Projeto de Hidrologia Precipitação

Precipitação

Precipitação diz respeito a qualquer forma de umidade presente na atmosfera que, em função das condições termodinâmicas desta, precipita, constituindo-se no principal componente de entrada do ciclo hidrológico em sua fase terrestre. É por meio da precipitação que se dá a entrada de água na bacia hidrográfica e seu comportamento no espaço e no tempo é um dos principais responsáveis pelas respostas hidrológicas da bacia hidrográfica.

A principal forma de precipitação é a chuva, especialmente em regiões tropicais e subtropicais. A precipitação atinge a superfície na forma líquida e todos os processos gerados por essa situação correspondem a um dos principais ramos aplicados na hidrologia, ou seja, a interação chuva-infiltração-escoamento. Na maioria das vezes, a medição da precipitação é realizada com bases em pluviômetros ou pluviógrafos, consistindo de um processo relativamente simples e de baixo custo.

Os dados apresentados neste trabalho foram extraídos do Banco de Dados Meteorológicos para Ensino e Pesquisa (BDMEP), onde as características básicas da estação pluviométrica estudada podem ser vistas na tabela a seguir (Tabela 2):

Dados da Estação
Estação	Bagé-RS
Código	83980
Situação	Operante
Latitude	-31.33º
Longitude	-54.10º
Altitude	242.31 metros

Tabela1: Características da estação pluviométrica

Fonte: BDMEP, 2017 (http://www.inmet.gov.br/projetos/rede/pesquisa/inicio.php)

[pic 1][pic 2]

Imagem2: Localização da instalação da Estação Meteorológica no mapa do RS.

Fonte: INMET, 2017 (http://www.inmet.gov.br/)

A série histórica teve início no ano de 1961 e término em 2016. Foram analisados dados de 55 anos, estabelecendo assim, critérios na aceitação dos dados. Foi decidido que anos com uma ou mais falhas seriam excluídos, restando assim 35 anos de dados para a série de precipitação.

3.1.1 Estatística Descritiva

A Estatística descritiva é o ramo da estatística que visa resumir e descrever qualquer conjunto de dados, no seguinte trabalho utilizou-se a Média Aritmética, Moda, Mediana, Variância, Desvio padrão, Desvio Médio da amostra e Assimetria, os quais são (descritos ou especificados) a seguir, para realizar o estudo da variável precipitação.

• Medidas de Localização

Para iniciar a abordagem da estatística hidrológica, é fundamental compreender alguns parâmetros da estatística básica. Segundo PIANA (2009), as medidas de localização ou tendência central tem o objetivo de representar o ponto de equilíbrio ou o centro de uma distribuição. Em muitos casos, podem ser considerados valores típicos ou representativos do conjunto.

As medidas mais usuais são a média aritmética, a mediana e a moda embora outras possam ser úteis em algumas situações.

Os cálculos iniciais deste trabalho baseiam-se nas três principais medidas de localizações citadas acima.

• Média Aritmética

Conforme a equação, a média aritmética expressa um determinado conjunto de dados. Neste caso, o X assume os valores dos dados de vazão no período em que a série está sendo analisada. Para todas as séries diárias, os valores médios observados são somados e divididos por n (número de dados da série). Resultando assim, nos valores obtidos na tabela (Tabela2):

[pic 3]

PRECIPITAÇÃO	VALOR
Máxima Diária Anual	90,17
Total Anual	1493,92

• Moda

A moda é o valor que se apresenta com maior frequência em um conjunto de dados amostrais. Quando se tem um intervalo de classe, a moda será o ponto médio da classe que contiver o maior número de ocorrência. Neste trabalho a moda foi estimada com base no histograma gerado a partir da série histórica analisada.

PRECIPITAÇÃO	VALOR
Máxima Diária Anual
Total Anual

• Mediana

Corresponde ao valor que representa exatamente 50% das ocorrência, ou seja, é uma alternativa de representar o centro da distribuição. Para obtê-la basta avaliar as frequências de ocorrência, independentemente de ser de excedência ou não excedência. Os dados de vazão máxima e mínima foram ordenados de maneira decrescente e crescente respectivamente, para obter os resultados.

 [pic 4]

PRECIPITAÇÃO	VALOR
Máxima Diária Anual	91,40
Total Anual	1420,30

• Variância e Desvio Padrão da Amostra

Ao se avaliar tanto o desvio padrão quanto a variância, observa-se que quanto maior ambos, maior a variabilidade dos dados ao redor da média. Quanto maior é o valor obtido menos linearidade o conjunto apresenta e pode ser calculada pela seguinte equação:

[pic 5]

• VARIÂNCIA

PRECIPITAÇÃO	VALOR
Máxima Diária Anual	563,60
Total Anual	115434,98

• DESVIO PADRÃO

PRECIPITAÇÃO	VALOR
Máxima Diária Anual	23,74
Total Anual	339,76

Calculou-se também o Coeficiente de Variação (CV), que é uma relação entre o desvio padrão e a média dado pela divisão do desvio padrão pela média. O CV é uma medida que varia seus valores em torno da média.

• COEFICIENTE DE VARIAÇÃO

PRECIPITAÇÃO	VALOR
Máxima Diária Anual	26,33
Total Anual	22,74

• Desvio Médio

O Desvio Médio Simples é uma medida da dispersão dos dados em relação à média de uma sequência, o “afastamento” em relação a essa média. Esta medida representa a média das distâncias entre cada elemento da amostra e seu valor médio.