Metodologia unificada para análise de freqüência de vazões máximas anuais a partir da agregação da informação hidrometeorológica regionalizada

• Autor(a) principal: Wilson dos Santos Fernandes
• Data de Publicação: 2005
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/REPA-6HCN5U
• topic: Análise de freqüência; regionalizada; Meio ambiente; Hidrologia estatística; Recursos hídricos Desenvolvimento; Engenharia sanitária; Saneamento

As variáveis hidrológicas, e as vazões de enchentes em particular, são consideradas variáveis aleatórias e, portanto, sujeitas à análise pela teoria de probabilidade e estatística matemática. As estimativas dos quantis extremos dessas vazões e de suas probabilidade de excedência constituem elementos indispensáveis para o dimensionamento e a avaliação de falha das estruturas hidráulicas de grande porte. Para cheias menos raras, a análise convencional de frequência de vazões apresenta um conjunto satisfatório e rotineiro de métodos de estimação. Para enchentes extremas, entretanto, não existe um conjunto consensual de metodologias a se empregar, dadas as grandes incertezas inerentes à estimação, com base em pequenas amostras. Nesse sentido o U. S. National Research Council (NRC, 1988) identificou três princípios a serem seguidos para a melhoria das estimativas de quantis extremos de vazão, a saber: substituição do tempo pelo espaço", "inclusão de maior estrutura aos modelos utilizados" e "enfoque na cauda superior das distribuições de probabilidade". A metodologia proposta nesta dissertação fez uso dos três princípios mencionados de uma forma unificada. No contexto dessa metodologia, as vazões de pico excedentes sobre um valor limiar arbitrário e os volumes de cheia, associados a essas excedências, são individualizados e modelados como um processo estocástico pontual marcado usando-se a representação de um processo composto de Poisson. A essência do método proposto consiste em se estimar separadamente a função densidade marginal de probabilidade dos volumes de cheia, para urna duração equivalente ao tempo de base da bacia, e a função densidade das vazões de pico condicionadas aos volumes. Na sequência, a função de distribuição de probabilidades anuais das vazões de pico pode ser estimada através da integração do produto entre a densidade marginal de probabilidade dos volumes de cheia e a densidade das vazões de pico condicionadas aos volumes. A agregação da informação hidrometeorológica regionalizada serve o propósito de guiar a estimativa da densidade dos volumes de cheia. Essa agregação faz uso de algumas premissas sobre a Transformação chuva-vazão, sob condições extremas. Por outro lado, a regionalização das precipitações faz uso da distribuição TCEV (Two Component Extreme Value). A metodologia proposta combina técnicas estatísticas contemporâneas e busca extrair o máximo de informação dos dados observados em uma bacia. Nesse sentido, espera-se que outras aplicações do método proposto, além da apresentada na presente dissertação, possam melhorar as estimativas de quantis extremos de vazão.