Uso de regiões homogêneas para obtenção de equações de chuvas intensas pelo método “Transformação da Máxima Precipitação Diária”

Abstract

A precipitação é um dos principais componentes do ciclo hidrológico, visto que é a principal fonte de retorno de água da atmosfera para o solo. A ocorrência de altos volumes precipitados em um curto intervalo de tempo, denominam-se chuvas intensas. Embora a precipitação seja de suma importância para a atividade humana, manutenção dos rios, lagos e aquíferos, chuvas intensas tem sido relatadas como causadoras de diversos prejuízos às atividades humanas e danos ambientais, consequência de enxurradas, inundações, alagamentos, movimentos de massa e erosão. Nesse contexto, a quantificação e conhecimento da intensidade (I), frequência (F) e duração (d) das chuvas torna-se essencial. A relação entre esses três parâmetros é descrita pela Equação de Chuvas Intensas que pode ser obtida através de pluviógrafos ou da análise de séries históricas de pluviômetros, métodos alternativos utilizados em razão da baixa rede de monitoramento de chuva a partir de pluviógrafos. Métodos alternativos como a Transformação da Máxima Precipitação Diária (TMPD) obtém os parâmetros IDF com melhores resultados, sobretudo em regiões de alta densidade de estações meteorológicas, além de representarem as características regionais das estações de interesse. Entretanto, os dados existentes encontram-se muito dispersos na literatura brasileira, dificultando seu acesso e fazendo-se necessário sua compilação em um único repositório nacional, que facilita o uso dos dados para projetos de engenharia e controles de erosão. O presente trabalho compilou, em um único repositório nacional, equações IDF do Brasil com informações de 6550 localidades; obteve as máximas lâminas diárias precipitadas associadas a diferentes períodos de retorno (2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos) através das funções de distribuição de probabilidade Gumbel, Log-Normal a 2 parâmetros e Gama em 73%, 21% e 6% dos ajustes, respectivamente; identificou 10 regiões homogêneas do ponto de vista das chuvas intensas, validadas pelo método de Hosking e Wallis; e obteve os parâmetros IDF para 5636 estações meteorológicas brasileiras utilizando o método TMPD aplicado a regiões homogêneas. Palavras-chave: chuvas intensas; equação idf; tmpd; regiões homogêneas; pluviógrafosPrecipitation is one of the main components of the hydrological cycle, as it is the main source of water returning from the atmosphere to the soil. The occurrence of high volumes of precipitation in a short period of time is called heavy rainfall. Although precipitation is of utmost importance for human activity and maintenance of rivers, lakes and aquifers, heavy rainfall has been reported as causing various losses to human activities and environmental damage, resulting in flash floods, flooding, mass movements and erosion. In this context, the quantification and knowledge of the intensity (I), frequency (F) and duration (d) of rainfall becomes essential. The relationship between these three parameters is described by the Heavy Rainfall Equation, which can be obtained through pluviographs or by analyzing historical series of rain gauges, alternative methods used due to the low rainfall monitoring network from pluviographs. Alternative methods such as the Maximum Daily Precipitation Transformation (MDPT) obtain IDF parameters with better results, especially in regions with a high density of meteorological stations, in addition to representing the regional characteristics of the stations of interest. However, the existing data are very dispersed in the Brazilian literature, making their access difficult and making it necessary to compile them into a single national repository, which facilitates the use of data for engineering projects and erosion controls. This work compiled, in a single national repository, IDF equations from Brazil with information from 6550 locations; obtained the maximum daily precipitation depths associated with different return periods (2, 5, 10, 20, 50 and 100 years) through the Gumbel, 2-parameter Log-Normal and Gamma probability distribution functions in 73%, 21% and 6% of the fits, respectively; identified 10 homogeneous regions from the point of view of intense rainfall, validated by the Hosking and Wallis method; and obtained the IDF parameters for 5636 Brazilian meteorological stations using the MDPT method applied to homogeneous regions. Keywords: heavy rainfall; idf equation; mdpt; homogeneous regions; pluviographs