Streamflow regionalization for the Mortes River Basin upstream from the Funil Hydropower Plant, MG Translated title: Regionalização de vazões para a bacia hidrográfica do Rio das Mortes a montante da Usina Hidrelétrica do Funil, MG

Abstract

Abstract Maximum and minimum streamflow are fundamental for water resource management, especially for water rights. However, lack of monitoring and scarce streamflow data limit such studies. Streamflow regionalization is a useful tool to overcome these limitations. The study developed models for regionalization of the maximum and minimum reference streamflows for the Mortes River Basin (MRB) (Water Resources Planning and Management Unit - GD2), Southern Minas Gerais State. The study used long-term streamflow historical series provided by the Brazilian National Water Agency (ANA). Previous exploratory analysis was performed, and it was observed that the streamflow series are stationary according to the Mann-Kendall test. The estimation of the streamflow for different return periods (RP) was performed by fitting Probability Density Functions (PDFs) that were tested by the Anderson-Darling (AD) test. The Generalized Extreme Values (GEV) and Wakeby were the most appropriate PDFs for maximum and minimum streamflows, respectively. The streamflow models were fitted using a power regression procedure, considering the drainage area of the watersheds as inputs. The fittings reached the coefficient of determination (R2) greater than 0.90. Thus, the streamflow regionalization models demonstrated good performance and are a potential tool to be used for water resource management in the studied basin.

Translated abstract

Resumo Vazões máximas e mínimas são fundamentais para a gestão dos recursos hídricos, especialmente para outorga de uso da água. Entretanto, a falta de monitoramento e a escassez de dados de vazão são fatores limitantes para tais estudos. Para contornar tal dificuldade, uma das ferramentas mais utilizadas é a regionalização de vazões. O objetivo neste estudo foi desenvolver modelos de regionalização para vazões máximas e mínimas de referênciapara a bacia hidrográfica do Rio das Mortes (MRB) (Unidade de Planejamento e Gestão dos Recursos Hídricos - GD2), sul do estado de Minas Gerais. As séries históricas de vazão de longo termo utilizadas foram disponibilizada pela Agência Nacional das Águas (ANA). Uma análise exploratório preliminar foi realizada, bem como a análise da estacionariedade das séries por meio do teste de tendências de Mann-Kendall. As Funções Densidade de Probabilidade (PDFs) com diferentes números de parâmetros foram utilizadas para estimar as vazões mínimas e máximas associadas a diferentes tempos de retorno e a performance foi avaliada por meio do teste de Anderson-Darling. A Generalized Extreme Values e Wakeby foram as distribuições mais apropriadas para vazões máximas e mínimas, respectivamente. O modelo de regressão para vazões foi ajustado utilizando como variável independente a área de drenagem das estações fluviométricas, sendo que os coeficientes de determinação obtidos foram superiores a 0,90. Desta forma, os modelos de regionalização demonstraram uma boa performance e são uma ferramenta potencial para ser utilizada na gestão dos recursos hídricos.