Análise de consistência e regionalização das precipitações máximas ocorridas no Rio Grande do Sul entre 1912-2014
Abstract
O conhecimento das precipitações intensas é primordial no projeto de estruturas hidráulicas. No entanto, a determinação desta variável esbarra nas deficiências do seu monitoramento. Assim, o emprego de métodos estatísticos, como análise de frequência regional visa auxiliar na determinação ou caracterização dessas precipitações. O objetivo deste estudo foi identificar padrões comportamentais das precipitações intensas diárias que possibilitem estimar chuvas de projetos em locais sem informações. O estudo foi direcionado ao estado do Rio Grande do Sul, Brasil, cujas precipitações intensas estão entre as maiores do mundo. Seu monitoramento hidrometeorológico é efetuado, principalmente, pela Agência Nacional de Águas (ANA). Foram analisadas 1070 estações pluviométricas, com registros entre os anos de 1912 a 2014. Foi realizado, primeiramente, o processo de consistência, que contou com: pré-análise e classificação dos eventos de precipitação (Z-score adaptado), seleção de séries de máximos anuais de períodos contínuos, e validação pontual. Na segunda etapa, os eventos de máximos foram submetidos a uma análise regional de frequências, baseada no método de regionalização de Hosking e Wallis, em seguida, foi demostrada uma forma de estimar as precipitações em locais sem dados. Os resultados da pré-análise caracterizaram os momentos de maior continuidade temporal e espacial dos registros disponíveis, os quais ocorreram em meados da década de 70. Por outro lado, este período também foi o com maior número de inconsciências no monitoramento. A classificação dos registros de precipitação indicou possíveis dados inconsistentes. Paralelo a isto, o processo de seleção permitiu a construção de séries de máximos de 15 e 30 anos, ininterruptos, os quais ocorreram entre 1963 a 1977 e, 1971 a 2000, com 91 e 40 estações, respectivamente. Dentre estas séries, 163 eventos foram indicados como possíveis dados inconsistentes, os quais passaram pelo processo de validação pontual, resultando em séries de máximos de maior confiabilidade. O resultado da regionalização das séries de máximos demonstrou que o Estado possui de duas a três regiões de comportamento homogêneo. As estimativas produzidas pelas regiões formadas pelas séries de 15 anos produziram valores mais precisos para tempos de retorno (Tr) inferior a dez anos. Já as séries de 30 anos resultaram numa melhor precisão nas estimativas com Tr superior a 20 anos. Contudo, a qualidade das estimativas é prejudicada nas regiões em que a densidade de estações é baixa. Os processos empregados na análise de consistência foram eficientes, e a metodologia sugerida demonstrou ser flexível e aplicável.