Atlas Pluviométrico Brasil - Equações IDF Ibatiba ES e Estação Iúna

Município Ibatiba Estação Pluviométrica Iúna Código ANA 02041013 PROGRAMA GEOLOGIA DO BRASIL LEVANTAMENTO DA GEODIVERSIDADE ATLAS PLUVIOMÉTRICO DO BRASIL Equações IntensidadeDuraçãoFrequência CARTA DE SUSCETIBILIDADE A MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA E INUNDAÇÃO MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA SECRETARIA DE GEOLOGIA MINERAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO MINERAL CPRM SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL PROGRAMA GEOLOGIA DO BRASIL LEVANTAMENTO DA GEODIVERSIDADE CARTA DE SUSCETIBILIDADE A MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA E INUNDAÇÃO ATLAS PLUVIOMÉTRICO DO BRASIL EQUAÇÕES INTENSIDADEDURAÇÃOFREQUÊNCIA Município Ibatiba ES Estação Pluviométrica Iúna Código ANA 02041013 TERESINA 2016 PROGRAMA GEOLOGIA DO BRASIL LEVANTAMENTO DA GEODIVERSIDADE CARTAS MUNICIPAIS DE SUSCETIBILIDADE A MOVIMENTOS DE MASSA E ENCHENTES ATLAS PLUVIOMÉTRICO DO BRASIL EQUAÇÕES INTENSIDADEDURAÇÃOFREQÜÊNCIA Desagregação de Precipitações Diárias Executado pela Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais CPRM Residência de Teresina Copyright 2016 CPRM Residência de Teresina Rua Goiás 312 Frei Serafim Teresina PI 64001620 Telefone 0xx8632224153 Fax 0xx86 32236188 httpwwwcprmgovbr Ficha Catalográfica CDU 55651 Direitos desta edição CPRM Serviço Geológico do Brasil É permitida a reprodução desta publicação desde que mencionada a fonte Companhia de Pesquisa de Recursos Minerais CPRM Atlas Pluviométrico do Brasil Equações IntensidadeDuraçãoFrequência Desagregação de Precipitações Diárias Município Ibatiba Estação Pluviométrica Iúna Código 02041013 Jean Ricardo da Silva do Nascimento José Alexandre Moreira Farias Eber José de Andrade Pinto Teresina PI CPRM 2016 13p anexos Série Atlas Pluviométrico do Brasil 1 Hidrologia 2 Pluviometria 3 Equações IDF 4 I Título II NASCIMENTO J R S FARIAS J A M PINTO E J A MINISTÉRIO DE MINAS E ENERGIA MINISTRO DE ESTADO Fernando Coelho Filho SECRETÁRIO EXECUTIVO Paulo Pedrosa SECRETÁRIO DE GEOLOGIA MINERAÇÃO E TRANSFORMAÇÃO MINERAL Vicente Humberto Lôbo Cruz COMPANHIA DE PESQUISA DE RECURSOS MINERAIS SERVIÇO GEOLÓGICO DO BRASIL CPRMSGB CONSELHO DE ADMINISTRAÇÃO Presidente Carlos Nogueira da Costa Junior VicePresidente Manoel Barreto da Rocha Neto Conselheiros Ladice Peixoto Luiz Gonzaga Baião Jarbas Raimundo de Aldano Matos Osvaldo Castanheira DIRETORIA EXECUTIVA DiretorPresidente Eduardo Jorge Ledsham Diretor de Hidrologia e Gestão Territorial Stenio Petrovich Pereira Diretor de Geologia e Recursos Minerais Roberto Ventura Santos Diretor de Relações Institucionais e Desenvolvimento Antônio Carlos Bacelar Nunes Diretor de Administração e Finanças Nelson Victor Le Cocq DOliveira RESIDÊNCIA DE TERESINA Francisco Roberio Batista Almeida Chefe da Residência Jean Ricardo da Silva do Nascimento Assistente de Hidrologia e Gestão Territorial Elizangela Soares Amaral Assistente de Geologia e Recursos Minerais Francisca de Paula da Silva Braga Assistente de Relações Institucionais e Desenvolvimento Thiago Moraes Sousa Assistente de Administração e Finanças PROJETO ATLAS PLUVIOMÉTRICO DO BRASIL Departamento de Hidrologia Frederico Cláudio Peixinho Departamento de Gestão Territorial Jorge Pimentel Divisão de Hidrologia Aplicada Adriana Dantas Medeiros Coordenação Executiva do DEHID Atlas Pluviométrico Eber José de Andrade Pinto Coordenação do Projeto Cartas Municipais de Suscetibilidade Sandra Fernandes da Silva Coordenadores Regionais do Projeto Atlas Pluviométrico Andressa Macêdo Silva de AzambujaSuregBE José Alexandre Moreira FariasREFO Karine PickbrennerSuregPA Equipe Executora Adriana Burin Weschenfelder SuregPA Albert Teixeira Cardoso SuregGO Caluan Rodrigues Capozzoli Sureg SP Catharina Ramos dos Prazeres Campos SuregBE Jean Ricardo da Silva do Nascimento RETE Luana Késsia Lucas Alves Martins SuregBH Osvalcélio Merês Furtunato SuregSA Sistema de Informações Geográficas e Mapa Ivete Souza de Almeida SuregBH Apoio Técnico Amanda Elizalde Martins SuregPA Augusto Cezar Gessi Caneppele SuregPA Celina Monteiro SuregBE Eliane Cristina Godoy Moreira SuregSP Jennifer Laís Assano SuregSP João Paulo Vicente Pereira SuregSP Juliana Oliveira SuregBE Fabiana Ferreira Cordeiro SuregSP Luisa Collischonn SuregPA Murilo Raphael Dias Cardoso SuregGO Eliamara Soares Silva RETE Estagiários de Hidrologia Caroline Centeno SuregPA Cassio Pereira SuregPA Cláudio Dálio Albuquerque Júnior SuregMA Diovana Daugs Borges Fortes SuregPA Fernanda Ribeiro Gonçalves Sotero de Menezes SuregBH Fernando Lourenço de Souza Junior SuregRE Glauco Leite de Freitas SuregRE João Paulo Lopes Chaves Miranda SuregBH José Érico Nascimento Barros SuregRE Liomar Santos da Hora SuregSA Lêmia Ribeiro SuregSA Márcia Faermann SuregPA Mariana Carolina Lima de Oliveira SuregBH Mayara Luiza de Menezes Oliveira SuregMA Nayara de Lima Oliveira SuregGO Pedro da Silva Junqueira SuregPA Rosangela de Castro SuregSP Thais Danielle Oliveira Gasparin SuregSP Vanessa Romero SuregGO APRESENTAÇÃO O projeto Atlas Pluviométrico é uma ação dentro do programa de Levantamentos da Geodiversidade que tem por objetivo reunir consolidar e organizar as informações sobre chuvas obtidas na operação da rede hidrometeorológica nacional Dentre os vários objetivos do projeto Atlas Pluviométrico destacase a definição das relações intensidadeduraçãofrequência IDF Essas relações serão estabelecidas para os pontos da rede hidrometeorológica nacional que dispõe de registros contínuos de chuva ou seja estações equipadas com pluviógrafos ou estações automáticas Entretanto em localidades nas quais existem somente pluviômetros ou seja não existem registros contínuos das precipitações obtidos com pluviógrafos ou estações automáticas as relações IDF serão estabelecidas a partir da desagregação das precipitações máximas diárias As relações IDF são importantíssimas na definição das intensidades de precipitação associadas a uma frequência de ocorrência as quais serão utilizadas no dimensionamento de diversas estruturas de drenagem pluvial ou de aproveitamento dos recursos hídricos Também podem ser utilizadas de forma inversa ou seja estimar a frequência de um evento de precipitação ocorrido definindo se o evento foi raro ou ordinário Na definição das relações IDF foram priorizados os municípios onde serão mapeadas pela CPRMServiço Geológico do Brasil as áreas suscetíveis a movimentos de massa e enchentes Este relatório que acompanhará a carta municipal de suscetibilidade apresenta a equação IDF estabelecida para o município de IbatibaES em que foi utilizada a estação pluviométrica Iúna código 02041013 1 INTRODUÇÃO A equação definida pode ser utilizada no município de IbatibaES e regiões circunvizinhas O município de Ibatiba está localizado no Estado do Espírito Santo na mesorregião Sul Espíritosantense fazendo fronteira com os municípios Lajinha Mutum Irupi Iúna Brejetuba e Muniz Freire Possui área 240538 km² IBGE Segundo o IBGE apresenta no ano de 2015 uma população estimada de 25244 habitantes A Estação Iúna Código ANA 02041013 está localizada na Latitude 202045S e Longitude 413215W dentro do município de IúnaES Essa estação pluviométrica encontrase em atividade desde 1948 estando atualmente sob a responsabilidade da ANA e operada pela CPRM A Figura 01 apresenta a localização do município e da estação Figura 01 Localização do Município e da Estação Pluviométrica Fontes Wikipédia e Google Earth 2016 2 EQUAÇÃO A metodologia para definição da equação por desagregação das precipitações diárias está descrita em detalhes em Pinto 2013 Na definição da equação IntensidadeDuração Frequência da Estação Iúna Código ANA 02041013 foi utilizada a série de precipitações diárias máximas por ano hidrológico apresentada no Anexo I A distribuição de frequência ajustada aos dados diários foi a Exponencial com os parâmetros calculados pelo método dos momentosL A desagregação dos quantis diários em outras durações foi efetuada com as relações entre alturas de chuvas de diferentes durações obtidas com as relações IDF estabelecidas pela COPASA 2001 para o município de Santa Cruz do CaparaóES Vide Anexo II A Figura 02 apresenta as curvas ajustadas Figura 02 Curvas intensidadeduraçãofrequência A equação adotada para representar a família de curvas da Figura 02 é do tipo i aLnT b Lnt δ60 cLnT dt 01 Onde i é a intensidade da chuva mmh T é o tempo de retorno anos t é a duração da precipitação horas a b c d δ são parâmetros da equação No caso da Estação Iúna para durações de 10 minutos a 1 hora os parâmetros da equação são os seguintes a 91033 b 170744 c 173654 d 325444 e δ 81 i 91033LnT 170744Lnt 8160 173654LnT 325444t 02 Esta equação é válida para tempos de retorno até 100 anos Para durações superiores a 1 hora até 24 horas os parâmetros da equação são os seguintes a 24242 b 45453 c 226116 d 423764 e δ 489 i 24242LnT 45453 Lnt 48960 226116LnT 423764t 03 A equação acima é válida para tempos de retorno até 100 anos A Tabela 01 apresenta as intensidades em mmh calculadas para várias durações e diferentes tempos de retorno Enquanto que na Tabela 02 constam as respectivas alturas de chuva em mm para as mesmas durações e os mesmos tempos de retorno Tabela 01 Intensidade da chuva em mmh Duração de Chuva Tempo de Retorno T anos 2 5 10 15 20 25 40 50 60 75 90 100 10 Minutos 993 1348 1617 1774 1885 1972 2154 224 2311 2397 2468 2509 15 Minutos 89 1208 1449 159 169 1767 193 2008 2071 2148 2212 2248 20 Minutos 805 1093 131 1438 1528 1598 1745 1815 1873 1943 200 2033 30 Minutos 679 922 1105 1212 1289 1348 1472 1531 1579 1638 1687 1714 45 Minutos 556 755 905 993 1055 1104 1206 1254 1293 1342 1381 1404 1 HORA 475 645 773 849 902 943 103 1072 1105 1147 118 120 2 HORAS 296 401 481 527 561 586 64 666 687 713 734 746 3 HORAS 21 285 341 374 398 416 454 473 488 506 521 529 4 HORAS 163 221 265 291 309 324 354 368 379 393 405 412 5 HORAS 134 182 218 239 254 266 29 302 311 323 332 338 6 HORAS 114 154 185 203 216 226 247 257 265 275 283 287 7 HORAS 99 135 161 177 188 197 215 223 23 239 246 25 8 HORAS 88 119 143 157 167 174 19 198 204 212 218 222 12 HORAS 61 83 99 109 116 121 132 137 142 147 151 154 14 HORAS 53 72 86 94 10 105 115 119 123 128 131 134 20 HORAS 38 52 62 68 72 76 83 86 89 92 95 96 24 HORAS 32 44 53 58 61 64 7 73 75 78 8 82 Tabela 02 Altura de chuva em mm Duração de Chuva Tempo de Retorno T anos 2 5 10 15 20 25 40 50 60 75 90 100 10 Minutos 166 225 269 296 314 329 359 373 385 400 411 418 15 Minutos 223 302 362 397 422 442 483 502 518 537 553 562 20 Minutos 268 364 437 479 509 533 582 605 624 648 667 678 30 Minutos 340 461 553 606 644 674 736 766 790 819 843 857 45 Minutos 417 566 679 745 791 828 904 940 970 1006 1036 1053 1 HORA 475 645 773 849 902 943 1030 1072 1105 1147 1180 1200 2 HORAS 591 802 962 1055 1121 1173 1281 1332 1374 1425 1467 1492 3 HORAS 629 854 1024 1123 1193 1248 1363 1418 1463 1517 1562 1588 4 HORAS 653 886 1062 1165 1238 1295 1414 1471 1517 1574 1620 1647 5 HORAS 670 909 1089 1195 1270 1328 1451 1509 1557 1615 1662 1690 6 HORAS 683 927 1111 1219 1295 1355 1480 1539 1588 1647 1696 1724 7 HORAS 694 942 1129 1239 1316 1377 1504 1564 1613 1674 1723 1751 8 HORAS 703 954 1144 1255 1334 1395 1524 1585 1635 1696 1746 1775 12 HORAS 731 992 1189 1304 1386 1450 1584 1647 1699 1762 1814 1844 14 HORAS 741 1006 1206 1323 1406 1470 1606 1670 1723 1787 1840 1870 20 HORAS 764 1037 1244 1364 1450 1516 1656 1723 1777 1843 1898 1929 24 HORAS 776 1053 1263 1385 1472 1540 1682 1749 1804 1872 1927 1959 3 EXEMPLO DE APLICAÇÃO Suponha que em um determinado dia no município de Ibatiba foi registrada uma Chuva de 518 mm com duração de 15 minutos a qual gerou vários problemas no sistema de drenagem pluvial urbana da cidade Qual é o tempo de retorno dessa precipitação Resp Inicialmente para se calcular o tempo de retorno será necessária a inversão da equação 01 Dessa forma temos T expitbLntδ60daLntδ60c 04 A intensidade da chuva registrada é a altura da chuva dividida pela duração ou seja 518 mm dividido por 025 h é igual a 2072 mmh Substituindo os valores na equação 04 temos T exp2072x025 170744Ln025 8160 32544491033Ln025 8160 173654 60 anos O tempo de retorno de 60 anos corresponde a uma probabilidade de 167 que esta intensidade de chuva seja igualada ou superada em um ano qualquer ou Pi 2072 mmh 1T100 160100 167 O evento ocorrido apresenta um tempo de retorno de 60 anos o qual é superior aos tempos de retorno utilizados no dimensionamento do sistema de drenagem urbana de Ibatiba isto explica os transtornos gerados no sistema de drenagem pluvial da cidade 4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS CETESB Drenagem Urbana Manual de Projeto 3ª ed São Paulo CETESBASCETESB 1986 DAEE Precipitações Intensas no Estado de São Paulo Departamento de Águas e Energia Elétrica DAEE Centro Tecnológico de Hidráulica e Recursos Hídricos USP Dezembro de 2013 FENDRICH R Chuvas Intensas para Obras de Drenagem no Estado do Paraná 3ª Edição Ampliada CuritibaPR 2011 GOOGLE EARTH Disponível em httpwwwgooglecomearth Acesso em abril de 2016 IBGE Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística 2010 Cidades Disponível em httpwwwcidadesibgegovbrxtrasperfilphplangcodmun320245searchespirito santoibatiba Acesso em novembro de 2016 PFAFSTETTER O Chuvas Intensas no Brasil 2ª ed DNOS 1982 PINTO E J A Metodologia para definição das equações IntensidadeDuraçãoFrequência do Projeto Atlas Pluviométrico CPRM Bello Horizonte Mar 2013 TABORGA J T Práticas Hidrológicas TRANSCON Consultoria Técnica Ltda Rio de Janeiro RJ 1974 WIKIPEDIA 2016 Ficheiro Espírito Santo Município Ibatiba Disponível em httpsptwikipediaorgwikiIbatiba Acesso em novembro de 2016 ANEXO I Série de Dados Utilizados Altura de Chuva diária mm Máximo por Ano Hidrológico Data P Max Diária Data P Max Diária 01041954 4520 13011985 7320 30121954 4800 06011986 6520 03031956 9640 08111986 5320 28121956 7000 10111987 7100 20041958 5600 15091989 13220 03111958 7690 05041990 5660 07031960 7060 27031991 9231 14021961 6660 15111991 7160 12111961 13840 22011993 7810 20121962 8440 25101993 8500 14011964 7241 24121994 6400 28101964 7240 01011996 12600 15011966 5640 27021997 10030 29121966 5340 25031998 7850 06011968 6160 23111998 7680 09111968 6480 20101999 5560 25121969 6240 18122000 12120 09031971 6040 18022002 9080 20111971 10860 15012003 7141 14111972 6440 12012004 12930 29101973 9880 01032005 9730 26031975 7120 03122005 8380 27111975 5240 28122006 7140 19121976 3240 31012008 4600 22111977 4820 18122008 9230 01021979 4680 05122009 11100 02011980 5820 02112010 8900 02031981 5840 29122011 8000 12111981 7360 28022013 7440 05121982 4120 12122013 5900 20101983 4320 29112014 8050 ANEXO II As razões entre as alturas de chuvas de diferentes durações utilizadas para a desagregação dos quantis diários foram obtidas a partir das relações IDF estabelecidas pela COPASA 2001 para a Estação Santa Cruz do Caparaó ES Relação 24h1dia 114 Relação 14h24h Relação 8h24h Relação 4h24h Relação 3h24h Relação 2h24h Relação 1h24h 098 094 087 083 077 062 Relação 45min1h Relação 30 min1h Relação 15 min1h Relação 10 min1h 089 073 047 035 ATLAS PLUVIOMÉTRICO DO BRASIL CARTA DE SUSCETIBILIDADE A MOVIMENTOS GRAVITACIONAIS DE MASSA E INUNDAÇÃO ENDEREÇOS O projeto Atlas Pluviométrico é uma ação dentro do programa de Levantamentos da Geodiversidade que tem por objetivo reunir consolidar e organizar as informações sobre chuvas obtidas na operação da rede hidrometeorológica nacional Dentre os vários objetivos do projeto Atlas Pluviométrico destacase a definição das relações intensidadeduraçãofrequência IDF As relações IDF são importantíssimas na definição das intensidades de precipitação associadas a uma frequência de ocorrência as quais serão utilizadas no dimensionamento de diversas estruturas de drenagem pluvial ou de aproveitamento dos recursos hídricos Também podem ser utilizadas de forma inversa ou seja estimar a frequência de um evento de precipitação ocorrido definindo se o evento foi raro ou ordinário Sede SGAN Quadra 603 Conjunto J Parte A 1º andar Brasília DF CEP 70830030 Tel 61 21928252 Fax 61 32241616 Escritório Rio de Janeiro Av Pasteur 404 Urca Rio de Janeiro RJ Cep 22290255 Tel 21 22955337 21 22955382 Fax 21 25423647 Diretoria de Hidrologia e Gestão Territorial Tel 61 32231059 21 22958248 Fax 61 33236600 21 22955804 Departamento de Gestão Territorial Tel 21 22956147 Fax 21 22958094 Diretoria de Relações Institucionais e Desenvolvimento Tel 21 22955837 61 32231059 Fax 21 22955947 61 33236600 Residência de Teresina Rua Goiás 312 Sul Teresina PI CEP 64001570 Tel 86 32224153 Fax 86 32226651 Assessoria de Comunicação Tel 61 33212949 Fax 61 33212949 Email asscomdfcprmgovbr Divisão de Marketing e Divulgação Tel 31 38780372 Fax 31 38780370 Email marketingcprmgovbr Ouvidoria Tel 21 22954697 Fax 21 22950495 wwwcprmgovbr