HIDROLOGIA Aula 06 Curva de intensidade duração frequência e Hietograma

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HIDROLOGIA APLICADA
Professora Denise Thölken
Aula 06 - Curva de intensidade-duração-frequência e 
Hietograma
Importante variável para definição do clima na região.
Tem influência na vegetação existente e nas atividades que podem
ser exercidas na região.
Exemplos são:
CHUVAS TOTAIS ANUAIS
Local Chuva média anual (mm)
Curitiba 1400
Semi-árido nordestino 500
Amazônia 2200
A distribuição de probabilidades das chuvas se aproxima de uma
distribuição normal (exceto para regiões áridas).
Com isso, conhecendo a média e o desvio padrão das chuvas totais
anuais pode-se associar uma chuva a uma probabilidade.
CHUVAS TOTAIS ANUAIS
• Chuvas intensas são aquelas com intensidade maior que
1mm/min.
• São chuvas que podem causar cheias e inundações.
• Importante conhecer estas chuvas para projetos de estruturas
hidráulicas como bueiros, pontes, canais, entre outras.
• Características importantes:
• Intensidade-duração-frequência de uma chuva intensa,
obtida matematicamente com estes dados e válida em uma
região (caracterização da chuva de projeto);
• Distribuição temporal das chuvas intensas no tempo
(hietograma do projeto)
CHUVAS INTENSAS
Determinação das curvas Intensidade-Duração-Frequência (I-D-F)
A curva IDF é obtida por meio da análise estatística de séries longas
de dados pluviométricos em uma região;
São selecionadas as maiores chuvas de uma duração escolhida (por
exemplo 20 minutos diário) em cada ano da série e é ajustada uma
distribuição de frequência que melhor representa os dados.
Com esta análise são obtidos os coeficientes da equação IDF.
- Tempo de Retorno: Tempo de retorno (TR) é o tempo médio em
que dada precipitação, probabilisticamente, acontecerá
novamente.
CURVA DE 
INTENSIDADE-DURAÇÃO-FREQUÊNCIA
A equação da curva IDF é:
Sendo:
I: Intensidade em mm/min
TR: tempo de retorno em anos
t: duração da chuva em minutos
a, b, c, d: coeficientes da equação IDF (parâmetros característicos
de cada região).
CURVA DE 
INTENSIDADE-DURAÇÃO-FREQUÊNCIA
� =
�. ���
(� + �)�
 
CURVA DE 
INTENSIDADE-DURAÇÃO-FREQUÊNCIA
� =
�. ���
(� + �)�
 
Local a b c d
Curitiba 20,65 0,150 20 0,740
São Paulo 57,71 0,172 22 1,025
Rio de Janeiro 99,15 0,217 26 0,150
Belo Horizonte 24,13 0,100 20 0,840
• Microdrenagem urbana: 2 a 5 anos
• Drenagem urbana: 5 a 25 anos
• Pontes e bueiros com pouco trânsito: 10 a 100 anos 
• Pontes e bueiros com muito trânsito: 100 a 1000 anos
• Grandes obras hidráulicas: 10.000 anos 
TEMPO DE RETORNO ADOTADOS
Para projetos de drenagem urbana normalmente são geradas
estimativas de vazão (escoamento superficial) pelos dados de
informações de chuvas intensas.
Portanto são cenários idealizados chamados de “chuva de projeto”.
As curvas IDF são dados para encontrar as chuvas de projeto,
considerando intervalos de tempo menores do que a duração total
da chuva.
CURVA DE PROJETO
Exemplo 1:
Obter a chuva de projeto com 40 minutos de duração e TR de 2
anos para uma cidade, usando a equação IDF e uma discretização
temporal de 5 minutos
Dados: a=20,65, b=0,150, c=20, d= 0,740 
Sendo:
I: Intensidade em mm/min
TR: tempo de retorno em anos
t: duração da chuva em minutos
a, b, c, d: coeficientes da equação IDF (parâmetros característicos
de cada região).
CURVA DE PROJETO
� =
�. ���
(� + �)�
 
Observa-se que a chuva incremental (a cada 5 minutos) distribui-se 
do maior para o menor valor.
É possível que este não seja o comportamento real da chuva.
É necessário assumir um hietograma de projeto (distribuição
temporal da chuva).
O hietograma é importante para encontrar a forma do hidrograma
de escoamento superficial (vazão máxima).
DISTRIBUIÇÃO TEMPORAL
Existem dispersão nos padrões dos hietogramas para precipitações
de mesma duração. Pelo método dos blocos alterados será
considerado que a maior intensidade de precipitação ocorrerá na
metade do tempo de duração da chuva de projeto:
HIETOGRAMA DE PROJETO
Exemplo 2:
Obter a chuva de projeto com 60 minutos de duração e TR de 3
anos para uma cidade, usando a equação IDF e uma discretização
temporal de 5 minutos
Dados: a=20,30, b=0,160, c=21, d= 0,752 
Sendo:
I: Intensidade em mm/min
TR: tempo de retorno em anos
t: duração da chuva em minutos
a, b, c, d: coeficientes da equação IDF (parâmetros característicos
de cada região).
EXEMPLO
� =
�. ���
(� + �)�
 
Exemplo 3:
Obter a chuva de projeto com 60 minutos de duração e TR de 4
anos para uma cidade, usando a equação IDF e uma discretização
temporal de 5 minutos
Dados: a=25, b=0,2, c=27, d= 0,8 
Sendo:
I: Intensidade em mm/min
TR: tempo de retorno em anos
t: duração da chuva em minutos
a, b, c, d: coeficientes da equação IDF (parâmetros característicos
de cada região).
EXEMPLO
� =
�. ���
(� + �)�
 
HIDROLOGIA APLICADA
Professora Denise Thölken
Aula 06 - Curva de intensidade-duração-frequência e 
Hietograma