Impactos da precipitação e do uso do solo nas tendências das vazões na bacia hidrográfica do Rio Grande

Abstract

As mudanças no clima associadas à variabilidade da precipitação e às alterações no uso e cobertura do solo consistem em importantes condicionantes da disponibilidade dos recursos hídricos pelo mundo, em especial das tendências no regime de vazões das bacias hidrográficas. O Brasil possui várias bacias hidrográficas de relevante importância econômica e social, dentre as quais, destaca-se a bacia hidrográfica do rio Grande (BHRG), afluente da margem esquerda do rio Paraná. Esta bacia localiza-se entre os estados de Minas Gerais e São Paulo, uma região estratégica do país, em que as atividades socioeconomicas têm papel relevante sobre a economia brasileira. O objetivo geral do presente trabalho foi analisar e caracterizar os impactos da precipitação e alterações do uso e cobertura do solo sobre as tendências temporais das vazões médias e mínimas de 12 áreas de drenagem da BHRG. Utilizaram-se dados de precipitação e vazão na área da BHRG, disponibilizados pela ANA (Agência Nacional de Águas), correspondentes ao período entre 1940 a 2010. Os dados de uso do solo foram provenientes do Grupo de Pesquisa em Interação Atmosfera-Biosfera da UFV. Aplicaram-se, nas séries de dados hidrológicos de cada área de drenagem, os testes estatísticos de Mann-Kendall (identificação da tendência), Pettitt (identificação do ponto de mudança) e Spearman rho (identificação da força de correlação entre duas variáveis). Também foram isolados os efeitos da precipitação sobre a vazão, através de um modelo chuva-vazão, por intermédio da curva de regressão tipo LOESS (Suavização de Dispersão Localmente Ponderada) entre o Índice de Precipitação Antecedente (API) e a vazão. Os resultados indicaram que, na maior parte da BHRG, entre 1940 e 2010, as vazões médias e mínimas (Q 7 ) apresentaram tendência de crescimento e que o principal responsável para a tendência de aumento nas vazões é a variabilidade natural da precipitação. As alterações de uso do solo apresentaram menor influência sobre as vazões.

Climate change associated with precipitation variability and land use and land cover changes are important determinants of the water availability in the world, especially of the trends in river flow regime. Brazil has several hydrographic basins with economic and social importance, including the BHRG (Grande River Hydrographic Basin), a tributary of the left bank of the Paraná River. This basin is located between the states of Minas Gerais and São Paulo, a strategic region of the country, where socioeconomic activities have a significant role in the Brazilian economy. The general objective of this work was to analyze and characterize the impacts of precipitation and land use and land cover changes on the temporal trends of medium and minimum flows of 12 drainage areas in the Grande river hydrographic basin. Precipitation and flow data from the BHRG area were used, made available by the National Water Agency (ANA), corresponding to the period between 1940 and 2010. Soil use data come from the Research Group on Atmosphere-Biosphere Interaction from the UFV. The statistical tests of Mann-Kendall (trend identification), Pettitt (point of change identification) and Spearman rho (identification of the correlation force between two variables) were applied in the hydrological data series of each drainage area. The effects of precipitation on flow were also isolated through a rain-flow model, using the LOESS regression curve (Locally Weighted Dispersion Smoothing) between API (Antecedent Precipitation Index) and flow. The results indicated that, in most of the BHRG, between 1940 and 2010, the medium and minimum flows (Q 7 ) presented growth trend and that the main responsible for the increasing trend in the flows is the natural variability of precipitation. The land-use changes had lower influence on flow rates.