Análise comparativa de Índices de Seca no Monitoramento Hidrológico em Bacias do Semiárido Cearense
Autor(es):
Goncalves, Suellen Teixeira Nobre
Palavras Chaves:
Seca; Índice; Monitoramento
Ano de Publicação:
2021
Resumo:
O presente trabalho tem como objetivo avaliar a aplicabilidade dos índices de seca como instrumentos de monitoramento, para identificar a frequẽncia, intensidade e duração da seca hidrológica nas bacias dos reservatórios Banabuiú, Castanhão e Orós. As secas são fenômenos naturais e sua ocorrência está diretamente ligada ao déficit de precipitação em relação à uma média histórica. Elas podem ser classificadas em meteorológicas, agrícolas, hidrológicas e sócioeconômicas, de maneira que correspondem ao tipo de impacto gerado. A identificação das secas pode ser realizada por meio de índices, que tem por finalidade detectar os períodos de escassez ou de disponibilidade hídrica, através de equações. Desse modo, pode-se determinar a frequência, intensidade e duração dos episódios de seca. Nas últimas décadas, vários índices foram desenvolvidos, com a intenção de realizar o monitoramento dos diversos tipos de seca. Para que esse acompanhamento possa representar a realidade de uma localidade, os pesquisadores realizam padronizações e adaptações nos índices, pois cada região tem suas características e particularidades. Nesse contexto, o estado do Ceará apresenta uma distribuição irregular das chuvas, tanto temporalmente como espacialmente, essa variabilidade pode ocasionar períodos de maior escassez hídrica ou inundações. Diante da problemática enfrentada pelo Estado, o presente estudo avaliou os seguintes índices: Índice de Abastecimento de Água Superficial (SWSI), Índice de Recuperação de Seca (RDI), Índice de Seca de Escoamento Superficial (SDI), Índice Precipitação Padronizado (SPI) e Índice Seca de Demanda Evaporativa (EDDI), no monitoramento das secas dos reservatórios Castanhão, Orós e Banabuiú, para um período de 19 anos (2002 à 2020). Para todos os índices foi aplicada uma escala de 12 meses, e para o SPI e SDI essa escala foi expandida para 36 meses. A avaliação dos índices foi realizada com intuito de determinar se essas ferramentas tinham a capacidade de identificar a seca de acordo a sua severidade ou independente dela. Além disso, os índices também foram avaliados quanto aos critérios de robustez, tratabilidade, transparência, sofisticação, extensibilidade e dimensionabilidade. A análise dos resultados mostrou que o SWSI e o RDI comportam-se de maneira semelhante e apresentam correlações acima de70% para os reservatórios estudados. Entretanto, o RDI mostra-se defasado na identificação da seca, quando comparado ao SWSI. Em relação ao reconhecimento das secas, o SPI - 36 foi o índice mais responsivo na captura dos eventos de acordo com a sua magnitude, sendo também o que captou mais episódios de seca, independente da severidade. Além disso, os resultados dos critérios de avaliação mostraram que o SPI recebeu a maior pontuação total ponderada (118), seguido pelo SWSI (97), EDDI (95), SDI (95) e RDI (88). Dessa forma, concluiu-se que o SPI e o SWSI são os índices mais adequados para o monitoramento das condições de seca na área de estudo. De modo que, as informações fornecidas por estes índices podem ser incorporadas a políticas proativas, com foco na preparação e no planejamento das secas, proporcionando uma diminuição dos danos causados à economia e dos custos envolvidos na recuperação desses desastres.
Abstract:
The present work aims to evaluate the applicability of drought indices as monitoring instruments to identify the frequency, intensity and duration of hydrological drought in the basins of the Banabuiú, Castanhão and Orós reservoirs. Droughts are natural phenomena and their occurrence is directly linked to the rainfall deficit in relation to a historical average. They can be classified as meteorological, agricultural, hydrological and socioeconomic, so that they correspond to the type of impact generated. The identification of droughts can be carried out through indices, which aim to detect periods of scarcity or water availability, through equations. In this way, the frequency, intensity and duration of drought episodes can be determined. In recent decades, several indices have been developed, with the intention of monitoring the different types of drought. So that this monitoring can represent the reality of a location, the researchers carry out standardizations and adaptations in the indexes, as each region has its characteristics and particularities. In this context, the state of Ceará presents an irregular distribution of rainfall, both temporally and spatially, this variability can lead to periods of greater water scarcity or flooding. In view of the problems faced by the State, this study evaluated the following indexes: Surface Water Supply Index (SWSI), Drought Recovery Index (RDI), Surface Runoff Drought Index (SDI), Standardized Precipitation Index (SPI) and Evaporative Demand Dry Index (EDDI), for monitoring droughts in the Castanhão, Orós and Banabuiú reservoirs, for a period of 19 years (2002 to 2020). For all indices a 12-month scale was applied, and for the SPI and SDI this scale was expanded to 36 months. The evaluation of the indices was carried out in order to determine whether these tools were able to identify the drought according to its severity or independently of it. In addition, the indices were also evaluated in terms of robustness, treatability, transparency, sophistication, extensibility and scalability criteria. The analysis of the results showed that the SWSI and the RDI behave in a similar way and present correlations above 70% for the studied reservoirs. However, the RDI lags behind in identifying the drought, when compared to the SWSI. Regarding the recognition of droughts, the SPI - 36 was the most responsive index in capturing events according to their magnitude, being also the one that captured more episodes of drought, regardless of severity. In addition, the evaluation criteria results showed that SPI received the highest weighted total score (118), followed by SWSI (97), EDDI (95), SDI (95) and RDI (88). Thus, it was concluded that the SPI and SWSI are the most suitable indices for monitoring drought conditions in the study area. Thus, the information provided by these indices can be incorporated into proactive policies, focusing on drought preparation and planning, providing a reduction in the damage caused to the economy and the costs involved in recovering from these disasters.
Tipo do Trabalho:
Dissertação
Referência:
Goncalves, Suellen Teixeira Nobre. Análise comparativa de Índices de Seca no Monitoramento Hidrológico em Bacias do Semiárido Cearense. 2021. 118 f. Dissertação (Mestrado Acadêmico ou Profissional em 2021) - Universidade Estadual do Ceará, Fortaleza, 2021. Disponível em: Acesso em: 5 de maio de 2024
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