Intense rainfall equation for Abaetetuba-PA, Brazil: comparative study

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v10i4.14213

Keywords:

Intense rainfall; Disaggregation; IDF equation; Nonlinear regression.

Abstract

Heavy rainfall extreme events are becoming increasingly significant and frequent in the climate change scenario. This work determined a new IDF equation for the Abaetetuba municipality (PA) from the historical rainfall series (1980 to 2019) obtained in the database of the National Water Agency. The data evaluated by the Filliben, Variance and Kolmogorov-Smirnov tests showed a Normal distribution with better fit considering the return periods 2, 5, 10, 50, 100, 200 and 1000 years. For the disaggregation of precipitation in lengths shorter than 1 day we used disaggregation coefficients recommended by the literature. Using two methods of non-linear regression in a comparative way were obtained coefficients of the equation: K (1197.6964), a (0.0933), b (10.9667) and c (0.7599). Comparing the present equation with the one described in previous work points to intensities overestimated by the old equation. Thus, the equation of intense rainfall updated for Abaetetuba will contribute to the more economical dimensioning of hydraulic-hydrological studies where it is necessary to determine the precipitation intensity.

References

Agência Nacional de Água – ANA. (2020). Séries Históricas de Estações. Recuperado de http://www.snirh.gov.br/hidroweb/serieshistoricas.

Back, A. J. (2009). Relações entre precipitação intensas de diferentes durações ocorridas no município de Urussanga, SC. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 13(2), 170-175.

Back, A. J., Oliveira, J. L. R., & Henn, A. (2012). Relações entre precipitações intensas de diferentes durações para desagregação da chuva diária em Santa Catarina. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16 (4), 391–398.

Basumatary, B., & Sil, B. S. (2017). Generation of Rainfall Intensity-Duration-Frequency curves for the Barak River Basin. Meteorology Hydrology and Water Management, 6(1), 01-11.

Batista, M. L. (2013). Precipitação máxima diária anual na região Sudeste do Brasil: distribuição de probabilidade e análise espacial. (Dissertação de Mestrdo). Programa de Pós-Graduação em Recursos Hídricos em Sistemas Agrícolas, Universidade Federal de Lavras (UFLA), Lavras, MG, Brasil.

Camargo, A. P., & Sentelhas, P. C. (1997). Avaliação do desempenho de diferentes métodos de estimativa da evapotranspiração potencial no estado de São Paulo, Brasil. Revista Brasileira de Agrometeorologia, 5(1), 89-97.

Campos, A. R., Santos, G. G., Silva, J. B. L., Filho, J. I., & Loura, D. S. (2014). Equações de Intensidade-Duração-Frequência de chuvas para o Estado do Piauí. Revista Ciência Agronômica, 45(3), 488-498.

Cardoso, C. O., Ullmann, M. N., & Bertol, I. (1998). Análise de chuvas intensas a partir da desagregação das chuvas diárias de Lages e de Campos Novos (SC). Revista Brasileira de Ciências do Solo, 22,131-140.

CETESB. (1986). Departamento de Água e Energia Elétrica-Companhia de Tecnologia de Saneamento Ambiental. Drenagem urbana: Manual de projeto. São Paulo, Brasil: DAEE/ CETESB.

Cidades & Soluções. (2020). O novo padrão das chuvas intensas no Brasil. Recuperado de http://g1.globo.com/globo-news/clube-dos-correspondentes/videos/t/outros-programas/v/o-novo-padrao-das-chuvas-intensas-no-brasil/8330718/.

Dias, E. C., Silva, G. P. C., Almeida, I. R., & Fernandes, L. L. (2018). Proposta de dimensionamento de um sistema de abastecimento de água para o bairro de Algodoal no município de Abaetetuba-Pará. Periódico Tchê Química, 15(30), 347-356.

Dias, E. C., Penner, G. C., Silva, G. P. C., & Ribeiro, R. P. (2020). Utilização de dados pluviométricos diários para determinação da equação IDF para o município de Abaetetuba – Pará. Brazilian Journal of Development, 6, 8694-8709.

Fadhel, S., Rico-Ramirez, M. A., & Han, D. (2017). Uncertainty of Intensity–Duration–Frequency (IDF) curves due to varied climate baseline periods. Journal of Hydrology, 547, 600-612.

Faridzad, M., Yang, T., Hsu, K., Sorooshian, S., & Xiao, C. (2018). Rainfall Frequency Analysis for Ungauged Regions using Remotely Sensed Precipitation Information. Journal of Hydrology, 563, 123-142.

Ferreira Filho, D. F., Rodrigues, R. S. S., Silva, M. N. A., Fernandes, L. L. & Crispim, D. L. (2020). Aplicação de diferentes métodos de determinação de curvas de intensidade-duração frequência no município de Belterra no estado do Pará, Brasil. Research, Society and Development, 9, 1-26.

Gao, L., Huang, J., Chen, X., Chen, Y., & Liu, M. (2017). Risk of extreme precipitation under nonstationarity conditions during the second flood season in the Southeastern Coastal Region of China. Journal of Hydrometeology, 18: 669-681.

Genovez, A. M., & Zuffo, A. C. (2000). Chuvas Intensas no Estado de São Paulo: Estudos Existentes e Análise Comparativa. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 5(3), 45-58.

Instituto Brasileiro de Geografia e Estatítica (IBGE). Cidades - Abaetetuba. Recuperado de https://cidades.ibge.gov.br/brasil/pa/abaetetuba/panorama.

Mamoon, A. A., Joergensen, N. E., Rahman, A., & Qasem, H. (2014). Derivation of new design rainfall in Qatar using L-moment based index frequency approach. International Journal of Sustainable Built Environment, 3(1), 111-118.

Martins, D., Gandini, M. L. T., Kruk, N. S., & Queiroz, P. I. B. (2019). Disaggregation of daily rainfall data for the Caraguatatuba city, in São Paulo State, Brazil. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 24, 1-9.

Miranda, C. T. S., Thebaldi, M. S., & Rocha, G. M. R. B. (2017). Precipitação máxima diária anual e estimativa da equação de chuvas intensas do município de Divinópolis, MG, Brasil. Scientia Agrária, 18(4), 09-16.

Naghettini, M., & Pinto, E. J. A. (2007). Hidrologia estatística. Belo Horizonte, MG: CPRM.

Penner, G. C., & Lima, M. P. (2016). Comparação entre métodos de determinação da equação de chuvas intensas para a cidade de Ribeirão Preto. Geocincias, 35(4), 542-559.

Pereira, D. C., Duarte, L. R., & Sarmento, A. P. (2017). Determinação da curva de intensidade, duração e frequência do município de Ipameri – Goiás. Revista Eletrônica de Engenharia Civil, 13(2), 233-246.

Pinto, E. J. A. (2013). Atlas Pluviométrico do Brasil - metodologia para definição das equações intensidade-duração-frequência do Projeto Atlas Pluviométrico. Belo Horizonte, MG: CPRM.

Occhipinti, A. G., & Santos, P. M. (1966). Relação entre as precipitações máximas de “um dia” e de “24 horas” na cidade de São Paulo. In Anais do 3º Simpósio de Redes Hidrológicas, Belo Horizonte, MG.

Qamar, U. M., Azmat, M., Shahid, M. A., Ganora, D., Ahmad, S., Cheema, M. J. M., Faiz, M. A., Sarwar, A., Shafeeque, M., & Khan, M. I. (2017). Rainfall extremes: a novel modeling approach for regionalization. Water Resourch Management ,31, 1975-1994.

Rocha Neto, B. P., & Blanco, C. J. C. (2020). Determinação de Curva IDF para o município de Governador Newton Bello no estado do Maranhão. Research, Society and Development, 9(3), 1-12.

Sane, Y., Panthou, G., Bodian, A., Vischel, T., Lebel, T., Dacosta, H., Quantin, G., Wilcox, C., Ndiaye, O., & Diongue-Niang, A. (2018). Intensity–duration–frequency (IDF) rainfall curves in Senegal. Natural Hazards and Earth System Sciences, 18(7), 1849–1866.

Santos, S. L., Fernandes, V. O., & Medeiros, Y. D. P. (2019). Sustentabilidade de cidades no contexto da integração entre a gestão dos recursos hídricos e planejamento urbano e territorial. Bahia Análise & Dados, 29(2), 54-75.

Shrestha, A., Babel, M. S., Weesakul, S., & Vojinovic, Z. (2017). Developing Intensity–Duration–Frequency (IDF) Curves under Climate Change Uncertainty: The Case of Bangkok, Thailand. Water, 9(2), 1-22.

Silva, S. R., & Araújo, G. R. S. (2013). Algoritmo para determinação da equação de chuvas intensas. Revista Brasileira de Geografia Física, 6 (5), 1371-1383.

Silveira, A. L. L. (2000). Equação para os coeficientes de desagregação de chuva. Revista Brasileira de Recursos Hídricos, 5(4), 143-147.

Sousa, F. R. C., & Paula, D. P. (2018). Uso da equação de intensidade-duração-frequência de chuvas para bacia do rio Coreaú (Ceará, Brasil). Revista Eletrônica do PRODEMA, 12(1), 96 - 109.

Souza, O. R. M., Scaramussa, P. H. M., Amara, M. A. C. M., Pereira Neto J. A., Pantoja, A. V., & Sadeck, L. W. R. (2012). Equações de chuvas intensas para o Estado do Pará. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, 16(9), 999-1005.

Svensson, C., Clarke, R. T., & Jones, D. A. (2007). An experimental comparison of methods for estimating rainfall intensity-duration-frequency relations from fragmentary records. Journal of Hydrology, 341, 79-89.

Teodoro, P. E., Neivock, M. P., Marques, J. R. F., Flores, A. M. F., & Braga, C. (2014). Influência de diferentes coeficientes de desagregação na determinação de equações IDF para Aquidauana/MS. Revista Eletrrônica de Engenharia Civil, 9(2), 1-9.

Published

12/04/2021

How to Cite

DIAS, Éverton C.; PENNER, G. C. Intense rainfall equation for Abaetetuba-PA, Brazil: comparative study. Research, Society and Development, [S. l.], v. 10, n. 4, p. e31310414213, 2021. DOI: 10.33448/rsd-v10i4.14213. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/14213. Acesso em: 23 apr. 2024.

Issue

Section

Engineerings