Título: COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS DE COEFICIENTES DE DESAGREGAÇÃO DE CHUVA PARA O ESTADO DE MINAS GERAIS
Título alternativo: COMPARISON AMONG RAINFALL DISAGGREGATION COEFFICIENT MODELS FOR THE STATE OF MINAS GERAIS
Autoria de: Ana Carolina Braga Arriel
Orientação de: Luiz Fernando Coutinho de Oliveira
Coorientação de: Alice Raquel Caminha
Presidente da banca: Luiz Fernando Coutinho de Oliveira
Primeiro membro da banca: Flavia Vilela Correa
Segundo membro da banca: Pâmela Rafanele França Pinto
Palavras-chaves: Chuvas intensas, GAM-IDF, Análise geoestatística, Krigagem ordinária, IDF
Data da defesa: 01/12/2023
Semestre letivo da defesa: 2023-2
Data da versão final: 08/12/2023
Data da publicação: 08/12/2023
Referência: Arriel, A. C. B. COMPARAÇÃO ENTRE MODELOS DE COEFICIENTES DE DESAGREGAÇÃO DE CHUVA PARA O ESTADO DE MINAS GERAIS. 2023. 50 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Ambiental e Sanitária Bacharelado)-Universidade Federal de Lavras, Lavras, 2023.
Resumo: No Brasil, o método de desagregação de chuvas mais consolidado, utiliza de coeficientes de desagregação específicos para todo o território nacional. Entretanto, devido à tal generalização, esta prática pode gerar erros relevantes na estimativas das intensidades de chuva, sendo necessária a proposição de novas relações com ajustes regionais que contemplem as características intrínsecas da precipitação em determinada região. Diante do exposto, obejetivou-se com este trabalho gerar modelos de coeficientes de desagregação de chuvas para o estado de Minas Gerais e espacializar os parâmetros desses modelos para todo estado. Para isto, foram utilizados, como base comparativa, os coeficientes de desagregação específicos obtidos por Abreu (2018), que utilizou dados de precipitação máxima diária anual referentes a 116 estações pluviométricas distribuídas no estado. Neste trabalho, foram ajustados modelos logarítmicos e o proposto por Back e Wildner (2021) para cada estação analisada, utilizando o coeficiente de determinação (R²) como medida estatística para verificação da qualidade do ajuste. Para a comparação e validação dos resultados, foram geradas relações de intensidade, duração e frequência (IDF) empregando os coeficientes de desagregação ajustados a partir dos referidos modelos, além dos obtidos por Abreu (2018) e os propostos pela CETESB (1986). A análise geoestatística para a verificação da dependência espacial dos parâmetros dos modelos logarítmicos e de Back e Wildner (2021) foi realizada por meio dos ajustes de semivariogramas teóricos do tipo Gaussiano, Exponencial e Esférico. Por fim, a espacialização dos parâmetros dos modelos de desagregação de chuvas foi realizada aplicando-se a Krigagem ordinária como interpolador. Os resultados mostraram que os modelos logarítmicos e de Back e Wildner (2021) apresentaram um bom desempenho no ajuste dos coeficientes de desagregação para Minas Gerais. Os valores dos coeficientes Cd24h1dia, o qual representa a relação entre os registros pluviográficos de chuvas com duração de 24 h e pluviométricos com registros de chuvas de 1 dia, foram inferiores ao usualmente adotado em todo território nacional, cujas relações já se encontram consolidadas na literatura. Entretanto, embora os modelos de coeficientes de desagregação ajustados tenham apresentado um bom desempenho, na etapa de validação, os melhores resultados foram fornecidos aplicando-se os coeficientes propostos pela CETESB (1986) para o ajuste das relações IDF. A dependência espacial dos parâmetros dos modelos logarítmicos e de Back e Wildner (2021) foi constatada e o semivariograma do tipo Exponencial gerou melhores ajustes na maioria dos casos. A espacialização dos parâmetros dos modelos logarítmicos e de Back e Wildner (2021) pode ser utilizada como uma ferramenta prática na tomada de decisão para o uso de coeficientes de desagregação locais, conseguindo contemplar as características específicas dos regimes pluviométricos de cada região.
Abstract: In Brazil, the most established method for rainfall disaggregation relies on specific disaggregation coefficients for the entire national territory. However, due to such generalization, this practice can lead to significant errors in rainfall intensity estimates, necessitating the proposition of new relationships with regional adjustments that consider the intrinsic characteristics of precipitation in a given region. In light of the foregoing, the objective of this study was to generate rainfall disaggregation coefficient models for the state of Minas Gerais and spatialize the parameters of these models for the entire state. For this purpose, the specific disaggregation coefficients obtained by Abreu (2018) were used as a comparative basis. Abreu utilized data on annual maximum daily precipitation from 116 rainfall stations distributed throughout the state. In this study, logarithmic models and the one proposed by Back and Wildner (2021) were fitted for each analyzed station, using the coefficient of determination (R²) as a statistical measure to assess the quality of the fit. For comparison and validation of the results, intensity-durationfrequency (IDF) relationships were generated using the disaggregation coefficients adjusted from the aforementioned models, as well as those obtained by Abreu (2018) and proposed by CETESB (1986). Geostatistical analysis to verify the spatial dependence of the parameters of logarithmic models and Back and Wildner (2021) was carried out through the fitting of theoretical semivariograms of Gaussian, Exponential, and Spherical types. Finally, the spatialization of the parameters of rainfall disaggregation models was performed using Ordinary Kriging as an interpolator. The results showed that both logarithmic models and Back and Wildner (2021) demonstrated good performance in fitting disaggregation coefficients for Minas Gerais. The values of the Cd24h1day coefficients, which represent the relationship between pluviographic records of 24-hour rainfall and pluviometric records of 1-day rainfall, were lower than the commonly adopted values throughout the national territory, where relationships are already wellestablished in the literature. However, although the adjusted disaggregation coefficient models performed well, in the validation stage, the best results were obtained by applying the coefficients proposed by CETESB (1986) for adjusting IDF relationships. The spatial dependence of the parameters of logarithmic models and Back and Wildner (2021) was observed, and the Exponential semivariogram yielded better fits in most cases. The spatialization of the parameters of logarithmic models and Back and Wildner (2021) can be used as a practical tool in decision-making for the use of local disaggregation coefficients, successfully capturing the specific characteristics of the pluviometric regimes of each region.
URI: sip.prg.ufla.br/publico/trabalhos_conclusao_curso/acessar_tcc_por_curso/
engenharia_ambiental_e_sanitaria/20232201410350
URI alternaviva: sem URI do Repositório Institucional da UFLA até o momento.
Curso: G019 - ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA (BACHARELADO)
Nome da editora: Universidade Federal de Lavras
Sigla da editora: UFLA
País da editora: Brasil
Gênero textual: Trabalho de Conclusão de Curso
Nome da língua do conteúdo: Português
Código da língua do conteúdo: por
Licença de acesso: Acesso aberto
Nome da licença: Licença do Repositório Institucional da Universidade Federal de Lavras
URI da licença: repositorio.ufla.br
Termos da licença: Acesso aos termos da licença em repositorio.ufla.br
Detentores dos direitos autorais: Ana Carolina Braga Arriel e Universidade Federal de Lavras
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