COMPARATIVO ENTRE O MÉTODO PROBABILÍSTICO DE GUMBEL PARA CHUVAS DE PROJETO E A CHUVA NORMATIZADA, NO MUNICÍPIO DE CAMPINA GRANDE-PB, BRASIL

COMPARATIVO ENTRE O MÉTODO PROBABILÍSTICO DE GUMBEL PARA CHUVAS DE PROJETO E A CHUVA NORMATIZADA, NO MUNICÍPIO DE CAMPINA GRANDE-PB, BRASIL

Gustavo Fernando SANTOS

Mestrando do Programa Pós- Graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental - UEPB

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Maxsuel Bezerra do NASCIMENTO

Mestrando do Programa Pós- Graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental - UEPB

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Tássio Jordan Rodrigues Dantas da SILVA

Mestrando do Programa Pós- Graduação em Ciências e Tecnologia Ambiental - UEPB

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Laércio Leal dos SANTOS

Prof. Dr. do Departamento de Engenharia Sanitária e Ambiental - UEPB  

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RESUMO

Para o dimensionamento de uma obra hidráulica, como uma rede de drenagem urbana, canais abertos ou fechados, é imprescindível que se conheça o histórico e as características pluviométricas em relação a área de execução da obra, de maneira a delinear suas tendências, características de intensidade, duração e frequência de ocorrência, conforme a hidrologia local. Este estudo teve por objetivo, estimar a chuva de projeto utilizando o método de Gumbel, com base na série histórica pluviométrica do município de Campina Grande-PB, para possibilitar o dimensionamento de reservatórios e o aproveitamento de águas pluviais em edificações. Além disso, realizou-se o comparativo entre os valores obtidos no método e os preconizados na NBR 10844/89, para os diferentes períodos de retorno. Evidenciou-se uma superestimação nos dados de precipitações de chuva da norma. Portanto, o aproveitamento de águas pluviais em edificações pode aumentar o tempo de concentração na bacia hidrográfica, e como resultante, diminuir os problemas relacionados a alagamentos e enchentes, e, para fins não potáveis, poderá reduzir o consumo de água através do abastecimento público e as despesas com água tratada.

Palavras-chave: Chuvas de Projeto. Drenagem Urbana. Método de Gumbel.

ABSTRACT

For the dimensioning of a hydraulic work, such as an urban drainage network, open or closed channels, it is essential to know the history and rainfall characteristics in relation to the area of ​​execution of the work, in order to outline its trends, characteristics of intensity , duration and frequency of occurrence, according to local hydrology. This study aimed to estimate the design rain using the Gumbel method, based on the historical rainfall series in the city of Campina Grande-PB, to enable the sizing of reservoirs and the use of rainwater in buildings. In addition, a comparison was made between the values ​​obtained in the method and those recommended in NBR 10844/89, for the different return periods. There was an overestimation in the standard rainfall data. Therefore, the use of rainwater in buildings can increase the concentration time in the hydrographic basin, and as a result, decrease the problems related to floods and floods, and, for non-potable purposes, it can reduce water consumption through public supply and expenses with treated water.

Key words: Project Rains. Urban Drainage. Gumbel method.

INTRODUÇÃO

A captação da água de chuva é um processo longínquo e extremamente utilizado em regiões de climas áridos e semiáridos, a exemplo do nordeste brasileiro. Logo, a captação ainda é feita de maneira rudimentar, onde até mesmo, a finalidade pode ser o consumo humano, decorrente da ausência de água tratada (GROUP RAINDROPS, 2002).

Em atividades onde há um consumo elevado de água para fins não potáveis, o aproveitamento de águas pluviais é utilizado, ainda que de forma isolada, por indústrias e edificações em geral, no qual reflete em uma economia do recurso hídrico tratado. Ademais, coletar água de chuva e não deixar ela ir para rede de drenagem, significa a redução do volume superficial, consequentemente, um aumento no Tempo de Concentração (Tc) e uma redução do escoamento das precipitações sobre uma determinada área (SANTOS, 2018).

De acordo com o SNIS-AP (2018), no perímetro urbano, há um percentual de 66,8% de vias públicas com pavimentação e meio-fio e de 18,0% de vias públicas com redes ou canais pluviais subterrâneos. Quanto ao tipo de sistema de drenagem urbana adotado, 886 municípios (24,6%) operam o sistema drenagem em modelo unitário, ou seja, misto com esgotamento sanitário, mas a maioria, 1.974 (54,8%), dispõe de sistema exclusivo.
        Um estudo de viabilidade econômica da utilização de água de chuva na lavagem de carros em concessionárias de veículos foi realizado na cidade de Belo Horizonte, onde se obteve resultados positivos. Os valores de economia de água potável se mantiveram entre 9,74% e 26,80%, no qual o período de retorno dos investimentos para a implantação do sistema ficou entre 6 anos e 3 meses e 11 anos e 11 meses, aproximadamente (LAGE, 2010).

Designa-se chuva de projeto, a precipitação que tenha pouca probabilidade de ser igualada ou superada pelo menos uma vez dentro da vida útil de uma obra. Assim sendo, a chuva de projeto está diretamente correlacionada a um tempo de retorno, que por sua vez, é definido como o tempo médio, em anos, que um evento pode ser igualado ou superado por pelo menos uma vez (OLIVEIRA, 2017).

Diversos modelos matemáticos foram propostos na hidrologia para determinar a chuva de projeto, dentre eles, existe o método baseado na distribuição probabilística de Gumbel que se baseia na relação para elaborar tabela de chuvas com base em vários períodos de retorno (TOMAZ, 2011).

Diante disto, o presente trabalho, tem por objetivo, estimar a chuva de projeto com base nos dados de precipitação da série histórica pluviométrica no município de Campina Grande-PB, entre os anos de 1963 a 2019, utilizando o método probabilístico de Gumbel, para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 25, 50 e 100 anos, comparando os resultados do método com a chuva normatizada, a NBR 10844/89 da ABNT, para possibilitar a análise das precipitações de projeto que pode ser aplicado nas mais diversas obras civis.

PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS

Caracterização da área de estudo

O município de Campina Grande está localizado no interior do estado da Paraíba, como antiga mesorregião do agreste paraibano e na região nordeste do Brasil, inserido nos domínios da bacia hidrográfica do Rio Paraíba, região do Médio Paraíba, com latitude: 7º13’50” S, longitude: 35º52’52” W, área: 594,18  km², altitude: 560 m e densidade demográfica: 648,31hab/km² (IBGE, 2013). Corresponde ao segundo município mais populoso do estado, com uma população estimada de 409.731 habitantes (IBGE, 2019). A Figura 1 expressa um mapa de localização do referido município.