Methodology for IDF equation based on reduced pluviograph records

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Penner, Giovanni Chaves
Data de Publicação: 2023
Outros Autores: Wendland, Edson, Gonçalves, Moisés Marçal, Adam, Katiúcia Nascimento
Tipo de documento: Artigo
Idioma: eng
Título da fonte: Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online)
Texto Completo: https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/1652
Resumo: Eventos extremos de chuvas estão cada vez mais significativos e frequentes no cenário de mudanças climáticas. Para o dimensionamento de estruturas hidráulico-hidrológicas, como macrodrenagem, é fundamental a estimativa da intensidade máxima precipitada. Assim, esta pesquisa apresenta um comparativo entre coeficientes de desagregação e formas da equação de chuvas intensas para determinar uma equação de intensidade, duração e frequência (IDF) para Barcarena/PA. A série histórica pluviométrica disponível no banco de dados Hidroweb estendeu-se entre 1981 e 2018. Os dados avaliados pelos testes Filliben, análise de variância e Kolmogorov-Smirnov apontaram a distribuição Gumbel com melhor aderência nos períodos de retorno: 2, 5, 10, 50, 100, 200 e 1.000 anos. Para a desagregação da precipitação de um dia em durações menores, utilizaram-se coeficientes de desagregação recomendados pela literatura, bem como coeficientes de desagregação locais. Para a construção da equação IDF foram consideradas duas representações frequentemente usadas: a primeira baseada na determinação dos coeficientes K, a, b e c; e a segunda, descrita no Atlas Pluviométrico do Brasil (APB), que determina os coeficientes A, B, C, D e α. Os resultados mostraram que o uso de coeficientes de desagregação locais, neste caso DCBarcarena, melhora a aderência da equação aos dados históricos, com coeficiente de ajuste R2=0,9945, e o uso da equação descrita no APB fornece ajuste ainda melhor, com R2=0,9998. Quando confrontada com outras equações IDF de Barcarena/PA, a constatação anterior fica evidente, isto é, subestima os valores de intensidade. Dessa forma, a metodologia ora apresentada pode ser estendida para localidades com série reduzidas de registros pluviográficos associados aos registros pluviométricos.
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spelling Methodology for IDF equation based on reduced pluviograph recordsMMethodology for IDF equation based on reduced pluviograph recordsetodologia para equação IDF baseada em registros pluvigráficos reduzidosintense rainfall; sub-daily rainfall; annual maximum daily rainfall.chuvas intensas; desagregação da chuva; precipitação máxima anual.Eventos extremos de chuvas estão cada vez mais significativos e frequentes no cenário de mudanças climáticas. Para o dimensionamento de estruturas hidráulico-hidrológicas, como macrodrenagem, é fundamental a estimativa da intensidade máxima precipitada. Assim, esta pesquisa apresenta um comparativo entre coeficientes de desagregação e formas da equação de chuvas intensas para determinar uma equação de intensidade, duração e frequência (IDF) para Barcarena/PA. A série histórica pluviométrica disponível no banco de dados Hidroweb estendeu-se entre 1981 e 2018. Os dados avaliados pelos testes Filliben, análise de variância e Kolmogorov-Smirnov apontaram a distribuição Gumbel com melhor aderência nos períodos de retorno: 2, 5, 10, 50, 100, 200 e 1.000 anos. Para a desagregação da precipitação de um dia em durações menores, utilizaram-se coeficientes de desagregação recomendados pela literatura, bem como coeficientes de desagregação locais. Para a construção da equação IDF foram consideradas duas representações frequentemente usadas: a primeira baseada na determinação dos coeficientes K, a, b e c; e a segunda, descrita no Atlas Pluviométrico do Brasil (APB), que determina os coeficientes A, B, C, D e α. Os resultados mostraram que o uso de coeficientes de desagregação locais, neste caso DCBarcarena, melhora a aderência da equação aos dados históricos, com coeficiente de ajuste R2=0,9945, e o uso da equação descrita no APB fornece ajuste ainda melhor, com R2=0,9998. Quando confrontada com outras equações IDF de Barcarena/PA, a constatação anterior fica evidente, isto é, subestima os valores de intensidade. Dessa forma, a metodologia ora apresentada pode ser estendida para localidades com série reduzidas de registros pluviográficos associados aos registros pluviométricos.In the climate change scenario, extreme rainfall events are increasing in significance and frequency. It is essential to estimate the maximum precipitation intensity for designing hydraulic-hydrological structures, such as macrodrainage. Thus, this study makes a comparison between disaggregation coefficients and forms of the intense rainfall equation to determine an Intensity, Duration and Frequency (IDF) equation for Barcarena-PA. The rainfall historical series available in the Hidroweb database extends between 1981 and 2018. The Gumbel distribution presents the best fit in the return periods: 2, 5, 10, 50, 100, 200 and 1000 years, by the following tests: Filliben, Variance and Kolmogorov-Smirnov. The disaggregation of 1-day precipitation into shorter durations was done in two ways: using disaggregation coefficients recommended by the literature, as well as local disaggregation coefficients. For the construction of the IDF equation, two frequently used representations were considered: the first based on the determination of the coefficients: K, a, b and c; and the second, described in the Pluviometric Atlas of Brazil (APB), determines the coefficients: A, B, C, D and δ. The results indicated that the use of local disaggregation coefficients, in this case DCBarcarena, with adjustment coefficient R2=0.9945, together with the use of the equation described in the APB, provides the best fit, R2=0.9998, to historical data. When compared with other IDF equations from Barcarena-PA, the previous finding is clear in terms of underestimating the intensity values. Thus, the methodology presented here can be extended to locations with reduced sub-daily rainfall records associated with large annual maximum daily rainfall records.Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)2023-11-22info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdftext/xmlhttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/165210.5327/Z2176-94781652Revista Brasileira de Ciências Ambientais (RBCIAMB); v. 58 n. 3 (2023): RBCIAMB - ISSN 2176-9478 - Setembro; 365-374Revista Brasileira de Ciências Ambientais (RBCIAMB); Vol. 58 No. 3 (2023): RBCIAMB - ISSN 2176-9478 - September; 365-3742176-94781808-4524reponame:Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online)instname:Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)instacron:ABESenghttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/1652/917https://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/article/view/1652/956Copyright (c) 2023 Brazilian Journal of Environmental Sciences (RBCIAMB)http://creativecommons.org/licenses/by/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessPenner, Giovanni ChavesWendland, EdsonGonçalves, Moisés MarçalAdam, Katiúcia Nascimento2024-03-14T20:24:42Zoai:ojs.www.rbciamb.com.br:article/1652Revistahttp://www.rbciamb.com.br/index.php/Publicacoes_RBCIAMBhttps://www.rbciamb.com.br/Publicacoes_RBCIAMB/oairbciamb@abes-dn.org.br||2176-94781804-4524opendoar:2024-03-14T20:24:42Revista Brasileira de Ciências Ambientais (Online) - Associação Brasileira de Engenharia Sanitária e Ambiental (ABES)false
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