Modelos de regressão para simulação de vazões afluentes ao Reservatório Capivari, PR

Código

II-FLUHIDROS0036

Autores

Danieli Mara Ferreira, Maria Fernanda Dames dos Santos Lima, José Eduardo Gonçalves, Cássia Silmara Aver Paranhos, RAFAEL SCHINOFF MERCIO PEREIRA

Tema

02 - Modelagem física e numérica de escoamentos

Resumo

A simulação de vazões em sistemas hídricos desempenha um papel fundamental nas atividades de planejamento e gestão. Essa variável resulta da integração de diversos aspectos da bacia hidrográfica e sua previsão é comumente realizada por meio de modelos baseados em processos físicos e descritos por equações diferenciais. No entanto, abordagens de aprendizado de máquina tem surgido nesse contexto, em que os complexos padrões são avaliados através de relações estatísticas. Neste estudo, foram aplicados 14 modelos de regressão que relacionam de forma linear e não-linear a precipitação, a evapotranspiração e as vazões observadas em instantes anteriores para reproduzir a vazão afluente ao reservatório Capivari, no Paraná. Esse reservatório é utilizado para geração de energia hidrelétrica pela Companhia Paranaense de Energia (COPEL) na Usina Hidrelétrica Governador Parigot de Souza. Os experimentos incluíram avaliações com pré-processamento das variáveis, validação cruzada e ajuste de hiperparâmetros, além da comparação de diversas métricas de desempenho. Os resultados demonstram que as técnicas baseadas em aprendizado de máquina são capazes de reproduzir a evolução temporal das vazões em diferentes condições de escoamento, apresentando erros médios absolutos de até 6 m³/s durante o período chuvoso. Dessa forma, essa abordagem serve como suporte às ferramentas de operação e segurança envolvidas na gestão hídrica.