Estudo comparativo das equações de intensidade duração frequência do município de Joinville/SC

Abstract

O processo de urbanização prejudica severamente os recursos naturais e hídricos disponíveis. Nesse contexto, ocorrem modificações expressivas no regime de chuvas, especialmente no escoamento superficial da região impactando drasticamente os sistemas de drenagem. A quantificação dessas chuvas, relacionadas à intensidade, duração e frequência de um evento em um determinado período é fundamental para o dimensionamento econômico e seguro de estruturas hidráulicas, prevenção de enchentes e gerenciamento dos recursos hídricos. Desse modo, é expressivamente importante a revisão dessas equações. A existência de séries históricas de precipitações suficientemente longas e representativas, obtidas através de pluviômetros, permite o ajuste de equações intensidade-duração-frequência (IDF). O presente trabalho tem o objetivo de através do ajuste à distribuição de Chow-Gumbel estabelecer uma relação intensidade-duração-frequência (IDF) a partir de dados pluviométricos desagregados, com o uso de tabelas de desagregação para a cidade de Joinville de duas estações disponíveis no banco de dados da Agência Nacional de Águas - ANA. As estimativas intensidades máximas através de modelos probabilísticos para cada duração e período de retorno de 5, 10, 15, 25, 50 e 100 anos foram desagregadas em duração de 5; 10; 15; 20; 25; 30; 60; 360; 480; 600; 720 e 1.440 minutos, fez-se o ajuste dos parâmetros (K, a, b e c) através do emprego de regressão linear. Chuvas intensas obtidas pelo método citado anteriormente foram comparadas às chuvas intensas geradas pela IDFs existentes na tentativa de auxiliar na escolha de uma equação a ser adotada para os projetos de drenagem pluvial e estudos hidrológicos a serem desenvolvidos para a região de Joinville/SC

The urbanization process severely damages the available natural and hydric resources. In this context, significant modifications occur in the rainfall regime, especially in the runoff of the region, drastically impacting the drainage systems. The quantification of this rainfall, related to the intensity, duration and frequency of an event in a given period is fundamental for the economic and safe sizing of hydraulic structures, flood prevention and management of water resources. Thus, it is expressively important to review these equations. The existence of sufficiently long and representative historical rainfall series, obtained through rain gauges, allows the adjustment of intensity-duration-frequency (IDF) equations. The present work has the objective of, through the adjustment to the Chow-Gumbel distribution, establishing an intensity-duration-frequency relation (IDF) from disaggregated rainfall data, using disaggregation tables for the city of Joinville from two stations available in the database of the National Water Agency – ANW. The maximum intensity estimates through probabilistic models for each duration and return period of 5, 10, 15, 25, 50 and 100 years were disaggregated into durations of 5; 10; 15; 20; 25; 30; 60; 360; 480; 600; 720 and 1,440 minutes, the parameters (K, a, b and c) were fitted through the use of linear regression. Intense rainfall obtained by the method was compared to the intense rainfall generated by the existing IDFs to help in the choice of an equation to be adopted for storm drainage projects and hydrological studies to be developed for the Joinville/SC region.