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Relação intensidade-duração-frequência de chuvas extremas na região Nordeste do Brasil
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Áreas Temáticas da Extenção
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Resumo
As relações intensidade-duração-frequência (IDF) possibilitam a determinação da chuva de projeto, importante no dimensionamento de obras hidráulicas nas áreas urbanas e rurais. A escassez de estações pluviográficas levou ao desenvolvimento de metodologias que permitam a estimação da relação IDF por meio de técnicas de desagregação de chuvas utilizando dados de pluviômetros. Neste contexto, objetivaram-se a geração de mapas temáticos dos parâmetros ajustados das relações IDF, para 2.042 estações pluviométricas, localizadas na região Nordeste do Brasil. Foram selecionadas as estações pluviométricas que apresentaram séries históricas com, no mínimo, 15 anos de observações diárias ininterruptas. As chuvas de 1 dia foram desagregadas, permitindo assim a geração das séries de chuvas com durações de 5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 360, 480, 600, 720 e 1440 minutos. O modelo de probabilidade de Gumbel foi empregado na análise da distribuição de frequência e na estimativa das chuvas intensas para os períodos de retorno de 5, 10, 25, 50 e 100 anos. Na verificação da aderência das frequências estimadas às observadas utilizou-se do teste do Qui-quadrado e a qualidade do ajuste dos parâmetros das relações IDF, o coeficiente de desempenho de Willmott. Para todas as estações empregadas neste estudo, os coeficientes de desempenho de Willmott apresentaram valores acima de 0,85, conferindo um perfeito ajuste das relações IDF com coeficientes de determinação próximos de 1,0. A constatação da dependência espacial dos parâmetros da relação IDF por meio do coeficiente de variação, permitiu a utilização da técnica de krigagem na regionalização dos valores, gerando mapas temáticos que originaram informações para locais desprovidos de monitoramento. A qualidade da superfície predita foi avaliada por meio da análise de erros gerados pela validação que seguiram uma distribuição normal, premissa básica desejável em geoestatística.
Abstract
The intensity-duration-frequency relations (IDF) allow the determination of
project rainfall, important for dimensioning hydraulic constructions in urban and rural
areas. The scarcity of pluviographic stations has led to the development of methodologies
that allow the estimation of the IDF relation by means of rainfall disaggregation
techniques using rainfall data. In this context, the generation of thematic maps adjusted
to IDF relations, for 2,042 pluviometric stations, located in the Northeastern regions of
Brazil, was sought after. Pluviometric stations that presented historic series of, a
minimum of, 15 years if uninterrupted daily observations were selected. The rainfall of 1
day was disaggregated, thus allowing the generation of the rainfall series with durations
o 5, 10, 15, 20, 25, 30, 60, 360, 480, 600, 720 and 1440 minutes. The Gumbel
probability model was employed for distribution analysis of frequency and for the
estimation of intense rainfall for the return periods of 5, 10, 25, 50 and 100 years. The
Chi-Square test was used to verify the adherence of the estimated frequencies to those
observed, and the Willmott performance coefficient was used to verify the quality of the
adjustment of the IDF relation parameters. For all stations employed in this study, the
Willmott performance coefficient presented values above 0.85, conferring a perfect
adjustment of the IDF relations with coefficients of determination close to 1.0. The
ascertainment of special dependents of the IDF relation parameters by means of the coefficient of variation allowed the use of the kriging technique for regionalizing for
values, generating thematic maps, which give information for locations deprived of
monitoring. The quality of the predicted surface was evaluated by means of analyzing the
errors generated by the validation, which followed normal distribution, basic premise
desired in geostatistics.
Descrição
Área de concentração
Agência de desenvolvimento
Palavra chave
Marca
Objetivo
Procedência
Impacto da pesquisa
Resumen
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DOI
Citação
SILVA, C. B.; OLIVEIRA, L. F. C. de. Relação intensidade-duração-frequência de chuvas extremas na região Nordeste do Brasil. Revista Brasileira de Climatologia, Curitiba, v. 20, p. 267-283, jan./jul. 2017.