chuvas intensas

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CHUVAS INTENSAS 
CHUVAS INTENSAS 
 Chuvas intensas são aquelas que provocam 
cheias nos sistemas de drenagem; 
 A precipitação máxima é entendida como a ocorrência 
extrema, com duração, distribuição temporal e espacial 
crítica para uma área ou bacia hidrográfica; 
 As chuvas intensas podem também causar enchentes, 
isto é, podem gerar vazões superiores à capacidade do 
sistema de drenagem, resultando em inundações. 
 
 
CHUVAS INTENSAS 
 O conhecimento de valores máximos de precipitação associados a 
enchentes é indispensável a obras de engenharia como: 
 
– Vertedores de barragens 
– Sistemas de drenagem 
– Galerias pluviais 
– Bueiros 
 
ANÁLISES DOS DADOS 
As intensidades de chuva i, em geral, 
expressas em mm/min, mm/h ou mm/d. 
Com os valores levantados, pode-se construir o hietograma da chuva, 
tomando-se intervalos de tempo de 10 min ou maiores. 
 
A duração da chuva é de = 50 min. 
ANÁLISES DOS DADOS 
Na análise de chuvas intensas, toma-se todos os pluviogramas de 
cada ano e investiga-se qual a maior intensidade de chuva 
observada correspondente a uma duração especificada. 
Análise de freqüência de séries hidrológicas 
Previsão das precipitações: 
 
 
 
 
Freqüência Probabilidade 
 
Eventos observados 
 
Criar um banco de dados com 
eventos passados para 
determinar a freqüência com 
que eles ocorrem. 
 
Eventos não conhecidos 
 
Utilizar uma equação de 
distribuição empírica para 
determinar a probabilidade de 
ocorrência dos eventos. 
Análise de freqüência de séries hidrológicas 
Os dados observados podem ser considerados em sua totalidade, 
o que constitui uma serie total, ou apenas os superiores a um 
certo limite inferior (série parcial) , ou, ainda, só o máximo de 
cada ano (série anual). 
 
As alturas pluviométricas da série considerada devem ser 
relacionadas em ordem decrescente, associando-lhes a 
respectiva freqüência de ocorrência F, avaliada pela seguinte 
expressão: 
 
 
 
 
F = a probabilidade acumulada de um evento ser igualado ou 
superado em magnitude; 
m = o número de ordem; 
n = número de anos de registro considerado; 
 
m
F
n

Considerando F uma boa estimativa da probabilidade teórica 
(p) e definindo o tempo de recorrência ou período de retorno 
Tr como o intervalo de tempo médio (medido em anos) um 
que um determinado evento deve ser igualado ou superado, 
tem-se a seguinte relação: 
 
 geralmente 
 
 
 
 
 
1
Tr
p
1Tr
F

Análise de freqüência de séries hidrológicas 
Anos 
Chuvas Totais 
Anuais (mm) 
Nº Ordem P (mm) F Tr F% 
1959 375,0 1 1722,1 0,05 20,0 5 
1960 963,3 2 1225,7 0,1 10,0 10 
1961 326,3 3 1118,9 0,15 6,7 15 
1962 698,2 4 1053,5 0,2 5,0 20 
1963 999,6 5 1019,6 0,25 4,0 25 
1964 1722,1 6 999,6 0,3 3,3 30 
1965 529,8 7 963,3 0,35 2,9 35 
1966 1053,5 8 878,6 0,4 2,5 40 
1967 878,6 9 755,9 0,45 2,2 45 
1968 428,1 10 741,5 0,5 2,0 50 
1969 594,2 11 698,2 0,55 1,8 55 
1970 675,2 12 675,8 0,6 1,7 60 
1971 675,8 13 675,2 0,65 1,5 65 
1972 509,4 14 594,2 0,7 1,4 70 
1973 755,9 15 579,7 0,75 1,3 75 
1974 1225,7 16 529,8 0,8 1,3 80 
1975 1019,6 17 509,4 0,85 1,2 85 
1976 579,7 18 428,1 0,9 1,1 90 
1977 741,5 19 375,0 0,95 1,1 95 
1978 1118,9 20 326,3 1 1,0 100 
Anos 
Chuvas Totais 
Anuais (mm) 
Nº Ordem P (mm) F Tr F% 
1959 375,0 1 1722,1 0,05 20,0 5 
1960 963,3 2 1225,7 0,1 10,0 10 
1961 326,3 3 1118,9 0,15 6,7 15 
1962 698,2 4 1053,5 0,2 5,0 20 
1963 999,6 5 1019,6 0,25 4,0 25 
1964 1722,1 6 999,6 0,3 3,3 30 
1965 529,8 7 963,3 0,35 2,9 35 
1966 1053,5 8 878,6 0,4 2,5 40 
1967 878,6 9 755,9 0,45 2,2 45 
1968 428,1 10 741,5 0,5 2,0 50 
1969 594,2 11 698,2 0,55 1,8 55 
1970 675,2 12 675,8 0,6 1,7 60 
1971 675,8 13 675,2 0,65 1,5 65 
1972 509,4 14 594,2 0,7 1,4 70 
1973 755,9 15 579,7 0,75 1,3 75 
1974 1225,7 16 529,8 0,8 1,3 80 
1975 1019,6 17 509,4 0,85 1,2 85 
1976 579,7 18 428,1 0,9 1,1 90 
1977 741,5 19 375,0 0,95 1,1 95 
1978 1118,9 20 326,3 1 1,0 100 
Anos 
Chuvas Totais 
Anuais (mm) 
Nº Ordem P (mm) F Tr F% 
1959 375,0 1 1722,1 0,05 20,0 5 
1960 963,3 2 1225,7 0,1 10,0 10 
1961 326,3 3 1118,9 0,15 6,7 15 
1962 698,2 4 1053,5 0,2 5,0 20 
1963 999,6 5 1019,6 0,25 4,0 25 
1964 1722,1 6 999,6 0,3 3,3 30 
1965 529,8 7 963,3 0,35 2,9 35 
1966 1053,5 8 878,6 0,4 2,5 40 
1967 878,6 9 755,9 0,45 2,2 45 
1968 428,1 10 741,5 0,5 2,0 50 
1969 594,2 11 698,2 0,55 1,8 55 
1970 675,2 12 675,8 0,6 1,7 60 
1971 675,8 13 675,2 0,65 1,5 65 
1972 509,4 14 594,2 0,7 1,4 70 
1973 755,9 15 579,7 0,75 1,3 75 
1974 1225,7 16 529,8 0,8 1,3 80 
1975 1019,6 17 509,4 0,85 1,2 85 
1976 579,7 18 428,1 0,9 1,1 90 
1977 741,5 19 375,0 0,95 1,1 95 
1978 1118,9 20 326,3 1 1,0 100 
Tempo de retorno / Estrutura 
hidráulica: 
 
CURVAS I-D-F 
 
i 
Durações (em min.) 
5 10 15 20 30 45 60 90 120 
1 
2 
3 
4 
. 
. 
31 
18,4 
16,9 
15,5 
15,1 
. 
. 
9,7 
26,7 
24,9 
24,8 
23,9 
. 
. 
16,2 
34,2 
32,7 
32,7 
32,4 
. 
. 
19,6 
45,2 
41,0 
37,9 
37,1 
. 
. 
23,3 
54,7 
52,4 
45,8 
41,8 
. 
. 
28,4 
73,1 
65,7 
62,3 
48,7 
. 
. 
31,3 
75,1 
69,6 
69,6 
65,9 
. 
. 
34,6 
81,9 
72,0 
71,8 
70,8 
. 
. 
38,9 
82,4 
72,9 
72,4 
71,8 
. 
. 
39,3 
 
i 
Durações (em min.) 
5 10 15 20 30 45 60 90 120 
1 
2 
3 
4 
. 
. 
31 
3,68 
3,38 
3,10 
3,02 
. 
. 
1,94 
2,67 
2,49 
2,48 
2,39 
. 
. 
1,62 
2,28 
2,18 
2,18 
2,16 
. 
. 
1,31 
2,26 
2,05 
1,90 
1,86 
. 
. 
1,17 
1,82 
1,75 
1,53 
1,39 
. 
. 
0,95 
1,63 
1,46 
1,38 
1,08 
. 
. 
0,70 
1,25 
1,16 
1,16 
1,09 
. 
. 
0,58 
0,91 
0,80 
0,80 
0,79 
. 
. 
0,43 
0,68 
0,61 
0,60 
0,60 
. 
. 
0,33 
CURVAS I-D-F 
Freqüência das maiores precipitações em Curitiba (em mm). 
Precipitações da tabela anterior transformadas em intensidades (em mm/min) 
CURVAS I-D-F 
 As chuvas intensas são retratadas pontualmente pelas 
curvas de intensidade, duração e freqüência (i-d-f); 
 
 Correlacionando intensidades e durações das chuvas 
verifica-se que quanto mais intensa for uma precipitação, 
menor será sua duração; 
 
 A relação cronológica das maiores intensidades para 
cada duração pode ser obtida de uma série de registros 
pluviográficos de tormentas intensas. 
CURVAS I-D-F 
 Em geral são escolhidas as seguintes durações: 
◦ 5, 10, 15, 30 e 60 min, 
◦ I, 2, 4, 6, 12, 18 e 24 horas. 
 
 A metodologia segue a seguinte seqüência: 
◦ a) para cada duração são obtidas as precipitações máximas 
anuais com base nos dados do pluviógrafo; 
◦ b) para cada duração mencionada é ajustada uma distribuição 
estatística; 
◦ c) dividindo a precipitação pela sua duração obtém-se a 
intensidade; 
◦ d) as curvas resultantes são a relação i-d-f. 
 Plotagem dos valores da tabela origina a família de 
curvas I-D-F, válidas para o local onde foram 
medidos os dados de precipitação . 
Construção das Curvas IDF 
Intensidade-Duração-Frequência 
Chuvas menos intensas tem Tr 
menor 
 
Chuvas mais intensas tem Tr 
maior 
 
A chuva de 1 hora de 
duração com tempo 
de retorno de 20 anos 
tem uma intensidade 
de 60 mm/h. 
Curva IDF para acidade de Porto Alegre, com base nos dados coletados pelo 
pluviógrafo do DMAE localizado no Parque da Redenção, publicada pelo DMAE em 
1972 (adaptado de Tucci, 1993). 
Curvas IDF 
 
 Considerando a 
curva IDF, qual é a 
intensidade da 
chuva com 
duração de 40 
minutos que tem 
1% de 
probabilidade de 
ser igualada ou 
superada em um 
ano qualquer em 
Porto Alegre? 
 
Exercício 
 Qual é a intensidade da 
chuva? 
 Duração de 40 minutos 
 1% de probabilidade de 
ser igualada ou superada 
em um ano qualquer em 
Porto Alegre? 
 
Exercício 
1
Tr
p

i = 95 mm/h 
𝑇𝑟 =
1
1%
 
𝑇𝑟 = 
1
1/100
 𝑇𝑟 = 1 
100
1
 
Tr = 100 anos 
IDF – Intensidade, 
Duração e freqüência 
• Equação 
 
 
 
 
• T = tempo de retorno 
em anos; t = duração em 
minutos 
• a, b, c e d são 
parâmetros de ajustes 
que devem ser 
determinados para cada 
local; 
• Observa-se que i 
diminui com t; i cresce 
com T 
b
d
a.T
i(mm /h)
(t c)


Equações de intensidade-duração-freqüência de algumas 
cidades brasileiras (i-mm/h, t-min e T-anos): 
Recife 
Por Ramos e Azevedo (2010) desenvolveram uma equação IDF para a cidade 
do Recife (Estação Aeroporto, 1968-2007). 
Exercício 
Para as seguintes cidades, determine a intensidade 
de chuva máxima anual, de duração t = 60 min e 
período de retorno Tr = 20 anos. 
Recife 
Recife 
i = 1,13 mm/h 
i = 49,23 mm/h 
i = 67,01 mm/h 
Curvas P-D-F 
Otto Pfafstetter (1957) 
 
Pfastetter (1957) estabeleceu curvas p-d-f para 98 
postos localizados em diferentes regiões do Brasil. O 
autor ajustou para cada posto a seguinte equação 
empírica: 
Na qual, P = a precipitação máxima em mm, t = 
duração da precipitação em horas, a, b e c 
constantes para cada posto e R = um fator de 
probabilidade, definido como: 
sendo Tr = tempo de retorno em anos, ( e  valores 
que dependem da duração da precipitação e  uma 
constante (adotada para todos os postos igual a 0,25). 
 
Utilize o método empírico apresentado por Pfafstetter (1957) 
para determinar: 
a) precipitação com 1 hora de duração e 10 anos de tempo 
de retorno em Porto Alegre (RS) e Maceió (AL). 
EXERCÍCIO