Acoplamento one way do modelo atmosférico ao modelo hidrológico para a determinação de vazões – teste piloto em bacia(s) da região da rede.

A metodologia proposta para essa pesquisa apresenta as vantagens de incluir a chuva observada até o início da previsão e a previsão de chuva a partir deste instante. Além da integração dos modelos atmosféricos e hidrológicos, ainda pode ser explorada a combinação de duas metodologias tradicionais de previsão hidrológica: modelos conceituais chuva - vazão e modelos estocásticos. Assim, a previsão realizada é o resultado da combinação de três modelos. O modelo atmosférico, que prevê o comportamento da precipitação, tanto a quantidade quanto a variabilidade espaço-temporal, um modelo hidrológico que descreve a estrutura física da bacia em termos da topografia, vegetação e sistema de drenagem e um terceiro modelo, que é aplicado sobre os resultados do segundo, e que descreve o comportamento estatísticos das diferenças verificadas no passado, entre a vazão observada e a vazão estimada a partir do modelo chuva-vazão, reduzindo o seu erro no futuro.
Para o acoplamento dos modelos, inicialmente o modelo atmosférico fornece previsões climáticas de precipitação e demais variáveis atmosféricas, a partir das informações climáticas atuais. As previsões de precipitação são normalmente geradas com discretização temporal de algumas horas e o modelo hidrológico pode utilizá-las em valores horários ou em totais diários.
Após gerada, precipitação prevista é interpolada para a resolução do modelo hidrológico e inserida como dado de entrada no mesmo. Dessa forma, são geradas as previsões de vazão em valores médios horários ou diários, até o alcance máximo das previsões. Em seqüência, com base nos valores observados e previstos de períodos anteriores, é aplicado um modelo estocástico de previsão dos resíduos, sobre os valores médios da vazão prevista. Finalmente, obtém-se a previsão de vazões somando-se a vazão gerada pelo modelo hidrológico (Qprev) com os resíduos estimados (E), ou seja, Qcorr = Qprev + E.

Os modelos hidrológicos atualmente utilizados realizam previsões apenas com base nas vazões, introduzindo fundamentalmente componentes estatísticos sazonais e temporais de curto prazo na previsão, baseando-se na quantidade de água que já está nos rios. A previsão da vazão com base na precipitação observada permite estender o horizonte da previsão, ou melhorar a qualidade da previsão dentro de um determinado horizonte, considerando que existe um tempo de deslocamento da água entre a ocorrência da precipitação e a vazão na seção de interesse. Neste caso, normalmente, o horizonte máximo de previsão está limitado pelo tempo de concentração da bacia.
A inclusão de previsões de precipitação num modelo de previsão pode permitir estender o horizonte da previsão para além do tempo de concentração, e melhorar a qualidade da previsão dentro de horizontes determinados. Portanto, uma forma de aumentar a capacidade de previsão é o uso conjunto de modelos climáticos com modelos hidrológicos. Os primeiros prevendo a precipitação e variáveis climáticas futuras e o segundo reproduzindo as vazões nos rios.

O resultado principal será o desenvolvimento de um modelo integrado para geração de previsões de vazão auxiliar a sistemas de alerta e operação de reservatórios.