Tendências em eventos extremos de precipitação na Região Metropolitana de Belo Horizonte: detecção, impactos e adaptabilidade
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFMG |
Texto Completo: | http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3VGXU |
Resumo: | Eventos climáticos extremos têm emergido como uma das principais manifestações de mudanças climáticas, sendo que a adaptação e minimização dos impactos inerentes passam pelo estudo da magnitude e frequência de suas ocorrências. Neste contexto, a presente pesquisa busca identificar tendências para eventos extremos de precipitação na Região Metropolitana de Belo Horizonte, à luz da crescente preocupação com o aumento da sua ocorrência na região e, ainda, delinear medidas de minimização dos riscos decorrentes das tendências observadas. A primeira etapa do trabalho consistiu na busca dos eventos de alagamento ocorridos na região, analisando-se, também, dados de precipitação diária correspondentes aos dias de ocorrência dos alagamentos, a fim de estabelecer um limiar indicativo de chuva extrema. Neste sentido, foram estudadas tendências nos índices de precipitação recomendados pelo Expert Team for Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI), incluindo a série temporal do número anual de dias chuvosos acima do limiar estabelecido, para 14 estações pluviométricas. Nas etapas posteriores, foram investigadas as tendências em máximos anuais de chuva com durações inferiores a 24 horas, e diante das mudanças observadas foi proposta uma nova curva IDF, assim como medidas de resiliência urbana, considerando o uso de técnicas compensatórias. A pesquisa realizada permitiu o levantamento de 104 casos de alagamentos para a cidade de Belo Horizonte, sendo determinado um limiar de 40 mm, que é um indicativo de evento com potencialidade em causar impactos associados à drenagem urbana. Não foi detectado um padrão regional nos índices de precipitação diária analisados, no entanto, quando detectada significância estatística, os índices apresentaram tendência de aumento de forma predominante. A estação localizada na cidade de Belo Horizonte sinalizou o aumento dos eventos de precipitação associados a maior parte dos índices analisados, sendo um indicativo de mudança local. No que se refere às chuvas subdiárias, foram detectadas tendências de aumento a partir do ano de 2000 apenas para durações inferiores a 1 hora. Neste contexto, foi proposta uma adaptação do conceito "Minimax Design Life Level: the T1 -T2 p% bounded yearly risk level" para quantificar as intensidades de chuva e ajustar uma equação IDF não-estacionária, sendo estimado para o ano de 2040 intensidades de chuva até 48% superiores às estimativas atuais. Considerando tal fato, foi avaliado o impacto da implantação de telhados verdes e pavimentos permeáveis em uma bacia de Belo Horizonte, sob uma perspectiva de renovação urbana, observando-se que o aumento da vazão de pico obtido quando da comparação dos cenários que contemplam as diferentes perspectivas de IDF (atual e nãoestacionária), embora bastante expressivo, pode ser atenuado com a implantação de técnicas que venham a contribuir com a redução do escoamento. Os resultados deste estudo evidenciam os benefícios hidrológicos que a implantação de técnicas compensatórias pode promover diante de um cenário de mudanças nos padrões de precipitação. |
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Marcio Benedito BaptistaEber Jose de Andrade PintoWilson dos Santos FernandesPriscilla Macedo MouraAndré Luiz Lopes da SilveiraDemetrius David da SilvaAline de Araujo Nunes2019-08-14T01:43:32Z2019-08-14T01:43:32Z2018-03-13http://hdl.handle.net/1843/BUOS-B3VGXUEventos climáticos extremos têm emergido como uma das principais manifestações de mudanças climáticas, sendo que a adaptação e minimização dos impactos inerentes passam pelo estudo da magnitude e frequência de suas ocorrências. Neste contexto, a presente pesquisa busca identificar tendências para eventos extremos de precipitação na Região Metropolitana de Belo Horizonte, à luz da crescente preocupação com o aumento da sua ocorrência na região e, ainda, delinear medidas de minimização dos riscos decorrentes das tendências observadas. A primeira etapa do trabalho consistiu na busca dos eventos de alagamento ocorridos na região, analisando-se, também, dados de precipitação diária correspondentes aos dias de ocorrência dos alagamentos, a fim de estabelecer um limiar indicativo de chuva extrema. Neste sentido, foram estudadas tendências nos índices de precipitação recomendados pelo Expert Team for Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI), incluindo a série temporal do número anual de dias chuvosos acima do limiar estabelecido, para 14 estações pluviométricas. Nas etapas posteriores, foram investigadas as tendências em máximos anuais de chuva com durações inferiores a 24 horas, e diante das mudanças observadas foi proposta uma nova curva IDF, assim como medidas de resiliência urbana, considerando o uso de técnicas compensatórias. A pesquisa realizada permitiu o levantamento de 104 casos de alagamentos para a cidade de Belo Horizonte, sendo determinado um limiar de 40 mm, que é um indicativo de evento com potencialidade em causar impactos associados à drenagem urbana. Não foi detectado um padrão regional nos índices de precipitação diária analisados, no entanto, quando detectada significância estatística, os índices apresentaram tendência de aumento de forma predominante. A estação localizada na cidade de Belo Horizonte sinalizou o aumento dos eventos de precipitação associados a maior parte dos índices analisados, sendo um indicativo de mudança local. No que se refere às chuvas subdiárias, foram detectadas tendências de aumento a partir do ano de 2000 apenas para durações inferiores a 1 hora. Neste contexto, foi proposta uma adaptação do conceito "Minimax Design Life Level: the T1 -T2 p% bounded yearly risk level" para quantificar as intensidades de chuva e ajustar uma equação IDF não-estacionária, sendo estimado para o ano de 2040 intensidades de chuva até 48% superiores às estimativas atuais. Considerando tal fato, foi avaliado o impacto da implantação de telhados verdes e pavimentos permeáveis em uma bacia de Belo Horizonte, sob uma perspectiva de renovação urbana, observando-se que o aumento da vazão de pico obtido quando da comparação dos cenários que contemplam as diferentes perspectivas de IDF (atual e nãoestacionária), embora bastante expressivo, pode ser atenuado com a implantação de técnicas que venham a contribuir com a redução do escoamento. Os resultados deste estudo evidenciam os benefícios hidrológicos que a implantação de técnicas compensatórias pode promover diante de um cenário de mudanças nos padrões de precipitação.Extreme climatic events have emerged as one of the main manifestations of climate changes, being that the adaptation and minimization of inherent impacts demand studies of the magnitude and frequency of their occurrence. In this context, the present research seeks to identify trends for extreme precipitation events in the Metropolitan Region of Belo Horizonte, in function of the growing concern about its occurrence in the region and also to plan measures to minimize the risks arising from the observed trends. The first stage of the work consisted in the research for flood events in the region, also analyzing daily precipitation data corresponding to the days of floods occurrence, in order to establish an indicative threshold of extreme rainfall. In this sense, trends in precipitation indexes recommended by the Expert Team for Climate Change Detection Monitoring and Indices (ETCCDMI) were studied, including the time series of the annual number of rainy days above the established threshold, for 14 rainy seasons. In the later stages, the trends in maximum annual precipitation with durations less than 24 hours were investigated, and considering the observed changes it was proposed a new IDF curve, as well as measures of urban resilience, by the use of compensatory techniques. The research carried out allowed to obtain 104 flooding cases for the city of Belo Horizonte, with a threshold of 40 mm being determined, which is an indicative of an event with the potential to cause impacts associated with urban drainage. A regional pattern was not detected in the daily precipitation indexes analyzed, however when statistical significance was detected, the indexes showed a predominant positive trend. The station located in the city of Belo Horizonte pointed the increase in precipitation events associated with most of the indices analyzed, being an indication of local change. With regard to sub-daily rains, increases were detected from 2000 onwards only for durations less than 1 hour. In this context, an adaptation of the concept "Minimax Design Life Level: the T1 -T2 p% bounded yearly risk level" was proposed to quantify the rain intensities and to adjust a non-stationary IDF equation, being estimated for the year of 2040 rain intensities up until 48% higher than current estimates. Considering this fact, it was evaluated the impact of the implantation of green roofs and permeable pavements in a watershed of Belo Horizonte, from a perspective of urban renewal, being possible to observe that the increase of the peak flow obtained when comparing the scenarios that contemplate the different prospects of IDF (current and non-stationary), although quite expressive, can be attenuated with the implantation of techniques that will contribute to the reduction of the flow. The results of this study show the hydrological benefits that the implantation of compensatory techniques can promote in face of a scenario of changes in precipitation patterns.Universidade Federal de Minas GeraisUFMGMudanças climáticasRecursos hídricos DesenvolvimentoPrecipitação (Meteorologia)Engenharia sanitáriaPrecipitações extremasMudanças climáticasResiliência urbanaTendências em eventos extremos de precipitação na Região Metropolitana de Belo Horizonte: detecção, impactos e adaptabilidadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFMGinstname:Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)instacron:UFMGORIGINALtese_alinenunes.pdfapplication/pdf7002303https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-B3VGXU/1/tese_alinenunes.pdf426d44d4e799eb479e78fedee0cf3f56MD51TEXTtese_alinenunes.pdf.txttese_alinenunes.pdf.txtExtracted texttext/plain386408https://repositorio.ufmg.br/bitstream/1843/BUOS-B3VGXU/2/tese_alinenunes.pdf.txt76c028f6f8c68220700efbfd0c04d11dMD521843/BUOS-B3VGXU2019-11-14 06:46:29.973oai:repositorio.ufmg.br:1843/BUOS-B3VGXURepositório de PublicaçõesPUBhttps://repositorio.ufmg.br/oaiopendoar:2019-11-14T09:46:29Repositório Institucional da UFMG - Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)false |
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