ESTUDO DAS PRECIPITAÇÕES PARA DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO NO MUNICÍPIO DE CASCAVEL NO ESTADO DO CEARÁ

ESTUDO DAS PRECIPITAÇÕES PARA DIFERENTES PERÍODOS DE RETORNO NO MUNICÍPIO DE CASCAVEL NO ESTADO DO CEARÁ

Aryleudo de Oliveira Lima , Francisco Ferreira da Silva .

Resumo

O conhecimento das precipitações máximas prováveis é extremamente importante na elaboração de projetos de engenharia hidráulica. Assim, buscou-se com este artigo determinar para a cidade de Cascavel no estado do Ceará as precipitações intensas para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 50 e 100 anos, através da distribuição de Gumbel. Para tanto, estimou-se os parâmetros de Gumbel utilizando o método dos momentos, que é uma técnica de resoluções de equações integrais complexas por redução destas a um sistema de equações lineares simples. Nesse sentido, o método de Gumbel mostrou-se adequado na previsão das precipitações máximas, o que representa uma excelente alternativa na determinação das chuvas máximas de projetos resultando, desse modo, em trabalho significativo e útil para o dimensionamento adequado tanto de obras urbanas com de rurais.

Palavras-chave: Precipitações máximas, período de retorno, método de Gumbel.

ESTUDY OF DIFFERENT PERIODS OF PRECIPITATION TO RETURN THE MUNICIPALITY OF CASCAVEL IN STATE OF CEARÁ

Abstract

The reservoir has a key role in our society because they carry water over time and a way to measure them is to use the method of Eng. Aguiar. Given the importance of these reservoirs, our work aims to compare the affluent average annual flow of Eng. Aguiar’s method with the Annual runoff of gauged stations Arneiroz, Farm Cajazeiras, Morada Nova II and Trapiá in Ceará and verify its viability.

Keywords: method of Eng. Aguiar; Average annual runoff; gauged station.

Introdução

No ciclo hidrológico, a precipitação representa a principal variável de entrada de água no sistema, sendo fundamental para o entendimento da dinâmica hídrica do meio físico. Seu entendimento e comportamento são de suma importância para estudos estratégicos associados ao planejamento do meio ambiente, geração de energia e manejo da agricultura, especialmente em condições tropicais (Mello e Silva, 2009).

A determinação da relação intensidade-duração-frequência (IDF) apresenta grandes dificuldades em função da escassez de registros pluviográficos, da baixa densidade da rede de pluviógrafos e do pequeno período de observações disponível; além disso, a metodologia para sua obtenção exige um exaustivo trabalho de tabulação, análise e interpretação de grande quantidade de pluviogramas (Oliveira et al., 2008b; Cecílio e Pruski, 2003). Assim, uma alternativa para a obtenção da máxima precipitação associada a uma determinada duração e frequência de ocorrência consiste na utilização do método de Gumbel (1941).

Portanto, este trabalho visa determinar as precipitações máximas para os períodos de retorno de 2, 5, 10, 15, 20, 50 e 100 anos, utilizando para tanto a metodologia de Gumbel empregada na estimativa das chuvas de projeto de obras hidráulicas que envolvam a drenagem das vazões de pico no processo do escoamento superficial, tanto em áreas urbanas como nas rurais.

Materiais e Métodos

Para realização desse trabalho utilizou-se séries de dados de precipitação do posto pluviométrico da cidade de Cascavel – código 438110 fornecidos pela Agência Nacional de Águas (ANA, 2014).

Foram utilizados dados de precipitação pluviométrica máxima anual de 1977 a 2014 (37 anos), tais informações foram tabulados e organizados de modo a simplificar a coleta de dados.

Em geral, as distribuições de valores extremos de grandezas hidrológicas ajustam-se satisfatoriamente à distribuição de Gumbel que tem a forma:

P(1 dia;T)=α-βln⁡[ln(T/(T-1))]

onde:

P(1 dia;T) – precipitação máxima de 1 dia em milímetros;

T – período de retorno em anos;

α e β – parâmetros da distribuição Gumbel.

Os parâmetros da distribuição de Gumbel, segundo Oliveira et al. (2008b), pelo método dos momentos são obtidos por:

β=(√6∙S)/π

onde:

S – desvio padrão das precipitações máximas anuais em milímetros;

π – número pi≅3,14.

α= μ-0,577∙β

μ – média das precipitações máximas anuais em milímetros.

Resultados e Discussões

A tabela 1 apresenta os dados históricos de precipitações máximas diárias anuais do município de Cascavel referentes ao posto pluviométrico 438110.

Tabela 1 – Dados históricos de precipitações máximas diárias anuais

Ano Precipitação Máxima Diária Anual (mm) Ano Precipitação Máxima Diária Anual (mm)

1977 86,5 1996 120

1978 86,4 1997 91

1979 1998 93

1980 152,8 1999 73

1981 83,5 2000 75