Analysis of volumetric data from the Coremas and Mãe D’água dams in Paraíba

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i10.32397

Keywords:

Times series; Reservoirs; ARIMA model; El Niño; La Niña.

Abstract

The Paraíba State is inserted in a context of significant climatic variations, where in specific years, there is an abundance in the volume of water in the reservoirs. In others, the population suffers from the scarcity of this resource. In this sense, through the use of the technique of time series analysis, the present work analyzed the behavior of the volumetric level of the two main reservoirs of Paraíba, Coremas and Mãe D'água, located in the high backlands of Paraíba. The analyzed data were obtained from the Executive Agency for Water Management (AESA) site and the Climate Prediction Center (CPC) corresponding to monthly volumetric data from the dams as mentioned above and measurements of temperatures of anomalies in the ocean, respectively, from January 2013 to December 2021. For the analysis of the time series, the R 4.1.2 software was used, with the "forecast" package, making it possible to find and validate the best mathematical models to describe the behavior of the series of each weir, as well as make predictions for the possible behavior of the series until July 2022. From the results obtained, the best models for the historical series of the dams were ARIMA for the Coremas dam and ARIMA for the Mãe Dágua reservoir. In addition to these results, it was found that in times of El Niño, the water level in the dams was low, while in times of La Niña, an increase in the water level of the reservoirs was perceived.

References

AESA, Agência Executiva De Gestão Das Águas Do Estado Da Paraíba. (2022). http://www.aesa.pb.gov.br/aesa-website/

Araújo, J. C. de. (2003). Assoreamento em reservatórios do semi-árido: modelagem e validação. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 8(2), 39-56.

Barbosa, N. F. M., Stosic, B. D., Stosic, T., Lopes, P. M. O., Moura, G. B. de A. & Melo, J. S. P. (2014). Kernel Smoothing de dados de chuva no Nordeste. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 18(7), 742-747.

Bueno, R. de L. da S. (2011). Econometria das séries temporais. 2ªed., Cengarge Learning.

Chaves, L. C. G, Moura, W. B., Lima, A. L. & Araújo, M. C. (2022). Influência dos fenômenos El niño /La niña na variação do espelho d’água do Açude Castanhão, no Estado do Ceará. In Oliveira, R. J. de (Coord.), Recursos hídricos: Gestão, planejamento e técnicas em pesquisa (Vol. 2). Editora científica digital.

CPC, Climate Prediction Center (2022), https://origin.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ONI_v5.php

CPTEC/INPE, Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos / Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (2022). http://enos.cptec.inpe.br/#:~:text=A%20caracteriza%C3%A7%C3%A3o%20do%20ENOS%20%C3%A9,anomalia%20maior%20que%200%2C5

Ehlers, R. S. (2007) Análise de séries temporais. 4ªed. http://www.each.usp.br/rvicente/AnaliseDeSeriesTemporais.pdf

Feitosa, G. P.; Araújo, J. C. De & Barros, M. U. G. (2021). Different methods for measuring evaporation in a tropical reservoir: the case of the Gavião reservoir in the state of Ceará. Revista Caatinga, 34(2), p.410-421.

Francisco, P. R. M.& Santos, D. (2017). Climatologia do Estado da Paraíba (1ªed.). Editora da Universidade Federal de Campina Grande- EDUFCG.

Gomes, A. Y. da S. & Willegaignon, H. R. C. F. de. (2021). Efeitos da seca na Região Nordeste do Brasil. Brazilian Journal of Development, 7(8), 80608-80618.

Gujarati, D. N. & Porter, D. C. (2011). Econometria básica. (5ªed.). AMGH Editora Ltda.

Hyndman, R. J. & Khandakar, Y. (2008). Automatic time series forecasting: The forecast package for R. Journal of Statistical Software, 27(1), 1–22.

Lima, C.A.G. (2004). Análise e Sugestões para diretrizes de uso das disponibilidades hídricas superficiais da bacia hidrográfica do Rio Piancó, situada no Estado da Paraíba. [Tese de doutorado, Universidade Federal de Campina Grande]

Lopes, J. W. B, Araújo Neto, J. R. de & Pinheiro, E. A. R. (2015). Produção de sedimentos e assoreamento em reservatório no semi-árido: o caso do Açude Morengo, Ceará. Revista Geoambiente (online), n.24.

Medeiros, B. M, Aragão, de A., Silvino, G. da S., Medeiros, C. M. & Gondin, S. C. (2019). Avaliação do volume armazenado no açude Epitácio Pessoa (Boqueirão) no semiárido paraibano. In Pereira, A. I. de A. (Org.) Agronomia: elo da cadeia produtiva 4. (vol.4). Editora Atena.

Medeiros, R. M. de, Saboya, L. M. F., França, M. V. de, Holanda, R. M. de, Cunha Filho, M. & Araújo, W. R. de. (2022). Impactos das anomalias pluviais nas atividades agrícolas em Alagoa Nova e Lagoa Seca – Paraíba, Brasil. Research, Society and Development, 11(3), e32311326608.

Melo, V. da S. & Lima, L. M. (2021) Caracterização da chuva da microrregião de Catolé do Rocha no Estado da Paraíba baseada em estatística aplicada. Revista Brasileira de Meteorologia, 36(1), 97-106.

Morettin, P. A. & Toloi, C. M. C. (2006). Análise de séries temporais. (2ªed.). Egard Blucher.

Moura, E. M. de (2007). Avaliação da disponibilidade hídrica e da demanda hídrica no trecho do Rio Piranhas-Açu entre os açudes Coremas-Mãe D’água e Armando Ribeiro Gonçalves. [Dissertação de mestrado, Universidade Federal do Rio Grande do Norte]

Pires, A. P. N. (2019). Estrutura e objetivos da transposição do rio São Francisco: versões de uma mesma história, Geousp – Espaço e Tempo (Online), 23(1), 182-197.

Rodrigues, A. C. L., Celeste, A. B., Barbosa, R. L., Curi, W. F.& Curi, R. C. (2009). Influência dos reservatórios a montante do sistema Coremas-Mãe D’água no processo de outorga na bacia hidrográfica do Rio Piancó-PB. XVIII Simpósio Brasileiro de Recursos Hídricos.

Sáfadi, T. (2004). Uso de séries temporais na análise de vazão de água na represa de Furnas. Ciências Agrotec., Lavras, 28(1), 142-148.

Santos, C. A., Lima, A. M. M., Farias, M. H. C. S., Aires, U. R. V & Serrão, E. A. O. (2016). Análise estatística da não estacionariedade de séries temporais de vazão máxima anual diária na bacia hidrográfica do Rio Pardo. Holos, 32(7).

Santos, E. P. dos (2018). Análise temporal e histórica da distribuição dos reservatórios superficiais no Estado da Paraíba – BR. [Trabalho de conclusão de curso de Graduação, Universidade Federal da Paraíba].

Published

22/07/2022

How to Cite

MORAIS, A. C. da S.; BARBOSA, N. F. M. Analysis of volumetric data from the Coremas and Mãe D’água dams in Paraíba. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 10, p. e49111032397, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i10.32397. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/32397. Acesso em: 18 apr. 2024.

Issue

Section

Exact and Earth Sciences