Relação intensidade-duração-frequência de precipitações extremas no contexto de mudanças climáticas e na ausência de dados pluviográficos

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Maciel, Isabela Piccolo
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de Viçosa
• Palavras-chave em Português: Precipitação (Meteorologia); Extremos climáticos; Mudanças climáticas; Engenharia de Água e Solo
• Link de acesso: https://locus.ufv.br//handle/123456789/28371

A relação Intensidade-Duração-Frequência das precipitações é muito utilizada em projetos hidráulicos e hidrológicos para fins de estimativa da vazão máxima, sendo normalmente elaborada a partir do ajuste de distribuições de probabilidade adequadas às séries dos dados de intensidade máxima média das precipitações, obtidos por registros pluviográficos. Esses registros, no entanto, são escassos no Brasil, sendo necessária em muitos casos a utilização da metodologia de desagregação de dados pluviométricos para obtenção das séries históricas de intensidades. Além disso, as relações Intensidade-Duração-Frequência são comumente estimadas pressupondo a estacionariedade da série de dados de precipitação. Diante do exposto, o objetivo deste trabalho foi analisar a variação temporal das séries históricas de temperatura e precipitação na região de Governador Valadares/MG, avaliando a ocorrência ou não de estacionariedade, e propor novas curvas de Intensidade-Duração-Frequência no contexto de ausência de dados pluviográficos, diante das possíveis mudanças observadas em decorrência das mudanças climáticas e da formação de ilhas de calor urbanas. O estudo foi realizado utilizando dados médios de temperatura anual (máxima e mínima) correspondentes ao período de 1970 a 2018 e pluviométricos para o período de 1986 a 2018 do município de Governador Valadares/MG. Para verificar a abrangência das tendências detectadas nas séries dos índices de precipitação (P95p, Pmax1d, IID, PTot) foram analisados dados de outras quatro estações pluviométricas localizadas na mesma região hidrologicamente homogênea de Governador Valadares. A sazonalidade da precipitação foi estudada a partir da análise de 12 séries de totais precipitados mensais, correspondentes aos meses do ano. A variação temporal das séries de temperatura e precipitação foi analisada a partir dos testes de tendência de Mann-Kendall original e com a modificação Block Bootstrap. Aos dados de lâminas máximas precipitadas foram ajustadas as distribuições de probabilidades Generalizada de Eventos Extremos (GEV) e Gumbel, estacionárias e não estacionárias, utilizando o método da máxima verossimilhança, sendo a seleção do melhor ajuste feita com base nos Critérios de Akaike e Bayesiano. As séries de dados de temperaturas máxima e mínima médias e dos índices P95p e Pmax1d apresentaram tendência positiva, apontando a ocorrência de alterações climáticas importantes na região de Governador Valadares, entretanto, não foram encontradas evidências significativas de alterações da duração e distribuição do período chuvoso. O melhor ajuste à série de dados de lâminas máximas precipitadas correspondeu à distribuição de Gumbel não estacionária. Utilizando a metodologia de desagregação de chuvas diárias foram obtidas as curvas Intensidade-Duração-Frequência incorporando o comportamento não estacionário. Comparando-se as curvas não estacionárias ajustadas e a elaborada por Freitas et al. (2001) para a mesma região, considerando estacionariedade dos dados, a última subestimou as intensidades de precipitação para menores durações, com diferenças de até 49%, evidenciando a necessidade de considerar a não estacionariedade no ajuste das equações de chuvas intensas e, consequentemente, na elaboração de projetos hidráulicos e hidrológicos. Palavras-chave: Chuvas intensas. Estacionariedade. Desagregação de chuvas.