7/07

24/0

7/07

01/0

8/07

08/0

8/07

15/0

8/07

22/0

8/07

28/0

8/07

05/0

9/07

12/0

9/07

19/0

9/07

25/0

9/07

03/1

0/07

10/1

0/07

17/1

0/07

23/1

0/07

31/1

0/07

07/1

1/07

13/1

1/07

21/1

1/07

27/1

1/07

05/1

2/07

12/1

2/07

19/1

2/07

26/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



114

121






A FIGURA 82 apresenta uma avaliação gráfica da previsão de vazões médias semanais para a próxima semana operativa, através da correlação encontrada entre as vazões previstas e observadas, incluindo os 4 anos simulados na etapa de Teste, para a sub-bacia Corumbá IV.

y = 0.8026x + 15.116R² = 0.7775

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Vazã

o Ca

lcul

ada

(m³/s

)

Vazão Observada (m³/s)

Vazões Calculadas x Previstas

Linear (Vazões Calculadas x Previstas)

FIGURA 82 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da

Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Corumbá IV.

A FIGURA 83 apresenta o gráfico da correlação entre os desvios ocorridos entre a chuva prevista e observada, acumulada nos 9 primeiros dias do horizonte de previsão, e os desvios entre vazão semanal prevista e observada para próxima semana operativa, para a sub-bacia Corumbá IV.

-250

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

-120 -70 -20 30 80

Qca

lc -

Qob

serv

(m³/s

)

Pprev - Pobserv (mm)

Desvio das Vazões x Desvios das Chuvas

Linear (Desvio das Vazões x Desvios das Chuvas)

FIGURA 83 – Correlação entre Desvios das Chuvas e Vazões referente à Próxima Semana

Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Corumbá IV





8.3.2. Resultados da Previsão Semanal para Sub-Bacia Incremental Corumbá I

As figuras a seguir, FIGURA 84 a FIGURA 87, apresentam todas as vazões semanais (média do 4º ao 10º dia) observadas e previstas para a sub-bacia Incremental Corumbá I, para os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, respectivamente, utilizados no período de teste de desempenho do modelo previsor SMAP.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

02/0

1/02

09/0

1/02

16/0

1/02

23/0

1/02

30/0

1/02

06/0

2/02

13/0

2/02

20/0

2/02

27/0

2/02

06/0

3/02

13/0

3/02

20/0

3/02

27/0

3/02

03/0

4/02

10/0

4/02

17/0

4/02

24/0

4/02

01/0

5/02

08/0

5/02

15/0

5/02

22/0

5/02

29/0

5/02

05/0

6/02

12/0

6/02

19/0

6/02

26/0

6/02

03/0

7/02

10/0

7/02

17/0

7/02

24/0

7/02

31/0

7/02

07/0

8/02

14/0

8/02

21/0

8/02

28/0

8/02

04/0

9/02

11/0

9/02

18/0

9/02

25/0

9/02

02/1

0/02

09/1

0/02

16/1

0/02

23/1

0/02

30/1

0/02

06/1

1/02

13/1

1/02

20/1

1/02

27/1

1/02

04/1

2/02

11/1

2/02

18/1

2/02

25/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



243

257

FIGURA 84 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Incremental Corumbá I (Ano

2002)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

100

200

300

400

500

600

700

800

01/0

1/03

08/0

1/03

15/0

1/03

22/0

1/03

29/0

1/03

05/0

2/03

12/0

2/03

19/0

2/03

26/0

2/03

05/0

3/03

12/0

3/03

19/0

3/03

26/0

3/03

02/0

4/03

09/0

4/03

16/0

4/03

23/0

4/03

30/0

4/03

07/0

5/03

14/0

5/03

21/0

5/03

28/0

5/03

04/0

6/03

11/0

6/03

18/0

6/03

25/0

6/03

02/0

7/03

09/0

7/03

16/0

7/03

23/0

7/03

30/0

7/03

06/0

8/03

13/0

8/03

20/0

8/03

27/0

8/03

03/0

9/03

10/0

9/03

17/0

9/03

24/0

9/03

01/1

0/03

08/1

0/03

15/1

0/03

22/1

0/03

29/1

0/03

05/1

1/03

12/1

1/03

19/1

1/03

26/1

1/03

03/1

2/03

10/1

2/03

17/1

2/03

24/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas Vazão Média Calculada =


217

227





FIGURA 85 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Incremental Corumbá I (Ano 2003)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

1200

1400

160015

/02/

0623

/02/

0602

/03/

0608

/03/

0615

/03/

0622

/03/

0628

/03/

0605

/04/

0611

/04/

0619

/04/

0625

/04/

0602

/05/

0610

/05/

0617

/05/

0623

/05/

0631

/05/

0607

/06/

0613

/06/

0621

/06/

0627

/06/

0605

/07/

0612

/07/

0619

/07/

0627

/07/

0602

/08/

0609

/08/

0616

/08/

0622

/08/

0630

/08/

0605

/09/

0613

/09/

0620

/09/

0626

/09/

0604

/10/

0610

/10/

0618

/10/

0624

/10/

0631

/10/

0608

/11/

0614

/11/

0622

/11/

0628

/11/

0606

/12/

0613

/12/

0620

/12/

0626

/12/

0600

/01/

0000

/01/

0000

/01/

0000

/01/

0000

/01/

0000

/01/

00

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)



402

472


2006)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

03/0

1/07

10/0

1/07

23/0

1/07

31/0

1/07

07/0

2/07

14/0

2/07

22/0

2/07

27/0

2/07

07/0

3/07

14/0

3/07

21/0

3/07

27/0

3/07

03/0

4/07

11/0

4/07

18/0

4/07

24/0

4/07

27/0

4/07

09/0

5/07

16/0

5/07

22/0

5/07

28/0

5/07

30/0

5/07

05/0

6/07

13/0

6/07

20/0

6/07

26/0

6/07

04/0

7/07

11/0

7/07

18/0

7/07

24/0

7/07

01/0

8/07

08/0

8/07

15/0

8/07

22/0

8/07

28/0

8/07

05/0

9/07

12/0

9/07

19/0

9/07

25/0

9/07

03/1

0/07

10/1

0/07

17/1

0/07

23/1

0/07

31/1

0/07

07/1

1/07

13/1

1/07

21/1

1/07

27/1

1/07

05/1

2/07

12/1

2/07

19/1

2/07

26/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)



386

409


2007)





A FIGURA 88 apresenta uma avaliação gráfica da previsão de vazões médias semanais para a próxima semana operativa, através da correlação encontrada entre as vazões previstas e observadas, incluindo os 4 anos simulados na etapa de Teste, para a sub-bacia Incremental Corumbá I.

y = 0.8223x + 32.298R² = 0.8801

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Vazã

o Ca

lcul

ada

(m³/s

)




FIGURA 88 – Correlação entre Valores Previstos e Observados referente à Vazão Média da Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Incremental Corumbá I

A FIGURA 89 apresenta o gráfico da correlação entre os desvios ocorridos entre a chuva prevista e observada, acumulada nos 9 primeiros dias do horizonte de previsão, e os desvios entre vazão semanal prevista e observada para próxima semana operativa, para a sub-bacia Incremental Corumbá I.

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-110 -60 -10 40 90

Qca

lc -

Qob

serv

(m³/s

)





Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Incremental Corumbá I





8.3.3. Resultados da Previsão Semanal para Sub-Bacia Serra do Facão

As figuras a seguir, FIGURA 90 a FIGURA 93, apresentam todas as vazões semanais (média do 4º ao 10º dia) observadas e previstas para a sub-bacia Serra do Facão, para os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, respectivamente, utilizados no período de teste de desempenho do modelo previsor SMAP.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

02/0

1/02

09/0

1/02

16/0

1/02

23/0

1/02

30/0

1/02

06/0

2/02

13/0

2/02

20/0

2/02

27/0

2/02

06/0

3/02

13/0

3/02

20/0

3/02

27/0

3/02

03/0

4/02

10/0

4/02

17/0

4/02

24/0

4/02

01/0

5/02

08/0

5/02

15/0

5/02

22/0

5/02

29/0

5/02

05/0

6/02

12/0

6/02

19/0

6/02

26/0

6/02

03/0

7/02

10/0

7/02

17/0

7/02

24/0

7/02

31/0

7/02

07/0

8/02

14/0

8/02

21/0

8/02

28/0

8/02

04/0

9/02

11/0

9/02

18/0

9/02

25/0

9/02

02/1

0/02

09/1

0/02

16/1

0/02

23/1

0/02

30/1

0/02

06/1

1/02

13/1

1/02

20/1

1/02

27/1

1/02

04/1

2/02

11/1

2/02

18/1

2/02

25/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



138

131

FIGURA 90 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Serra do Facão (Ano 2002)





0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

100

200

300

400

500

600

700

800

01/0

1/03

08/0

1/03

15/0

1/03

22/0

1/03

29/0

1/03

05/0

2/03

12/0

2/03

19/0

2/03

26/0

2/03

05/0

3/03

12/0

3/03

19/0

3/03

26/0

3/03

02/0

4/03

09/0

4/03

16/0

4/03

23/0

4/03

30/0

4/03

07/0

5/03

14/0

5/03

21/0

5/03

28/0

5/03

04/0

6/03

11/0

6/03

18/0

6/03

25/0

6/03

02/0

7/03

09/0

7/03

16/0

7/03

23/0

7/03

30/0

7/03

06/0

8/03

13/0

8/03

20/0

8/03

27/0

8/03

03/0

9/03

10/0

9/03

17/0

9/03

24/0

9/03

01/1

0/03

08/1

0/03

15/1

0/03

22/1

0/03

29/1

0/03

05/1

1/03

12/1

1/03

19/1

1/03

26/1

1/03

03/1

2/03

10/1

2/03

17/1

2/03

24/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



160

162


0

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200

300

400

500

600

700

800

900

10000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

15/0

2/06

23/0

2/06

02/0

3/06

08/0

3/06

15/0

3/06

22/0

3/06

28/0

3/06

05/0

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11/0

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19/0

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4/06

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5/06

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21/0

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27/0

6/06

05/0

7/06

12/0

7/06

19/0

7/06

27/0

7/06

02/0

8/06

09/0

8/06

16/0

8/06

22/0

8/06

30/0

8/06

05/0

9/06

13/0

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9/06

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9/06

04/1

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10/1

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0/06

24/1

0/06

31/1

0/06

08/1

1/06

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1/06

22/1

1/06

28/1

1/06

06/1

2/06

13/1

2/06

20/1

2/06

26/1

2/06

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



231

236






0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

1200

03/0

1/07

10/0

1/07

23/0

1/07

31/0

1/07

07/0

2/07

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22/0

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27/0

2/07

07/0

3/07

14/0

3/07

21/0

3/07

27/0

3/07

03/0

4/07

11/0

4/07

18/0

4/07

24/0

4/07

27/0

4/07

09/0

5/07

16/0

5/07

22/0

5/07

28/0

5/07

30/0

5/07

05/0

6/07

13/0

6/07

20/0

6/07

26/0

6/07

04/0

7/07

11/0

7/07

18/0

7/07

24/0

7/07

01/0

8/07

08/0

8/07

15/0

8/07

22/0

8/07

28/0

8/07

05/0

9/07

12/0

9/07

19/0

9/07

25/0

9/07

03/1

0/07

10/1

0/07

17/1

0/07

23/1

0/07

31/1

0/07

07/1

1/07

13/1

1/07

21/1

1/07

27/1

1/07

05/1

2/07

12/1

2/07

19/1

2/07

26/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



207

212


A FIGURA 94 apresenta uma avaliação gráfica da previsão de vazões médias semanais para a próxima semana operativa, através da correlação encontrada entre as vazões previstas e observadas, incluindo os 4 anos simulados na etapa de Teste, para a sub-bacia Serra do Facão.

y = 0.9496x + 8.0273R² = 0.8936

0

200

400

600

800

1000

1200

0 200 400 600 800 1000 1200

Vazã

o Ca

lcul

ada

(m³/s

)





Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Serra do Facão

A FIGURA 95 apresenta o gráfico da correlação entre os desvios ocorridos entre a chuva prevista e observada, acumulada nos 9 primeiros dias do horizonte de previsão, e os desvios





entre vazão semanal prevista e observada para próxima semana operativa, para a sub-bacia Serra do Facão.

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

-120 -70 -20 30 80

Qca

lc -

Qob

serv

(m³/s

)





Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Serra do Facão

8.3.4. Resultados da Previsão Semanal para Sub-Bacia Incremental Emborcação

As figuras a seguir, FIGURA 96 a FIGURA 99, apresentam todas as vazões semanais (média do 4º ao 10º dia) observadas e previstas para a sub-bacia Incremental Emborcação, para os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, respectivamente, utilizados no período de teste de desempenho do modelo previsor SMAP.





0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

1200

02/0

1/02

09/0

1/02

16/0

1/02

23/0

1/02

30/0

1/02

06/0

2/02

13/0

2/02

20/0

2/02

27/0

2/02

06/0

3/02

13/0

3/02

20/0

3/02

27/0

3/02

03/0

4/02

10/0

4/02

17/0

4/02

24/0

4/02

01/0

5/02

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15/0

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5/02

29/0

5/02

05/0

6/02

12/0

6/02

19/0

6/02

26/0

6/02

03/0

7/02

10/0

7/02

17/0

7/02

24/0

7/02

31/0

7/02

07/0

8/02

14/0

8/02

21/0

8/02

28/0

8/02

04/0

9/02

11/0

9/02

18/0

9/02

25/0

9/02

02/1

0/02

09/1

0/02

16/1

0/02

23/1

0/02

30/1

0/02

06/1

1/02

13/1

1/02

20/1

1/02

27/1

1/02

04/1

2/02

11/1

2/02

18/1

2/02

25/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



241

235

FIGURA 96 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Emborcação (Ano 2002)

0

100

200

300

400

500

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900

10000

200

400

600

800

1000

01/0

1/03

08/0

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15/0

1/03

22/0

1/03

29/0

1/03

05/0

2/03

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2/03

19/0

2/03

26/0

2/03

05/0

3/03

12/0

3/03

19/0

3/03

26/0

3/03

02/0

4/03

09/0

4/03

16/0

4/03

23/0

4/03

30/0

4/03

07/0

5/03

14/0

5/03

21/0

5/03

28/0

5/03

04/0

6/03

11/0

6/03

18/0

6/03

25/0

6/03

02/0

7/03

09/0

7/03

16/0

7/03

23/0

7/03

30/0

7/03

06/0

8/03

13/0

8/03

20/0

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27/0

8/03

03/0

9/03

10/0

9/03

17/0

9/03

24/0

9/03

01/1

0/03

08/1

0/03

15/1

0/03

22/1

0/03

29/1

0/03

05/1

1/03

12/1

1/03

19/1

1/03

26/1

1/03

03/1

2/03

10/1

2/03

17/1

2/03

24/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



242

249






0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

1200

1400

15/0

2/06

23/0

2/06

02/0

3/06

08/0

3/06

15/0

3/06

22/0

3/06

28/0

3/06

05/0

4/06

11/0

4/06

19/0

4/06

25/0

4/06

02/0

5/06

10/0

5/06

17/0

5/06

23/0

5/06

31/0

5/06

07/0

6/06

13/0

6/06

21/0

6/06

27/0

6/06

05/0

7/06

12/0

7/06

19/0

7/06

27/0

7/06

02/0

8/06

09/0

8/06

16/0

8/06

22/0

8/06

30/0

8/06

05/0

9/06

13/0

9/06

20/0

9/06

26/0

9/06

04/1

0/06

10/1

0/06

18/1

0/06

24/1

0/06

31/1

0/06

08/1

1/06

14/1

1/06

22/1

1/06

28/1

1/06

06/1

2/06

13/1

2/06

20/1

2/06

26/1

2/06

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



306

343


0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

03/0

1/07

10/0

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23/0

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31/0

1/07

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2/07

14/0

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22/0

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2/07

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3/07

14/0

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21/0

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27/0

3/07

03/0

4/07

11/0

4/07

18/0

4/07

24/0

4/07

27/0

4/07

09/0

5/07

16/0

5/07

22/0

5/07

28/0

5/07

30/0

5/07

05/0

6/07

13/0

6/07

20/0

6/07

26/0

6/07

04/0

7/07

11/0

7/07

18/0

7/07

24/0

7/07

01/0

8/07

08/0

8/07

15/0

8/07

22/0

8/07

28/0

8/07

05/0

9/07

12/0

9/07

19/0

9/07

25/0

9/07

03/1

0/07

10/1

0/07

17/1

0/07

23/1

0/07

31/1

0/07

07/1

1/07

13/1

1/07

21/1

1/07

27/1

1/07

05/1

2/07

12/1

2/07

19/1

2/07

26/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



387

389


A FIGURA 100 apresenta uma avaliação gráfica da previsão de vazões médias semanais para a próxima semana operativa, através da correlação encontrada entre as vazões previstas e observadas, incluindo os 4 anos simulados na etapa de Teste, para a sub-bacia Incremental Emborcação.





y = 0.8901x + 23.895R² = 0.8716

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000

Vazã

o Ca

lcul

ada

(m³/s

)





Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Emborcação

A FIGURA 101 apresenta o gráfico da correlação entre os desvios ocorridos entre a chuva prevista e observada, acumulada nos 9 primeiros dias do horizonte de previsão, e os desvios entre vazão semanal prevista e observada para próxima semana operativa, para a sub-bacia Incremental Emborcação.

-700

-500

-300

-100

100

300

500

700

-120 -100 -80 -60 -40 -20 0 20 40 60 80 100

Qca

lc -

Qob

serv

(m³/s

)





Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Emborcação





8.3.5. Resultados da Previsão Semanal para Sub-Bacia Nova Ponte

As figuras a seguir, FIGURA 96 a FIGURA 99, apresentam todas as vazões semanais (média do 4º ao 10º dia) observadas e previstas para a sub-bacia Nova Ponte, para os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, respectivamente, utilizados no período de teste de desempenho do modelo previsor SMAP.

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

200

400

600

800

1000

02/0

1/02

09/0

1/02

16/0

1/02

23/0

1/02

30/0

1/02

06/0

2/02

13/0

2/02

20/0

2/02

27/0

2/02

06/0

3/02

13/0

3/02

20/0

3/02

27/0

3/02

03/0

4/02

10/0

4/02

17/0

4/02

24/0

4/02

01/0

5/02

08/0

5/02

15/0

5/02

22/0

5/02

29/0

5/02

05/0

6/02

12/0

6/02

19/0

6/02

26/0

6/02

03/0

7/02

10/0

7/02

17/0

7/02

24/0

7/02

31/0

7/02

07/0

8/02

14/0

8/02

21/0

8/02

28/0

8/02

04/0

9/02

11/0

9/02

18/0

9/02

25/0

9/02

02/1

0/02

09/1

0/02

16/1

0/02

23/1

0/02

30/1

0/02

06/1

1/02

13/1

1/02

20/1

1/02

27/1

1/02

04/1

2/02

11/1

2/02

18/1

2/02

25/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



229

221

FIGURA 102 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Nova Ponte (Ano 2002)

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

10000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

01/0

1/03

08/0

1/03

15/0

1/03

22/0

1/03

29/0

1/03

05/0

2/03

12/0

2/03

19/0

2/03

26/0

2/03

05/0

3/03

12/0

3/03

19/0

3/03

26/0

3/03

02/0

4/03

09/0

4/03

16/0

4/03

23/0

4/03

30/0

4/03

07/0

5/03

14/0

5/03

21/0

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7/03

06/0

8/03

13/0

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01/1

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22/1

0/03

29/1

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05/1

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19/1

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26/1

1/03

03/1

2/03

10/1

2/03

17/1

2/03

24/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

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(m3 /s

)

PrevistasObservadas



231

227






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600

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800

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10000

100

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400

500

600

700

800

900

1000

15/0

2/06

23/0

2/06

02/0

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09/0

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16/0

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22/0

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8/06

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28/1

1/06

06/1

2/06

13/1

2/06

20/1

2/06

26/1

2/06

Prec

ipita

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Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

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iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



261

292


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200

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500

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700

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10000

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23/0

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2/07

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13/1

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21/1

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27/1

1/07

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12/1

2/07

19/1

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26/1

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Prec

ipita

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dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

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man

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erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



289

294


A FIGURA 106 apresenta uma avaliação gráfica da previsão de vazões médias semanais para a próxima semana operativa, através da correlação encontrada entre as vazões previstas e observadas, incluindo os 4 anos simulados na etapa de Teste, para a sub-bacia Nova Ponte.





y = 0.9087x + 18.525R² = 0.82

0

200

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600

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0 200 400 600 800 1000 1200 1400

Vazã

o Ca

lcul

ada

(m³/s

)





Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Nova Ponte

A FIGURA 107 apresenta o gráfico da correlação entre os desvios ocorridos entre a chuva prevista e observada, acumulada nos 9 primeiros dias do horizonte de previsão, e os desvios entre vazão semanal prevista e observada para próxima semana operativa, para a sub-bacia Nova Ponte.

-600

-400

-200

0

200

400

600

-150 -100 -50 0 50 100

Qca

lc -

Qob

serv

(m³/s

)





Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Nova Ponte





8.3.6. Resultados da Previsão Semanal para Sub-Bacia Incremental Itumbiara

As figuras a seguir, FIGURA 108 a FIGURA 111, apresentam todas as vazões semanais (média do 4º ao 10º dia) observadas e previstas para a sub-bacia Incremental Itumbiara, para os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, respectivamente, utilizados no período de teste de desempenho do modelo previsor SMAP.

0

100

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10000

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400

600

800

1000

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2/02

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2/02

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13/0

3/02

20/0

3/02

27/0

3/02

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30/1

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20/1

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27/1

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11/1

2/02

18/1

2/02

25/1

2/02

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)

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(m3 /s

)

PrevistasObservadas



246

242

FIGURA 108 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa – Inc. Itumbiara (Ano 2002)

0

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500

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2/03

05/0

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12/0

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0/03

29/1

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05/1

1/03

12/1

1/03

19/1

1/03

26/1

1/03

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2/03

10/1

2/03

17/1

2/03

24/1

2/03

Prec

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)

Vazõ

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PrevistasObservadas



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10000

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2/06

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2/06

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1/06

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13/1

2/06

20/1

2/06

26/1

2/06

Prec

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)

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)

PrevistasObservadas



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533


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0/07

07/1

1/07

13/1

1/07

21/1

1/07

27/1

1/07

05/1

2/07

12/1

2/07

19/1

2/07

26/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

PrevistasObservadas



287

293


A FIGURA 112 apresenta uma avaliação gráfica da previsão de vazões médias semanais para a próxima semana operativa, através da correlação encontrada entre as vazões previstas e observadas, incluindo os 4 anos simulados na etapa de Teste, para a sub-bacia Incremental Emborcação.





y = 0.8534x + 36.04R² = 0.7379

0

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0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600

Vazã

o Ca

lcul

ada

(m³/s

)





Próxima Semana Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Itumbiara

A FIGURA 113 apresenta o gráfico da correlação entre os desvios ocorridos entre a chuva prevista e observada, acumulada nos 9 primeiros dias do horizonte de previsão, e os desvios entre vazão semanal prevista e observada para próxima semana operativa, para a sub-bacia Incremental Emborcação.

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

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-150 -100 -50 0 50 100

Qca

lc -

Qob

serv

(m³/s

)





Operativa para os 4 Anos de Teste – Sub-Bacia Inc. Itumbiara





8.4. Avaliação das Previsões Semanais através das Métricas de Desvio Após a realização das previsões de 10 dias a frente para cada semana dos anos de testes, torna-se possível a avaliação dos modelos através da utilização dos índices de desempenho, conforme apresentado anteriormente, considerando para base de avaliação a vazão média da próxima semana operativa (média do 4º ao 10º dia do horizonte de previsão).

Os quadros a seguir, QUADRO 15 e QUADRO 16, apresentam os resultados de algumas das métricas de desvio utilizadas para avaliação das previsões de vazões para a próxima semana operativa, ou seja, média das vazões diárias do 4º ao 10º dia, para cada um dos anos considerados na etapa de testes, ou seja, os anos de 2002, 2003, 2006 e 2007, para todas as sub-bacias modeladas. Foram utilizadas nessas simulações as informações de previsão de chuva corrigida, ou seja, após a retirada de viés.

QUADRO 15 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima

Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os Anos de Testes das Sub-bacias: Corumbá IV, Increm. Corumbá I e Serra do Facão

Métrica de Desvio UHE Corumbá IV Incr. Corumbá I Serra do Facão

2002 2003 2006 2007 2002 2003 2006 2007 2002 2003 2006 2007 MAPE 15% 12% 19% 17% 15% 12% 14% 11% 13% 12% 10% 10%

C.E. (Eficiência) 83% 83% 57% 82% 87% 80% 72% 93% 81% 78% 87% 90%

C.P. (Persistência) 45% 45% 16% 38% 66% 55% 15% 16% 45% 37% 60% 44%

C.E.R = 1 – MAPE 85% 88% 81% 83% 85% 88% 86% 89% 87% 88% 90% 90%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 81% 85% 76% 79% 84% 85% 79% 87% 83% 85% 88% 87% ( ) ( )²²1 MAPECEVDM +−= 0.24 0.19 0.31 0.27 0.22 0.19 0.25 0.17 0.21 0.19 0.16 0.16

QUADRO 16 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os Anos de Testes das Sub-bacias: Icrem. Emborcação,

Nova Ponte e Increm. Itumbiara

Métrica de Desvio Incr. Emborcação Nova Ponte Incr. Itumbiara

2002 2003 2006 2007 2002 2003 2006 2007 2002 2003 2006 2007 MAPE 15% 14% 13% 12% 19% 17% 15% 14% 17% 13% 16% 12%

C.E. (Eficiência) 72% 80% 84% 92% 63% 69% 74% 94% 53% 82% 45% 79%

C.P. (Persistência) 36% 69% 57% 19% 51% 33% 52% 75% 33% 59% 40% -41%

C.E.R = 1 – MAPE 85% 86% 87% 88% 81% 83% 85% 86% 83% 87% 84% 88%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 78% 83% 84% 86% 78% 80% 52% 86% 78% 86% 81% 82% ( ) ( )²²1 MAPECEVDM +−= 0.27 0.22 0.21 0.19 0.29 0.26 0.30 0.19 0.28 0.19 0.25 0.21




O QUADRO 17 apresenta o resumo dos resultados das métricas de desvio das previsões de vazões para a próxima semana operativa, considerando todos os 4 anos usados para a realização dos testes, utilizando-se nestas simulações as previsões de chuva corrigidas, ou seja, após a retirada de viés.

Em termos médios, para os 4 anos, a sub-bacia Incremental Itumbiara foi a que apresentou o maior desvio a luz da métrica da Distância Multicritério. Acredita-se que este fato seja decorrente da menor representatividade das séries de vazões naturais desta localidade, devido ao processo de modulação utilizado para elaboração da mesma, mas principalmente pelas vazões incrementais serem adotadas terem sido proveniente da diferença entre as vazões naturalizadas desta e das diversas localidades de montante, mesmo que adequadamente propagadas até jusante.

Relativamente, foram encontrados grandes desvio também para as sub-bacias Corumbá IV e Nova Ponte, quando comparado ao desvio em outras bacias, pode estar ligado ao baixo valor da constante de recessão do escoamento superficial - k2t, o que proporcionaria maiores picos de vazões nas cheias e, em consequência, tornaria a modelagem da previsão de vazões nesta localidade mais sensível aos erros das previsões de precipitação. Este fato pode ser ainda mais acentuado na sub-bacia de Corumba IV, que por apresentar área de drenagem reduzida, pode apresentar maiores desvios das previsões de chuva.

QUADRO 17 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima

Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os 4 Anos de Testes (Com Chuva Prevista Após Retirada de Viés)

Métrica de Desvio

Sub-bacia

Corumbá IV Incr. Corumbá I

Serra do Facão

Incr. Emborcaçã

o Nova Ponte

Incr. Itumbiara

MAPE 15,8% 13,4% 11,3% 13,7% 16,2% 15,2%

C.E. (Eficiência) 76,8% 86,8% 89,0% 87,0% 81,0% 71,6%

C.P. (Persistência) 31,2% 31,6% 54,1% 47,9% 54,4% 26,4%

C.E.R = 1 – MAPE 84,2% 86,6% 88,7% 86,3% 83,8% 84,8%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 79,9% 83,4% 86,8% 83,2% 81,8% 81,1% ( ) ( )²²1 MAPECEVDM +−= 0.26 0.21 0.17 0.22 0.24 0.24

O QUADRO 18 apresenta o resumo das métricas de desvio das previsões de vazões para a próxima semana operativa, considerando todos os anos usados para a realização dos testes, utilizando nestas simulações as informações de chuva futura iguais à própria chuva observada nos postos telemétricos da etapa de Testes.

Como esperado, todas as métricas de desempenho indicaram melhora nas previsões quando comparado às previsões realizadas com a previsão de chuva. No entanto, as previsões com chuva observada continuam apresentando certo grau de desvio, fato que pode ser explicado por diversos motivos, como, por exemplo, simplificações do modelo previsor e incertezas na definição de seus parâmetros, erros provenientes do cálculo da chuva média na bacia, problemas com os dados observados, tanto de chuva como de vazão, entre outros fatores.





QUADRO 18 – Resultados das Métricas de Avaliação das Previsões de Vazões da Próxima Semana Operativa (4° ao 10° dia) para os 4 Anos de Testes (Com Chuva Futura Observada)

Métrica de Desvio Sub-bacia

Corumbá IV Incr. Corumbá I

Serra do Facão

Incr. Emborcação Nova Ponte Incr.

Itumbiara MAPE 14% 11% 10% 10% 13% 12%

C.E. (Eficiência) 83% 91% 93% 95% 91% 83%

C.P. (Persistência) 49% 54% 71% 80% 78% 56%

C.E.R = 1 – MAPE 86% 89% 90% 90% 87% 88%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 83% 86% 89% 89% 86% 85%

( ) ( )²²1 MAPECEVDM +−= 0.22 0.18 0.15 0.15 0.19 0.20

8.5. Comparação com o Desempenho da Metodologia Atual Para avaliação relativa do desempenho da metodologia proposta, optou-se pela comparação dos resultados do SMAP com os correspondentes obtidos com a metodologia atualmente em uso no ONS, ou seja, utilizando-se o modelo PREVIVAZ. No entanto, optou-se pela previsão das vazões semanais a partir de séries de vazões naturais tanto totais, quanto incrementais. Trabalhos anteriores demostram que a utilização do modelo PREVIVAZ para previsão das vazões incrementais, ao invés das vazões totais, tem grande potencial para melhorar o desempenho de seus resultados.

Cabe ressaltar três aspectos fundamentais que foram considerados no presente estudo na aplicação do modelo PREVIVAZ:

• Nos estudos reportados nesta nota técnica, para previsão de vazões dos dias para fechamento da semana em curso, normalmente compreendendo do 1º ao 3º dia do horizonte de previsão, foi utilizado o modelo estocástico PREVIVAZH (CEPEL, 2008), da família de modelos de previsão de vazão, o qual realiza a previsão de valores diários a partir da desagregação de uma previsão semanal de vazões.

• O sistema PREVIVAZ é processado para as seguintes sub-bacias: Total UHE Corumbá IV, Incremental UHE Corumbá I (até Corumbá IV), Total UHE Serra do Facão, Incremental UHE Emborcação (até UHE Serra do Facão), Total UHE Nova Ponte e Incremental UHE Itumbiara (entre Corumbá I, Serra do Facão e Nova Ponte). Para as seis localidades foram realizados os testes de desempenho.

A metodologia proposta para a previsão da vazão da próxima semana operativa na bacia do alto rio Paranaíba (até a UHE Itumbiara) envolve a utilização do modelo conceitual concentrado SMAP, o qual considera como insumo as observações em estações pluviométricas e fluviométricas e as informações de previsão de chuva na bacia, tendo como resultado a previsão direta das vazões incrementais entre aproveitamentos. Nesta aplicação, considera-se, também, a remoção do viés da previsão de precipitação dada pelo modelo ETA.





8.5.1. Comparação da Metodologia Atual para Sub-Bacia Total Corumbá IV

As figuras a seguir, FIGURA 114 a FIGURA 117, apresentam as previsões de vazões médias semanais da próxima semana operativa (4º ao 10º dia) para os 4 anos considerados na etapa de testes para a sub-bacia Total Corumbá IV.

0

100

200

300

400

500

600

7000

50

100

150

200

250

300

350

400

05/0

1/02

12/0

1/02

19/0

1/02

26/0

1/02

02/0

2/02

09/0

2/02

16/0

2/02

23/0

2/02

02/0

3/02

09/0

3/02

16/0

3/02

23/0

3/02

30/0

3/02

06/0

4/02

13/0

4/02

20/0

4/02

27/0

4/02

04/0

5/02

11/0

5/02

18/0

5/02

25/0

5/02

01/0

6/02

08/0

6/02

15/0

6/02

22/0

6/02

29/0

6/02

06/0

7/02

13/0

7/02

20/0

7/02

27/0

7/02

03/0

8/02

10/0

8/02

17/0

8/02

24/0

8/02

31/0

8/02

07/0

9/02

14/0

9/02

21/0

9/02

28/0

9/02

05/1

0/02

12/1

0/02

19/1

0/02

26/1

0/02

02/1

1/02

09/1

1/02

16/1

1/02

23/1

1/02

30/1

1/02

07/1

2/02

14/1

2/02

21/1

2/02

28/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas

Vazões Previstas (SMAP)

Vazões Previstas (PREVIVAZ)

Vazões Previstas (SMAP Com Chuva Perfeita)

FIGURA 114 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias

Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Corumbá IV (Ano 2002)

0

100

200

300

400

500

600

7000

50

100

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200

250

300

04/0

1/03

11/0

1/03

18/0

1/03

25/0

1/03

01/0

2/03

08/0

2/03

15/0

2/03

22/0

2/03

01/0

3/03

08/0

3/03

15/0

3/03

22/0

3/03

29/0

3/03

05/0

4/03

12/0

4/03

19/0

4/03

26/0

4/03

03/0

5/03

10/0

5/03

17/0

5/03

24/0

5/03

31/0

5/03

07/0

6/03

14/0

6/03

21/0

6/03

28/0

6/03

05/0

7/03

12/0

7/03

19/0

7/03

26/0

7/03

02/0

8/03

09/0

8/03

16/0

8/03

23/0

8/03

30/0

8/03

06/0

9/03

13/0

9/03

20/0

9/03

27/0

9/03

04/1

0/03

11/1

0/03

18/1

0/03

25/1

0/03

01/1

1/03

08/1

1/03

15/1

1/03

22/1

1/03

29/1

1/03

06/1

2/03

13/1

2/03

20/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas



Vazões Previstas (SMAP com Chuva Perfeita)







0

100

200

300

400

500

600

700

8000

100

200

300

400

500

600

18/0

2/06

25/0

2/06

04/0

3/06

11/0

3/06

18/0

3/06

25/0

3/06

01/0

4/06

08/0

4/06

15/0

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22/0

4/06

29/0

4/06

06/0

5/06

13/0

5/06

20/0

5/06

27/0

5/06

03/0

6/06

10/0

6/06

17/0

6/06

24/0

6/06

01/0

7/06

08/0

7/06

15/0

7/06

22/0

7/06

29/0

7/06

05/0

8/06

12/0

8/06

19/0

8/06

26/0

8/06

02/0

9/06

09/0

9/06

16/0

9/06

23/0

9/06

30/0

9/06

07/1

0/06

14/1

0/06

21/1

0/06

28/1

0/06

04/1

1/06

11/1

1/06

18/1

1/06

25/1

1/06

02/1

2/06

09/1

2/06

16/1

2/06

23/1

2/06

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

) Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas






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300

400

500

600

7000

100

200

300

400

500

600

29/1

2/06

05/0

1/07

12/0

1/07

19/0

1/07

26/0

1/07

02/0

2/07

09/0

2/07

16/0

2/07

23/0

2/07

02/0

3/07

09/0

3/07

16/0

3/07

23/0

3/07

30/0

3/07

06/0

4/07

13/0

4/07

20/0

4/07

27/0

4/07

04/0

5/07

11/0

5/07

18/0

5/07

25/0

5/07

01/0

6/07

08/0

6/07

15/0

6/07

22/0

6/07

29/0

6/07

06/0

7/07

13/0

7/07

20/0

7/07

27/0

7/07

03/0

8/07

10/0

8/07

17/0

8/07

24/0

8/07

31/0

8/07

07/0

9/07

14/0

9/07

21/0

9/07

28/0

9/07

05/1

0/07

12/1

0/07

19/1

0/07

26/1

0/07

02/1

1/07

09/1

1/07

16/1

1/07

23/1

1/07

30/1

1/07

07/1

2/07

14/1

2/07

21/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










8.5.2. Comparação da Metodologia Atual para Incremental Corumbá I

As figuras a seguir, FIGURA 118 a FIGURA 121, apresentam as previsões de vazões médias semanais da próxima semana operativa (4º ao 10º dia) para os 4 anos considerados na etapa de testes para a sub-bacia Incremental Corumbá I (até Corumbá IV)

0

100

200

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7000

100

200

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1000

05/0

1/02

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19/0

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26/0

1/02

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09/0

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16/0

2/02

23/0

2/02

02/0

3/02

09/0

3/02

16/0

3/02

23/0

3/02

30/0

3/02

06/0

4/02

13/0

4/02

20/0

4/02

27/0

4/02

04/0

5/02

11/0

5/02

18/0

5/02

25/0

5/02

01/0

6/02

08/0

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15/0

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22/0

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29/0

6/02

06/0

7/02

13/0

7/02

20/0

7/02

27/0

7/02

03/0

8/02

10/0

8/02

17/0

8/02

24/0

8/02

31/0

8/02

07/0

9/02

14/0

9/02

21/0

9/02

28/0

9/02

05/1

0/02

12/1

0/02

19/1

0/02

26/1

0/02

02/1

1/02

09/1

1/02

16/1

1/02

23/1

1/02

30/1

1/02

07/1

2/02

14/1

2/02

21/1

2/02

28/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

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(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas





Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Corumbá I (Ano 2002)

0

100

200

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400

500

600

7000

100

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300

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700

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04/0

1/03

11/0

1/03

18/0

1/03

25/0

1/03

01/0

2/03

08/0

2/03

15/0

2/03

22/0

2/03

01/0

3/03

08/0

3/03

15/0

3/03

22/0

3/03

29/0

3/03

05/0

4/03

12/0

4/03

19/0

4/03

26/0

4/03

03/0

5/03

10/0

5/03

17/0

5/03

24/0

5/03

31/0

5/03

07/0

6/03

14/0

6/03

21/0

6/03

28/0

6/03

05/0

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12/0

7/03

19/0

7/03

26/0

7/03

02/0

8/03

09/0

8/03

16/0

8/03

23/0

8/03

30/0

8/03

06/0

9/03

13/0

9/03

20/0

9/03

27/0

9/03

04/1

0/03

11/1

0/03

18/1

0/03

25/1

0/03

01/1

1/03

08/1

1/03

15/1

1/03

22/1

1/03

29/1

1/03

06/1

2/03

13/1

2/03

20/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas








FIGURA 119 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Corumbá I (Ano 2003)

0

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1200

1400

160018

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0625

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0625

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0601

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0608

/04/

0615

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0629

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/05/

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0627

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0610

/06/

0617

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0624

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0601

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0608

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0622

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0626

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ipita

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Acu

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as (m

m)

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es d

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) Chuva Prevista

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0/07

19/1

0/07

26/1

0/07

02/1

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Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










8.5.3. Comparação da Metodologia Atual para Sub-Bacia Total Serra do Facão

As figuras a seguir, FIGURA 122 a FIGURA 125, apresentam as previsões de vazões médias semanais da próxima semana operativa (4º ao 10º dia) para os 4 anos considerados na etapa de testes para a sub-bacia Total Serra do Facão.

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19/1

0/02

26/1

0/02

02/1

1/02

09/1

1/02

16/1

1/02

23/1

1/02

30/1

1/02

07/1

2/02

14/1

2/02

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2/02

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Prec

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Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas





Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Serra do Facão (Ano 2002)

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Prec

ipita

ção

Acum

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a 9

dias

(mm

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Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas








FIGURA 123 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Serra do Facão (Ano 2003)

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08/0

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18/1

1/06

25/1

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2/06

09/1

2/06

16/1

2/06

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2/06

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as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

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a se

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erat

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)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas






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as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










8.5.4. Comparação da Metodologia Atual para Sub-Bacia Incremental Emborcação

As figuras a seguir, FIGURA 126 a FIGURA 129, apresentam as previsões de vazões médias semanais da próxima semana operativa (4º ao 10º dia) para os 4 anos considerados na etapa de testes para a sub-bacia Incremental Emborcação (até a UHE Serra do Facão).

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13/0

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19/1

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26/1

0/02

02/1

1/02

09/1

1/02

16/1

1/02

23/1

1/02

30/1

1/02

07/1

2/02

14/1

2/02

21/1

2/02

28/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas





Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Emborcação (Ano 2002)

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12/0

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19/0

7/03

26/0

7/03

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1/03

29/1

1/03

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2/03

13/1

2/03

20/1

2/03

27/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas








FIGURA 127 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Emborcação (Ano 2003)

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2/06

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3/06

18/0

3/06

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3/06

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5/06

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10/0

6/06

17/0

6/06

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6/06

01/0

7/06

08/0

7/06

15/0

7/06

22/0

7/06

29/0

7/06

05/0

8/06

12/0

8/06

19/0

8/06

26/0

8/06

02/0

9/06

09/0

9/06

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23/0

9/06

30/0

9/06

07/1

0/06

14/1

0/06

21/1

0/06

28/1

0/06

04/1

1/06

11/1

1/06

18/1

1/06

25/1

1/06

02/1

2/06

09/1

2/06

16/1

2/06

23/1

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Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

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) Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas






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200

400

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1800

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1/07

12/0

1/07

19/0

1/07

26/0

1/07

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2/07

09/0

2/07

16/0

2/07

23/0

2/07

02/0

3/07

09/0

3/07

16/0

3/07

23/0

3/07

30/0

3/07

06/0

4/07

13/0

4/07

20/0

4/07

27/0

4/07

04/0

5/07

11/0

5/07

18/0

5/07

25/0

5/07

01/0

6/07

08/0

6/07

15/0

6/07

22/0

6/07

29/0

6/07

06/0

7/07

13/0

7/07

20/0

7/07

27/0

7/07

03/0

8/07

10/0

8/07

17/0

8/07

24/0

8/07

31/0

8/07

07/0

9/07

14/0

9/07

21/0

9/07

28/0

9/07

05/1

0/07

12/1

0/07

19/1

0/07

26/1

0/07

02/1

1/07

09/1

1/07

16/1

1/07

23/1

1/07

30/1

1/07

07/1

2/07

14/1

2/07

21/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










8.5.5. Comparação da Metodologia Atual para Sub-Bacia Total Nova Ponte

As figuras a seguir, FIGURA 130 a FIGURA 133, apresentam as previsões de vazões médias semanais da próxima semana operativa (4º ao 10º dia) para os 4 anos considerados na etapa de testes para a sub-bacia Total Nova Ponte.

0

100

200

300

400

500

600

7000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

05/0

1/02

12/0

1/02

19/0

1/02

26/0

1/02

02/0

2/02

09/0

2/02

16/0

2/02

23/0

2/02

02/0

3/02

09/0

3/02

16/0

3/02

23/0

3/02

30/0

3/02

06/0

4/02

13/0

4/02

20/0

4/02

27/0

4/02

04/0

5/02

11/0

5/02

18/0

5/02

25/0

5/02

01/0

6/02

08/0

6/02

15/0

6/02

22/0

6/02

29/0

6/02

06/0

7/02

13/0

7/02

20/0

7/02

27/0

7/02

03/0

8/02

10/0

8/02

17/0

8/02

24/0

8/02

31/0

8/02

07/0

9/02

14/0

9/02

21/0

9/02

28/0

9/02

05/1

0/02

12/1

0/02

19/1

0/02

26/1

0/02

02/1

1/02

09/1

1/02

16/1

1/02

23/1

1/02

30/1

1/02

07/1

2/02

14/1

2/02

21/1

2/02

28/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas





Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Total Nova Ponte (Ano 2002)

0

100

200

300

400

500

600

7000

200

400

600

800

1000

1200

04/0

1/03

11/0

1/03

18/0

1/03

25/0

1/03

01/0

2/03

08/0

2/03

15/0

2/03

22/0

2/03

01/0

3/03

08/0

3/03

15/0

3/03

22/0

3/03

29/0

3/03

05/0

4/03

12/0

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19/0

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26/0

4/03

03/0

5/03

10/0

5/03

17/0

5/03

24/0

5/03

31/0

5/03

07/0

6/03

14/0

6/03

21/0

6/03

28/0

6/03

05/0

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12/0

7/03

19/0

7/03

26/0

7/03

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16/0

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23/0

8/03

30/0

8/03

06/0

9/03

13/0

9/03

20/0

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27/0

9/03

04/1

0/03

11/1

0/03

18/1

0/03

25/1

0/03

01/1

1/03

08/1

1/03

15/1

1/03

22/1

1/03

29/1

1/03

06/1

2/03

13/1

2/03

20/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










0

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200

300

400

500

600

700

8000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

100018

/02/

0625

/02/

0604

/03/

0611

/03/

0618

/03/

0625

/03/

0601

/04/

0608

/04/

0615

/04/

0622

/04/

0629

/04/

0606

/05/

0613

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0620

/05/

0627

/05/

0603

/06/

0610

/06/

0617

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0624

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0601

/07/

0608

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0615

/07/

0622

/07/

0629

/07/

0605

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0612

/08/

0619

/08/

0626

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/09/

0609

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0616

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0623

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0630

/09/

0607

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0614

/10/

0621

/10/

0628

/10/

0604

/11/

0611

/11/

0618

/11/

0625

/11/

0602

/12/

0609

/12/

0616

/12/

0623

/12/

06

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

) Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas






0

100

200

300

400

500

600

7000

200

400

600

800

1000

1200

1400

29/1

2/06

05/0

1/07

12/0

1/07

19/0

1/07

26/0

1/07

02/0

2/07

09/0

2/07

16/0

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23/0

2/07

02/0

3/07

09/0

3/07

16/0

3/07

23/0

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30/0

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06/0

4/07

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4/07

20/0

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6/07

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29/0

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27/0

7/07

03/0

8/07

10/0

8/07

17/0

8/07

24/0

8/07

31/0

8/07

07/0

9/07

14/0

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21/0

9/07

28/0

9/07

05/1

0/07

12/1

0/07

19/1

0/07

26/1

0/07

02/1

1/07

09/1

1/07

16/1

1/07

23/1

1/07

30/1

1/07

07/1

2/07

14/1

2/07

21/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










8.5.6. Comparação da Metodologia Atual para Sub-Bacia Incremental Itumbiara

As figuras a seguir, FIGURA 134 a FIGURA 137, apresentam as previsões de vazões médias semanais da próxima semana operativa (4º ao 10º dia) para os 4 anos considerados na etapa de testes para a sub-bacia Incremental Itumbiara (entre Corumbá I, Serra do Facão e Nova Ponte).

0

100

200

300

400

500

600

7000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

05/0

1/02

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1/02

19/0

1/02

26/0

1/02

02/0

2/02

09/0

2/02

16/0

2/02

23/0

2/02

02/0

3/02

09/0

3/02

16/0

3/02

23/0

3/02

30/0

3/02

06/0

4/02

13/0

4/02

20/0

4/02

27/0

4/02

04/0

5/02

11/0

5/02

18/0

5/02

25/0

5/02

01/0

6/02

08/0

6/02

15/0

6/02

22/0

6/02

29/0

6/02

06/0

7/02

13/0

7/02

20/0

7/02

27/0

7/02

03/0

8/02

10/0

8/02

17/0

8/02

24/0

8/02

31/0

8/02

07/0

9/02

14/0

9/02

21/0

9/02

28/0

9/02

05/1

0/02

12/1

0/02

19/1

0/02

26/1

0/02

02/1

1/02

09/1

1/02

16/1

1/02

23/1

1/02

30/1

1/02

07/1

2/02

14/1

2/02

21/1

2/02

28/1

2/02

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas





Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Itumbiara (Ano 2002)

0

100

200

300

400

500

600

7000

200

400

600

800

1000

1200

04/0

1/03

11/0

1/03

18/0

1/03

25/0

1/03

01/0

2/03

08/0

2/03

15/0

2/03

22/0

2/03

01/0

3/03

08/0

3/03

15/0

3/03

22/0

3/03

29/0

3/03

05/0

4/03

12/0

4/03

19/0

4/03

26/0

4/03

03/0

5/03

10/0

5/03

17/0

5/03

24/0

5/03

31/0

5/03

07/0

6/03

14/0

6/03

21/0

6/03

28/0

6/03

05/0

7/03

12/0

7/03

19/0

7/03

26/0

7/03

02/0

8/03

09/0

8/03

16/0

8/03

23/0

8/03

30/0

8/03

06/0

9/03

13/0

9/03

20/0

9/03

27/0

9/03

04/1

0/03

11/1

0/03

18/1

0/03

25/1

0/03

01/1

1/03

08/1

1/03

15/1

1/03

22/1

1/03

29/1

1/03

06/1

2/03

13/1

2/03

20/1

2/03

Prec

ipita

ção

Acum

ulad

a 9

dias

(mm

)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas








FIGURA 135 – Previsão de Vazões da Próxima Semana Operativa Comparando as Metodologias Proposta (SMAP) e Atual (PREVIVAZ) – Incr. Itumbiara (Ano 2003)

0

100

200

300

400

500

600

700

8000

200

400

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1000

1200

1400

18/0

2/06

25/0

2/06

04/0

3/06

11/0

3/06

18/0

3/06

25/0

3/06

01/0

4/06

08/0

4/06

15/0

4/06

22/0

4/06

29/0

4/06

06/0

5/06

13/0

5/06

20/0

5/06

27/0

5/06

03/0

6/06

10/0

6/06

17/0

6/06

24/0

6/06

01/0

7/06

08/0

7/06

15/0

7/06

22/0

7/06

29/0

7/06

05/0

8/06

12/0

8/06

19/0

8/06

26/0

8/06

02/0

9/06

09/0

9/06

16/0

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23/0

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30/0

9/06

07/1

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14/1

0/06

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1/06

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25/1

1/06

02/1

2/06

09/1

2/06

16/1

2/06

23/1

2/06

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas






0

100

200

300

400

500

600

7000

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

29/1

2/06

05/0

1/07

12/0

1/07

19/0

1/07

26/0

1/07

02/0

2/07

09/0

2/07

16/0

2/07

23/0

2/07

02/0

3/07

09/0

3/07

16/0

3/07

23/0

3/07

30/0

3/07

06/0

4/07

13/0

4/07

20/0

4/07

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4/07

04/0

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5/07

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5/07

25/0

5/07

01/0

6/07

08/0

6/07

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22/0

6/07

29/0

6/07

06/0

7/07

13/0

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31/0

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9/07

14/0

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21/0

9/07

28/0

9/07

05/1

0/07

12/1

0/07

19/1

0/07

26/1

0/07

02/1

1/07

09/1

1/07

16/1

1/07

23/1

1/07

30/1

1/07

07/1

2/07

14/1

2/07

21/1

2/07

Prec

ipita

ção

Acu

mul

ada

9 di

as (m

m)

Vazõ

es d

a pr

óxim

a se

man

a op

erat

iva

(m3 /s

)

Chuva Prevista

Chuva Observada

Vazões Observadas










8.5.7. Resumo da Comparação Com a Metodologia Atual

Para avaliar o desempenho da metodologia proposta (SMAP) para realização das previsões, comparada as previsões realizadas pela metodologia atualmente em uso (PREVIVAZ), foram calculadas e comparadas as métricas de desempenho para os locais de interesse. Os quadros, a seguir, apresentam os principais resultados obtidos nas simulações das previsões de vazões da próxima semana operativa (4º ao 10º dia), com a aplicação da metodologia atual (PREVIVAZ) e da proposta (SMAP).

O QUADRO 19 apresenta os resultados da média das 199 simulações (previsões semanais) para cada local de comparação, ou seja, incluindo as semanas disponíveis para os 4 anos considerados na avaliação de desempenho (2002, 2003, 2006 e 2007). Observa-se que para todas as sub-bacias simuladas e comparadas foi possível obter redução dos erros médios absolutos percentuais (MAPE) da ordem de 5 a 8 pontos percentuais.

QUADRO 19 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de

Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4º ao 10º Dia da Previsão) – Média dos Anos 2002, 2003, 2006 e 2007

SUB-BACIAS >> Corumbá IV Incr.

Corumbá I Serra do

Facão Incr.

Emborcação Nova Ponte Incr. Itumbiara

Métrica de Desvio Proposta Atual Proposta Atual Proposta Atual Proposta Atual Proposta Atual Proposta Atual

MAPE 15% 21% 13% 18% 11% 16% 14% 21% 16% 24% 15% 23%

C.E. (Eficiência) 77% 62% 87% 80% 89% 79% 87% 76% 81% 66% 72% 60%

C.P. (Persistência) 28% -26% 30% -2% 54% 13% 48% 1% 51% 12% 25% -4%

C.E.R = 1 – MAPE 85% 79% 87% 82% 89% 84% 86% 79% 84% 76% 85% 77%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 80% 74% 83% 79% 87% 80% 83% 76% 82% 74% 81% 75%

DM 0.25 0.33 0.21 0.28 0.17 0.26 0.22 0.31 0.24 0.36 0.24 0.34

Os quadros seguintes apresentam os resultados encontrados para as métricas de avaliação de desempenho referentes aos 6 locais de comparação, Corumbá IV, Incr. Corumbá I, Serra do Facão, Incr. Emborcação, Nova Ponte e Incr. Itumbiara respectivamente. Estes resultados são apresentados separadamente para cada ano do período de testes. São incluídos também os resultados encontrados com a metodologia proposta (Modelo SMAP), porém utilizando como chuva futura a própria chuva observada no horizonte de previsão. Estes últimos resultados visam ilustrar o potencial de melhoramento das previsões de vazões ao passo da melhorara na qualidade da previsão de chuva.





Para a sub-bacia Corumbá IV, os resultados são praticamente unânimes em apontar as melhoras no processo de previsão de vazões com o modelo SMAP, quando comparado a metodologia atualmente em uso pelo ONS. Com destaque para o ano de 2002, em que houve grande melhora de todas as métricas.


Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Corumbá IV

2002 2003 2006 2007

Métrica de Desvio

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

MAPE 15% 21% 12% 12% 17% 12% 19% 23% 16% 16% 22% 16% C.E.

(Eficiência) 83% 70% 89% 84% 75% 83% 56% 38% 67% 82% 64% 88%

C.P. (Persistência) 45% 1% 65% 47% 17% 43% 17% -33% 38% 23% -56% 47%

C.E.R = 1 – MAPE 85% 79% 88% 88% 83% 88% 81% 77% 84% 84% 78% 84%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 81% 76% 85% 86% 81% 85% 76% 70% 81% 79% 73% 81%

DM 0.24 0.32 0.19 0.19 0.25 0.19 0.30 0.38 0.25 0.27 0.35 0.24

Para a sub-bacia incremental Corumbá I os resultados indicam uma melhora considerável entre os resultados obtidos com a metodologia proposta e a atualmente um uso. A metodologia proposta resultou em melhora das métricas de avaliação em todos os anos. Observa-se uma melhora expressiva nas métricas de avaliação para o ano de 2002, especialmente no Coeficiente de Eficiência.


Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Incremental Corumbá I

2002 2003 2006 2007

Métrica de Desvio

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

MAPE 15% 24% 11% 14% 18% 12% 14% 17% 11% 11% 13% 10% C.E.

(Eficiência) 87% 54% 93% 79% 67% 80% 72% 68% 85% 92% 90% 93%

C.P. (Persistência) 66% -23% 81% 51% 25% 54% 23% 9% 58% -13% -19% 8%

C.E.R = 1 – MAPE 85% 76% 89% 86% 82% 88% 86% 83% 89% 89% 87% 90%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 84% 72% 87% 83% 79% 85% 80% 77% 84% 86% 85% 88%

DM 0.22 0.37 0.17 0.22 0.28 0.19 0.24 0.28 0.19 0.18 0.20 0.16

Para a sub-bacia Serra do Facão, foram constatados os maiores ganhos no processo de previsão de vazões, ocorrendo melhora de todas as métricas para todos os anos. Observam-





se nesta sub-bacia os melhores resultados entre as sub-bacias das métricas de avaliação, com destaque para os erros médios absolutos percentuais (MAPE) e o Índice Distância Multicritério (D.M.). No ano de 2003 a metodologia proposta apresenta os melhores resultados, superando o potencial de melhoramento das previsões a partir da utilização da chuva observada no lugar da chuva prevista.


Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Serra do Facão

2002 2003 2006 2007

Métrica de Desvio

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

MAPE 13% 19% 12% 12% 20% 12% 11% 14% 8% 10% 12% 8% C.E.

(Eficiência) 81% 66% 83% 90% 55% 78% 86% 76% 96% 90% 87% 97%

C.P. (Persistência) 45% 2% 50% 73% -27% 36% 60% 27% 89% 44% 30% 84%

C.E.R = 1 – MAPE 87% 81% 88% 88% 80% 88% 89% 86% 92% 90% 88% 92%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 83% 76% 85% 88% 75% 85% 87% 83% 92% 88% 85% 91%

DM 0.21 0.31 0.19 0.17 0.32 0.19 0.17 0.23 0.12 0.16 0.19 0.12

Para a sub-bacia Incremental Emborcação, os resultados indicam uma significante melhora entre os resultados obtidos com a metodologia proposta e a atualmente em uso. Observa-se que para os anos de 2002, 2003 e 2006 a metodologia proposta resultou em melhora de todas as métricas de avaliação. Somente para o ano de 2007, não foi observada nenhuma melhora substancial em termos de métrica, quando utilizada a metodologia proposta.


Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Incremental Emborcação

2002 2003 2006 2007

Métrica de Desvio

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

MAPE 15% 23% 9% 13% 25% 10% 13% 22% 11% 13% 12% 9% C.E.

(Eficiência) 72% 61% 95% 80% 19% 95% 86% 65% 89% 91% 92% 96%

C.P. (Persistência) 36% 11% 88% 69% -26% 92% 69% 20% 76% 3% 9% 55%

C.E.R = 1 – MAPE 85% 77% 91% 87% 75% 90% 87% 78% 89% 87% 88% 91%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 78% 71% 89% 83% 67% 89% 85% 77% 87% 84% 86% 90%

DM 0.27 0.37 0.14 0.22 0.42 0.15 0.20 0.32 0.17 0.20 0.19 0.14

Para a sub-bacia Nova Ponte, os resultados obtidos indicam bom desempenho da metodologia proposta em relação à metodologia atual. Observa-se que as métricas de





avaliação para o ano de 2002 apresentam valores piores comparadas aos valores obtidos para os demais anos, porém, mesmo assim, melhores que a metodologia atual.

QUADRO 24 – Comparação dos Índices de Desempenho Calculados sobre as Previsões de Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa

(do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Nova Ponte

2002 2003 2006 2007

Métrica de Desvio

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

MAPE 19% 25% 13% 17% 26% 13% 14% 23% 12% 14% 23% 13% C.E.

(Eficiência) 63% 44% 91% 70% 49% 90% 81% 59% 92% 90% 78% 90%

C.P. (Persistência) 51% 25% 88% 33% -13% 79% 67% 31% 86% 48% -1% 49%

C.E.R = 1 – MAPE 81% 75% 87% 83% 74% 87% 86% 77% 88% 86% 77% 87%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 78% 72% 87% 80% 70% 85% 84% 77% 87% 84% 75% 84%

DM 0.29 0.38 0.19 0.26 0.40 0.19 0.22 0.32 0.17 0.21 0.34 0.20

Para a sub-bacia Incremental Itumbiara, os resultados indicam uma melhora nos resultados obtidos com a metodologia proposta em relação à atualmente em uso, PREVIVAZ, conforme pode ser observado no QUADRO 25.


Vazões Obtidas Com as Metodologias Proposta e Atual Referentes à Próxima Semana Operativa (do 4° ao 10° Dia da Previsão) para a Sub-bacia Incremental Itumbiara

2002 2003 2006 2007

Métrica de Desvio

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

SMAP (Proposta)

Previvaz (Atual)

SMAP (Chuva Obs.)

MAPE 17% 27% 13% 16% 27% 13% 16% 21% 13% 12% 16% 11% C.E.

(Eficiência) 53% 40% 68% 69% 8% 82% 48% 35% 67% 78% 80% 88%

C.P. (Persistência) 33% 15% 54% 29% -114% 59% 43% 31% 64% -73% -48% 10%

C.E.R = 1 – MAPE 83% 73% 87% 84% 73% 87% 84% 79% 87% 88% 84% 89%

C.E.V = 1 – Emed/Qmed 78% 69% 82% 82% 72% 86% 82% 77% 85% 81% 80% 85%

DM 0.28 0.42 0.22 0.24 0.38 0.19 0.24 0.31 0.20 0.23 0.26 0.19

Da análise das tabelas e figuras anteriores percebe-se que:

- Desvios de grande magnitude observados nas previsões para algumas semanas podem ter impactos significativos no resultado médio final da métrica para determinado ano.





- Os erros médios absolutos percentuais (MAPE) das previsões de vazões da próxima semana operativa obtidos com a metodologia proposta (SMAP) apresentaram redução significativa em relação a metodologia atual (PREVIVAZ).

- Com a implantação da metodologia proposta, em geral, há ganhos significativos nos resultados das previsões de vazões da próxima semana operativa, sobretudo para as sub-bacias Serra do Facão e Incremental Emborcação.

Sem considerar eventuais vantagens do tipo de modelo utilizado em cada metodologia, os ganhos nos resultados das previsões de vazões, com a implantação da metodologia proposta, decorrem, basicamente, de cinco fatores:

- Do uso de informações de previsões de precipitação, com a aplicação da metodologia de identificação e remoção de eventual viés da previsão.

- Da utilização de informações de chuvas e vazões observadas em estações existentes nas bacias.

- Do uso de intervalo de tempo diário para processamento do modelo, o qual permite uma melhor aderência às condições hidrológicas vigentes nas bacias.

- Da utilização de uma configuração semiconcentrada para o modelo SMAP, dividindo-se as maiores bacias incrementais.

Com relação ao último item, vale ressaltar que, mesmo para previsões em bacias totais, como nos casos das bacias de Corumbá IV, Serra do Facão e Nova Ponte, o desempenho da metodologia proposta é superior ao da metodologia atual.

8.5.8. Alteração e Correção das Previsões com o Modelo PREVIVAZ

Cabe destacar que duas previsões semanais obtidas com o PREVIVAZ, no período de teste, para as sub-bacias de Corumba I e Incremental Itumbiara, tiveram que ser alteradas/corrigidas, visto que as mesmas apresentaram valor fora dos limites aceitáveis/esperados. Sem essas alterações os valores encontrados, pela metodologia atual com o modelo PREVIVAZ, resultariam em um desempenho ainda pior do que o já apresentado no QUADRO 21 e QUADRO 25.

O primeiro valor alterado, para a sub-bacia Corumba I, referente à semana 16 do ano de 2006 (na qual o primeiro dia do horizonte de previsão refere-se ao dia 14/04/2006). Assim, a vazão prevista de 10.726m³/s foi substituída pelo valor encontrado a partir de uma nova rodada do PREVIVAZ, só que desta vez, sem utilizar o processo de transformação, tendo sido encontrado o valor de 1196m³/s. Acredita-se que o modelo PREVIVAZ tenha saído do seu limite operacional, uma vez que as vazões passadas, consideradas como insumo para previsão desta semana, não ocorreram durante o período usado para a calibração dos parâmetros do modelo PREVIVAZ, conforme pode ser observado na FIGURA 138.





0.0

200.0

400.0

600.0

800.0

1000.0

1200.0

1400.0

01/03/1974

05/04/1975

09/05/1976

13/06/1977

18/07/1978

22/08/1979

25/09/1980

30/10/1981

04/12/1982

08/01/1984

11/02/1985

18/03/1986

22/04/1987

26/05/1988

30/06/1989

04/08/1990

08/09/1991

12/10/1992

16/11/1993

21/12/1994

25/01/1996

28/02/1997

04/04/1998

09/05/1999

12/06/2000

17/07/2001

21/08/2002

25/09/2003

29/10/2004

03/12/2005

07/01/2007

Vazõ

es M

édia

s 7

dias

(m³/

s)

FIGURA 138 - Histórico de Vazões Médias Semanais para os Meses de Abril e Maio (m³/s)

Considerado no Modelo Previvaz para a Sub-bacia Incremental Corumbá I

O segundo valor alterado/corrigido ocorreu na sub-bacia Incremental Itumbiara e refere-se à semana 36 do ano de 2006 (na qual o primeiro dia do horizonte de previsão foi o dia 02/09/2006). Assim, a vazão prevista de 1.809,8m³/s foi substituída pelo valor encontrado a partir de uma nova rodada do PREVIVAZ, só que desta vez, sem utilizar o processo de transformação, tendo sido encontrado o valor de 397m³/s. Acredita-se que o modelo PREVIVAZ tenha saído do seu limite operacional, uma vez que as vazões passadas, consideradas como insumo para previsão desta semana, não ocorreram durante o período usado para a calibração dos parâmetros do modelo PREVIVAZ, conforme pode ser observado na FIGURA 139.

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

01/08/198008/04/198114/12/198121/08/198228/04/198303/01/1984

09/09/198417/05/198522/01/198629/09/198606/06/198711/02/198818/10/198825/06/1989

02/03/199007/11/199015/07/199121/03/199226/11/199203/08/199310/04/199416/12/199423/08/1995

29/04/199604/01/199711/09/199719/05/199824/01/199901/10/199907/06/200012/02/2001

20/10/200127/06/200204/03/200309/11/200316/07/200423/03/200528/11/200505/08/200612/04/2007

Vazõ

es M

édia

s 7

dia

s (m

³/s)

FIGURA 139 - Histórico de Vazões Médias Semanais para os Meses de Agosto e Setembro (m³/s)

Considerado no Modelo Previvaz para a Sub-bacia Incremental Itumbiara





9. CONCLUSÕES

A metodologia atual utilizada para obtenção da previsão de vazões da próxima semana operativa (uma semana à frente), na bacia do alto rio Paranaíba, é realizada a partir do uso do modelo estocástico univariado PREVIVAZ, o qual não considera informações de previsão de precipitação, nem informações de chuva ou mesmo vazões observadas em estações existentes na bacia. Na metodologia atualmente em uso, as previsões de vazões das sub-bacias incrementais são estimadas a partir da diferença entre as previsões de vazões totais, devidamente propagadas, entre dois locais (aproveitamentos, postos, etc.) consecutivos.

A metodologia proposta para a previsão de vazões da próxima semana operativa envolve a utilização do modelo determinístico SMAP, de forma semiconcentrada (dividido em sub-bacias). Considera, ainda, o uso de observações de estações fluviométricas e pluviométricas existentes na bacia; o uso de informações de previsão de precipitação; e a utilização de séries de vazões incrementais. Pode ser aplicada atanto para sub-bacias totais, quanto incrementais.

De forma geral, o uso de previsões de precipitação traz ganho significativo nos resultados das previsões de vazões. Contudo, foi verificado um viés positivo nas previsões fornecidas pelo modelo ETA (tendência de superestimar os valores da precipitação prevista para alguns meses do ano), sendo aplicado, nestes estudos, uma metodologia para identificação e remoção deste viés, que poderá ser utilizada em qualquer bacia do SIN.

A comparação entre o desempenho da metodologia proposta (SMAP) e da metodologia atual (PREVIVAZ) foi realizada com base em aproximadamente 200 simulações semanais, envolvendo quatro anos (2002, 2003, 2006 e 2007) com condições hidrológicas distintas, comparando-se os resultados encontrados para 6 sub-bacias distintas: Total Corumbá IV, Incremental Corumbá I, Total Serra do Facão, Incremental Emborcação, Total Nova Ponte e Incremental Itumbiara.

Os resultados obtidos mostraram, de forma geral, uma redução significativa dos erros médios da previsão de vazões semanais para todas as sub-bacias estudadas, sobretudo nas de Serra do Facão e Incremental Emborcação, para todos os anos simulados.

Além disso, com base na experiência adquirida com a operacionalização de novos modelos em outras bacias do SIN, pode-se afirmar que a necessidade do uso de observações de estações fluviométricas e pluviométricas, com a implantação da metodologia proposta, proporcionará um ganho na qualidade do acompanhamento das condições operativas dos aproveitamentos e das condições hidrológicas da bacia do Alto rio Paranaíba.

Desta forma, recomenda-se a utilização da metodologia propostanesta nota técnica, com utilização de modelagem SMAP, para a previsão de vazões dos dias restantes da semana em curso e da próxima semana operativa para os aproveitamentos da bacia do Alto rio Paranaíba, para uso nos processos do Programa Mensal da Operação (PMO) e de suas revisões.





10. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

• Black T.L., 1994 - “NMC Notes: The New NMC mesoscale Eta model: Description and forecast examples”. Weather and Forecasting. pp. 256-278.

• CEPEL, 2004. “Modelo de Previsão de Vazões Semanais Aplicado ao Sistema Hidroelétrico Brasileiro – Modelo Previvaz”, Manual de Referência.

• CEPEL, 2008 . “Modelo Estocástico de Previsão de Vazões Diárias – Modelo Previvazh", Manual de Utilizaçã.

• De Jesus, R.M.R., 2001. “Sistema de previsão hidrológica do UHE Lajeado”, Relatório Interno. THEMAG/INVESTCO.

• DUKE Energy International, 2004, "Manual Técnico do Sistema de Previsão de Afluências - Modelo SMAP". Relatório Interno. Geração Paranapanema, Maio.

• Guilhon, L.G.F., 2003 . “Modelo Heurístico de Previsão de Vazões Naturais Médias Semanais Aplicado à Usina de Foz do Areia”, Tese de Mestrado, UFRJ.

• Lopes, J.E.G., Braga, B.P.F. e Conejo, J.G.L., 1982. SMAP - A simplified hydrological model, applied modelling in catchment hydrology. Ed. V.P.Singh: Water Resources Publications.

• Müller, I.I., Müller, M., Kaviski, E., Dantas, M.H. e Guilhon, L. G. F., 2001. "Sistema Computacional para Avaliação da Evaporação Líquida de Aproveitamentos Hidrelétricos", Anais do XIV Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos – Aracaju - SE.

• Nash, J.E.e Sutcliffe, J.V., 1970. "River flow forecasting through conceptual models, Part I – a discussion of principles", Journal of Hydrology, V.10, p. 282-290.

• ONS, 2008, “Metodologia para a Previsão de Vazões uma Semana à Frente na Bacia do Alto/Médio Rio Grande”, NT 139/2008.

• ONS, 2009, “Metodologia para a Previsão de Vazões uma Semana à Frente na Bacia do Rio Paranapanema”, NT 126/2009.

• ONS/FCTH, 2005. "Modelo de previsão de vazões com incorporação de informações de precipitação para a bacia do rio Paraná - Trecho Itaipu - Relatório Final de Metodologia", RE 2.

• ONS/FCTH, 2006. "Modelo de previsão de vazões com incorporação de informações de precipitação para a bacia do rio Paraná - Trecho Itaipu - Relatório de avaliação dos métodos de reinicialização automática do modelo SMAP na bacia incremental de Itaipu", RE 0.

• Soil Conservation Service, 1972. "Hydrology. In: National Engineering handbook", Washington, DC. sect. 4. GPO.





ANEXO I - DISPONIBILIDADE DE DADOS PLUVIOMÉTRICOS




LEGENDA:ANO CO M DADOS X % DE DIAS NO ANO COM TOTAIS DIÁRIOS DE CHUVA

##0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

1 PLANALTINA 01547002 20 ANA FURNAS -47.6508333 -15.6430556 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

2 BRASÍLIA 01547004 60 INMET INMET -47.9228000 -15.7900000 33 92 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 70

3 BRASÍLIA (NÚCLEO BANDEIRANTE)

01547005 60 INMET INMET -47.9333000 -15.7833000 8 67 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

4 BRASÍLIA - AEROPORTO

01547006 60 DEPV DEPV -47.9000000 -15.8500000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 17 66 33 0 17 17 17 100 41 8 17 75 25 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

5 ETE SUL 01547008 60 CAESB CAESB -47.9086000 -15.8414000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 0 0 0

6 ETE NORTE 01547009 60 CAESB CAESB -47.8772000 -15.7433000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 92 84 100 100 100 100 100 100 100 100 50 0 0 0

7 CO NTAGEM 01547010 20 CAESB CAESB -47.8789000 -15.6531000 25 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 42 0 0 0

8 COLÉGIO AGRICOLA 01547011 60 CAESB CAESB -47.6964000 -15.6572000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 0 0 0

9 PAPUDA DF 18 01547012 60 CAESB CAESB -47.6611000 -15.9592000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 33 0 0 0

10 ÁREA ALFA 01547014 60 CAESB CAESB -47.9750000 -15.9792000 25 100 100 100 100 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 16

11 ETE - SOBRADINHO 01547015 60 CAESB CAESB -47.8117000 -15.6611000 25 100 100 100 100 0 100 100 100 100 100 100 100 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 33 0 0 0

12 CPAC - PRINCIPAL 01547016 60 EMBRAPA EMBRAPA -47.7000000 -15.5833000 33 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 75 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

13 SANTA MARIA 01547017 60 CAESB CAESB -47.9525000 -15.6700000 40 100 100 100 83 0 0 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 91 37 0 0 0

14 JOCKEY CLUB 01547018 60 CAESB CAESB -47.9981000 -15.8058000 17 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 33 0 0 0

15 ETA CABEÇA DE VEADO

01547019 60 CAESB CAESB -47.8456000 -15.8908000 50 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 33 0 0 0

16 ETE PARANOÁ 01547020 60 CAESB CAESB -47.7836000 -15.7967000 25 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 0 0 0

17 BARREIRO DF-130 01547021 42 CAESB CAESB -47.6272000 -15.8386000 17 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 33 0 0 0

18 BRASÍLIA - FAZ. SUCUPIRA

01547023 60 INMET INMET -47.9500000 -15.8667000 33 100 100 91 8 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

19 BRASÍLIA SUL - SE 01547024 60 ANA CPRM -48.0689000 -15.8606000 100 99 91 99 50 0 0 98 100 99 100 100 100 100 100 41

20 CPAC - CHAPADA 01547025 60 EMBRAPA EMBRAPA -47.7000000 -15.5917000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

21 RONCADOR 01547026 60 INMET INMET -47.8833000 -15.9333000 75 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

22 CAESB-HIDROLOGIA 01547029 60 CAESB CAESB -47.9056000 -15.7756000 100 0 0 0 0 0 0 0 0

23 ANA SEDE 01547032 60 ANA ANA -47.9450000 -15.8181000 69 88 87 90 92 89 86 82 65

24 CONTAGEM - RUA DO MATO 01547052 20 ADASA JCTM -47.8800000 -15.6039000 62 33

25 MESTRE D'ARMAS 01547071 60 ADASA JCTM -47.6714000 -15.6686000 61 33

26 BARTOLOMEU - MONTANTE PARANO Á

01547072 60 ADASA JCTM -47.7006000 -15.8094000 64 33

27 BARTOLOMEU - JUSANTE PARANOÁ

01547073 60 ADASA JCTM -47.7047000 -15.8186000 64 33

28 VICENTE PIRES - JUSANTE

01547074 60 ADASA JCTM -47.9775000 -15.8575000 62 33

29 GAMA - MONTANTE CAPETINGA

01547075 60 ADASA JCTM -47.9442000 -15.9406000 63 33

30 TABOCA 01547076 60 ADASA JCTM -47.7228000 -15.8753000 64 33

31 PAPUDA 01547077 60 ADASA JCTM -47.7228000 -15.8925000 42 33

32 BRAZLÂNDIA (QUADRA 18)

01548000 60 ANA CPRM -48.2219000 -15.6711000 37 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 25 100 98 99 97 100 100 100 100 75 100 100 100 100 73 17 61 83 16

33 GAMA ETE ALAGADO 01548005 60 CAESB CAESB -48.0456000 -16.0331000 14 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 58 17 80 16

34 TAGUATINGA - ETA RD

01548006 60 CAESB CAESB -48.1175000 -15.7928000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 49 0 0 0

35 ETA - BRAZLÂNDIA 01548007 60 CAESB CAESB -48.1906000 -15.6592000 100 100 100 100 100 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 49 0 0 0

36 DESCOBERTO 01548008 60 CAESB CAESB -48.2303000 -15.7803000 25 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 24 0 0 0

37 ETE R IACHO FUNDO-GM-3

01548010 60 CAESB CAESB -48.0436000 -15.8858000 17 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 50 0 0 0

38 UEPAE 01548014 60 EMBRAPA EMBRAPA -48.1333000 -15.9333000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

39 ÁGUAS LINDAS 01548020 60 ANA CPRM -48.3056000 -15.7414000 9 92 100 100 100 100 100 100 100 100 100 16

40 MACACOS - (Cidade Eclética)

01548030 60 CAESB CAESB -48.4078000 -15.8906000 75 100 100 100 100 33 0 0 0

41 TAGUATINGA 01548037 60 ADASA JCTM -48.0947000 -15.8528000 56 33

42 VICENTE PIRES - MONTANTE 01548040 60 ADASA JCTM -48.0067000 -15.8078000 57 33

ANO19501940 1960 1970 1980Longitude Latitude 1990 2000

DISPONIBILIDADE DE DADOS DE PRECIPITAÇÃO ACUMULADA EM 24 HORAS

Nome da Estação Código ANA

Sub-bacia Responsável Operadora





LEGENDA:ANO C OM DADO S X % DE DIAS NO ANO COM TOTAIS D IÁRIO S DE CHUVA

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

43 PONTE SÃO BARTOLOMEU

01647001 60 FURNAS FURNAS -47.8006000 -16.5378000 100 100 99 100 100 100 100 100 100 98 100 100 100 100 100

44 CRISTALINA 01647002 60 ANA FURNAS -47.6061000 -16.7564000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

45 MINGONE 01647003 60 ANA CPR M -47.9367000 -16.1558000 32 100 100 100 97 100 100 100 94 100 96 100 100 99 100 89 100 90 22 85 90 98 33 49 48 100 50 100 100 99 100 100 100 100 98 7 0

46 LUZIÂNIA 01647004 60 INMET INMET -47.9500000 -16.2500000 75 83 67 67 58 76 58 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

47 FAZENDA CAMPO GRANDE

01647011 60 FURNAS FURNAS -47.8161000 -16.1453000 92 100

48 CACHO EIRINHA 01647013 60 ADASA JCTM -47.6853000 -16.0356000 64

49 SANTANA 01647014 60 ADASA JCTM -47.7442000 -16.0508000 64

50 SÃO BER NARDO 01647016 42 ADASA JCTM -47.5342000 -16.0153000 65

51 PO NTE ANÁPOLIS/BRASÍLIA

01648001 60 ANA FURNAS -48.5333333 -16.1500000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

52 VIANÓPOLIS 01648002 60 ANA FURNAS -48.5247000 -16.7464000 100 99 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

53 ENGENHO DAS LAJES 01648017 60 ADASA JCTM -48.2453000 -16.0531000 61

54 PONTE SÃO MARC OS 01747000 60 ANA CPR M -47.1581000 -17.0283000 42 8 19 0 92 100 100 94 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 88 99 33 0 0 0 0 70 100 99 100 100 79 92 58 0 0

55 CAMPO ALEGR E DE GOIÁS

01747001 60 ANA CPR M -47.5556000 -17.5042000 67 100 94 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 96 97 100 33 100 100 100 100 100 100 92 94 0 0

56 ENGENHEIRO AMORIM

01747007 60 ANA FURNAS -47.9333000 -17.0333000 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

57 CRISTIANÓ POLIS 01748000 60 ANA FURNAS -48.7144000 -17.1919000 88 92 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97 100 100 100 100 73 91 0 96 100 100 100 100 100 100 33 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

58 ESTAÇÃO VERÍSSIMO 01748001 60 ANA ANA -48.1753000 -17.9719000 92 100 100 95 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 37 100 67 100 100 100 100 100 33 100 100 0 100 100 67 0 0 0 0

59 MARZAGÃO 01748004 60 ANA FURNAS -48.6700000 -17.9822222 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

60 MO NTES CLAROS 01748005 60 ANA FURNAS -48.1333000 -17.1297000 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

61 IPAMER I 01748012 60 INMET INMET -48.1711000 -17.7242000 88 100 44 100 97 100 100 100 100 100 60 100 100 99 100 100 97 39 67 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

62 PIRES DO RIO 01748014 60 ANA ANA -48.2708000 -17.3039000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

63 JUSANTE PONTE GO-213

01748017 60 ANA ANA -48.8444000 -17.7478000 67 100 100 100 100 0 99 89 100 99 96 100 100

64 CHÁCARA DE BARR A 01748018 60 ANA ANA -48.5113889 -17.5388889 33 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

65 MO RRINHOS 01749003 60 ANA CPR M -49.1153000 -17.7328000 87 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 36 100 67 100 96 92 99 99 100 98 99 100 100 100 100 99 91 92 99

66 PIRACANJUBA 01749005 60 ANA CPR M -49.0272000 -17.2894000 37 100 100 100 100 99 100 100 99 83 76 87 92 100 96 100 81 100 93 92 62 100 95 100 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 84

67 CHARQ UEADA DO PATRO CÍNIO

01846002 60 ANA CPR M -46.9667000 -18.9300000 12 94 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97 77 89 100 100 97 100 100 92 83 63 100 0 0 0 50 92 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

68 GUIMARANIA 01846004 60 ANA CPR M -46.8008000 -18.8497000 19 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 65 100 83 100 87 0 0 0 0 100 95 83 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

69 PANTANO 01846006 60 ANA CPR M -46.8003000 -18.5594000 93 95 100 100 92 100 100 100 100 100 92 100 100 67 100 100 100 100 96 100 100 100 100 100 25 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

70 SANTANA DE PATOS 01846007 60 ANA CPR M -46.5508000 -18.8411000 12 100 100 92 100 100 86 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 67 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

71 PATOS DE MINAS 01846018 60 INMET INMET -46.5167000 -18.6000000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 66 92 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

72 ROCINHA 01846019 60 ANA CPR M -46.9150000 -18.3736000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 15 99 100 100 100 100 100 98 100 97 100 67 100 100 100 100 100 75 82 97 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98

73 MO NTE CARMELO 01847000 60 ANA CPR M -47.5244000 -18.7206000 9 100 100 100 100 100 100 58 64 100 100 100 100 96 100 100 100 100 100 100 63 56 0 0 0 0 84 100 96 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 94 100 100 100 100 100 81 100 100 100 100 100 100 100 100 96 99 83 66 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

74 ESTR ELA DO SUL 01847001 60 ANA CPR M -47.6900000 -18.7381000 63 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 96 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 100 100 100 100 84 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

75 ABADIA DOS DOURADOS

01847003 60 ANA CPR M -47.4064000 -18.4911000 54 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 90 100 100 100 100 100 75 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

76 C ATALÃO 01847004 60 INMET INMET -47.9575000 -18.1703000 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 92 67 92 100 100 100 100 100 100 100 100 75 100 99 100 100 100 100 94 100 100 100 100 100 79 82 92 100 100 99 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

77 TRÊS RANC HOS 01847006 60 ANA CPR M -47.7806000 -18.3633000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 69 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 100 39 88 96 76 100 100 25 42 100 100 100 100 100 71 26 91 91

78 CASCALHO RICO 01847007 60 ANA CPR M -47.8792000 -18.5789000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29 100 100 100 96 90 100 100 100 100 100 93 50 70 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

79 C OROMANDEL 01847008 60 ANA CPR M -47.1883000 -18.4711000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 100 100 100 97 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100

80 IRAÍ DE MINAS 01847010 60 ANA CPR M -47.4575000 -18.9819000 0 0 0 0 0 0 0 12 100 100 100 100 100 100 96 100 100 83 100 100 100 100 100 100 100 86 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99

81 PONTE VICENTE GOULART-JUSANTE

01847011 60 ANA CPR M -47.1219000 -18.2983000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 75 62 100 100 100 100 93

82 FAZEND A SÃO DOMINGOS

01847040 60 ANA CPR M -47.6947000 -18.1031000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 55 25 100 100 100 100 100 100 100 100 93 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 33 100 100 67 100 100 100 100 75 33 100 92 100 100 100 100 92 93 0 0

83 TUPACIGUARA 01848006 60 ANA CPR M -48.6908000 -18.6008000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 100 100 100 92 100 100 98 100 100 100 100 94 88 57 79 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100

84 CORUMBAZUL 01848007 60 ANA CPR M -48.8586000 -18.2425000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 69 100 100 100 78 94 57 88 53 10 100 100 100 100 100 100 100 100 82 37 0 0 0 84 100 100 100 33 100 100 100 100 100 100 100 92 99 73

1990 20001940 1950 1960 1970 1980

DISPONIBILIDADE DE DADOS DE PRECIPITAÇÃO ACUMULADA EM 24 HORAS

Nome da E stação Códig o ANA

Sub-bacia Responsável Operadora Longitude Latitude

ANO





LEGENDA:ANO COM DADOS X % DE DIAS NO ANO COM TOTAIS DIÁRIOS DE CHUVA

##0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0

85 BRILHANTE 01848008 60 ANA CPRM -48.9028000 -18.4922000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 67 100 95 100 100 100 100 100 100 83 92 93 100 100 100 100 100 100 92 39 100 100 24

86 XAPETUBA 01848009 60 ANA CPRM -48.5839000 -18.8625000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29 100 100 100 100 100 100 100 100 98 100 100 100 67 100 92 100 100 100 100 100 100 100 100 33 100 100 100 100 100 100 99 99 99 100 16

87 ARAGUARI 01848010 60 ANA CPRM -48.2092000 -18.6511000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 4 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 67 100 100 92 97 89 93 100 100 100 100 99 92 100 100 100 100 100 75 39 100 100 16

88 ARAGUARI 01848018 60 INMET INMET -48.1833000 -18.6333000 96 100 92 58 34 25 61 0 79 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

89 UBERLÂNDIA 01848049 60 INMET INMET -48.2886000 -18.9231000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 8 96 97 94 86 0 0 0 0 0 0 100 100 100 100 100 72 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

90 UHE ITUMBIARA 01849019 60 FURNAS FURNAS -49.1083000 -18.4111000 7 58 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99 86

91 IBIÁ 01946004 60 ANA CPRM -46.5419000 -19.4750000 8 92 59 81 100 79 100 97 100 96 100 100 100 100 98 99 100 95 93 96 99 100 100 100 100 100 100 98 98 99 98 100 100 100 100 99 99 100 100 100 100 75 100 100 67 100 100 100 100 100 100 100 100 70 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

92 SALITRE 01946005 60 ANA CPRM -46.7958000 -19.0706000 17 100 99 100 94 100 100 87 100 100 100 100 73 67 97 100 100 100 100 92 100 100 0 84 94 90 100 78 96 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 67 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

93 FAZENDA SÃO MATEUS

01946007 60 ANA CPRM -46.5711000 -19.5167000 0 0 0 0 0 0 0 0 82 100 100 100 100 100 100 88 100 100 87 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 67 100 65 92 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

94 SERRA DO SALITRE 01946008 60 ANA CPRM -46.6883000 -19.1128000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 19 100 100 100 100 100 100 100 92 90 100 100 100 73 62 100 78 0 0 100 84 96 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 16

95 PRATINHA 01946010 60 ANA CPRM -46.4119000 -19.7514000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 97 100 95 100 100 100 100 100 100 100 100 96 98 67 100 100 100 100 100 100 100 88 100 96 84 100 100 100 100 100 91 100 100 100 100 24

96 TAPIRA 01946011 60 ANA CPRM -46.8253000 -19.9269000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97 100 67 100 100 100 96 100 100 97 100 98 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

97 ARAXÁ 01946015 60 INMET INMET -46.9333000 -19.5667000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 100 100 100 100 95 100 99 100 100 100 100 100 91 67 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

98 PONTE DO RIO SÃO JOÃO

01946018 60 ANA CPRM -46.6372000 -19.3233000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 17 100 100 98 100 100 100 100 100 100 100 25

99 ARGENITA 01946019 60 ANA CPRM -46.6828000 -19.6750000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 43 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

100 CARMO DO PARANAIBA

01946022 60 ANA CPRM -46.3061000 -19.0033000 17 100 100 100 100 100 79 75 95 100 100 100 95 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 66 97 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

101 SANTA JULIANA 01947001 60 ANA CPRM -47.5261000 -19.3158000 33 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 95 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97 100 100 100 97 96 100 100 100 100 92 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 92 25

102 PONTE JOÃO CÂNDIDO

01947006 60 ANA CPRM -47.1847000 -19.1467000 0 0 0 0 0 0 0 0 22 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 96 100 84 100 100 100 100 100 83 100 96 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 25

103 PERDIZES 01947007 60 ANA CPRM -47.2953000 -19.3486000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 11 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 98 97 95 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 16

104 LAGOA 01947008 60 ANA CPRM -47.3547000 -19.8786000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5 100 100 94 100 100 100 39 17 47 86 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 97 97 83 98 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 25

105 ZELÂNDIA 01947009 60 ANA CPRM -47.4531000 -19.5375000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 29 92 100 0 0 0 0 0 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 94 90 100 74 75 99 100 100 100 89 75 100 100 100 100 100 100 8

106 ITAIPU 01947025 60 ANA CPRM -47.2089000 -19.6003000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 43 100 100 100 100 99 100 100 100 100 25

107 ITIGUAPIRA 01947026 60 ANA CPRM -47.8111000 -19.5358000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 44 100 100 100 100 100 100 100 99 100 25

108 FAZENDA LETREIRO 01948006 60 ANA CPRM -48.1903000 -18.9883000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 77 100 89 100 82 75 86 100 93 100 100 100 100 62 26 96 100 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 83 25

109 PONTE SÃO MARCOS 01747008 60 CEMIG CEMIG -47.1572222 -17.0297222

110 PATOS DE MINAS 1 01746026 60 CEMIG CEMIG -46.4755556 -18.5672222 91 94 95 99 94 98 47

111 EMBORCAÇÃO 01847041 60 CEMIG CEMIG -47.9938889 -18.4519444 61 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 99 100 100 100 100 100 100 100 100 25

112 FAZENDA SÃO DOMINGOS

01847043 60 CEMIG CEMIG -47.6925000 -18.1033333 76 91 99 100 100 100 79 92 57 100 100 85

113 PORTO DOS PEREIRAS

01847044 60 CEMIG CEMIG -47.4819444 -18.1802778 79 94 98 98 99 92 94 93 58 98 98 85

114 ABADIA DOS DOURADOS

01847045 60 CEMIG CEMIG -47.4047222 -18.4911111 39 62 96 81 49 76 87 55 70 95 94 77

115 PCH MARTINS 01848050 60 CEMIG CEMIG -48.3861111 -18.8105556 24 100 100 100 83

116 UHE MIRANDA 01848051 60 CEMIG CEMIG -48.0413889 -18.9122222 46 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 55

117 FAZENDA LETREIRO 01848052 60 CEMIG CEMIG -48.1894444 -18.9900000 15 92 89 96 98 85

118 CAPIM BRANCO 1 01848053 60 CEMIG CEMIG -48.1472222 -18.7905556 83 100 99 100 100 100 80 75 100 100 100 100 100 100 100 50 99 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 23

119 CAPIM BRANCO 2 01848054 60 CEMIG CEMIG -48.4352778 -18.6597222

120 PONTE BR 146 01946017 60 CEMIG CEMIG -46.8338889 -19.3038889 80 81 97 85 47 92 92 99 85 100 99 83

121 PAI JOAQUIM 01946013 60 CEMIG CEMIG -47.5461111 -19.4905556 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 30

122 UHE NOVA PONTE 01947021 60 CEMIG CEMIG -47.6936111 -19.1330556 100 100 100 100 100 100 100 100 97 98 100 100 100 100 14

123 FAZENDO BOA VISTA DE MINAS

01947024 60 CEMIG CEMIG -47.4219444 -19.6933333 60 90 97 82 95 100 100 80 92 95 99 82

124 FAZENDA CAMBAÚBA 01947030 60 CEMIG CEMIG -47.0430556 -19.4138889 33 88 96 98 100 80

125 FAZENDA GUARIROBA 01947031 60 CEMIG CEMIG -47.8016667 -19.2375000 84 80 94 94 84

1990 20001940 1950 1960 1970 1980Nome da EstaçãoCódigo

ANASub-bacia Responsável Operadora Longitude Latitude

ANO




ANEXO II – LISTA DE ESTAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS SELECIONADAS PARA A ETAPA DE CALIBRAÇÃO POR SUB-BACIA





Nome da Estação Código ANA Lon Lat

% Disp. de

dados (95a01)

N Tot. Cor. IV

Inc. Cor.

I

Tot. S.F.

Inc. Em.

Tot. N.P.

Inc. Itu

PLANALTINA 01547002 -47.6133 -15.4533 99 1 0 0 0 0 0 0 BRASÍLIA 01547004 -47.9228 -15.7900 100 2 0 0 0 0 0 0

BRASÍLIA (NÚCLEO BANDEIRANTE) 01547005 -47.9333 -15.7833 0 3 0 0 0 0 0 0 BRASÍLIA - AEROPORTO 01547006 -47.9000 -15.8500 0 4 0 0 0 0 0 0

ETE SUL 01547008 -47.9086 -15.8414 100 5 0 0 0 0 0 0 ETE NORTE 01547009 -47.8772 -15.7433 97 6 0 0 0 0 0 0 CONTAGEM 01547010 -47.8789 -15.6531 100 7 0 0 0 0 0 0

COLÉGIO AGRICOLA 01547011 -47.6964 -15.6572 100 8 0 0 0 0 0 0 PAPUDA DF 18 01547012 -47.6611 -15.9592 100 9 0 1 1 0 0 0

ÁREA ALFA 01547014 -47.9750 -15.9792 100 10 1 1 0 0 0 0 ETE - SOBRADINHO 01547015 -47.8117 -15.6611 100 11 0 0 0 0 0 0 CPAC - PRINCIPAL 01547016 -47.7000 -15.5833 0 12 0 0 0 0 0 0

SANTA MARIA 01547017 -47.9525 -15.6700 100 13 0 0 0 0 0 0 JOCKEY CLUB 01547018 -47.9981 -15.8058 100 14 0 0 0 0 0 0

ETA CABEÇA DE VEADO 01547019 -47.8456 -15.8908 100 15 0 0 0 0 0 0 ETE PARANOÁ 01547020 -47.7836 -15.7967 100 16 0 0 0 0 0 0

BARREIRO DF-130 01547021 -47.6272 -15.8386 100 17 0 0 0 0 0 0 BRASÍLIA - FAZ. SUCUPIRA 01547023 -47.9500 -15.8667 0 18 0 0 0 0 0 0

BRASÍLIA SUL - SE 01547024 -48.0689 -15.8606 62 19 0 0 0 0 0 0 CPAC – CHAPADA 01547025 -47.7000 -15.5917 0 20 0 0 0 0 0 0

RONCADOR 01547026 -47.8833 -15.9333 58 21 0 0 0 0 0 0 CAESB-HIDROLOGIA 01547029 -47.9056 -15.7756 0 22 0 0 0 0 0 0

ANA SEDE 01547032 -47.9450 -15.8181 0 23 0 0 0 0 0 0 CONTAGEM - RUA DO MATO 01547052 -47.8800 -15.6039 0 24 0 0 0 0 0 0

MESTRE D'ARMAS 01547071 -47.6714 -15.6686 0 25 0 0 0 0 0 0 BARTOLOMEU - MONTANTE PARANOÁ 01547072 -47.7006 -15.8094 0 26 0 0 0 0 0 0

BARTOLOMEU - JUSANTE PARANOÁ 01547073 -47.7047 -15.8186 0 27 0 0 0 0 0 0 VICENTE PIRES - JUSANTE 01547074 -47.9775 -15.8575 0 28 0 0 0 0 0 0

GAMA - MONTANTE CAPETINGA 01547075 -47.9442 -15.9406 0 29 0 0 0 0 0 0 TABOCA 01547076 -47.7228 -15.8753 0 30 0 0 0 0 0 0 PAPUDA 01547077 -47.7228 -15.8925 0 31 0 0 0 0 0 0

BRAZLÂNDIA (QUADRA 18) 01548000 -48.2219 -15.6711 96 32 0 0 0 0 0 0 GAMA ETE ALAGADO 01548005 -48.0456 -16.0331 100 33 0 0 0 0 0 0

TAGUATINGA - ETA RD 01548006 -48.1175 -15.7928 100 34 1 1 0 0 0 0 ETA - BRAZLÂNDIA 01548007 -48.1906 -15.6592 100 35 0 0 0 0 0 0

DESCOBERTO 01548008 -48.2303 -15.7803 100 36 1 0 0 0 0 0 ETE RIACHO FUNDO-GM-3 01548010 -48.0436 -15.8858 100 37 1 1 0 0 0 0

UEPAE 01548014 -48.1333 -15.9333 0 38 0 0 0 0 0 0 ÁGUAS LINDAS 01548020 -48.3056 -15.7414 28 39 0 0 0 0 0 0

MACACOS - (Cidade Eclética) 01548030 -48.4078 -15.8906 0 40 0 0 0 0 0 0 TAGUATINGA 01548037 -48.0947 -15.8528 0 41 0 0 0 0 0 0

VICENTE PIRES - MONTANTE 01548040 -48.0067 -15.8078 0 42 0 0 0 0 0 0 PONTE SÃO BARTOLOMEU 01647001 -47.8006 -16.5378 99 43 0 1 1 0 0 0

CRISTALINA 01647002 -47.6061 -16.7564 99 44 0 1 1 0 0 0 MINGONE 01647003 -47.9367 -16.1558 69 45 0 0 0 0 0 0 LUZIÂNIA 01647004 -47.9500 -16.2500 0 46 0 0 0 0 0 0

FAZENDA CAMPO GRANDE 01647011 -47.8161 -16.1453 0 47 0 0 0 0 0 0 CACHOEIRINHA 01647013 -47.6853 -16.0356 0 48 0 0 0 0 0 0

SANTANA 01647014 -47.7442 -16.0508 0 49 0 0 0 0 0 0 SÃO BERNARDO 01647016 -47.5342 -16.0153 0 50 0 0 0 0 0 0

PONTE ANÁPOLIS - BRASÍLIA 01648001 -48.5083 -16.0833 85 51 1 1 0 0 0 0 VIANÓPOLIS 01648002 -48.5247 -16.7464 99 52 1 1 0 0 0 0

ENGENHO DAS LAJES 01648017 -48.2453 -16.0531 0 53 0 0 0 0 0 0 PONTE SÃO MARCOS 01747000 -47.1581 -17.0283 30 54 0 0 0 0 0 0

CAMPO ALEGRE DE GOIÁS 01747001 -47.5556 -17.5042 90 55 0 0 1 1 0 0 ENGENHEIRO AMORIM 01747007 -47.9333 -17.0333 85 56 0 1 1 0 0 0

CRISTIANÓPOLIS 01748000 -48.7144 -17.1919 91 57 0 1 0 0 0 1 ESTAÇÃO VERÍSSIMO 01748001 -48.1753 -17.9719 91 58 0 0 0 0 0 1

MARZAGÃO 01748004 -48.6414 -17.9828 99 59 0 0 0 0 0 1 MONTES CLAROS 01748005 -48.1333 -17.1297 85 60 0 1 0 0 0 0

IPAMERI 01748012 -48.1711 -17.7242 52 61 0 0 0 0 0 0 PIRES DO RIO I 01748014 -48.2708 -17.3039 99 62 0 1 0 0 0 0





Nome da Estação Código ANA Lon Lat

% Disp. de

dados (95a01)

N Tot. Cor. IV

Inc. Cor.

I

Tot. S.F.

Inc. Em.

Tot. N.P.

Inc. Itu

JUSANTE PONTE GO-213 01748017 -48.8444 -17.7478 66 63 0 0 0 0 0 1 CHACARA DA BARRA 01748018 -48.5000 -17.5167 47 64 0 1 0 0 0 1

MORRINHOS 01749003 -49.1153 -17.7328 98 65 0 0 0 0 0 1 PIRACANJUBA 01749005 -49.0272 -17.2894 99 66 0 0 0 0 0 1

CHARQUEADA DO PATROCÍNIO 01846002 -46.9667 -18.9300 100 67 0 0 0 1 1 0 GUIMARANIA 01846004 -46.8008 -18.8497 67 68 0 0 0 1 0 0

PANTANO 01846006 -46.8003 -18.5594 89 69 0 0 0 1 0 0 SANTANA DE PATOS 01846007 -46.5508 -18.8411 100 70 0 0 0 1 0 0

PATOS DE MINAS 01846018 -46.5167 -18.6000 58 71 0 0 0 1 0 0 ROCINHA 01846019 -46.9150 -18.3736 97 72 0 0 0 1 0 0

MONTE CARMELO 01847000 -47.5244 -18.7206 92 73 0 0 0 1 0 0 ESTRELA DO SUL 01847001 -47.6900 -18.7381 98 74 0 0 0 1 0 0

ABADIA DOS DOURADOS 01847003 -47.4064 -18.4911 100 75 0 0 0 1 0 0 CATALÃO 01847004 -47.9575 -18.1703 58 76 0 0 0 0 0 1

TRÊS RANCHOS 01847006 -47.7806 -18.3633 77 77 0 0 0 1 0 0 CASCALHO RICO 01847007 -47.8792 -18.5789 100 78 0 0 0 1 0 1 COROMANDEL 01847008 -47.1883 -18.4711 100 79 0 0 0 1 0 0 IRAÍ DE MINAS 01847010 -47.4575 -18.9819 100 80 0 0 0 1 1 0

PONTE VICENTE GOULART-JUSANTE 01847011 -47.1219 -18.2983 0 81 0 0 0 0 0 0 FAZENDA SÃO DOMINGOS 01847040 -47.6947 -18.1031 86 82 0 0 1 1 0 0

TUPACIGUARA 01848006 -48.6908 -18.6008 100 83 0 0 0 0 0 1 CORUMBAZUL 01848007 -48.8586 -18.2425 87 84 0 0 0 0 0 1

BRILHANTE 01848008 -48.9028 -18.4922 96 85 0 0 0 0 0 1 XAPETUBA 01848009 -48.5839 -18.8625 91 86 0 0 0 0 0 1 ARAGUARI 01848010 -48.2092 -18.6511 99 87 0 0 0 0 0 1 ARAGUARI 01848018 -48.1833 -18.6333 0 88 0 0 0 0 0 0

UBERLÂNDIA 01848049 -48.2886 -18.9231 54 89 0 0 0 0 0 0 UHE ITUMBIARA 01849019 -49.1083 -18.4111 100 90 0 0 0 0 0 1

IBIÁ 01946004 -46.5419 -19.4750 96 91 0 0 0 0 1 0 SALITRE 01946005 -46.7958 -19.0706 100 92 0 0 0 0 1 0

FAZENDA SÃO MATEUS 01946007 -46.5711 -19.5167 100 93 0 0 0 0 1 0 SERRA DO SALITRE 01946008 -46.6883 -19.1128 99 94 0 0 0 1 1 0

PRATINHA 01946010 -46.4119 -19.7514 95 95 0 0 0 0 1 0 TAPIRA 01946011 -46.8253 -19.9269 99 96 0 0 0 0 1 0 ARAXÁ 01946015 -46.9333 -19.5667 58 97 0 0 0 0 1 0

PONTE DO RIO SÃO JOÃO 01946018 -46.6372 -19.3233 31 98 0 0 0 0 0 0 ARGENITA 01946019 -46.6828 -19.6750 20 99 0 0 0 0 0 0

CARMO DO PARANAIBA 01946022 -46.3061 -19.0033 100 100 0 0 0 1 0 0 SANTA JULIANA 01947001 -47.5261 -19.3158 100 101 0 0 0 0 1 1

PONTE JOÃO CÂNDIDO 01947006 -47.1847 -19.1467 99 102 0 0 0 0 1 0 PERDIZES 01947007 -47.2953 -19.3486 98 103 0 0 0 0 1 0

LAGOA 01947008 -47.3547 -19.8786 97 104 0 0 0 0 1 0 ZELÂNDIA 01947009 -47.4531 -19.5375 93 105 0 0 0 0 1 0

ITAIPU 01947025 -47.2089 -19.6003 20 106 0 0 0 0 0 0 ITIGUAPIRA 01947026 -47.8111 -19.5358 20 107 0 0 0 0 0 0

FAZENDA LETREIRO 01948006 -48.1903 -18.9883 100 108 0 0 0 0 0 1 EMBORCAÇÃO 01847041 -47.9939 -18.4519 100 111 0 0 0 0 0 1

CAPIM BRANCO 1 01848053 -48.1472 -18.7905 75 118 0 0 0 1 0 1 UHE NOVA PONTE 01947021 -47.6936 -19.1331 77 122 0 0 0 0 1 1





ANEXO III – LISTA DE ESTAÇÕES PLUVIOMÉTRICAS SELECIONADAS PARA A ETAPA DE TESTES POR SUB-BACIA





Nome da Estação Código ANA Lon Lat N

Tot. Cor. IV

Inc. Cor. I

Tot. S.F.

Inc. Em.

Tot. N.P.

Inc. Itu

Santo Antonio do Descoberto 31701 -48.2500 -15.9400 1 x

Alexânia 31702 -48.3700 -16.0700 2 x Abadiania 31703 -48.6600 -16.1500 3 x

Luziânia - GO 31704 -48.1700 -16.3200 4 x x Planaltina 1547002 -47.6508 -15.6431 5 x x

Brasilia (83377) 1547004 -47.9228 -15.7900 6 x SE Brasília Sul 1547024 -48.0667 -15.8606 7 x x

Ponte São Bartolomeu 1647001 -47.8006 -16.5378 8 x Cristalina 1647002 -47.6056 -16.7569 9 x x

Fazenda Campo Grande 1647011 -47.8161 -16.1453 10 x x Ponte Anápolis/Brasília 1648001 -48.5333 -16.1500 11 x

Vianópolis 1648002 -48.5264 -16.7478 12 x Anápolis 1648008 -48.9722 -16.2386 13 x

Engenheiro Amorim 1747007 -47.9414 -17.0369 14 x x Cristianópolis 1748000 -48.7150 -17.1981 15 x

Marzagão 1748004 -48.6700 -17.9822 16 x Montes Claros 1748005 -48.1342 -17.1300 17 x

Ipameri (83522) 1748012 -48.1667 -17.7167 18 x Pires do Rio 1748014 -48.2714 -17.3128 19 x

UHE Corumbá 1748016 -48.5425 -17.9867 20 x x Jusante Ponte GO-213 1748017 -48.8456 -17.7474 21 x

Chácara da Barra 1748018 -48.5114 -17.5389 22 x Patos de Minas 1846026 -46.4756 -18.5672 23 x Catalão (83526) 1847004 -47.9575 -18.1703 24 x

Emborcação 1847041 -47.9939 -18.4519 25 x x Fazenda São Domingos 1847043 -47.6925 -18.1033 26 x x

Porto dos Pereiras 1847044 -47.4819 -18.1803 27 x x Abadia dos Dourados 1847045 -47.4047 -18.4911 28 x

Tupaciguara 1848006 -48.6969 -18.6019 29 x Uberlândia (83527) 1848049 -48.289 -18.923 30 x

Miranda 1848051 -48.0414 -18.9122 31 x Fazenda Letreiro 1848052 -48.1894 -18.9900 32 x Capim Branco 2 1848054 -48.4353 -18.6597 33 x UHE Itumbiara 1849019 -49.1172 -18.4072 34 x Araxa (83579) 1946015 -46.9333 -19.5667 35 x Ponte Br 146 1946017 -46.8339 -19.3039 36 x Nova Ponte 1947021 -47.6936 -19.1331 37 x x

Fazenda Boa Vista de Minas 1947024 -47.4219 -19.6933 38 x Fazenda Cambauba 1947030 -47.0431 -19.4139 39 x Fazenda Guariroba 1947031 -47.8017 -19.2375 40 x x

Patos de Minas (83531) 1846018 -46.5167 -18.6000 41 Brasilia - Aeroporto 1547006 -47.9461 -15.8628 42





ANEXO IV – HIDROGRAMAS DE VAZÕES OBSERVADAS E CALCULADAS NA ETAPA DE CALIBRAÇÃO MODELO





GRÁFICO 1 - Hidrogramas para o Período de Calibração 1995/1996 – Corumbá IV

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

01/08/95

31/08/95

30/09/95

30/10/95

29/11/95

29/12/95

28/01/96

27/02/96

28/03/96

27/04/96

27/05/96

26/06/96

26/07/96

25/08/96

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

01/09/96

01/10/96

31/10/96

30/11/96

30/12/96

29/01/97

28/02/97

30/03/97

29/04/97

29/05/97

28/06/97

28/07/97

27/08/97

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

01/09/97

01/10/97

31/10/97

30/11/97

30/12/97

29/01/98

28/02/98

30/03/98

29/04/98

29/05/98

28/06/98

28/07/98

27/08/98

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

01/09/98

01/10/98

31/10/98

30/11/98

30/12/98

29/01/99

28/02/99

30/03/99

29/04/99

29/05/99

28/06/99

28/07/99

27/08/99

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

500

01/09/99

01/10/99

31/10/99

30/11/99

30/12/99

29/01/00

28/02/00

29/03/00

28/04/00

28/05/00

27/06/00

27/07/00

26/08/00

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

01/09/00

01/10/00

31/10/00

30/11/00

30/12/00

29/01/01

28/02/01

30/03/01

29/04/01

29/05/01

28/06/01

28/07/01

27/08/01

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs





GRÁFICO 7 - Hidrogramas para o Período de Calibração 1995/1996 – Inc. Corumbá I

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

01/08/95

31/08/95

30/09/95

30/10/95

29/11/95

29/12/95

28/01/96

27/02/96

28/03/96

27/04/96

27/05/96

26/06/96

26/07/96

25/08/96

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

01/09/96

01/10/96

31/10/96

30/11/96

30/12/96

29/01/97

28/02/97

30/03/97

29/04/97

29/05/97

28/06/97

28/07/97

27/08/97

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

01/09/97

01/10/97

31/10/97

30/11/97

30/12/97

29/01/98

28/02/98

30/03/98

29/04/98

29/05/98

28/06/98

28/07/98

27/08/98

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

01/09/98

01/10/98

31/10/98

30/11/98

30/12/98

29/01/99

28/02/99

30/03/99

29/04/99

29/05/99

28/06/99

28/07/99

27/08/99

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

01/09/99

01/10/99

31/10/99

30/11/99

30/12/99

29/01/00

28/02/00

29/03/00

28/04/00

28/05/00

27/06/00

27/07/00

26/08/00

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

01/09/00

01/10/00

31/10/00

30/11/00

30/12/00

29/01/01

28/02/01

30/03/01

29/04/01

29/05/01

28/06/01

28/07/01

27/08/01

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs





GRÁFICO 13 - Hidrogramas para o Período de Calibração 1995/1996 – Serra do Facão

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

01/08/95

31/08/95

30/09/95

30/10/95

29/11/95

29/12/95

28/01/96

27/02/96

28/03/96

27/04/96

27/05/96

26/06/96

26/07/96

25/08/96

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

01/09/96

01/10/96

31/10/96

30/11/96

30/12/96

29/01/97

28/02/97

30/03/97

29/04/97

29/05/97

28/06/97

28/07/97

27/08/97

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

450

01/09/97

01/10/97

31/10/97

30/11/97

30/12/97

29/01/98

28/02/98

30/03/98

29/04/98

29/05/98

28/06/98

28/07/98

27/08/98

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

01/09/98

01/10/98

31/10/98

30/11/98

30/12/98

29/01/99

28/02/99

30/03/99

29/04/99

29/05/99

28/06/99

28/07/99

27/08/99

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

01/09/99

01/10/99

31/10/99

30/11/99

30/12/99

29/01/00

28/02/00

29/03/00

28/04/00

28/05/00

27/06/00

27/07/00

26/08/00

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

50

100

150

200

250

300

350

400

01/09/00

01/10/00

31/10/00

30/11/00

30/12/00

29/01/01

28/02/01

30/03/01

29/04/01

29/05/01

28/06/01

28/07/01

27/08/01

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs





GRÁFICO 19 - Hidrogramas para o Período de Calibração 1995/1996 – Incremental Emborcação

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

01/08/95

31/08/95

30/09/95

30/10/95

29/11/95

29/12/95

28/01/96

27/02/96

28/03/96

27/04/96

27/05/96

26/06/96

26/07/96

25/08/96

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

2 000

01/09/96

01/10/96

31/10/96

30/11/96

30/12/96

29/01/97

28/02/97

30/03/97

29/04/97

29/05/97

28/06/97

28/07/97

27/08/97

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

01/09/97

01/10/97

31/10/97

30/11/97

30/12/97

29/01/98

28/02/98

30/03/98

29/04/98

29/05/98

28/06/98

28/07/98

27/08/98

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

01/09/98

01/10/98

31/10/98

30/11/98

30/12/98

29/01/99

28/02/99

30/03/99

29/04/99

29/05/99

28/06/99

28/07/99

27/08/99

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

01/09/99

01/10/99

31/10/99

30/11/99

30/12/99

29/01/00

28/02/00

29/03/00

28/04/00

28/05/00

27/06/00

27/07/00

26/08/00

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1 000

01/09/00

01/10/00

31/10/00

30/11/00

30/12/00

29/01/01

28/02/01

30/03/01

29/04/01

29/05/01

28/06/01

28/07/01

27/08/01

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs





GRÁFICO 25 - Hidrogramas para o Período de Calibração 1995/1996 – Nova Ponte

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

01/08/95

31/08/95

30/09/95

30/10/95

29/11/95

29/12/95

28/01/96

27/02/96

28/03/96

27/04/96

27/05/96

26/06/96

26/07/96

25/08/96

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

500

1 000

1 500

2 000

2 500

3 000

3 500

01/09/96

01/10/96

31/10/96

30/11/96

30/12/96

29/01/97

28/02/97

30/03/97

29/04/97

29/05/97

28/06/97

28/07/97

27/08/97

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

01/09/97

01/10/97

31/10/97

30/11/97

30/12/97

29/01/98

28/02/98

30/03/98

29/04/98

29/05/98

28/06/98

28/07/98

27/08/98

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

01/09/98

01/10/98

31/10/98

30/11/98

30/12/98

29/01/99

28/02/99

30/03/99

29/04/99

29/05/99

28/06/99

28/07/99

27/08/99

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

01/09/99

01/10/99

31/10/99

30/11/99

30/12/99

29/01/00

28/02/00

29/03/00

28/04/00

28/05/00

27/06/00

27/07/00

26/08/00

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

100

200

300

400

500

600

700

800

900

01/09/00

01/10/00

31/10/00

30/11/00

30/12/00

29/01/01

28/02/01

30/03/01

29/04/01

29/05/01

28/06/01

28/07/01

27/08/01

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs





GRÁFICO 31 - Hidrogramas para o Período de Calibração 1995/1996 – Incremental Itumbiara

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

01/08/95

31/08/95

30/09/95

30/10/95

29/11/95

29/12/95

28/01/96

27/02/96

28/03/96

27/04/96

27/05/96

26/06/96

26/07/96

25/08/96

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

2 000

2 200

01/09/96

01/10/96

31/10/96

30/11/96

30/12/96

29/01/97

28/02/97

30/03/97

29/04/97

29/05/97

28/06/97

28/07/97

27/08/97

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

01/09/97

01/10/97

31/10/97

30/11/97

30/12/97

29/01/98

28/02/98

30/03/98

29/04/98

29/05/98

28/06/98

28/07/98

27/08/98

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

01/09/98

01/10/98

31/10/98

30/11/98

30/12/98

29/01/99

28/02/99

30/03/99

29/04/99

29/05/99

28/06/99

28/07/99

27/08/99

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs






0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

1 800

01/09/99

01/10/99

31/10/99

30/11/99

30/12/99

29/01/00

28/02/00

29/03/00

28/04/00

28/05/00

27/06/00

27/07/00

26/08/00

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs


0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

2000

200

400

600

800

1 000

1 200

1 400

1 600

01/09/00

01/10/00

31/10/00

30/11/00

30/12/00

29/01/01

28/02/01

30/03/01

29/04/01

29/05/01

28/06/01

28/07/01

27/08/01

Chu

va (m

m)

Vazã

o (m

³/s)

Q basica calc

Q obs

Q calc

P obs




aplicaÇÃo de modelos de previsÃo de vazÕes a … · aplicaÇÃo de modelos de previsÃo de...

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