Estimativa de chuvas intensas em locais sem dados no Rio Grande do Sul
Abstract
O conhecimento das chuvas intensas é importante no dimensionamento de diversas obras de engenharia, a qual normalmente, é definida a partir das relações intensidade-duração-frequência (IDF), permitindo estimar de forma simples a intensidade máxima de chuva que poderá ocorrer com determinado tempo de recorrência (TR). No entanto, para a determinação de uma IDF necessita-se de dados pluviográficos com uma discretização temporal pequena (<10-20min), com longos períodos de observação e com poucas falhas o que é de difícil obtenção no Rio Grande do Sul, dificultando a determinação das relações IDF. Porém, no RS existem inúmeras informações de precipitação, normalmente não são utilizadas de forma direta, tais como dados diários e dados de precipitação estimadas por satélite ou de reanálise, como por exemplo, os dados do Multi-Source Weighted-Ensemble Precipitation (MSWEP). Observando a necessidade de estudos que possam propor e avaliar métodos alternativos e confiáveis de estimativa de IDF, baseados nessas informações. Nesse cenário, são propostas e avaliadas duas metodologias, uma para a estimativa das precipitações máximas diárias e outra para a estimativa da precipitação máxima para diversas durações desde sub-diária até vários dias. Para concretização destas metodologias, inicialmente foram determinadas 5 regiões homogêneas de precipitação máxima para o RS, baseadas na conveniência geográfica em conjunto com as medidas de discordância e de heterogeneidade dos momentos-L apresentadas por Hosking e Wallis (1997). Assim, para cada região homogênea apresentada foram determinadas as equações para estimativa da precipitação máxima com duração diária e também para as precipitações com duração sub-diária até vários dias. Primeiramente, utilizando os dados diários disponibilizados pela Agência Nacional de Águas (ANA), determinou-se as curvas de crescimento das precipitações máximas, relacionando a variável reduzida de Gumbel e a precipitação, com base na metodologia FORGEX apresentada por Reed, Faulkner e Stewart (1999), e após foram apresentadas as equações de precipitação máxima diária determinadas com o auxilio de modelos GAMLSS. Já para a determinação das precipitações máximas para diversas durações foram utilizados os dados do MSWEP juntamente com os dados horários disponibilizados pelo INMET, as equações foram determinadas com base nos momentos-L juntamente com a metodologia apresentada por Koutsoyiannis, Kozonis, Manetas (1998). Portanto, para cada uma das 5 regiões homogêneas de precipitação máxima do RS, são apresentadas duas equações, sendo uma para a estimativa da precipitação máxima diária e a outra para as precipitações máximas para diversas durações. Contudo, as equações propostas nesse trabalho apresentam limitações de aplicação, sendo que, é possível obter a precipitação máxima diária para TR entre 2 e 30 anos, em relação as estimativas de precipitação máxima para diversas durações é possível obter a precipitação máxima para durações entre 3 horas e 168 horas, com um tempo de retorno entre 2 e 50 anos. Assim, com as regiões homogêneas e o emprego das equações de precipitação máxima é possível estimar as precipitações intensas em todo o estado do Rio Grande do Sul, inclusive em locais sem dados de precipitação observado.
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