Apostila de Hidrologia

4.8 Tratamento dos Dados Pluviométricos 
 
O objetivo de um posto de medição de chuvas é o de obter uma série ininterrupta de 
precipitações ao longo dos anos (ou o estudo da variação das intensidades de chuva ao longo das 
tormentas). Em qualquer caso pode ocorrer a existência de períodos sem informações ou com 
falhas nas observações, devido a problemas com os aparelhos de registro e/ou com o operador do 
posto. 
A seguir são descritos os processos empregados na consistência dos dados. 
 
 
4.8.1 Identificação de erros grosseiros 
 
As causas mais comuns de erros grosseiros nas observações são: 
a) preenchimento errado do valor na caderneta de campo; 
b) soma errada do número de provetas, quando a precipitação é alta; 
c) valor estimado pelo observador, por não se encontrar no local no dia da amostragem; 
d) crescimento de vegetação ou outra obstrução próxima ao posto de observação; 
e) danificação do aparelho; 
f) problemas mecânicos no registrador gráfico. 
Após esta análise as séries poderão apresentar falhas, que devem ser preenchidas por 
alguns dos métodos indicados a seguir. 
 
4.8.2 Preenchimento de falhas 
 
 Conforme mencionado, quando se trabalha com precipitação deseja-se uma série ininterrupta 
e mais longa possível de dados. No entanto, podem ocorrer dias, ou períodos maiores em que a o 
dado de precipitação não foi obtido, caracterizando assim uma falha. Para o preenchimento 
dessas falhas podem ser utilizados alguns métodos, apresentados a seguir. 
 
 
 
Elemento de 
área Ai 
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 Método de ponderação regional 
 
É um método simplificado, de fácil aplicação, e normalmente utilizado para o 
preenchimento de séries mensais ou anuais de precipitações. 
Para exemplificar o método, considere um posto Y, que apresenta as falhas a serem 
preenchidas. É necessário selecionar pelo menos três postos da vizinhança que possuam no 
mínimo dez anos de dados (X1, X2 e X3). Para preencher as falhas do posto Y, adota-se a 
equação 
 
 
3
1.3.
3
2.
2
1.
1 ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ ++= PX
PX
PYPX
PX
PYPX
PX
PYPY (4.3) 
 
onde: PY é a precipitação do posto Y a ser estimada; PX1, PX2 e PX3 são as precipitações 
correspondentes ao mês (ou ano) que se deseja preencher, observadas nas três estações vizinhas; 
PY é a precipitação média do posto Y; 1PX , 2PX e 3PX são as precipitações médias nas três 
estações circunvizinhas. 
Os postos vizinhos escolhidos devem estar numa região climatológica semelhante ao 
posto a ser preenchido. Por exemplo, quando um posto se encontra próximo a um divisor 
importante como a Serra do Mar, mesmo havendo outro posto geograficamente próximo do 
outro lado do divisor, este não deve ser escolhido, pois provavelmente os mesmos terão 
comportamentos distintos devido à precipitação orográfica. 
O preenchimento efetuado por esta metodologia é simples e apresenta algumas 
limitações, quando cada valor é visto isoladamente. Para o preenchimento de valores diários de 
precipitação não se deve utilizar esta metodologia, pois os resultados podem ser muito ruins. 
Normalmente valores diários são de difícil preenchimento devido a grande variação espacial e 
temporal da precipitação para os eventos de freqüências médias e pequenas. 
 
 Método da regressão linear 
 
Um método mais aprimorado de preenchimento de falhas consiste em utilizar regressão 
linear simples ou múltipla. Na regressão linear simples, as precipitações do posto com falhas (Y) 
e de um posto vizinho (X) são correlacionadas. As estimativas dos dois parâmetros da equação 
podem ser obtidas graficamente ou através do critério de mínimos quadrados. 
Para o ajuste da regressão linear simples, correlaciona-se o posto com falhas (Y) com 
outro vizinho (X). A correlação produz uma equação analítica, cujos parâmetros podem ser 
estimados por métodos como o de mínimos quadrados, ou graficamente através da plotagem 
cartesiana dos pares de valores (X, Y), traçando-se a reta de maior aderência que passa pelos 
pontos médios de X e Y. Uma vez definida a equação do tipo 
 
XbaY .+= (4.4) 
 
as falhas podem ser preenchidas. 
Por exemplo, considerando as duas séries de precipitação dos postos P1-3252006 e P2-
3252008 (ambos localizados próximos à Estação Ecológica do Taim/RS), apresentadas na 
Tabela 4. 2. O preenchimento das falhas dos meses de Abril e Maio de P1 pode ser feito com 
base na regressão linear simples. A equação obtida é apresentada no gráfico da Figura 4. 18. 
Assim, as precipitações dos meses de Abril e Maio seriam 108,7 e 112,1 mm, respectivamente. 
 
 
 
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Tabela 4. 2 – Preenchimento de falhas de precipitação mensal para o ano de 2001 
Precipitação mensal (mm) Mês/Ano 
Posto 3252006 Posto 3252008 
1/2001 211.1 106.5 
2/2001 58.9 75.2 
3/2001 178.1 256.3 
4/2001 109.6 
5/2001 113.1 
6/2001 183.6 161.0 
7/2001 164.1 180.8 
8/2001 27.6 24.8 
9/2001 209.0 139.4 
10/2001 144.4 161.7 
11/2001 135.8 116.0 
12/2001 127.9 142.6 
 
 
Na regressão linear múltipla as informações pluviométricas do posto Y são 
correlacionadas com as correspondentes observações de vários postos vizinhos (X1, X2, X3,...) 
através de equações como 
 
...4.3.2.1. +++++= XeXdXcXbaY (4.5) 
 
onde: a, b, c, d, e,... são os coeficientes a serem estimados a partir dos dados. 
 
 
P2xP1 P1 = 0.9706.P2 + 2.2754
0
50
100
150
200
250
0 50 100 150 200 250
P2
P
1
 
Figura 4. 18 – Determinação da equação de regressão para preenchimento de falhas 
 
 
4.8.3 Análise de consistência das séries pluviométricas 
 
Um dos métodos mais conhecidos para a análise de consistência dos dados de 
precipitação é o Método da Dupla Massa, desenvolvido pelo Geological Survey (USA). A 
principal finalidade da aplicação do método é identificar se ocorreram mudanças no 
comportamento da precipitação ao longo do tempo, ou mesmo no local de observação. 
 O Método da Dupla Massa é baseado no princípio que o gráfico de uma quantidade 
acumulada, plotada contra outra quantidade acumulada, durante o mesmo período, deve ser uma 
Falha
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linha reta, sempre que as quantidades sejam proporcionais. A declividade da reta ajustada nesse 
processo representa então, a constante de proporcionalidade. 
Especificamente, devem ser selecionados os postos de uma região, acumular para cada 
um deles os valores mensais (se for o caso), e plotar num gráfico cartesiano os valores 
acumulados correspondentes ao posto a consistir (nas ordenadas) e de um outro posto confiável 
adotado como base de comparação (nas abscissas). Pode-se também modificar o método, 
considerando valores médios das precipitações mensais acumuladas em vários postos da região, 
e plotar esses valores no eixo das abscissas. 
Na Figura 4. 19 é apresentada a análise de Dupla Massa para os postos 3252006 e 
3252008, para um período de 37 anos de dados de precipitação mensal, onde pode-se observar que não 
ocorreram inconsistências. Quando não se observa o alinhamento dos dados segundo uma única 
reta, podem ter ocorrido as seguintes situações: 
 
0
10000
20000
30000
40000
50000
60000
0 10000 20000 30000 40000 50000
Acumulados - 3252006
Ac
um
ul
ad
os
 - 
32
52
00
8
 
Figura 4. 19 – Análise de