Resolução da Lista de Exercícios 3 - Precipitação

CCT – CENTRO DE CIÊNCIAS TECNOLÓGICAS

DISCIPLINA: HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS

Professor: Rodrigo Martins Reis

Aluna: Vanessa Mendonça Damasceno

Resolução da Lista de Exercícios 3 - Precipitação

Campos dos Goytacazes

Agosto de 2014

Lista 3 - Precipitação

1. Qual a definição de precipitação?

Precipitação é a descarga líquida ou sólida que se abate sobre a superfície terrestre, resultante da condensação do vapor d’água atmosférico. A precipitação pode ocorrer em diversas formas como chuvisco, chuva, granizo, orvalho, geada ou neve.

1. Quais são os processos de formação das precipitações?

Os processos de formação da precipitação são: células de circulação convectiva, barreiras orográficas ou fenômenos frontais, núcleos de condensação e coalescência direta.

1. Quais são os tipos de precipitação, e quais são as características desses tipos?

Os tipos de precipitação são: orográficas, convectivas, e frontais.

Em relação às características as orográficas apresentam características variáveis de intensidade e duração. Já as convectivas geralmente são de grande intensidade, de curta duração e restritas a pequenas áreas e função disso pode produzir enchentes em bacias de pequenas áreas de drenagem. Quanto as frontais apresentam maior duração e podem atingir extensas áreas, sua intensidade é baixa ou moderada.

1. Que aparelhos são utilizados para fazer medições pluviométricas? Explique cada um deles, ou seja, o que mede, qual a sua área de abrangência?

Os aparelhos usados para medições pluviométricas são: pluviômetros e pluviógrafos usados para quantificação da precipitação em um determinado ponto. E o radar meteorológico com finalidade de se medir a intensidade variável da precipitação ao longo de uma determinada área.    

1. Quais são as principais grandezas das medições pluviométricas?

Resposta:

As grandezas são: a altura pluviométrica ou altura de chuva P, a qual representa a espessura média (em mm) de uma lâmina d’ água distribuída por sobre a área pela precipitação, a duração do tempo t que representa o intervalo de tempo (em mim ou horas), decorrido entre o início e o fim da precipitação, e a intensidade i que é altura de chuva por unidade de tempo, geralmente expressa em mm/h.

1. Quais são as análises que devem ser feitas primeiramente nos dados de precipitação para utiliza-los em estudos hidrológicos.

Basicamente são duas as análises: O preenchimento de falhas e a de Consistência de Séries Pluviométricas. A primeira é conhecida como ponderação regional, sendo muito utilizada para o preenchimento de falhas de dados mensais e anuais. Suponha que, por exemplo, a estação X possua falhas mensais (ou anuais) e que esteja próxima a três outras estações A,B e C, estas com período ininterrupto de observações. A falha para um determinado mês (ou ano), denotada por Px, pode ser preenchida através da seguinte equação.

Px = (1/3).[(Nx/NA).PA + (Nx/NB).PB + (Nx/Nc).Pc]  .

Onde N representa a média pluviométrica anual de longo período, ou média normal, calculada para cada estação e P denota a altura pluviométrica, observada em cada local, naquele mês (ou ano) específico. Bertoni e Tucci recomendaram que as médias normais N sejam calculadas sobre um período mínimo de 10 anos e que a técnica de ponderação regional não seja utilizada para o preenchimento de dados diários.

Quanto à segunda pode ser entendida da seguinte maneira. Quando uma eventual alteração da localização de uma estação pluviométrica ou a mudança do vento local provocada pelo crescimento de árvores ou pela construção de prédios próximos, ou o uso inadvertido de provetas inadequadas à superfície de captação do pluviômetro, ou mesmo horários e padrões diferentes de tomada das observações podem introduzir os chamados erros sistemáticos em uma série pluviométrica. Esses erros podem ser identificados e corrigidos através de uma técnica simples de consistência de séries pluviométricas conhecida como curva de dupla acumulação. Essa curva permite a comparação gráfica entre os valores acumulados das precipitações mensais (ou anuais) regionais essas tomadas como as médias aritméticas de várias estações vizinhas.

1. Quais são os métodos de determinação de precipitação média de uma bacia? Trace um comparativo entre eles.

Os métodos usados para determinação média de uma bacia são: Método Aritmético, Método do Polígono de Thiessen, e o Método das Isoietas.

Traçando um comparativo entre eles vimos que o Método Aritmético é o método mais  simples possuindo como limitações a distribuição uniforme dos pluviômetros, área plana ou de relevo muito suave. Quanto ao Método do Polígono de Thiessen podemos afirmar que é mais preciso do que o Método Aritmético, podendo ser usado para uma distribuição desuniforme dos aparelhos e não levando em consideração as influências orográficas (relevo). E em relação ao Método das Isoietas, este por sua vez é considerado o mais preciso para avaliar a precipitação média em uma bacia, e em vez de pontos isolados de precipitação determinados pelos pluviômetros utilizamos curvas de igual precipitação (isoietas). A precisão do método depende altamente da habilidade do analista no traçado das iso-linhas (isoietas).

1. O que você entende por análise de chuvas IDF?

O que eu entendo por análise de chuvas IDF, é que se trata de uma especificidade de análises probabilísticas de dados pluviométricos que diz respeito ao estudo de variação conjunta da intensidade, da duração e da frequência (ou tempo de retorno) de eventos chuvosos intensos de duração igual ou inferior a 24 horas, na maioria das vezes relacionados a precipitações convectivas de grande intensidade. Um gráfico com intensidades (mm/h) e as durações (min ou horas) de precipitações intensas, registradas por pluviógrafo, revela que quanto mais intensa é a chuva, menor é a sua duração. Por outro lado, quanto maior é a intensidade da chuva, maior é o período a ela associado. A relação conjunta intensidade-duração-frequência (ou tempo de retorno) é conhecida como curva IDF e é estimada com base em dados pluviométricos coletados no local de interesse ou em locais próximos.