Clima-SINFERAH · MIDR · SEDEC · DPM
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Estudo concluído (resultados congelados) · interface em validação interna · atualizado em 30/09/2026
Sistema Clima-SIN · plataforma FERAH

Cheias de projeto e segurança de barragens sob mudança do clima

O que 25 modelos climáticos e 4 cenários de emissão projetam para as vazões afluentes aos reservatórios do Sistema Interligado Nacional

Estudo concluído: resultados congelados em 11/09/2026 (v1.0) e 13/09/2026 (relatório integrado) Nota técnica em minuta · interface em desenvolvimento Atualizado em 30/09/2026

Toda barragem em operação foi dimensionada supondo que o regime de cheias flutua em torno de um envelope estável. O Clima-SIN mede quanto essa premissa resiste ao clima projetado: simula, dia a dia, as vazões naturais que chegam a 163 reservatórios do SIN até 2100 e pergunta quanto muda a vazão média, quanto pioram as estiagens e, sobretudo, quanto cresce a cheia de projeto que os vertedouros precisam verter.

A resposta vem com a sua incerteza medida. E vem com o alcance declarado: o estudo diz onde a solicitação hidrológica cresce e quais reservatórios merecem revisão prioritária. Não diz que uma barragem está insegura.

Onde a cheia de projeto cresce. Mudança mediana do conjunto de 25 modelos climáticos na cheia de 100 anos, por reservatório, no cenário mais quente ao fim do século. Figura elaborada em 30/09/2026 a partir dos resultados congelados (v1.0).Ampliar figura
163
reservatórios do SIN catalogados e hidrorreferenciados na BHO; 147 calibrados, 136 analisados para cheias de projeto
25 × 4
modelos climáticos globais × cenários de emissão (NEX-GDDP-CMIP6): 29.850 arquivos-ano, 3,87 TB lidos
4.116
calibrações diárias (7 modelos chuva-vazão × 4 funções objetivo); NSE de validação mediano do melhor ajuste 0,855
1931→2100
vazão natural observada do ONS desde 1931 e séries diárias simuladas até o fim do século, por cenário
Problema e importância

A cheia de projeto deixou de ser um número fixo

A hidrologia de projeto sempre partiu de uma hipótese cômoda: a série histórica de vazões representa o futuro. Com ela, estima-se a cheia de 1.000 ou de 10.000 anos a partir de algumas décadas de registro, dimensiona-se o vertedouro e supõe-se que a proteção oferecida no dia da inauguração se mantém ao longo de toda a vida da estrutura. A literatura científica contesta essa hipótese há quase duas décadas, e as projeções climáticas indicam que, em boa parte do Brasil, as cheias mais raras são justamente as que mais mudam.

Para quem trabalha com prevenção e mitigação de desastres, a pergunta é prática. A Política Nacional de Segurança de Barragens (Lei nº 12.334/2010) exige que a segurança seja avaliada ao longo da vida útil da estrutura. Os critérios de projeto do setor elétrico fixam a cheia de projeto em tempos de retorno de 1.000 anos a cheia máxima provável, conforme o porte e o risco. Se a vazão associada a esses tempos de retorno cresce, a mesma estrutura passa a enfrentar solicitações mais frequentes do que aquelas para as quais foi dimensionada.

O Clima-SIN foi construído para responder a essa pergunta com dados públicos e método reprodutível. Ele parte de um estudo anterior, em escala mensal e com 8 modelos climáticos, e o refaz em escala diária, com 25 modelos, quatro cenários, sete modelos chuva-vazão e uma análise de frequência que mede a própria incerteza estatística.

O que esta página apresenta

  • Quanto mudam a vazão média, as estiagens e as cheias de projeto dos reservatórios do SIN em cada cenário e período.
  • Em que frequência a cheia que hoje é a de 1.000 anos passa a ocorrer, e com que faixa de incerteza.
  • Onde a solicitação hidrológica se aproxima da capacidade registrada dos vertedouros, como indicador de prioridade de estudo.
  • Quanto disso é robusto à escolha estatística, ao modelo climático e ao modelo hidrológico.
  • O que o estudo não diz: probabilidade de galgamento, risco ou insuficiência de qualquer vertedouro.
Vista da barragem principal da Usina Hidrelétrica de Itaipu Binacional, com a crista, os condutos forçados, a casa de força e o rio Paraná a jusante, sob céu com nuvens.
Usina Hidrelétrica de Itaipu, rio Paraná. Foto: Deni Williams (Wikimedia Commons, CC BY 2.0). Imagem ilustrativa; Itaipu é um dos 163 reservatórios do estudo.
Os resultados em números

Estiagens piores em quase todo o país, cheias raras maiores no Sul e no Sudeste

Mediana entre os reservatórios com calibração confiável, cenário SSP5-8.5, fim do século (2071–2100) em relação a 1985–2014, correção de viés por mapeamento de quantis. Os valores dos demais cenários e períodos estão nas figuras desta página e no sistema.

+21%
na cheia de 100 anos

Aumento em 94% dos reservatórios; concordância de sinal entre os 25 modelos climáticos de 0,82. Na cheia de 10.000 anos: +26%, o indicador de maior acordo de todo o estudo (0,84).

7,6×
mais frequente a cheia de 1.000 anos

O limiar que hoje é excedido em média a cada 1.000 anos passa a ser excedido a cada 131 anos na mediana entre 136 usinas. A faixa entre o percentil 10 e o 90 vai de 11 a 3.677 anos: o número é mal determinado por construção.

−16%
na vazão mínima de 7 dias (Q7,10)

As estiagens pioram em 83% a 96% dos reservatórios conforme o cenário. A Q95 cai 14%. A vazão média quase não muda no agregado (−3%) porque o país se divide: Norte −29%, Sul +21%.

72
reservatórios com solicitação acima da capacidade registrada

De 125 com capacidade pública de vertedouro, 38 já têm hoje a cheia de 10.000 anos da afluência natural acima da capacidade cadastrada; ao fim do século, na mediana do conjunto, são 72, e 35 cruzam a unidade apenas no futuro. Indicador de prioridade de estudo, não de risco.

56–82%
da incerteza vem do modelo climático

O modelo chuva-vazão responde por 4% a 9% e a função objetivo por praticamente nada. A conclusão sobre a direção da mudança sobrevive a todas as escolhas estatísticas testadas; o nível da vazão de projeto, não.

200 anos
é onde o sinal é mais robusto

A fração de usinas em que a mudança supera todas as incertezas medidas chega a 38% na cheia de 200 anos e cai para 18% na de 10.000. O melhor lugar para afirmar que a cheia de projeto está mudando é a faixa de cem a duzentos anos.

Fontes: nota técnica do Clima-SIN (minuta de 11/09/2026, resultados v1.0) e relatório integrado sobre cheias de projeto (versão de dados 2026.09.003, 13/09/2026). Todos os números desta página saem das tabelas congeladas do estudo; nenhum foi digitado à mão.

O mapa da mudança

Quatro cenários, dois indicadores, um mesmo desenho

Em todos os cenários a geografia se repete: as estiagens (Q7,10) pioram do Norte ao Sudeste, e as cheias de projeto crescem sobretudo nas bacias do Sul e do Sudeste. O que muda entre os cenários é a intensidade. Mesmo no SSP1-2.6, o mundo que cumpre o Acordo de Paris, a cheia de 100 anos sobe 10% na mediana.

Estiagem e cheia, por cenário. Mediana do conjunto de 25 modelos por reservatório, 2071–2100 contra 1985–2014. Azul indica mais vazão, vermelho menos; o tamanho do círculo é a área da bacia.Ampliar figura

Por subsistema, vazão média (SSP5-8.5, 2071–2100)

SubsistemanΔ vazão médiaΔ Q7,10Δ cheia de 10.000 anos
Norte7−29%−28%+2%
Nordeste8−2%−2%+8%
Sudeste/Centro-Oeste87−5%−5%+22%
Sul25+21%+4%+41%

Mediana entre reservatórios do subsistema. Fonte: nota técnica, seções 7.3 e 7.4 (v1.0). Mesmo no Sul, onde a média sobe 21%, a Q7,10 sobe só 4%: o ganho vem das cheias, não da estiagem.

Como ler o mapa

  • Cada círculo é um reservatório; o valor é a mediana entre os 25 modelos climáticos da mudança relativa entre 2071–2100 e 1985–2014, simulada com o mesmo modelo hidrológico e o mesmo modelo climático nos dois períodos.
  • A vazão de projeto futura é o quantil observado multiplicado pela mudança relativa, porque os modelos reproduzem bem a média e as estiagens, mas subestimam as cheias raras (razão 0,85 na cheia de 100 anos).
  • Nas grandes bacias do Norte e do Paraná os modelos climáticos discordam do próprio sinal (concordância de 0,52 a 0,56 em Itaipu, Tucuruí e Pimental); ali a leitura defensável é "não sabemos", não "não muda".
  • A cor segue a convenção do estudo: azul para aumento de vazão, vermelho para redução. A troca de tema da página não altera essas cores.
Cheias de projeto

Quanto mais rara a cheia, maior a mudança. E a frequência muda mais que a magnitude

O aumento é monotônico com o tempo de retorno: a cheia de 2 anos sobe 7% e a de 10.000 anos sobe 26% no cenário mais quente. Isso significa que a faixa de projeto é a mais afetada, não a menos, e que as estatísticas de tendência nas séries observadas, dominadas pelas cheias frequentes, são o pior lugar para procurar o sinal.

O sinal cresce com a raridade. Mediana entre reservatórios do fator de mudança do conjunto, 2071–2100 contra 1985–2014, por cenário; a faixa é o intervalo interquartil entre reservatórios no SSP5-8.5.Ampliar figura
Ao longo do século. O sinal das estiagens já está posto no primeiro período e cresce devagar; o das cheias raras cresce mais depressa. SSP5-8.5, mediana entre reservatórios.Ampliar figura
Tempo de retorno equivalente. Mediana entre 136 usinas, 2071–2100, sobre a grade de modelo climático × família de distribuição × estimador. A mesma mudança dita de duas formas: "+26% na vazão da cheia de 1.000 anos" e "7,6 vezes mais frequente" descrevem o mesmo resultado e comunicam magnitudes muito diferentes. Fonte: relatório integrado (2026.09.003).Ampliar figura
Três advertências acompanham o tempo de retorno equivalente. Ele é mal determinado por construção (10% de incerteza no fator climático implica cerca de 33% no tempo de retorno de um evento de 100 anos); é potencialmente inflado, porque foi calculado sobre janelas de 30 anos, e deve ser lido como limite superior; e supõe que cada janela representa um clima estacionário. Por isso o estudo sempre o reporta com a faixa, nunca como número único.
Segurança de barragens

A solicitação hidrológica contra a capacidade registrada dos vertedouros

Com as capacidades dos órgãos extravasores obtidas da fonte oficial, os Cadastros de Informações Operacionais Hidráulicas do ONS, o estudo compara a vazão de projeto da afluência natural com a capacidade de defluência de 125 reservatórios. A razão serve para priorizar a revisão do estudo de cheias de cada empreendimento. Não mede risco de galgamento.

Hoje e ao fim do século. Razão entre a cheia de 10.000 anos da afluência natural média diária e a capacidade registrada do extravasor, para os 48 maiores valores futuros. Cinza: observado (1931–2024); azul: 2071–2100 no SSP5-8.5, mediana do conjunto; triângulo: cruza a unidade só no futuro. Fonte: resultados v1.0.Ampliar figura

A tabela oficial, em resumo (cheia de 10.000 anos, SSP5-8.5, 2071–2100)

hojeSSP2-4.5 P50SSP5-8.5 P50SSP5-8.5 P90
razão mediana0,860,991,041,43
reservatórios acima de 1 (de 125)385972105

Fonte: nota técnica, seção 7.4 (v1.0). Com a conversão para pico instantâneo medida na telemetria da ANA, a razão mediana futura passa de 1,05 para 1,10 e a contagem de 72 para 75 nas 116 usinas do relatório integrado.

Trinta e oito reservatórios já operam hoje acima da capacidade registrada

Encabeçados por Corumbá-4 (2,21), Chavantes (1,84), Ourinhos (1,71), Bariri (1,64), Paulo Afonso 4 (1,54), Passo Fundo (1,50), Passo Real e Barra Bonita (1,46). Quase todos são usinas a fio d'água do Paranapanema, do Tietê e do Jacuí. Treze têm capacidade cadastrada abaixo da cheia de 100 anos observada, indício de que o cadastro registra a capacidade no nível máximo normal e não no maximorum: um problema de cadastro, não de estrutura.

Sete conceitos que não são a mesma coisa

Entre "a vazão máxima aumentou" e "a barragem está em risco" há sete etapas. O estudo alcança as duas primeiras e parte da terceira.

1Solicitação hidrológicaa vazão afluente natural mudasim
2Excedência de limiara vazão supera um valor fixo com outra frequênciasim
3Capacidade do extravasorquanto a estrutura verte em função do nívelparcial
4Resposta do reservatórioamortecimento, nível inicial, operaçãonão
5Galgamentoo nível supera a cristanão
6Probabilidade de falhao galgamento leva à rupturanão
7Riscofalha combinada com consequênciasnão

O que os resultados sustentam dizer

  • "Aumento projetado da solicitação hidrológica de X%, com faixa de A a B."
  • "Prioridade para revisão do estudo de cheias."
  • "Necessidade de avaliação hidráulica e de operação."
  • "O limiar da cheia de mil anos passa a ser excedido com frequência N vezes maior."
  • "Elevada incerteza que demanda aprofundamento."

O que os resultados não sustentam dizer

  • "A cheia de projeto passa a ser Y m³/s."
  • "O vertedouro está subdimensionado."
  • "Risco de rompimento."
  • "A probabilidade de galgamento multiplicou-se por N."
  • "Não há evidência de problema."

A variável de decisão correta é o nível máximo do reservatório, não a vazão afluente. O estudo produz vazão afluente e não propõe alteração de classificação regulatória de nenhuma barragem.

Regiões e robustez

O gradiente regional é forte e vai nas duas direções

Na cheia de 1.000 anos, o subsistema Sul projeta +40% com 62% das usinas em sinal robusto; o Norte projeta −6%, sem nenhuma. O relatório reporta a redução do Norte com o mesmo destaque do aumento do Sul, e registra que, para o Norte e o Nordeste, a conclusão defensável é "não sabemos".

Por subsistema e por região hidrográfica. Mudança mediana na cheia de 1.000 anos, SSP5-8.5, 2071–2100, e a fração de usinas em que a mudança supera todas as incertezas medidas. Fonte: relatório integrado.Ampliar figura
O sinal vence a estatística, mas não o desacordo entre modelos climáticos. A robustez tem um máximo na cheia de 200 anos. SSP5-8.5, 2071–2100, 136 usinas.Ampliar figura
A estatística decide o número; o clima decide a mudança. Índices de Sobol de primeira ordem dentro de cada reservatório, mediana entre 136. É a razão pela qual o produto defensável do estudo é o fator de mudança, e não a vazão em m³/s.Ampliar figura
Consequência prática. Na cheia de 1.000 anos, a escolha da distribuição de probabilidade explica 42% da variância do nível da vazão de projeto, quase o mesmo que o modelo climático (41%). Já na variância do fator de mudança a distribuição explica 4,5% e o modelo climático 65%. Aplicar o fator de mudança sobre a cheia de projeto documentada de cada empreendimento, e não o nível estimado pelo estudo, é a recomendação de maior valor prático do relatório.
O que a série observada diz

Três verificações que mudaram a leitura dos resultados

Antes de projetar, o estudo auditou o próprio dado. As séries de vazão natural do ONS não são estacionárias; o fator pico/média diária de manual superestima o pico no Brasil; e nenhum modelo chuva-vazão serve para todos os reservatórios.

A vazão cai onde a chuva não cai. Dos 62 reservatórios com queda significativa da vazão média, 55 têm chuva sem tendência; 111 de 141 séries têm degrau, concentrado em 1993–1996 e 2010–2013. A série carrega sinal não climático (uso consuntivo, uso do solo, método de reconstituição). As projeções não são contaminadas, porque o fator de mudança é razão entre dois períodos simulados; os níveis absolutos são.Ampliar figura
O fator de pico medido no dado. Em 1.149 estação-ano de telemetria sub-diária, a razão mediana vai de 1,34 em bacias de até 500 km² a 1,00 acima de 200 mil km². A fórmula clássica de Fuller pediria +14% numa bacia de 50 mil km², contra +3% medidos. Nas bacias do SIN o fator aplicado vale 1,04 na mediana.Ampliar figura
Nenhum modelo serve para tudo. O SAC-SMA vence em 68 dos 147 reservatórios, mas seis outros modelos vencem nos demais 79. A hipótese de que os parâmetros calibrados valem num clima diferente falha em 55% dos reservatórios, sem direção sistemática: o erro tende a cancelar na mediana nacional e não cancela na usina individual.Ampliar figura
Conheça o sistema

As telas do Clima-SIN, como estão hoje

Capturas reais da versão em desenvolvimento, feitas em 30/09/2026 no ambiente interno do DPM. O sistema roda na plataforma FERAH e serve os resultados congelados: a síntese nacional, a tabela de segurança de barragem, a análise de frequência do conjunto e a página de cada reservatório. Selecione uma imagem para ampliar.

Nacional. A síntese por subsistema e bacia, com seletores de indicador, cenário e período, e a tabela oficial de segurança de barragem: vazões de projeto hoje e no futuro, com a faixa entre modelos e a razão contra o vertedouro onde há valor público.Ampliar imagem
Vazão de projeto pelo conjunto. Quatro estimadores lado a lado, a distribuição escolhida pelos dados e a razão contra o vertedouro, em média diária ou pico instantâneo.Ampliar imagem
Auditorias à vista. A razão simulado/observado por indicador e o selo de estacionariedade ficam na interface, ao lado dos resultados que qualificam.Ampliar imagem
Reservatório. A base de cada projeção: a vazão natural observada desde 1931, o regime mensal e a qualidade da calibração de cada modelo naquele reservatório.Ampliar imagem
Frequência e segurança, por reservatório. As quatro distribuições ajustadas às máximas anuais e a tabela de segurança para cada cenário e período, com a fonte da capacidade do vertedouro citada.Ampliar imagem
Visão geral. O estado do acervo e a tabela nacional por indicador, cenário e período, com a fração de reservatórios em redução.Ampliar imagem

Nas capturas, o endereço interno do banco de dados foi ocultado. As tabelas exibem os mesmos valores dos arquivos congelados.

Como funciona

Da projeção climática à vazão de projeto, em uma cadeia auditada

Cada etapa grava resultados incrementalmente e é retomável. Nenhuma etapa sobrescreve a anterior sem ordem explícita, e cada decisão metodológica está registrada com a alternativa descartada.

Ler o diagrama em texto
  1. Dados observados. Vazão natural diária do ONS desde 1931 para 163 reservatórios (costurada da exportação do estudo anterior e dos dados abertos, auditada contra o SAR/ANA); chuva e evapotranspiração médias de bacia da grade Xavier/BR-DWGD (validadas contra recomposição independente, r = 0,999); bacia total a montante pela topologia da BHO 2017 5k; capacidade dos extravasores dos Cadastros de Informações Operacionais Hidráulicas do ONS (127 reservatórios, 119 diretamente do cadastro); fator pico/média diária medido na telemetria sub-diária da ANA.
  2. Calibração. Sete modelos chuva-vazão diários por quatro funções objetivo, busca DDS com 5.000 avaliações, partição cronológica 70/30. Só entram na síntese os ajustes com NSE e KGE de validação acima de 0,5; nos indicadores de cheia, só os que reproduzem a cheia de 100 anos observada dentro de 30 a 40%. Auditoria de estacionariedade das séries observadas (Mann-Kendall com correção de autocorrelação, Sen, Pettitt).
  3. Projeções. 25 modelos climáticos do NEX-GDDP-CMIP6 nos cenários SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0 e SSP5-8.5, reduzidos à média de cada bacia no ato da leitura; correção de viés por mapeamento de quantis com preservação da tendência (QDM), com escalonamento linear e deltas mensais como sensibilidade; simulação diária de 1961 a 2100 com todos os ajustes aceitáveis; mudança relativa entre cada período futuro e 1985–2014 do mesmo ajuste e do mesmo modelo climático.
  4. Síntese. Mediana por modelo climático e percentis entre modelos; análise de frequência sobre a amostra do conjunto (725 máximas por reservatório na mediana) com distribuição escolhida por aderência; quatro estimadores da vazão de projeto futura; tempo de retorno equivalente com pareamento estrito; decomposição da variância; classificação de robustez; matriz de prioridade de estudos.
Aplicações na prevenção e mitigação

Que decisões os produtos podem apoiar

O Clima-SIN é uma ferramenta de solicitação hidrológica. Os usos abaixo separam o que os produtos já permitem do que ainda depende de outros dados ou de estudos complementares.

Segurança de barragens

Priorizar a revisão dos estudos de cheia

  • Aplicar o fator de mudança de cada reservatório sobre a cheia de projeto documentada do empreendimento, para estimar a solicitação futura com a incerteza declarada. produto disponível
  • Usar a matriz de priorização (agravamento projetado × lacuna de informação) para ordenar os reservatórios que merecem estudo hidráulico e operacional: 59 com agravamento e lacuna, 46 só com lacuna, 25 só com agravamento documentado, 6 sem prioridade imediata. produto disponível
  • Avaliar a probabilidade de galgamento ou a suficiência de um vertedouro. fora do alcance: exige operação, amortecimento e curva de descarga
Planejamento de recursos hídricos

Antecipar estiagens mais severas

  • Consultar, por reservatório, bacia ou subsistema, a mudança projetada nas vazões de estiagem (Q90, Q95, Q7,10) em cada cenário e período, com a faixa entre modelos e a concordância de sinal. produto disponível
  • Usar as séries diárias simuladas de 1961 a 2100 como entrada de estudos de operação, disponibilidade hídrica e regularização. séries no servidor interno; relatório de disponibilidade em elaboração
Comunicação de risco hidrológico

Dizer a mesma coisa da forma que se entende

  • Comunicar a mudança pela frequência ("a cheia de 1.000 anos passa a ocorrer 7,6 vezes mais, a cada 131 anos"), sempre acompanhada da faixa, em vez de apenas pela porcentagem. produto disponível
  • Concentrar a afirmação de mudança na faixa de 100 a 200 anos de tempo de retorno, onde a razão sinal/incerteza é máxima. recomendação do estudo
Método reutilizável

Aplicar a mesma cadeia a outros conjuntos de barragens

  • A cadeia de calibração, projeção e frequência é a da plataforma FERAH e pode ser aplicada a barragens fora do SIN onde houver série de vazão e bacia delimitada. uso potencial, não executado
  • O fator pico/média diária medido na telemetria da ANA vale para qualquer estudo brasileiro que precise converter máximas diárias em picos instantâneos. produto disponível
Nenhum produto está em operação para o público. O sistema roda no ambiente interno do DPM. Nenhuma parceria formal foi celebrada para este estudo; ele depende de dados públicos do ONS, da ANA, da NASA e da grade Xavier/BR-DWGD.
Método, dados e limitações

De onde vêm os números e com que cautela lê-los

Fontes de dados

FonteInstituiçãoO que fornecePeríodo
Vazão natural dos reservatórios (dados abertos e exportação do estudo anterior)ONSafluência natural diária reconstituída1931 → 2026
Cadastros de Informações Operacionais Hidráulicas (MPO, submódulo 5.11)ONScapacidade total dos órgãos extravasores por aproveitamentorevisões vigentes em 2026
BR-DWGD (grade Xavier)UFES e parceiroschuva e evapotranspiração de referência em grade de 0,1°1961 → 2020
NEX-GDDP-CMIP6 v2.0NASAprojeções climáticas diárias reduzidas a 0,25°, com correção de viés global; 25 modelos, 4 cenários1950 → 2100
BHO 2017 5kANAbacia de contribuição de cada reservatório pela topologia da redeedição 2017
Telemetria hidrometeorológicaANAvazão em intervalos de 15 minutos para o fator pico/média diária2016 → 2025
SAR e MERGE/CPTECANA e INPEauditoria cruzada da vazão natural; chuva alternativa2010 → hoje; 2000 → hoje

Decisões metodológicas centrais

Por que a vazão de projeto futura é o quantil observado vezes o fator de mudança

Com forçante observada, os ajustes aceitáveis reproduzem a vazão média (razão 0,98) e a Q95 (1,04), mas subestimam as máximas: cheia média anual 0,87 e cheia de 100 anos 0,85. Por isso a vazão de projeto futura nunca é o quantil absoluto simulado, e sim o quantil observado multiplicado pela mudança relativa do conjunto, calculada só com os ajustes que reproduzem a cheia observada. A decomposição da variância confirma que, no fator de mudança, a estatística quase não pesa; no nível, pesa tanto quanto o clima.

Por que 25 modelos climáticos e o que isso permite

Foram usados todos os modelos do NEX-GDDP-CMIP6 que têm os quatro cenários com chuva e temperaturas. Com 25 modelos, a amostra de máximas anuais por reservatório, cenário e período passa de 30 valores para 725 na mediana, tomando um valor por modelo e ano. Isso permite escolher a distribuição pelos dados (a GEV vence em 71% pelo teste de Anderson-Darling), medir a incerteza por reamostragem de modelos inteiros (intervalo de 90% com largura de 47% na cheia de 10.000 anos) e ajustar uma GEV não estacionária dentro do século, que acha tendência em 78 de 136 reservatórios no SSP5-8.5.

Correção de viés e o efeito do método

Todos os 25 modelos chegam com excesso de chuva (0,5% a 5,4% acima da grade observada no período de controle) e de dias de chuvisco. O método de referência é o mapeamento de quantis com preservação da mudança (QDM, Cannon et al. 2015), com escalonamento linear e deltas mensais como sensibilidade. O método responde por pouco da variância, mas desloca o nível: no SSP5-8.5 ao fim do século, a vazão média vai de −3% (QDM) a −7% e −10% nos outros dois, e a cheia de 10.000 anos de +26% a +14% e +8%.

Como a incerteza foi medida

Nove famílias de distribuição por três estimadores, filtradas por uma matriz de compatibilidade (24 combinações defensáveis), sobre o observado (141 reservatórios, com bootstrap de 400 réplicas) e sobre as projeções (54.400 séries). Quatro quantidades separadas: sinal climático, incerteza climática (entre modelos), incerteza estatística do fator e do nível, incerteza amostral. Um reservatório tem sinal robusto quando a mudança supera todas as incertezas medidas. Achado central: a incerteza estatística tem dois valores. No fator, o viés estrutural cancela na razão (0,089 em log na cheia de 1.000 anos); no nível, não (0,338). O sinal supera a estatística do fator em 100% das usinas e em todos os oito recortes metodológicos testados, mas não supera o desacordo entre modelos climáticos em nenhum tempo de retorno.

Validação contra o motor de cálculo herdado da ANA

As classes originais do módulo de máximas da suíte Java da ANA foram compiladas sem edição e rodadas sobre as mesmas 141 séries: 38.070 pares comparados. A GEV por momentos-L, combinação que domina o estudo, concorda a 8 casas decimais, assim como Gumbel e log-normal de dois parâmetros. Quatro das nove famílias não tinham máxima verossimilhança implementada no legado; a auditoria está documentada.

Limitações que delimitam cada conclusão

  • Sem amortecimento nem operação. A comparação é entre afluência natural e capacidade de defluência. Impede qualquer conclusão de segurança; o indicador serve para priorizar.
  • Vazão de projeto original desconhecida. Nenhum relatório oficial agregado publica a cheia de projeto e o tempo de retorno adotados em cada usina. É o denominador que falta ao tempo de retorno equivalente.
  • Uma única cadeia climática. Sem segunda cadeia independente, a magnitude do sinal carrega a assinatura do NEX-GDDP-CMIP6, cuja redução de escala pode subestimar extremos.
  • Extrapolação. A cheia de 10.000 anos a partir de 83 anos de série é uma extrapolação de 120 vezes o tamanho da amostra; afeta o nível, não o fator.
  • Séries observadas não estacionárias. O nível absoluto das vazões de projeto herda o sinal não climático da série do ONS; o fator não.
  • Transferibilidade dos parâmetros. A hipótese de que os parâmetros calibrados valem num clima diferente falha em 55% dos reservatórios, sem direção sistemática.
  • Uso do solo constante. Nas bacias do Cerrado e do arco de desmatamento, o condutor dominante do risco hidrológico pode não ser o clima isoladamente.
  • Viés de seleção. O conjunto é o de melhor documentação do país; nenhuma conclusão se estende ao cadastro nacional de barragens. Em 72% dos reservatórios a série observada não determina sequer se a cheia tem teto.
Estágio e próximos passos

O que está pronto, o que está em validação e o que o estudo recomenda

Retrato de 30/09/2026. O conjunto de projeções fechou em 11/09/2026; o relatório integrado sobre cheias de projeto congelou a versão de dados 2026.09.003 em 13/09/2026. Não há cronograma público para as etapas previstas.

Concluído
  • Catálogo, calibração, projeções, correção de viés e simulação para 25 modelos × 4 cenários; resultados congelados na versão 1.0.
  • Análise de frequência do conjunto, fator pico/média diária, incerteza estatística e tempo de retorno equivalente (versões de dados 2026.09.001 a 003).
  • Relatório integrado sobre cheias de projeto e segurança hidrológica (PDF de 77 páginas e Word editável), com 711 números gerados por código e validação contra o motor Java da ANA.
  • 167 testes automatizados e 25 decisões registradas.
Em validação
  • Nota técnica do estudo principal: minuta de 11/09/2026, seções 5 a 8 preenchidas.
  • Relatório de disponibilidade hídrica, regularização e energia natural afluente, separado deste estudo de cheias.
  • Interface web: em desenvolvimento, sujeita a mudança; acesso restrito ao ambiente interno do DPM.
  • 22 reservatórios sem capacidade de extravasor no cadastro e 13 com valor a conferir.
Recomendações do estudo
  1. Aplicar o fator de mudança sobre a cheia de projeto documentada de cada empreendimento. impacto muito alto · esforço nulo
  2. Resgatar documentalmente a cheia de projeto e o tempo de retorno adotados nas usinas do SIN. muito alto · baixo
  3. Reportar sempre o tempo de retorno equivalente com a sua faixa. alto · nulo
  4. Concentrar a afirmação de mudança na faixa de 100 a 200 anos. alto · nulo
  5. Implementar regionalização por momentos-L para reduzir a incerteza do nível. muito alto · médio
  6. Acoplar a operação de reservatórios às séries diárias projetadas. muito alto · médio
  7. Processar uma segunda cadeia climática independente. alto · alto
Materiais e referências

Documentos do estudo e referências utilizadas

Documentos do estudo

Produzidos pela equipe do DPM. Não estão publicados em endereço aberto; a disponibilização se dá por solicitação à Diretoria.

  • Relatório integrado: cheias de projeto e segurança hidrológica do SIN sob mudança do clima (PDF de 77 páginas e Word, padrão SEDEC, versão de dados 2026.09.003, 13/09/2026): 4 partes, 18 capítulos, 15 figuras, 25 tabelas, 6 apêndices.
  • Nota técnica do Clima-SIN (minuta de 11/09/2026): objetivo, metodologia, resultados e segurança de barragem do estudo principal.
  • Metodologia e decisões e Limitações e pendências do relatório integrado; registro de decisões DEC-001 a DEC-025 do sistema.
  • Auditorias: vazão natural, SAR, forçante, cheias simuladas, estacionariedade, frequência do conjunto, fator de pico, motor Java.
  • Tabelas congeladas em Parquet e CSV (síntese, segurança de barragem, frequência do conjunto, incerteza, priorização) e o arquivo com todos os números do relatório e sua chave de origem.
  • Relatório de disponibilidade hídrica ("A água que chega e a água que fica"), em elaboração.

Referências externas

Fontes de método e de dados consultadas; o acesso exige conexão com a internet.

  1. Brasil. Lei nº 12.334, de 20 de setembro de 2010. Política Nacional de Segurança de Barragens. Planalto.
  2. Eletrobrás. Critérios de Projeto Civil de Usinas Hidrelétricas, 2003: cheia de projeto dos órgãos extravasores por porte e risco. eletrobras.com.
  3. ONS. Manual de Procedimentos da Operação, submódulo 5.11: Cadastros de Informações Operacionais Hidráulicas (referência técnica RT-CD.OR.01). ons.org.br.
  4. Thrasher, B. et al. NASA Global Daily Downscaled Projections, CMIP6. Scientific Data, v. 9, 2022. nature.com. Coleção: nccs.nasa.gov.
  5. Cannon, A. J.; Sobie, S. R.; Murdock, T. Q. Bias correction of GCM precipitation by quantile mapping: how well do methods preserve changes in quantiles and extremes? Journal of Climate, v. 28, p. 6938–6959, 2015. journals.ametsoc.org.
  6. Xavier, A. C.; Scanlon, B. R.; King, C. W.; Alves, A. I. New improved Brazilian daily weather gridded data (1961–2020). International Journal of Climatology, v. 42, n. 16, 2022. doi:10.1002/joc.7731.
  7. Gründemann, G. J.; van de Giesen, N.; Brunner, L.; van der Ent, R. Rarest rainfall events will see the greatest relative increase in magnitude under future climate change. Communications Earth & Environment, v. 3, 235, 2022. doi:10.1038/s43247-022-00558-8.
  8. Milly, P. C. D. et al. Stationarity is dead: whither water management? Science, v. 319, p. 573–574, 2008. doi:10.1126/science.1151915.
  9. England Jr., J. F. et al. Guidelines for determining flood flow frequency, Bulletin 17C. U.S. Geological Survey, 2018. doi:10.3133/tm4B5.
  10. Hosking, J. R. M.; Wallis, J. R. Regional frequency analysis: an approach based on L-moments. Cambridge University Press, 1997.
  11. IPCC. Annex VII: Glossary. In: Climate Change 2021: The Physical Science Basis (AR6 WGI). Definições de projeção, previsão e cenário. ipcc.ch.
  12. ANA. Metadados da Base Hidrográfica Ottocodificada 2017 5k. metadados.snirh.gov.br. Sistema de Acompanhamento de Reservatórios: ana.gov.br/sar.

Glossário breve

Termos usados nesta página
Vazão natural
Vazão que ocorreria no ponto sem a regularização pelos reservatórios de montante e sem os usos consuntivos; é a série que o ONS reconstitui para cada aproveitamento e a que os modelos chuva-vazão aprendem.
Cheia de projeto e tempo de retorno
Vazão associada a um tempo de retorno (intervalo médio entre excedências) adotado no dimensionamento; a cheia de 10.000 anos, dita decamilenar, tem probabilidade anual de excedência de 0,01%. Difere da cheia máxima provável, obtida da precipitação máxima provável.
Fator de mudança
Razão entre a vazão de projeto futura e a de referência, calculada com o mesmo modelo climático, o mesmo modelo hidrológico e a mesma distribuição nos dois lados, de modo que o viés estrutural se cancela.
Tempo de retorno equivalente
Tempo de retorno que um limiar fixo (a cheia de 1.000 anos de hoje, por exemplo) passa a ter no clima projetado.
Projeção, cenário e previsão
Segundo o glossário do IPCC, projeção é a resposta simulada a um cenário de emissões; cenário é uma descrição plausível de um futuro possível; previsão é a estimativa da evolução real a partir de um estado inicial. Esta página trata de projeções.
SSP
Shared Socioeconomic Pathways, os cenários de emissão do CMIP6: SSP1-2.6 (mitigação forte), SSP2-4.5 (intermediário), SSP3-7.0 e SSP5-8.5 (emissões altas).
Q95, Q90, Q7,10
Vazões de estiagem: as igualadas ou superadas em 95% e 90% do tempo, e a mínima média de sete dias consecutivos com 10 anos de tempo de retorno.
Concordância de sinal
Fração dos 25 modelos climáticos que aponta na mesma direção da mediana; abaixo de 0,7 o sinal é considerado fraco.
Sinal robusto
Classificação do estudo para o reservatório em que a mudança projetada supera a incerteza climática, a estatística e a amostral ao mesmo tempo.
Solicitação hidrológica
A vazão afluente que uma estrutura precisa enfrentar; distingue-se da capacidade hidráulica, da resposta do reservatório, do galgamento e do risco.

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