Caracterização de padrões de chuvas ocorrentes em Santa Maria (RS)

Rainfall pattern characterization in Santa Maria (RS), Brazil

H. U. Mehl F. L. F. Eltz J. M. Reichert I. A. Didoné Sobre os autores

Resumos

As características da chuva de uma região podem determinar a maior parte dos efeitos danosos da erosão. A variação da intensidade durante a chuva é uma dessas importantes características. Entretanto, pouco se sabe sobre os padrões de chuva ocorrentes no Brasil. Este trabalho teve como objetivos determinar os padrões das chuvas erosivas naturais verificadas em Santa Maria (RS), e estimar o período de retorno das chuvas em três padrões propostos. Pluviogramas diários foram cedidos pela Estação Central Experimental de Silvicultura e Conservação do Solo de Santa Maria, pertencente à Fepagro, compreendendo o período de 1963 a 1989 e 1991 a 1992. As chuvas foram classificadas em padrão avançado, intermediário e atrasado, de acordo com a posição do pico de máxima intensidade e, posteriormente, foi estimado o período de retorno das chuvas para cada padrão. Algumas características de interesse foram calculadas, como a intensidade média dos picos, duração das chuvas e dos picos com intensidade superior a 100 mm h-1. Das 1.193 chuvas erosivas individuais analisadas, os padrões, avançado, interme-diário e atrasado, corresponderam a 551, 295 e 347 chuvas, perfazendo 46,2; 24,7 e 29,1% do total de chuvas, respectivamente. Isso caracteriza o padrão avançado como o padrão de chuvas mais freqüente em Santa Maria. Das 79 chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1, os padrões analisados (avançado, intermediário e atrasado) corresponderam a 45, 18 e 16 chuvas, perfazendo 8,2; 6,1 e 4,6% do total de chuvas, respectivamente. A duração média das chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1 foi de 8 h, e a duração dos picos foi de seis min. e 50 seg. Foram calculados os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para as durações estudadas e construídas curvas de intensidade, duração e freqüência para os padrões de chuva supracitados.

período de retorno; intensidade da chuva; perfil de precipitação


Rainfall characteristics may determine most of the harmful effects of soil erosion. Intensity variation during a rainfall is one of these important rainfall characteristics. However, there is a lack of information about rainfall patterns that occur in Brazil. This research had as objectives the determination of natural erosive rainfalls patterns verified in Santa Maria (RS), and the estimation of rainfall return period for the three patterns proposed. Daily rainfall charts were obtained from the Research Center of Forestry and Soil Conservation, of FEPAGRO, from 1963 to 1989 and from 1991 to 1992. Rainfalls were classified in advanced, intermediary and delayed patterns, according to their maximum intensity peak position and afterwards, the rainfall return period for each rainfall pattern was estimated. Some interesting characteristics were calculated, such as the mean intensity peaks, duration of rainfalls and peaks with intensity over 100 mm h-1. Out of the 1193 natural erosive rainfalls analyzed, the advanced, intermediary and delayed patterns had 551, 295 and 347 rainfalls, corresponding to 46,2; 24,7 and 29,1% of the total number of rainfalls, respectively. This characterizes the advanced pattern as the most frequent rainfall pattern in Santa Maria. From the 79 rainfalls with intensity peak greater than 100 mm h-1, the advanced, intermediary and delayed pattern had 45, 18 and 16 rainfalls, corresponding to 8,2; 6,1 and 4,6% of the total number of rainfalls. The mean duration of rainfalls with peaks greater than 100 mm h-1 was of 8 hours, and mean peak duration was 6 minutes and 50 seconds. For the estimation of return periods, the maximum rainfall amount in 10, 20, 30, 60, 120, 240 and 480 minutes during the 29 years studied were identified, for the three rainfall patterns defined before. The maximum intensity values found for the specified duration were submitted to a computer program, and the extreme distribution type I had the best fit to the data. The return periods of 2, 5, 10, 20 50 and 100 years for the studied rainfall duration were calculated and intensity-duration-frequency curves were built for the three above-mentioned rainfall patterns.

return period; rainfall intensity; profile of precipitation


SEÇÃO VI - MANEJO E CONSERVAÇÃO DO SOLO E DA ÁGUA

Caracterização de padrões de chuvas ocorrentes em Santa Maria (RS)(1 (1 ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. Projeto parcialmente financiado pela FAPERGS e FINEP/PRONEX. )

Rainfall pattern characterization in Santa Maria (RS), Brazil

H. U. MehlI; F. L. F. EltzII; J. M. ReichertII; I. A. DidonéIII

IDoutorando em Engenharia Agrícola pela Universidade Federal de Viçosa - UFV. CEP 36571-000 Viçosa (MG). Bolsista da CAPES. E-mail: heronymehl@homenet.com.br

IIProfessor do Departamento de Solos, Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. CEP 97105-900 Santa Maria (RS). Bolsista do CNPq. E-mail: feltz@ccr.ufsm.br e reichert@ccr.ufsm.br

IIIEngenheiro-Agrônomo, MSc., Pesquisador da FEPAGRO. Rua Gonçalves Dias 570, CEP 90130-060 Porto Alegre (RS)

RESUMO

As características da chuva de uma região podem determinar a maior parte dos efeitos danosos da erosão. A variação da intensidade durante a chuva é uma dessas importantes características. Entretanto, pouco se sabe sobre os padrões de chuva ocorrentes no Brasil. Este trabalho teve como objetivos determinar os padrões das chuvas erosivas naturais verificadas em Santa Maria (RS), e estimar o período de retorno das chuvas em três padrões propostos. Pluviogramas diários foram cedidos pela Estação Central Experimental de Silvicultura e Conservação do Solo de Santa Maria, pertencente à Fepagro, compreendendo o período de 1963 a 1989 e 1991 a 1992. As chuvas foram classificadas em padrão avançado, intermediário e atrasado, de acordo com a posição do pico de máxima intensidade e, posteriormente, foi estimado o período de retorno das chuvas para cada padrão. Algumas características de interesse foram calculadas, como a intensidade média dos picos, duração das chuvas e dos picos com intensidade superior a 100 mm h-1. Das 1.193 chuvas erosivas individuais analisadas, os padrões, avançado, interme-diário e atrasado, corresponderam a 551, 295 e 347 chuvas, perfazendo 46,2; 24,7 e 29,1% do total de chuvas, respectivamente. Isso caracteriza o padrão avançado como o padrão de chuvas mais freqüente em Santa Maria. Das 79 chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1, os padrões analisados (avançado, intermediário e atrasado) corresponderam a 45, 18 e 16 chuvas, perfazendo 8,2; 6,1 e 4,6% do total de chuvas, respectivamente. A duração média das chuvas com picos de intensidade superiores a 100 mm h-1 foi de 8 h, e a duração dos picos foi de seis min. e 50 seg. Foram calculados os períodos de retorno de 2, 5, 10, 20, 50 e 100 anos para as durações estudadas e construídas curvas de intensidade, duração e freqüência para os padrões de chuva supracitados.

Termos de indexação: período de retorno, intensidade da chuva, perfil de precipitação.

SUMMARY

Rainfall characteristics may determine most of the harmful effects of soil erosion. Intensity variation during a rainfall is one of these important rainfall characteristics. However, there is a lack of information about rainfall patterns that occur in Brazil. This research had as objectives the determination of natural erosive rainfalls patterns verified in Santa Maria (RS), and the estimation of rainfall return period for the three patterns proposed. Daily rainfall charts were obtained from the Research Center of Forestry and Soil Conservation, of FEPAGRO, from 1963 to 1989 and from 1991 to 1992. Rainfalls were classified in advanced, intermediary and delayed patterns, according to their maximum intensity peak position and afterwards, the rainfall return period for each rainfall pattern was estimated. Some interesting characteristics were calculated, such as the mean intensity peaks, duration of rainfalls and peaks with intensity over 100 mm h-1. Out of the 1193 natural erosive rainfalls analyzed, the advanced, intermediary and delayed patterns had 551, 295 and 347 rainfalls, corresponding to 46,2; 24,7 and 29,1% of the total number of rainfalls, respectively. This characterizes the advanced pattern as the most frequent rainfall pattern in Santa Maria. From the 79 rainfalls with intensity peak greater than 100 mm h-1, the advanced, intermediary and delayed pattern had 45, 18 and 16 rainfalls, corresponding to 8,2; 6,1 and 4,6% of the total number of rainfalls. The mean duration of rainfalls with peaks greater than 100 mm h-1 was of 8 hours, and mean peak duration was 6 minutes and 50 seconds. For the estimation of return periods, the maximum rainfall amount in 10, 20, 30, 60, 120, 240 and 480 minutes during the 29 years studied were identified, for the three rainfall patterns defined before. The maximum intensity values found for the specified duration were submitted to a computer program, and the extreme distribution type I had the best fit to the data. The return periods of 2, 5, 10, 20 50 and 100 years for the studied rainfall duration were calculated and intensity-duration-frequency curves were built for the three above-mentioned rainfall patterns.

Index terms: return period, rainfall intensity, profile of precipitation.

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LITERATURA CITADA

Recebido para publicação em maio de 2000

Aprovado em dezembro de 2000

  • (1
    ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. Projeto parcialmente financiado pela FAPERGS e FINEP/PRONEX.
    • AGNESE, C. & BAGARELLO, V. Describing rate variability of storm events for infiltration prediction. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 40:61-70, 1997.
    • BELINAZO, H.J. Metodologia computacional para análise das chuvas intensas: desenvolvimento e aplicação aos dados de Santa Maria (RS). Santa Maria, Universidade Federal de Santa Maria, 1991. 157p. (Tese de Mestrado)
    • CABEDA, M.S.V. Computation of storm EI values. West Lafayette, Purdue University, 1976. 6p. (não publicado).
    • DENARDIN, J.E.; FREITAS, P.L.; WÜNCHE, W.A. & WENDT, W. Características fundamentais da chuva no Brasil: I. Rio Grande do Sul. Pesq. Agropec. Bras., 15:419-421, 1980.
    • EDWARDS, W.M. & OWENS, L.B. Large storm effects on total soil erosion. J. Soil Water Conserv., 46:75-78, 1991.
    • ELTZ, F.L.F.; REICHERT, J.M. & CASSOL, E.A. Período de retorno de chuvas em Santa Maria, RS. R. Bras. Ci. Solo, 16:265-269, 1992.
    • FLANAGAN, D.C.; FOSTER, G.R. & MOLDENHAUER, W.C. Storm pattern effect on infiltration, runoff, and erosion. Trans. Am. Soc. Agric. Eng., 31:414-420, 1988.
    • HARVEY, A.M. Geomorphological response to an extreme flood: a case from Southeast Spain. Earth Surf. Process. Landforms, 9:267-279, 1984.
    • HORNER, W.W. & JENS, S.W. Surface runoff determination from rainfall without using coefficients. Trans. Am. Soc. Civil Eng., 107:1039-1117, 1941.
    • KITE, G.W. Frequency and risk analysis in hidrology. Littleton, 1988. 257p.
    • LAL, R. Drop size distribution and energy load of rain storms at Ibadan, Western Nigeria. Soil Till. Res., 48:103-114,1998.
    • MORAIS, L.F.B.; MUTTI, L.S.M. & ELTZ, F.L.F. Índices de erosividade correlacionados com perdas de solo no Rio Grande do Sul. R. Bras. Ci. Solo, 12:281-284, 1988.
    • PINTO, F.A.; FERREIRA, P.A.; PRUSKI, F.F.; ALVES, A.R. & CECON, P.R. Equações de chuvas intensas para algumas localidades do Estado de Minas Gerais. Eng. Agric., 16:91-104, 1996.
    • PORTO ALEGRE. Secretaria da Agricultura. Instituto de Pesquisas Agronômicas. Seção de Ecologia Agrícola. Atlas agroclimático do estado do Rio Grande do Sul. Porto Alegre, Secretaria da Agricultura, 1989.
    • SILVA, C.V.; SOUZA, F.A.S.; LACERDA, F.R.; SANTOS, A.A.; LACERDA, F.F.; SOUZA, I.A.; ARAGÃO, O.R.; MOURA, G.B.A.; FERREIRA, M.A. F. & FERREIRA, F.F. Identificação das localidades com máximos de intensidade de precipitação no estado de Pernambuco. In: CONGRESSO BRASILEIRO DE AGROMETEREOLOGIA, 11., Florianópolis, 1999. Anais. Florianópolis, 1999. CD Rom.
    • VIEIRA D.B.; LOMBARDI NETO, F. & SANTOS, R.P. Análise das intensidades máximas de chuva em Pindorama (SP). R. Bras. Ci. Solo, 18:255-260, 1994.
    • VIEIRA D.B.; LOMBARDI NETO, F. & SANTOS, R.P. Relação entre intensidade, duração e freqüência de chuvas em Mococa, SP. Pesq. Agropec. Bras., 33:1215-1220, 1998.
    • WAINWRIGHT, J. Infiltration, runoff and erosion characteristics of agricultural land in extreme storm events, SE France. Catena, 26:27-47,1996.
    • WISCHMEIER, W.H. A rainfall erosion index for a universal soil loss equation. Soil Sci. Soc. Am. Proc., 23:246-249, 1959.
    • WISCHMEIER, W.H. Storms and soil conservation. J. Soil Water Conserv., 17:55-59, 1962.
    • WISCHMEIER, W.H. & SMITH, D.D. Predicting rainfall erosion losses: a guide to conservation planning. Washington, USDA-Agricultural Research, 1978. 58p. (Agricultural Handbook, 537)

    (1 ) Parte da Tese de Mestrado do primeiro autor, apresentada ao Programa de Pós-Graduação em Agronomia da Universidade Federal de Santa Maria - UFSM. Projeto parcialmente financiado pela FAPERGS e FINEP/PRONEX.

    Datas de Publicação

    • Publicação nesta coleção
      02 Out 2014
    • Data do Fascículo
      Jun 2001

    Histórico

    • Recebido
      Maio 2000
    • Aceito
      Dez 2000
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