Formação e Tipos de Precipitação

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<p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>1</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>DEFINIÇÃO E FORMAÇÃO</p><p>• Consiste na água, seja no estado líquido ou sólido, que cai da</p><p>atmosfera em direção à superfície. São exemplos de precipitação o</p><p>granizo, o orvalho, a chuva, a neve, entre outros. O tipo mais comum</p><p>de precipitação no Brasil é chuva.</p><p>Formação das precipitações</p><p>As precipitações são geradas pelo comportamento das massas</p><p>de ar na atmosfera e que basicamente podem ocorrer de duas formas:</p><p>üpelo encontro de massas de ar sob condições diferentes com</p><p>interferência orográfica ou não;</p><p>ücomo resultado das variações a que está submetido um gás</p><p>(vapor d’água) sujeito às variações de pressão e temperatura</p><p>que ocorrem na atmosfera (termodinâmico).</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 2</p><p>A formação da precipitação segue o seguinte processo: o ar</p><p>úmido das camadas baixas da atmosfera é aquecido por</p><p>condução, torna-se mais leve que o ar das vizinhanças e sofre</p><p>uma ascensão adiabática. Essa ascensão do ar provoca um</p><p>resfriamento que pode fazê-lo atingir o seu ponto de saturação.</p><p>A partir desse nível, há condensação do vapor d’água em forma</p><p>de minúsculas gotas que são mantidas em suspensão, como</p><p>nuvens ou nevoeiros. Essas gotas não possuem ainda massa</p><p>suficiente para vencer a resistência do ar, sendo, portanto,</p><p>mantidas em suspensão, até que, por um processo de</p><p>crescimento, ela atinja tamanho suficiente para precipitar.</p><p>Formação das precipitações:</p><p>elemento básico é a umidade atmosférica</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>3</p><p>GRANDEZAS CARACTERÍSTICAS</p><p>É comum referir-se à chuva em termos de altura de lâmina</p><p>d’água (em mm), como se as quantidades precipitadas fossem</p><p>distribuídas de maneira homogênea e uniforme sobre</p><p>toda a área de estudo (bacia hidrográfica, telhado, etc).</p><p>As grandezas associadas às quantidades precipitadas são: (1)</p><p>duração do evento, ou seja, o intervalo de tempo da</p><p>ocorrência da precipitação; a (2) intensidade</p><p>pluviométrica, ou a relação da altura precipitada pela duração</p><p>do evento. A unidade de “mm/h” é a mais utilizada.</p><p>OBS: O valor isolado da precipitação não tem muito significado.</p><p>Por ex. 100 mm é muito em 1 hora e pouco num ano.</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>4</p><p>(3) a frequência f que ocorre o evento: como é um</p><p>fenômeno aleatório, a probabilidade de ocorrência de</p><p>uma chuva de uma dada magnitude define sua</p><p>freqüência relativa, que é inversamente proporcional ao</p><p>período de retorno TR. Período de retorno (TR) é o</p><p>período de tempo médio que um determinado evento</p><p>hidrológico é igualado ou superado pelo menos uma</p><p>vez.</p><p>Por exemplo, se ao longo de 20 anos (N),</p><p>a intensidade de 100 mm/h ocorreu 5</p><p>vezes (ni), pode-se dizer que esta chuva</p><p>tem um freqüência de ocorrência (fi) de</p><p>1⁄4 = 0,25 , ou seja, um período de</p><p>retorno TR de 4 anos.</p><p>𝑓! =</p><p>𝑛!</p><p>𝑁</p><p>𝑓! =</p><p>1</p><p>𝑇𝑅</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>5</p><p>Na prática, a frequência dos eventos de precipitação que envolvem os</p><p>processos hidrológicos de cheias urbanas refere-se a:</p><p>“ocorrência de inundação de 100 anos” e então…</p><p>entende-se de forma equivocada que a inundação irá ocorrer</p><p>uma vez a cada 100 anos.</p><p>A ASCE (American Society Civil Engineer, 1992) recomenda para</p><p>divulgação pública evitar o termo “período de retorno” e sim utilizar o</p><p>termo “probabilidade anual”.</p><p>Dessa forma, dizer que a obra foi projetada para “inundação de 100</p><p>anos” = a inundação tem probabilidade de 1% de</p><p>acontecer em um determinado ano.</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 6</p><p>Chuvas fracas são mais</p><p>frequentes.</p><p>Chuvas intensas são mais raras.</p><p>Ver Artigo “Coletânea das</p><p>Equações de Chuva no Brasil”, de</p><p>Festi, A. V.</p><p>Por exemplo:</p><p>Anualmente ocorrem alguns eventos de 5mm,</p><p>10mm, em 1 dia, na cidade do Rio de Janeiro.</p><p>Em média, chuvas de 180 mm em 1 dia</p><p>ocorrem uma vez a cada 10 ou 20 anos.</p><p>P Frequência</p><p>P = zero 5769</p><p>P 200mm 0</p><p>TOTAL 8640</p><p>Tabela:</p><p>Frequência de</p><p>chuvas com</p><p>intervalo de 1 em</p><p>1 hora durante o</p><p>período de 01</p><p>ano.</p><p>FREQUÊNCIA</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 7</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>8</p><p>Aplicações principais</p><p>• Projetos de drenagem como estradas</p><p>• Projetos de obras hidráulicas</p><p>• Planejamento/controle de enchentes</p><p>• Questões ambientais: qualidade das águas</p><p>• Gerenciamento dos recursos hídricos</p><p>• Setor Agrícola</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>9</p><p>Ventos quentes e úmidos provenientes do oceano</p><p>encontram barreiras físicas, sobem, condensam e</p><p>precipitam sobre áreas montanhosas. O vento que</p><p>ultrapassa a barreira é seco, retira umidade do</p><p>ambiente e pode gerar áreas desérticas; a</p><p>precipitação varia com a altitude, tendo algumas</p><p>alturas onde a precipitação é muito alta; atua sobre</p><p>bacias pequenas com intensidade variável; são</p><p>consideradas chuvas localizadas e intermitentes.</p><p>O ar úmido aquecido na vizinhança do solo fica</p><p>menos denso, sobe, e como a temperatura diminui,</p><p>condensa e precipita.</p><p>São formações locais com pequena abrangência</p><p>espacial e alta intensidade. Ocorre principalmente no</p><p>verão em climas tropicais</p><p>tem curta duração temporal;</p><p>útil para pequenas bacias hidrográficas com pequeno</p><p>tempo de concentração;</p><p>para galerias de águas pluviais, etc.</p><p>Na chegada de uma frente fria forma-se um gradiente de</p><p>temperatura.</p><p>Os dias anteriores a chegada da chuva são quentes;</p><p>O ar frio é mais denso e penetra na massa de ar</p><p>quente que é mais leve, sobe, condensa e precipita.</p><p>Atua sobre grandes bacias com intensidade variável.</p><p>Tende a ter duração prolongada e abrange grandes áreas</p><p>Processos frontais de grande extensão e duração são os que</p><p>produzem inundações em grandes bacias.</p><p>Interessam em projetos de obras hidrelétricas, controle de</p><p>cheias regionais e navegação.</p><p>(P</p><p>EN</p><p>A,</p><p>2</p><p>01</p><p>7.</p><p>B</p><p>ra</p><p>sil</p><p>E</p><p>sc</p><p>ola</p><p>)</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 10</p><p>Tipo Orográfica Convectiva Frontal</p><p>Distribuição Relevo Localizada Generalizada</p><p>Intensidade Moderada Moderada a</p><p>Forte</p><p>Fraca a</p><p>Moderada</p><p>Predominânci</p><p>a</p><p>Não há Tarde / Noite Não há</p><p>Duração Média Curta a Média Média a Longa</p><p>Região Serra Áreas Urbanas Sul</p><p>Características das chuvas no Brasil:</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>11</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>MÉTODOS DE OBSERVAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO</p><p>PLUVIÔMETROS</p><p>Instrumento, em geral, de operação manual, que consiste de</p><p>dispositivo de recepção de água de chuva (ver figura). Possuem na</p><p>extremidade inferior um registro. Para fazer-se as leituras, drena-se</p><p>a água acumulada em seu interior abrindo-se o registro. As leituras</p><p>são feitas na proveta pluviométrica.</p><p>Em geral, são construídos de aço inoxidável e possuem no bordo</p><p>superior um crivo para retenção de sujeiras, folhas e penas de</p><p>aves. No Brasil, o tipo mais usualmente encontrado, é o Ville de</p><p>Paris, que possui uma seção circular de intercepção de 400 cm2.</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>12</p><p>Posto pluviométrico Taubaté em São Paulo</p><p>– foto Wagner Acciolly durante viagem com</p><p>a equipe da CPRM</p><p>2012</p><p>Pluviômetro Ville de Paris</p><p>(Estação Climatológica</p><p>Urbana CEFET Maracanã –</p><p>Rio) Proveta Pluviométrica</p><p>GERENCIAMENTO DE CONTINGÊNCIAS</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>EXEMPLO NOTAS DE AULA PROFO. EMERSON GALVANI LCB-USP</p><p>13</p><p>Área da bacia = 10 km2</p><p>10km2 = 10.000.000 m2</p><p>Total = 26,4 mm</p><p>1 mm = 1litro/m2</p><p>Qual o volume de água produzido na bacia?</p><p>26,4 litro--------------------1 m2</p><p>X --------10.000.000 m2</p><p>Volume total = 264.000.000 litros ou 264.000 m3</p><p>2012</p><p>Exercício 1: Uma dada bacia com área de 10km2 recebe uma</p><p>determinada precipitação registrada em pluviômetro de</p><p>aproximadamente 26,4mm. Desconsiderando as perdas e os</p><p>volumes</p><p>infiltrados, qual o volume de água produzido na bacia?</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>14</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>(Miranda et al., UERJ)</p><p>Santa Maria/Cambiocó</p><p>São José do Ubá - RJ</p><p>Pluviômetro c/ totalizador digital</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>15</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>PLUVIÓGRAFOS</p><p>Instrumento de características semelhantes ao pluviômetro, mas que</p><p>possui característica registradora automática ou semi automática. Há</p><p>vários tipos de pluviógrafos, os de bóia, os de balança, os de cuba</p><p>basculante. Quando não é provido de mecanismo eletrônico para</p><p>registro de dados, o aparelho é provido de um sistema mecânico de</p><p>registro através de uma pena em papel fixado num cilindro acoplado a</p><p>um mecanismo de relógio. É comum a instalação de um pluviômetro</p><p>próximo ao pluviógrafo, para os casos de falha nos mecanismos dos</p><p>pluviógrafos.</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>16</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>Não é possível exibir esta imagem.</p><p>Pluviógrafo (Laboratório da Meteorologia</p><p>CEFET – Maracanã – Rio)</p><p>Pluviógrafo - Notas de aula do Professor</p><p>Emerson Galvani (LCB-USP)</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>17</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>Total=26,4 mm, Duração= 9h20min=9,3h, I = 2,83 mm/h</p><p>Notas de aula Professor Emerson Galvani LCB USP</p><p>2012</p><p>Exercício 2: Dado o pluviograma acima, determine a</p><p>intensidade pluviométrica média no período considerado:</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 18</p><p>Exercício 3: Dado o gráfico da figura anterior,</p><p>determine o período de retorno com base na</p><p>equação de chuva a seguir, válido para o Bairro de</p><p>Campo Grande-RJ:</p><p>Resp: 4,54x10-4 anos</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>19</p><p>PRECIPITAÇÃONão é possível exibir esta imagem.Não é possível exibir esta imagem.</p><p>FONTE: USP</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 20</p><p>Exercício 4: Dado o ietograma diário a</p><p>seguir, determine:</p><p>a) total precipitado;</p><p>b) duração da chuva;</p><p>c) intensidade média;</p><p>d) intensidade máxima;</p><p>e) intensidade média</p><p>diária.</p><p>Resp: a) 109mm; b) 16h; c) 6,8mm/h; d) 13mm/h; e) 4,5mm/h</p><p>t (h) P (mm)</p><p>0</p><p>1</p><p>2</p><p>3</p><p>4 3</p><p>5 5</p><p>6 6</p><p>7 8</p><p>8 10</p><p>9 13</p><p>10 11</p><p>11 9</p><p>12 7</p><p>13 6</p><p>14 11</p><p>15 8</p><p>16 5</p><p>17 4</p><p>18 2</p><p>19 1</p><p>20</p><p>21</p><p>22</p><p>23</p><p>24</p><p>3</p><p>5</p><p>6</p><p>8</p><p>10</p><p>13</p><p>11</p><p>9</p><p>7</p><p>6</p><p>11</p><p>8</p><p>5</p><p>4</p><p>2</p><p>1</p><p>0</p><p>2</p><p>4</p><p>6</p><p>8</p><p>10</p><p>12</p><p>14</p><p>1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24</p><p>PR</p><p>CP</p><p>(m</p><p>m</p><p>)</p><p>Horas</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>21</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>Bacias Experimentais de Cunha</p><p>IEF/SP</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>PLUVIOMETRIA POR RADARES E SATÉLITES METEOROLÓGICOS</p><p>Equipamentos de alta cobertura espacial, as estimativas de</p><p>precipitação podem também ser obtidas por radares e satélites,</p><p>sobretudo como alternativas para regiões agrícolas de modo a</p><p>possibilitar o alcance em áreas não contempladas pela operação de</p><p>redes de pluviômetros automáticos e semi-automáticos.</p><p>Considerada como ferramenta essencial de previsão de</p><p>chuva de curtíssimo prazo (nowcasting), radares</p><p>meteorológicos pode se aliar a outros tipos de dados, como detecção</p><p>de descargas elétricas, pluviômetros automáticos, estações totais</p><p>robotizadas, estações hidrológicas e telemétricas.</p><p>O objetivo é compor uma base completa e</p><p>diversificada de monitoramento, cujo</p><p>cruzamento com as áreas de risco mapeadas, torna-se base</p><p>fundamental para o envio de alertas de desastres</p><p>naturais.</p><p>(CEMADEN, Radares Meteorológicos)</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>http://sigma.cptec.inpe.br/radar/#</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>24</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>ESCOLHA DA LOCALIZAÇÃO DO POSTO PLUVIOMÉTRICO</p><p>Geralmente dois aspectos principais são levados em consideração na</p><p>escolha da localização do posto pluviométrico: um está relacionado</p><p>com as questões de acessibilidade, vigilância e apoio ao local e, o</p><p>outro, está relacionado com as propriedades naturais do local;</p><p>como inexistência de barreiras, como árvores e prédios, que interfiram</p><p>com a captação da precipitação por parte do pluviômetro ou</p><p>pluviógrafo.</p><p>Deve-se também observar a localização dos postos já existentes na</p><p>região de estudo, maximizando a representatividade da rede de</p><p>observação.</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>N° ESTAÇÃO</p><p>1 Vidigal</p><p>2 Urca</p><p>3 Rocinha</p><p>4 Tijuca</p><p>5 Santa Teresa</p><p>6 Copacabana</p><p>7 Grajaú</p><p>8 Ilha do Governador</p><p>9 Penha</p><p>10 Madureira</p><p>11 Irajá</p><p>12 Bangu</p><p>13 Piedade</p><p>14 Jacarepaguá/Tanque</p><p>15 Saúde</p><p>16 Jardim Botânico</p><p>17 Barra/Barrinha</p><p>18 Jacarepaguá/Cidade de Deus</p><p>19 Barra/Riocentro</p><p>20 Guaratiba</p><p>21 Est. Grajaú/Jacarepaguá</p><p>22 Santa Cruz</p><p>23 Grande Méier</p><p>24 Anchieta</p><p>25 Grota Funda</p><p>26 Campo Grande</p><p>27 Sepetiba</p><p>28 Alto da Boa Vista</p><p>29 Av. Brasil/Mendanha</p><p>30 Recreio dos Bandeirantes</p><p>31 Laranjeiras</p><p>32 São Cristóvão</p><p>33 Tijuca/Muda</p><p>Sistema Alerta Rio da Prefeitura do Rio de Janeiro</p><p>Disponível em: http://alertario.rio.rj.gov.br/wp-content/uploads/2016/07/rel2017.pdf / Acesso em: 01/09/2019.</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 26</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>272012</p><p>N° Estação 2010 2011 2012 2013 2014 Média</p><p>1 Vidigal 1814 1084 1083 1499 899 1276</p><p>2 Urca 1564 945 864 1192 661 1045</p><p>3 Rocinha 2458 1382 1485 2101 1323 1750</p><p>4 Tijuca 2068 1393 1048 1809 860 1436</p><p>5 Santa Teresa 1847 1039 915 1493 734 1206</p><p>6 Copacabana 1760 950 980 1119 690 1100</p><p>7 Grajaú 1739 1225 894 1606 789 1250</p><p>8 Ilha do Govern 1672 841 882 1238 531 1033</p><p>9 Penha 1351 795 730 1295 668 968</p><p>10 Madureira 1468 904 822 1509 705 1082</p><p>11 Irajá 1369 854 861 1553 735 1075</p><p>12 Bangu 1381 933 937 1311 747 1062</p><p>13 Piedade 1383 801 790 1387 648 1002</p><p>14 Jacarepaguá 1496 1044 924 1547 724 1147</p><p>15 Saúde 1564 821 863 1291 541 1016</p><p>16 Jardim Botânico 2116 1244 1166 1576 888 1398</p><p>17 Barra/Barrinha 2305 1260 1230 1544 918 1451</p><p>18 Jacarepaguá 1503 947 907 1310 767 1087</p><p>19 Barra/Riocentro 1753 1119 911 1508 966 1252</p><p>20 Guaratiba 1421 969 874 1003 678 989</p><p>21 Est. Grajaú 750 1262 1050 1643 1026 1146</p><p>22 Santa Cruz 1359 969 1051 1754 881 1203</p><p>23 Grande Méier 1696 932 897 1591 699 1163</p><p>24 Anchieta 1454 987 972 1618 657 1138</p><p>25 Grota Funda 1857 1129 1230 1675 916 1362</p><p>26 Campo Grande 1361 933 966 1648 694 1120</p><p>27 Sepetiba 1498 941 731 1075 636 976</p><p>28 Alto da Boa Vista 1417 1895 1897 3069 1618 1979</p><p>30 Recreio 1607 1139 1036 1476 781 1208</p><p>31 Laranjeiras 1876 1060 968 1369 723 1199</p><p>32 São Cristóvão 1394 934 787 1168 515 960</p><p>2014/Média</p><p>70%</p><p>63%</p><p>76%</p><p>60%</p><p>61%</p><p>63%</p><p>63%</p><p>51%</p><p>69%</p><p>65%</p><p>68%</p><p>70%</p><p>65%</p><p>63%</p><p>53%</p><p>64%</p><p>63%</p><p>71%</p><p>77%</p><p>69%</p><p>89%</p><p>73%</p><p>60%</p><p>58%</p><p>67%</p><p>62%</p><p>65%</p><p>82%</p><p>65%</p><p>60%</p><p>54%</p><p>66%</p><p>Alerta Rio: Sistema Alerta Rio</p><p>da Prefeitura do Rio de Janeiro:</p><p>Disponível em:</p><p>http://alertario.rio.rj.gov.br/?page_i</p><p>d=141</p><p>Acesso em 15/04/2015.</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>Não é possível exibir esta imagem.</p><p>28</p><p>2012</p><p>Alerta Rio: Sistema Alerta</p><p>Rio da Prefeitura do Rio</p><p>de Janeiro:</p><p>Disponível em:</p><p>http://www0.rio.rj.gov.br/ale</p><p>rtario/?page_id=141</p><p>Acesso em: 15/04/2015.</p><p>As Dez maiores precipitações pluviométricas em 1 hora.</p><p>N° Estação mm/h Data Hora</p><p>26 Campo Grande 116,2 19.03.00 03:08</p><p>103 Sumaré 103,4 12.06.06 02:50</p><p>33 Tijuca/Muda 99,6 26.04.11 00:45</p><p>20 Guaratiba 93,8 31.01.15 05:15</p><p>6 Copacabana 93,6 25.01.03 02:04</p><p>8 Ilha do Governador 93,4 05.12.10 23:45</p><p>19 Barra/Riocentro 92,6 12.06.06 02:27</p><p>7 Grajaú 90,3 17.02.00 01:01</p><p>28 Alto da Boa Vista 87,2 26.04.11 02:45</p><p>33 Tijuca/Muda 86,2 05.03.13 23:45</p><p>As Dez maiores precipitações pluviométricas em 24 horas.</p><p>ID Estação mm/24h Data Hora</p><p>103 Sumaré 360,2 06.04.10 20:35</p><p>3 Rocinha 304,6 06.04.10 20:33</p><p>16 Jardim Botânico 303 06.04.10 20:49</p><p>33 Tijuca/Muda 286 26.04.11 22:30</p><p>4 Tijuca 281,9 09.01.98 15:15</p><p>4 Tijuca 280,2 06.04.10 20:45</p><p>26 Campo Grande 274,5 19.03.00 22:38</p><p>1 Vidigal 264,6 06.04.10 20:33</p><p>4 Tijuca 264,2 12.02.98 14:00</p><p>25 Grota Funda 264,2 09.01.98 15:11</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 29</p><p>Santa Cruz</p><p>Campo</p><p>Grande</p><p>Via 11</p><p>Mendanha</p><p>Taquara</p><p>RealengoBangu</p><p>Benfica</p><p>Mayrink</p><p>J. Botânico</p><p>Irajá</p><p>Sabóia Lima</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 30</p><p>Pluviômetro</p><p>a b c d Fonte</p><p>Santa Cruz 711,3 0,18 7,00 0,687 PCRJ- Cohidro</p><p>Campo Grande 891,6 0,18 14,0 0,689 PCRJ- Cohidro</p><p>Mendanha 843,7 0,17 12,0 0,698 PCRJ- Cohidro</p><p>Bangu 1208 0,17 14,0 0,788 PCRJ- Cohidro</p><p>Jardim Botânico 1239 0,15 20,0 0,740 Ulysses Alcântara</p><p>Capela Mayrink 921,3 0,16 15,4 0,673 Rio-Águas (2003)</p><p>Via11 1423 0,19 14,5 0,796 Rio-Águas (2005)</p><p>Sabóia Lima 1782 0,17 16,6 0,841 Rio-Águas (2006)</p><p>Benfica 7032 0,15 29,6 1,141 Rio-Águas (2006)</p><p>Realengo 1164 0,14 6,96 0,769 Rio-Águas (2006)</p><p>Irajá 5986 0,15 29,7 1,050 Rio-Águas (2007)</p><p>Eletrobrás -Taquara 1660 0,15 14,7 0,841 Rio-Águas (2009)</p><p>Tabela 2: Coeficientes para Curvas IDF (Rio Águas, 2010)</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>Exercício 4: Com base nos dados do gráfico do</p><p>exercício 2 (I=2,83mm/h e t=9,3h), determine o período</p><p>de retorno válido para o bairro de Campo Grande-RJ.</p><p>Exercício 5: No dia 09/04/2019 o bairro Jardim Botânico</p><p>apresentou um acumulado de precipitação de 334,4mm,</p><p>causando inundações. Determine o período de retorno</p><p>para este evento.</p><p>Resp. 6,3x10-4 anos</p><p>Resp. 413,69 anos</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>32</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>DETERMINAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO MÉDIA</p><p>ü média aritmética</p><p>ü polígonos de Thiessen</p><p>ü método das isoietas</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>33</p><p>MÉDIA ARITMÉTICA</p><p>É a média das alturas de</p><p>precipitação registradas em vários</p><p>pluviômetros. Somam-se os totais</p><p>pluviométricos de mesma escala</p><p>temporal de cada uma das estações e</p><p>divide-se pelo número de estações.</p><p>É satisfatória se os postos forem</p><p>distribuídos uniformemente sobre</p><p>a bacia e a altura individual de</p><p>cada posto não variar mais do que</p><p>10%.</p><p>DETERMINAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO PLUVIOMÉTRICA MÉDIA</p><p>POLÍGONO DE THIESSEN</p><p>São áreas de “domínio” de um posto</p><p>pluviométrico. Todo interior dessas</p><p>áreas considera-se a mesma altura</p><p>pluviométrica do posto.</p><p>Método p/ traçar os polígonos:</p><p>1) Dois postos adjacentes são ligados</p><p>por um segmento de reta;</p><p>2) Traça-se a mediatriz deste</p><p>segmento de reta, de modo a dividir,</p><p>de um lado e do outro, as regiões de</p><p>“domínio”.</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>34</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>Não é possível exibir esta imagem.</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 35</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 36</p><p>P=50 x 0,30 +</p><p>75 x 0,05 +</p><p>82 x 0,10 +</p><p>120 x 0,15 +</p><p>70 x 0,40 =</p><p>P = 72,95mm</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>Exercício 5: Dada a Figura a seguir, calcule a</p><p>precipitação média pelo Método de Thiessen,</p><p>considerando a localização de 03 pluviômetros</p><p>instalados nas proximidades da bacia com</p><p>exutório em “X”.</p><p>2012 37</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 38</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>39</p><p>ISOIETAS</p><p>De acordo com o método</p><p>das isoietas, em vez de</p><p>pontos isolados de</p><p>precipitação determinados</p><p>pelos aparelhos de medida,</p><p>utilizam-se curvas de igual</p><p>precipitação, cujo traçado</p><p>é simples e semelhante ao</p><p>das curvas de nível, onde a</p><p>altura da chuva substitui a</p><p>cota do terreno.</p><p>A precipitação média de uma área é</p><p>calculada ao ponderar a precipitação</p><p>média entre isoietas sucessivas</p><p>(normalmente se faz a média dos</p><p>valores de duas isoietas) multiplicada</p><p>pela área entre as isoietas (Ai). O total</p><p>desses produtos divide-se pela área</p><p>total da bacia (AT). Cálculo análogo ao</p><p>da elevação média da bacia.</p><p>DETERMINAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO MÉDIA</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 402012 40</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 41</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 42</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>43</p><p>Não é possível exibir esta imagem.</p><p>2012</p><p>Engenharia Agrícola; Print version ISSN 0100-6916; Eng. Agríc. vol.30 no.5 Jaboticabal Sept./Oct. 2010</p><p>http://dx.doi.org/10.1590/S0100-69162010000500014</p><p>Espacialização da precipitação e erosividade na Bacia Hidrográfica do Rio Dourados - MS</p><p>Rainfall and erosion spacializationin Dourados River Basin, MS, Brazil</p><p>Fabiane K. Arai; Geula G. G. Gonçalves; Silvio B. Pereira; Éder Comunello; Antônio C. T. Vitorino; Omar Daniel</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 44</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 45</p><p>- observações marcadas em dias que não existem;</p><p>- quantidades absurdamente altas;</p><p>- erros de transcrição, como por exemplo com 2 decimais, no caso de</p><p>proveta, que permite ler apenas 1;</p><p>- soma errada do número de provetas quando a precipitação é alta;</p><p>- valor estimado pelo observador por não estar no local no dia de fazer a</p><p>medição;</p><p>- crescimento de vegetação ou outra obstrução próximo ao posto;</p><p>- danificação do aparelho;</p><p>- problemas mecânicos no registro gráfico;</p><p>- mudanças climáticas.</p><p>ANÁLISE DE CONSISTÊNCIA</p><p>Causas de erros comuns encontrados</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>46</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>ANÁLISE DE CONSISTÊNCIA E HOMOGENEIDADE DOS DADOS</p><p>PREENCHIMENTO DE FALHAS</p><p>Eventualmente verifica-se na prática a existência de falhas em dados</p><p>hidrometeorológicos. Os procedimentos mais simples para</p><p>preenchimento de falhas envolvem o uso de observações em postos</p><p>próximos ao posto com falha. Geralmente estes procedimentos são</p><p>aplicados no nível mensal ou anual.</p><p>No procedimento recomendado pelo US Environmental Data Service</p><p>são usados pelo menos três postos de observação localizados</p><p>próximos ao posto que possui falhas. Caso a diferença entre as</p><p>médias dos totais anuais entre os valores do posto com falhas e os</p><p>demais for menor que 10%, a média aritmética dos valores dos outros</p><p>postos pode ser usada para o preenchimento da falha. Caso contrário,</p><p>é recomendado o uso da seguinte relação:</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>47</p><p>1) Método da Ponderação Regional:</p><p>onde:</p><p>Px é o valor a ser estimado para o preenchimento da falha</p><p>PA, PB, PC são os valores observados nos postos auxiliares A, B e C,</p><p>respectivamente, no mesmo período</p><p>Nx, NA, NB, NC são as médias dos totais anuais de longo termo (MLT)</p><p>observados para os postos X, A, B e C respectivamente.</p><p>÷÷</p><p>ø</p><p>ö</p><p>çç</p><p>è</p><p>æ</p><p>++= C</p><p>C</p><p>x</p><p>B</p><p>B</p><p>x</p><p>A</p><p>A</p><p>x</p><p>x P</p><p>N</p><p>NP</p><p>N</p><p>NP</p><p>N</p><p>NP</p><p>3</p><p>1</p><p>2012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>48</p><p>Onde: RA, RB, RC correspondem ao desvio quadrático e WA, WB, WC</p><p>são coeficientes de ajuste da regressão linear.</p><p>2012</p><p>Alternativamente é também recomendada a aplicação de</p><p>regressão linear múltipla, onde o valor a ser estimado</p><p>para preenchimento da falha é definida como variável</p><p>dependente e os valores observados nos postos auxiliares</p><p>são as variáveis independentes. Nesse caso:</p><p>2) Método da Regressão Linear Múltipla:</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>49</p><p>A análise de dupla massa consiste na observação das tendências</p><p>na dispersão dos pontos em gráfico formados pelos valores</p><p>acumulados dos totais anuais de precipitação num posto e a</p><p>médias dos totais acumulados dos outros postos localizados</p><p>na mesma região. Em geral o eixo vertical do gráfico é adotado</p><p>para a representação dos valores acumulados do posto em</p><p>análise. Quando obtém-se a tendência de uma reta, conclui-se</p><p>que existe homogeneidade dos dados de precipitação entre o</p><p>posto em análise e os demais.</p><p>2012</p><p>Para verificação de homogeneidade ou consistência:</p><p>Análise de Dupla Massa:</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 50</p><p>O objetivo é verificar se os valores do posto em questão foram</p><p>bem medidos, uma vez que erros podem ocorrer devido à</p><p>alteração do local de instalação do aparelho. Outra aplicação</p><p>consiste do estudo da homogeneidade hidrológica de</p><p>diferentes regiões.</p><p>Para isto, os dados da estação que se deseja verificar devem</p><p>constituir uma reta em relação aos valores médios das outras</p><p>estações. Se houver alteração da reta, significa que os dados</p><p>não foram corretamente medidos ou são hidrologicamente</p><p>diferentes.</p><p>ANÁLISE DE DUPLA MASSA</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 51</p><p>ANÁLISE DE DUPLA MASSA</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>Casos Típicos na aplicação do método</p><p>da dupla massa</p><p>522012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>532012</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 54</p><p>Exercício 6: A Tabela a seguir apresenta as precipitações</p><p>totais correspondentes ao mês de julho (período de 1957-</p><p>1975) observadas nos postos localizados no estado do</p><p>Paraná (DNAEE, 1984), sendo:</p><p>1) Estação Salto Osório,</p><p>2) Estação Balsa do Santana,</p><p>3) Estação Ponte do Vitorino e</p><p>4) Estação Águas de Verê.</p><p>Admitindo-se desconhecido o registro correspondente ao</p><p>ano 1968 no posto Águas do Verê, preencha o mesmo</p><p>com base no Método de Ponderação Regional e Método</p><p>de Ponderação Regional de Regressões.</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 55</p><p>Ano Salto</p><p>Osório</p><p>Balsa do</p><p>Sant</p><p>Ponte do</p><p>Vitorino</p><p>Águas do</p><p>Verê</p><p>1957 329,4 304,5 326,5 355,7</p><p>1958 152,6 190,9 196,9 243,2</p><p>1959 57,3 45,3 43,3 39,7</p><p>1960 31,6 80,0 84,1 78,0</p><p>1961 23,9 59,7 26,7 31,4</p><p>1962 75,8 81,0 104,3 70,6</p><p>1963 51,8 37,9 32,4 29,5</p><p>1964 114,6 116,5 106,4 135,1</p><p>1965 84,6 232 289,6 216,6</p><p>1966 92,0 139 122,7 107,5</p><p>1967 85,8 96,6 100,2 87,8</p><p>1968 89,8 80,0 92,7 111,1</p><p>1969 129,2 124,5 108,7 68,8</p><p>1970 88,6 149,8 174,6 150,0</p><p>1971 153,2 137,3 163,4 120,4</p><p>1972 184,2 157,5 137,5 174,4</p><p>1973 98,2 86,4 95,8 79,7</p><p>1974 81,8 87,6 77,9 80,9</p><p>1975 59,0 50,1 83,7 54,9</p><p>Tabela: Precipitações de</p><p>julho para 04 postos</p><p>pluviométricos, em mm</p><p>(DNAEE, 1984):</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>2012 56</p><p>Ano Salto Osório Balsa do Sant Ponte do Vitorino Águas do Verê</p><p>1957 329,4 304,5 326,5 355,7</p><p>1958 152,6 190,9 196,9 243,2</p><p>1959 57,3 45,3 43,3 39,7</p><p>1960 31,6 80,0 84,1 78,0</p><p>1961 23,9 59,7 26,7 31,4</p><p>1962 75,8 81,0 104,3 70,6</p><p>1963 51,8 37,9 32,4 29,5</p><p>1964 114,6 116,5 106,4 135,1</p><p>1965 84,6 232,0 289,6 216,6</p><p>1966 92,0 139,0 122,7 107,5</p><p>1967 85,8 96,6 100,2 87,8</p><p>1968</p><p>1969 129,2 124,5 108,7 68,8</p><p>1970 88,6 149,8 174,6 150,0</p><p>1971 153,2 137,3 163,4 120,4</p><p>1972 184,2 157,5 137,5 174,4</p><p>1973 98,2 86,4 95,8 79,7</p><p>1974 81,8 87,6 77,9 80,9</p><p>1975 59,0 50,1 83,7 54,9</p><p>TOTAL 1893,6 2176,6 2274,7 2124,2</p><p>Média 105,20 120,92 126,37 118,01</p><p>Nx / Ni = 1,1218 0,9759 0,9338</p><p>Px = 88,46mm</p><p>Salto Osório Balsa do Sant Ponte do Vitorino</p><p>89,8 80,0 92,7</p><p>PA PB PB</p><p>Método de Ponderação Regional: Resolução</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>57</p><p>Método de Regressão Linear Múltipla: Resolução</p><p>y = 1,0132x + 11,4223</p><p>R² = 0,7048</p><p>0</p><p>50</p><p>100</p><p>150</p><p>200</p><p>250</p><p>300</p><p>350</p><p>400</p><p>0 100 200 300 400</p><p>P</p><p>(A</p><p>gu</p><p>as</p><p>d</p><p>o</p><p>Ve</p><p>rê</p><p>) (</p><p>m</p><p>m</p><p>)</p><p>P (Salto Orório) (mm)</p><p>Série1</p><p>Linear (Série1)</p><p>y = 1,1787x - 24,5204</p><p>R² = 0,9257</p><p>0</p><p>50</p><p>100</p><p>150</p><p>200</p><p>250</p><p>300</p><p>350</p><p>400</p><p>0 100 200 300 400</p><p>P</p><p>(A</p><p>gu</p><p>as</p><p>d</p><p>o</p><p>Ve</p><p>rê</p><p>) (</p><p>m</p><p>m</p><p>)</p><p>P (Balsa do Sant) (mm)</p><p>Série1</p><p>Linear (Série1)</p><p>y = 0,9820x - 6,0834</p><p>R² = 0,8691</p><p>0</p><p>50</p><p>100</p><p>150</p><p>200</p><p>250</p><p>300</p><p>350</p><p>400</p><p>0 100 200 300 400</p><p>P</p><p>(A</p><p>gu</p><p>as</p><p>d</p><p>o</p><p>Ve</p><p>rê</p><p>) (</p><p>m</p><p>m</p><p>)</p><p>P (Ponte do Vit) (mm)</p><p>Série1</p><p>Linear (Série1)</p><p>R2 = 0,7048</p><p>RA = 0,8395</p><p>WA = 0,3071</p><p>R2 = 0,9257</p><p>RB = 0,9621</p><p>WB = 0,3519</p><p>R2 = 0,8691</p><p>RC = 0,9323</p><p>WC = 0,3410</p><p>Px = 87,34 mm</p><p>Salto Osório Balsa do Sant Ponte do Vitorino</p><p>89,8 80,0 92,7</p><p>PA PB PB</p><p>Hidrologia</p><p>Prof. Alfredo Akira Ohnuma Júnior</p><p>58</p><p>PRECIPITAÇÃO</p><p>REFERÊNCIAS</p><p>http://www.ufmt.br/ppgrh/ementas/rh/Apostila_precipitacao-USP.pdf</p><p>http://www.hidro.ufcg.edu.br/twiki/pub/Disciplinas/HidrologiaAplicada/thies</p><p>sen-ClasseA-Thornt.doc</p><p>http://www.iph.ufrgs.br/posgrad/disciplinas/hip01/Capítulo5.ppt</p><p>http://albatroz.shs.eesc.usp.br/~ew/SHS-</p><p>403/1_semestre/aula_3_prec.PDF</p><p>http://www2.rio.rj.gov.br/georio/site/alerta/alerta.htm</p><p>2012</p>