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UNIP- Universidade Paulista - Campus Tatuapé 
Curso: Engenharia Civil 
Disciplina: Hidráulica e Hidrologia 
 
APONTAMENTO PRECIPITAÇÃO 
 
DEFINIÇÃO 
Define-se precipitação como a água proveniente do vapor d’água da 
atmosfera, que chega até a superfície terrestre, sob a forma de chuva, granizo, 
neblina, neve, orvalho, geada. Dentre estas a mais importante é a chuva uma 
vez que possui capacidade de produzir escoamento. Para as condições 
climáticas do Brasil, a chuva é a mais significativa em termos de volume. 
 
FORMAÇÃO DA PRECIPITAÇÃO 
 
É formada pela junção da ÁGUA + CALOR, ou seja, bolsas do ar úmido 
aquecida pelo sol sobem ganhando altura tornando-se mais leve que o ar em 
sua volta e mais frio, a pressão atmosférica diminui e a umidade esfria se 
condensa e formam nuvens, daí ficam pesadas e caem forma de gotas. 
 
IMPORTÂNCIA DA PRECIPITAÇÃO 
 
Quantificação do abastecimento de água; controle de inundações; 
erosão do solo; dimensionamento adequado de obras hidráulicas, essa 
importância se dar pelo fato de ser a precipitação a única forma de entrada de 
precipitação em uma bacia hidrográfica. 
TIPOS DE PRECIPITAÇÃO 
De acordo com as características de localização, intensidade, 
abrangência e, em função da ascensão do ar úmido sob diferentes condições, 
é que se dá origem a três tipos básicos de precipitação: 
OROGRÁFICAS: são formadas quando os ventos carregados de umidade 
sopram do oceano para o continente encontrando uma barreira montanhosa, 
as massas de ar úmido elevam-se para transpor o obstáculo, resultando num 
resfriamento que pode resultar em formação de nuvens e desencadear 
precipitações. Essas chuvas são localizadas e intermitentes; baixa intensidade, 
extensão média e longa duração, cobrindo pequenas áreas, geralmente são 
acompanhadas de neblina. 
 
 
 
FRONTAIS OU CICLÔNICAS: ocorre quando o ar frio, mais denso, empurra a 
massa de ar quente para cima (choques entre massas de ar quente e fria), 
atingindo temperaturas mais baixas, se resfria e condensa o vapor d’água, 
produzindo chuvas. Caracterizam-se pela longa duração e por atingirem 
grandes extensões. São chuvas de duração média e longa, podem vir 
acompanhadas de ventos fortes com circulação ciclônica. No Brasil as chuvas 
frontais são muito frequentes na região Sul, atingindo também as regiões 
Sudeste, Centro Oeste e, por vezes, o Nordeste. É também, de interesse para 
projetos de controle de cheias regionais. 
 
CONVECTIVAS: havendo pouca circulação de massas de ar, o ar próximo ao 
solo é aquecido pela radiação emitida e refletida pela superfície terrestre 
(convecções térmicas), resultando numa rápida subida do ar aquecido. A 
brusca ascensão promove um forte resfriamento das massas de ar que se 
condensa quase que instantaneamente. São características de regiões 
equatoriais, onde os ventos são fracos e os movimentos de ar são 
essencialmente verticais. Apresentam grande intensidade e curta duração; são 
as chamadas chuvas de verão. É também esse tipo de precipitação que gera o 
granizo. Problemas de inundação em áreas urbanas estão, muitas vezes, 
relacionados às chuvas convectivas. 
 
 
 
 
 
CARACTERÍSTICAS DA PRECIPITAÇÃO 
 
Caracterizadas por grandezas como: 
 
Altura Pluviométrica (P): volume precipitado/área - é a espessura média da 
lâmina de água que se formaria no solo. Sem haver infiltração, escoamento ou 
evaporação. As medidas são realizadas nos pluviômetros e expressas em mm. 
A leitura dos pluviômetros para tal medida é feita normalmente uma vez por dia 
às 7 horas da manhã. 
 
Intensidade da Precipitação: relação entre a altura pluviométrica e a duração 
da precipitação - em (mm/h) ou (mm/min). 
 
Duração: período de tempo contado desde o início até o fim da precipitação, 
em horas ou minutos. 
 
Frequência de ocorrência ou probabilidade: quantidade de ocorrências de 
eventos iguais ou superiores ao evento de chuva considerado. 
 
MEDIDAS DE PRECIPITAÇÃO 
 
 
Com pluviômetros 
 
 O pluviômetro é um aparelho dotado de uma superfície de captação 
horizontal, delimitada por um anel metálico e de um reservatório para acumular 
a água recolhida, ligado a essa área de captação. É um aparelho que fornece o 
total de água acumulado durante um intervalo de tempo. No Brasil é bastante 
difundido o tipo “Vile de Paris”. O pluviômetro deve ser instalado a uma altura 
padrão de 1,50 m do solo. A água coletada no corpo do pluviômetro é 
despejada, através de uma torneira, para uma proveta graduada, na qual se faz 
leitura. Essa leitura representa, em mm, a chuva ocorrida nas últimas 24 horas. 
 
 
 
Com Pluviógrafos 
 
 Usa-se esse tipo de medida quando é necessária informação mais 
detalhada da precipitação, como distribuição temporal ou a variação das 
intensidades. Esse tipo de instrumento permite um monitoramento contínuo da 
precipitação. Hoje já é possível registros por Pluviógrafos eletrônicos com 
memória (data-logger). Os Pluviógrafos possuem uma superfície receptora 
padrão de 200 cm2. O modelo mais utilizado no Brasil é o de sifão. Existe um 
sifão conectado ao recipiente que verte toda a água armazenada quando o 
volume retido equivale a 10 cm de chuva. Os registros dos Pluviógrafos são 
indispensáveis para o estudo de chuvas de curta duração, que é necessário 
para os projetos de galerias pluviais. 
Dão origem aos pluviogramas (precipitação acumulada x tempo) e 
ietogramas. 
 
 
 
Pluviogramas 
 
São gráficos nos quais a abscissa corresponde às horas do dia e a 
ordenada corresponde à altura de precipitação acumulada até aquele instante. 
 
 
 
 
Ietogramas 
 
são gráficos de barras, nos quais a abscissa representa a escala de 
tempo e a ordenada a altura de precipitação. Nesse gráfico a altura de 
precipitação correspondente a cada barra é a precipitação total que ocorreu 
durante aquele intervalo de tempo. 
 
 
 
Organizações de redes para observações de regime pluviométricos. 
 
Rede básica: Aquele que permanentemente recolhe os dados necessários ao 
conhecimento do regime pluviométrico de um País ou Estado. 
Rede regionais: São as que fornece dados para estudos específicos de uma região. 
Densidade de rede: No Brasil admite-se que média de um posto de 400 a 500 Km
2
 seja 
suficiente. Ex: França- posto separado a cada 200 Km
2
, EUA- 310 Km
2
. 
Rede básica de São Paulo: Cerca de 1000 pluviômetros e 130 pluviográfos. Com 
densidade de um posto a cada 250 Km
2
. 
Análise de dados Pluviométricos 
É obtido pela: 
Precipitação mensal total- por meio do acúmulo do volume diário ocorrido em 
um mês pela adição diária de cada mês. 
Precipitação total anual- representa as adições totais mensais. É a soma das 
precipitações diárias de cada ano. 
Precipitações intensas 
 
São aquelas cujas intensidades ultrapassam um determinado valor mínimo. Tem 
como características principais: sua intensidade, distribuição temporal (duração) e 
espacial, sua frequência de ocorrência. 
Essas precipitações intensas são as principais causas de cheias e prejuízos, 
transbordamento de rios, problemas de drenagem, alagamento de ruas são decorrente do 
processo dessas chuvas. 
Considerações importantes sobre chuvas intensas: 
- Quanto mais curta a duração de uma precipitação, mais chance de que ela tenha 
sido intensa; 
 - Quanto mais frequente uma chuva maior sua probabilidade e de ocorrência; 
- A duração dessas chuvas varia desde alguns minutos até algumas dezenas de 
horas; 
- A área atingida pode variar de alguns Km
2
 até milhares de Km
2
; 
- As chuvas intensas de curta duração são: de grande interesse para projetos de 
obras hidráulicas como: dimensionamento de galerias de águas pluviais, de 
telhados e calhas, condutosde drenagem (tem coeficiente de escoamento 
superficial bastante elevado). 
- A frequência de ocorrência das chuvas de alta intensidade: é fundamental para 
estimar vazões extremas em cursos d’água sem medidores de vazão. 
- Quanto maior o tempo de retorno, maior intensidade da chuva. 
Análise de chuva intensa 
 A análise de chuva intensa considera a inter-relação entre as variáveis; 
intensidade-duração-frequência. Esse processo é possível através das chamadas curvas 
IDF. 
 As curvas podem ser obtidas pela equação: 
 
Onde: 
P= intensidade média em mm h
-1 
t= duração em mm 
A, B e n constantes 
Equações genéricas para alguns estados 
 
Outras equações 
- Utilizada para estudo de chuvas intensas no Brasil (Otto Pfafstetter). 
- Publicado - Departamento Nacional de Obras e Saneamento (DNOS). 
 
 
Precipitação média sobre uma região (bacia hidrográfica) 
 
Os dados de chuva dos pluviômetros e pluviógrafos referem-se a uma área de 
coleta de 400 cm
2
, ou seja, quase pontual. Entretanto, o maior interesse na hidrologia é 
por chuvas médias que atingem uma região, como a bacia hidrográfica. Se aceita a 
precipitação média como sendo a lâmina de água de altura uniforme sobre toda a área 
considerada, associada a certo período de tempo (horas, dias, meses, anos). Contudo, a 
única forma de se conhecer essa distribuição real seria com a instalação de um grande 
número de pluviômetros na bacia hidrográfica. Como a manutenção e operação dos 
postos pluviométricos demandam dinheiro, normalmente pequeno número de postos são 
utilizados nas bacias hidrográficas, e é a partir dessa pequena amostra que devemos 
retirar o máximo de informações. Para calcular a precipitação média de uma superfície 
qualquer, é necessário utilizar as observações dos postos dentro dessa superfície e nas 
suas vizinhanças. 
. São utilizados três métodos para o cálculo da chuva média em uma bacia: o 
método da média aritmética; das Isoietas; dos polígonos de Thiessen ou através de 
interpolação em Sistemas de Informação Geográfica (SIGs). 
 
Método da média aritmética 
É a forma mais simples de estimar a precipitação média em uma bacia 
hidrográfica. A precipitação média consiste simplesmente em se somarem as 
precipitações observadas nos postos que estão dentro da bacia e dividir o resultado pelo 
número deles. É aplicável apenas em regiões com pouca inclinação, sendo recomendado 
para bacias menores que 5.000 km
2
, com postos pluviométricos uniformemente 
distribuídos. 
 
 
Figura 5. Bacia hidrográfica para cálculo de precipitação média por método da média 
aritmética 
 
Abaixo a equação da média aritmética: 
 
 
 
 
Método dos Polígonos de Thiessen 
 
 Polígonos de Thiessen são áreas de “domínio” de um posto pluviométrico. 
Considera-se que no interior dessas áreas a altura pluviométrica é a mesma do 
respectivo posto. Esse método, conhecido também como método do vizinho mais 
próximo, é um dos mais utilizados. Nesse método define-se a área de domínio de cada 
posto pluviométrico dentro da bacia hidrográfica. 
 
Passos utilizados por esse método: 
 
1º- Traçar os polígonos 
 
- Traça-se as linhas que unem os postos pluviométricos mais próximos, são ligados por 
um segmento de reta. 
 
- Traça-se a mediatriz deste segmento de reta. Esta mediatriz divide para um lado e para 
outro, as regiões de “domínio”. Como abaixo, mediatriz de A e B e B e C. 
 
 
Faz-se esse procedimento, inicialmente, para um posto qualquer (ex.: posto B), ligando-
o aos adjacentes. Define-se, desta forma, o polígono daquele posto. 
 
 
 
2º- Repete-se a etapa acima para todos os postos. 
3º- Desconsideram-se as áreas dos polígonos que estão fora da bacia. 
 
Considerando a figura abaixo, iremos definir a precipitação média por meio desse 
método: 
 
 
 
Bacia hidrográfica para cálculo de precipitação média por método de Thiessen 
 
 
1º- Traçar as linhas que unem os postos próximo 
 
 
 
 
2º- determina-se o ponto médio em cada uma destas linhas e, a partir desse ponto traçar 
uma linha perpendicular. 
 
 
 
3º- Definição da região de domínio de cada posto 
 
 
 
Considerando que a área total desta bacia tenha 100 km
2
 
 
E que: 
 
A área sobre o domínio do posto com 120 mm é de 15 km²; 
A área sobre o domínio do posto com 70 mm é de 40 km²; 
A área sobre o domínio do posto com 50 mm é de 30 km²; 
A área sobre o domínio do posto com 75 mm é de 5 km²; 
A área sobre o domínio do posto com 82 mm é de 10 km²; 
 
Aplicando-se esses dados na equação abaixo: 
 
 
 
Teremos: 
 
Pm = 15.120/100 + 70.40/100 + 50.30/100 + 75.5/100 + 82.10/100 
 
Pm = 73 mm 
 
Método das Isoietas 
Este método é utilizado para detectar variação entre precipitações. Como por 
exemplo, durante um evento de chuva um pluviômetro pode ter registrado 60 mm de 
chuva enquanto outro pluviômetro, a 30 km de distância registrou apenas 40 mm para o 
mesmo evento. Isto ocorre porque a chuva apresenta uma grande variabilidade espacial, 
principalmente, se é originada por um processo convectivo (verificar tipo de chuvas 
acima). 
Essa variação pode ser visualizada por meio de mapas de isoietas, ou seja, linhas 
que unem pontos de igual precipitação durante certo período de tempo (dia, mês, ano). 
As isoietas são obtidas por interpolação dos dados de pluviômetros ou pluviógrafos, e 
podem ser traçadas de forma manual ou automática. As regiões onde as isoietas ficam 
muito próximas entre si é caracterizada por uma grande variabilidade espacial. 
Assim, pode-se dizer que, Isoietas são linhas indicativas de mesma altura 
pluviométrica. Podendo ser consideradas como “curvas de nível de chuva”. O 
espaçamento entre elas pode ser de 5 em 5 mm, 10 em 10 mm, etc. O traçado das 
isoietas é feito da mesma maneira que se procede em topografia para desenhar as curvas 
de nível, a partir das cotas de alguns pontos levantados. 
 
Passos para o procedimento de traçado das isoietas: 
 
1º. Definir qual o espaçamento desejado entre as isoietas (como citado acima); 
 
2º. Liga-se por uma semi-reta, dois postos adjacentes, colocando suas respectivas alturas 
pluviométricas; procede-se dessa forma com todos os postos pluviométricos adjacentes. 
 
5º. Ligam-se os pontos de mesma altura pluviométrica, determinando cada isoieta. 
 
Considerando a área da bacia citada acima (100 km
2
): 
 
- Primeiro traçaremos linhas unindo postos pluviométricos dessa bacia hidrográfica; 
 
 
 
- Em seguida, divide as linhas escrevendo os valores da precipitação interpolados 
linearmente; 
 
 
 
- Daí, traça-se as isolinhas, unindo pontos de igual precipitação. 
 
 
 
 
 
 
A precipitação média é dada por: