Um dos grandes desafios para a gestão dos recursos hídricos é o conhecimento da disponibilidade hídrica em regiões, onde não se tem disponibilidade de dados hidrológicos. Diante disso, uma alternativa utilizada pelos órgãos gestores brasileiros afim de se obter informações hidrológicas, é a técnica de regionalização de vazões. Uma metodologia muito utilizada em estudos e trabalhos hidrológicos, é o método tradicional proposto pela Eletrobrás em 1985, o qual consiste na identificação de regiões hidrologicamente homogêneas e na geração de equações de regressão. Por outro lado, como uma nova proposta metodológica para a regionalização de vazões, a aprendizagem de máquina vem ganhando cada vez mais espaço nos estudos hidrológicos. Desta forma, objetivou-se com o presente trabalho regionalizar as vazões mínimas de permanência em 90% e 95% do tempo (Q 90 e Q 95 ) e médias de longa duração na bacia hidrográfica Tocantins-Araguaia utilizando o método tradicional e a modelagem de aprendizagem de máquina. Na metodologia tradicional, foi utilizada a regressão linear simples, considerando três variáveis independentes: a Peq, Peq 750 e área de drenagem. Já na aprendizagem de máquina, foram utilizados seis algoritmos: Randon Forest, Support Vector Machine, K-nearest neightbor, Earth, Modelo linear e Cubist, e três parâmetros de performance: LCCC, NSE e MAE. Para cada algoritmo, foram utilizadas 203 covariáveis (morfométricas, climáticas e de superfície) sendo estas inseridas nos modelos como o valor médio e o desvio padrão em cada área de drenagem, as quais passaram por um processo de seleção. Foram identificadas na bacia, 75 estações fluviométricas distribuídas em 5 regiões hidrologicamente homogêneas. Avaliando a sazonalidade das vazões, verifica-se que a adoção da mesma como fator de otimização dos recursos hídricos, proporciona um aumento na disponibilidade hídrica na bacia do Tocantins-Araguaia. A regionalização de vazões pelo método tradicional, apresentou ótimos ajustes estatísticos, sendo a Peq e a Peq 750 as variáveis que apresentaram maior poder explicativo da variação da Q 90 , Q 95 e Q mld . No processo de seleção das covariáveis para a modelagem de aprendizado de máquina, a Peq foi a variável que se mostrou com maior importância no processo de predição das vazões para a maioria dos modelos. Dentre os modelos de aprendizagem de máquina, os algoritmos linear e Earth não apresentaram desempenhos satisfatórios. O modelo cubist foi aquele que mostrou maior habilidade no processo de predição das vazões, podendo ser uma alternativa promissora para a técnica de regionalização de vazões. No entanto, mesmo sendo um modelo menos complexo, requerendo uma menor quantidade de variáveis, a regressão linear simples pelo método tradicional, apresentou desempenho similar ao apresentado pelo cubist. Palavras-chave: Disponibilidade hídrica. Regionalização de vazões. Aprendizagem de máquina.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.