Vazão de projeto de barragens sob condições não estacionárias

Tendencias crescentes nas estatisticas de vazoes dos rios tem sido detectadas em series temporais no Brasil e no mundo. Devido as tendencias, especialmente nas vazoes maximas, ha preocupacao de que estruturas hidraulicas, como barragens, possam estar com sua seguranca comprometida. Sendo assim, o objetivo deste estudo e estimar a vazao de projeto de uma serie temporal nao estacionaria para baixa probabilidades (TR milenar), comparando seu valor com a vazao de projeto do vertedouro da barragem existente. A determinacao de uma variavel para baixa probabilidades, como a vazao de projeto, utiliza metodos com diversas aplicacoes nas ciencias ambientais, como mapas de inundacao e curvas intensidade, duracao e frequencia. Este estudo foi aplicado na estacao fluviometrica Abelardo Luz. A barragem analisada foi a PCH Ludesa, localizada no Estado de Santa Catarina. Doze series temporais de maximos diarios anuais foram construidas, variando o ano hidrologico. Os testes estatisticos Mann-Kendall e Pettit foram aplicados para avaliar a estacionariedade. Aplicou-se as distribuicoes GEV e Gumbel para estimar a vazao de projeto teorica, comparando-a com a vazao de projeto real. Os resultados indicam que as series temporais geradas sao nao estacionarias, com pontos de mudanca detectados. O modelo GEV se adequou melhor as series temporais, com parâmetro forma positivo. Em relacao a vazao de projeto, dependendo do modelo considerado, o fator de seguranca dessa barragem apresentou reducao. Percebeu-se tambem que a qualidade dos dados, bem como seu comprimento, sao fatores decisivos para estimar a vazao de projeto com menor grau de incerteza. Dams design flow estimation using non-stationary time series A B S T R A C T Increasing trends in streamflow statistics have been detected in time series in Brazil and worldwide. Due to trends, especially at maximum streamflow, there is concern that hydraulic structures, such as dams, may have their safety compromised. Therefore, the objective of this study is to estimate the design flow of a non-stationary time series for low probabilities (millennial TR), comparing its value with the design flow of the existing dam spillway. The determination of a variable for low probabilities, such as the project flow, uses methods with several applications in environmental sciences, such as flood maps and intensity, duration, and frequency curves. This study was applied at the gauging station Abelardo Luz and PCH Ludesa dam, located in the state of Santa Catarina. Twelve time series of annual maximum daily streamflow were built, varying the hydrological year. Mann-Kendall and Pettit statistical tests were applied to assess stationarity. The GEV and Gumbel distributions were applied to estimate the theoretical design flow, comparing it with the actual design flow. The results indicate that the time series generated are non-stationary, with change-points detected. The GEV model was better suited to the time series, with a positive shape parameter. In relation to the project flow, depending on the model considered, the safety factor of this dam decreased. It was also noticed that the quality of the data, as well as its length, are decisive factors for estimating the design flow with a lower degree of uncertainty. Keywords: Dam safety, design flow, stationarity, maximum streamflow time series.