Impacto da não-estacionalidade sobre os recursos hídricos

Nestas últimas semanas apresentamos quais as principais causas das séries hidrológicas mostrarem comportamento não-estacionário, que são uma ou mais das seguintes causas: (a) mudança climática; (b) variabilidade climática; (c) uso do solo. Neste artigo vamos discutir como isto pode afetar a gestão e a sustentabilidade dos recursos hídricos.
O ser humano está acostumado com sazonalidade (variação ao longo dos meses) da chuva e da vazão dos rios e pouco acostumado com grandes variabilidades do comportamento ao longo dos anos. Como mencionamos anteriormente existem mudanças maiores em seqüências de anos. Isto é captado pelos projetos quando se dimensiona o uso dos recursos hídricos por meio da série de hidrológica.
Um projeto de abastecimento de água calcula qual o volume de regularização utilizando a série histórica que o usuário dispõe. Quando a série é curta (< 15 anos) é provável que a mesma não capte de forma representativa o comportamento hidrológico e o reservatório possa estar sub ou super dimensionado. Da mesma forma quando se dimensiona uma hidrelétrica, um projeto de irrigação, a drenagem de uma cidade e mesmo o vertedor de segurança de uma barragem. O princípio do dimensionamento em recursos hídricos é de que a série do passado é representativa (pelo menos nas estatísticas, como média e desvio padrão) do que ocorrerá no futuro. Portanto, devido a não-estacionalidade observada em muitas séries as obras de recursos hídricos podem possuir um risco maior que o utilizado no seu dimensionamento. Por exemplo, ao dimensionar o volume de um reservatório pode-se admitir um risco de 1%, no entanto, se a série não representar de forma adequada o que deverá acontecer no futuro o risco pode ser maior ou menor que o obtido. Para exemplificar isto, veja o caso do Rio Grande do Sul na bacia do rio Uruguai. Ocorreu uma seca da década de 1942 a 1951 onde em todos os anos deste período a precipitação anual foi menor que a média do período 1924 a 1990. Quando são utilizados os dados de 1951 a 1990, cerca de 40 anos para dimensionar um reservatório, o volume estimado é metade do obtido com a série da década de 40. Portanto, é de esperar que uma década como esta ocorra no futuro e o risco de falha seja muito maior que o projetado, criando riscos importantes na infra-estrutura do Estado. Um outro exemplo importante é o que acontece no setor elétrico brasileiro. Observa-se que na maioria dos rios da bacia do rio da Prata ocorreu um aumento de vazão depois de 1970, principalmente na bacia do rio Paraná, onde se encontra a maioria dos reservatórios de energia, portanto grande parte da capacidade instalada hidrelétrica brasileira. Neste período, para a mesma capacidade instalada foi possível gerar mais energia, aumentando o fator de capacidade (proporção de energia média gerada com relação a sua capacidade máxima) dos reservatórios naturalmente, mas será esta energia permanente ou poderá no futuro retornar aos fatores de capacidade de antes de 1970? Como o setor elétrico calcula a energia firme com base no histórico e, este histórico pode se alterar devido a: mudança climática, variabilidade climática e uso do solo, será correto dizer que a energia futura é igual a da série que iniciou em 1930 (ano que inicia a série para cálculo energético)? O efeito que esta incerteza pode produzir na produção energética brasileira pode ser muito grande, já que se os patamares antes de 70 voltarem a se repetir. Será que estamos preparados para isto? A incerteza é a diferença entre as estatísticas da população e da amostra, que neste caso, são nossa vazão histórica. Como se observa, os impactos podem ser altos e poderão necessitar de investimentos importantes para reduzir seu impacto futuro. Nos próximos artigos vamos discutir como os métodos de identificação da não-estacionalidade das séries, métodos para procurar retirar a não-estacionalidade nos estudos e como estas incertezas podem ser mitigadas ou avaliadas com antecedência.

About Prof. PhD Carlos E. M. Tucci

Engenheiro civil, MSc, PhD, professor aposentado do IPH-UFRGS, sócio-fundador da Rhama Consultoria Ambiental. Autor de mais de 300 artigos científicos, livros, capítulos de livros. Experiência de mais de 40 anos na área, com atuação junto a empresas e entidades nacionais e internacionais como: Unesco, Banco Mundial, BID, ANEEL, ANA, Itaipu, entre outros. Premiado em 2011 pela International Association of Hydrological Sciences.

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