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Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita Filho Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Câmpus Jaboticabal Departamento de Engenharia Rural Precipitação.

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1 Universidade Estadual Paulista Júlio Mesquita Filho Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias Câmpus Jaboticabal Departamento de Engenharia Rural Precipitação Disciplina: Manejo de Bacias Hidrográficas Professora: Dra Tania Leme de Almeida Período:

2 Quantificação da Precipitação As análises que podem ser realizadas com os dados de precipitação são de vários tipos: –distribuição temporal da precipitação, – análises de freqüência, – análises dos dados de chuvas isoladas. Do ponto de vista da medição e preparo dos dados de precipitação em bacias experimentais, os tipos de análises mais comumente envolvidos são: –a) análise pontual; –b) verificação da homogeneidade dos dados; –c) cálculo da precipitação média em uma dada área.

3 AN Á LISE PONTUAL AN Á LISE PONTUAL: procede-se à s tabula ç ões dos dados obtidos nos aparelhos medidores individuais, quer pela leitura direta dos pluviômetros, quer pela tabula ç ão dos diagramas de aparelhos registradores (pluvi ó grafos). Ocasionalmente alguma esta ç ão ou posto pluviom é trico pode, por uma razão ou outra, estar sem observa ç ão, ou seja, pode ter uma falha na s é rie de dados. A estimativa dos dados perdidos pode ser feita por pelo m é todo j á citado. Quantificação da Precipitação

4 HOMOGENEIDADE DOS DADOS HOMOGENEIDADE DOS DADOS: O segundo tipo de an á lise diz respeito à verifica ç ão da consistência, ou da homogeneidade, dos dados de que se dispõe, a fim de adequ á -los aos dados m é dios hist ó ricos regionais. Quantificação da Precipitação

5 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA EM UMA DADA Á REA C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA EM UMA DADA Á REA: O terceiro tipo, finalmente, se relaciona com o c á lculo da precipita ç ão m é dia para uma dada á rea, uma microbacia por exemplo, a partir de dados pontuais de v á rios pluviômetros distribu í dos ao longo da á rea. Os m é todos utilizados para esta determina ç ão incluem: a) M É DIA ARITM É TICA; b) POL Í GONOS DE THIESSEN; c) M É TODO DAS ISOIETAS.

6 Análise Pontual Os objetivos da medi ç ão da precipita ç ão podem variar. Pode-se, por exemplo, estar interessado apenas na obten ç ão de dados pluviom é tricos para um dado local, e a medi ç ão realizada com apenas um posto pluviom é trico pode ser suficiente em tais situa ç ões. Por outro lado, em certas situa ç ões é interessante ou necess á rio conhecer-se a distribui ç ão espacial da chuva ao longo de uma dada á rea, como uma microbacia por exemplo. Neste caso, torna-se necess á rio, evidentemente, ampliar os pontos de medi ç ão.

7 intensidade O interesse na obten ç ão de dados da precipita ç ão pode, ainda, estar relacionado com a determina ç ão de caracter í sticas de distribui ç ão temporal de cada chuva, ou seja, de sua intensidade. E neste caso é necess á rio dispor-se de um aparelho registrador. Em qualquer situa ç ão, torna-se necess á rio instalar os dispositivos medidores de tal forma que os valores por eles registrados sejam a medida real da precipita ç ão no local, não sendo afetados pelas caracter í sticas f í sicas do meio. Análise Pontual

8 Os pluviômetros são, em geral, verificados diariamente. A precipita ç ão ocorrida no per í odo é expressa em termos de altura de chuva (mm). O processamento dos dados obtidos pelo pluviômetro envolve, usualmente, o seguinte: a) resumo dos totais di á rios, mensais e anuais; b) resumo das m á ximas di á rias, mensais e anuais; c) resumo das m í nimas di á rias, mensais e anuais; d) resumo dos totais estacionais. Análise Pontual

9 O gr á fico da intensidade da chuva (ordenada) e do tempo (abcissa) é denominado histograma. Desde que é rara a ocorrência de duas chuvas que tenham exatamente a mesma intensidade e o mesmo per í odo de dura ç ão, o histograma permite a classifica ç ão das chuvas em quatro padrões distintos. O conhecimento destes padrões é importante, por exemplo, para a avalia ç ão da prov á vel resposta hidrol ó gica da microbacia a um dado evento chuvoso. Os quatro padrões de chuvas são os seguintes: Análise Pontual

10 Padrões de Intensidade de Precipita ç ão

11 Preenchimento de falhas Preencher os dados que não foram registrados A B C D E F H X (?) I

12 Falhas na capta ç ão de dados de um pluviômetro é frequente, quer por defeito no aparelho, quer por impossibilidade de coleta na ocasião, ou por outro motivo qualquer. A estimativa destes dados perdidos pode ser conseguida atrav é s da seguinte f ó rmula (PINTO et alii., 1973): Px = 1/3 [(Mx/Ma)Pa + (Mx/Mb)Pb + (Mx/Mc)Pc] onde: Px = dado de chuva que se quer estimar Mx = m é dia anual do pluviômetro perdido Ma = m é dia anual do pluviômetro "a" Pa = precipita ç ão medida no pluviômetro "a" "a", "b", "c" = pluviômetros vizinhos ao pluviômetro problema Análise Pontual

13 EXERC Í CIOS: Análise Pontual

14 Precipita ç ão M é dia Sobre Uma Bacia Hidrogr á fica A chuva m é dia sobre uma bacia pode ser calculada por três m é todos distintos: M é todo da m é dia aritm é tica; M é todo de Thiessen; M é todo das isoietas.

15 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA O pluviômetro fornece a medida da precipita ç ão em um dado ponto da á rea. Freq ü entemente é necess á rio obter-se, a partir dos dados de v á rios pluviômetros distribu í dos ao longo da á rea, a precipita ç ão m é dia para uma dada á rea (um horto florestal, uma microbacia experimental, etc.). Existem v á rios m é todos para tal estimativa: a) M É DIA ARITM É TICA a) M É DIA ARITM É TICA: este é o m é todo mais simples e o mais comumente utilizado, principalmente em regiões de topografia relativamente plana. Consiste em se obter a m é dia aritm é tica simples de um certo n ú mero de pluviômetros.

16 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA b) POL Í GONOS DE THIESSEN: Usado para BH pequenas, quando h á problemas em utiliza ç ão do M é todo das Isoietas.

17 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA b) POL Í GONOS DE THIESSEN: permite a atribui ç ão de um peso arbitr á rio a cada pluviômetro, de acordo com o seguinte procedimento: - no mapa da á rea, a localiza ç ão de cada pluviômetro é unida umas à s outras por meio de linhas retas ; - em seguida tra ç am-se linhas perpendiculares a cada segmento de reta que une dois pluviômetros adjacentes;

18 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA b) POL Í GONOS DE THIESSEN: - ao final do processo, estas perpendiculares devem circunscrever um pol í gono ao redor de cada pluviômetro (pol í gonos de Thiessen); - todos os pontos dentro de cada pol í gono estarão mais pr ó ximo do pluviômetro por ele circunscrito do que de qualquer outro pluviômetro da á rea; - a precipita ç ão medida pelo pluviômetro de cada pol í gono é considerada representativa para toda a á rea circunscrita pelo pol í gono. - A fra ç ão percentual da á rea do pol í gono em rela ç ão à á rea total constitui o peso que se atribui ao pluviômetro respectivo.

19 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA

20 Método de Thiessen P M = 1/A. A i.P i

21 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA Na Tabela acima, a soma da terceira coluna representa a á rea total da microbacia, enquanto que a soma da ú ltima coluna representa a precipita ç ão m é dia para a microbacia. Pelo m é todo da m é dia aritm é tica, a m é dia dos valores da coluna (a) da Tabela fornece o resultado de 25,9 mm para a precipita ç ão m é dia para a microbacia em questão. Calcule a Pm pelo m é todo Thiessen.

22 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA c)M É TODO DAS ISOIETAS c) M É TODO DAS ISOIETAS: consiste em se tra ç ar linhas de valores iguais de precipita ç ão (isoietas), de modo semelhante ao tra ç ado de curvas de n í vel em mapas altim é tricos. Uma vez tra ç adas as isoietas, a precipita ç ão m é dia na á rea é calculada pela soma das m é dias ponderadas entre isoietas adjacentes, conforme ilustrado na Figura e na Tabela mostradas a seguir.

23 c)M É TODO DAS ISOIETAS c) M É TODO DAS ISOIETAS:

24 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA

25 Na Tabela, a soma da segunda coluna fornece a á rea total da microbacia em questão, e a soma da ú ltima coluna fornece o valor da precipita ç ão m é dia na microbacia. A m é dia aritm é tica dos valores de precipita ç ão de cada posto pluviom é trico da Figura anterior, por outro lado, resulta num valor de 23,1 mm para a precipita ç ão m é dia (aritm é tica) na microbacia. Calcule Pm pelo M é todo das Isoietas

26 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA De acordo com a literatura, as vantagens e desvantagens dos três m é todos de obten ç ão da precipita ç ão m é dia são, resumidamente, as seguintes:

27 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA De acordo com a literatura, as vantagens e desvantagens dos três m é todos de obten ç ão da precipita ç ão m é dia são, resumidamente, as seguintes:

28 C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA De acordo com a literatura, as vantagens e desvantagens dos três m é todos de obten ç ão da precipita ç ão m é dia são, resumidamente, as seguintes:

29 Al é m de CORBETT (1967), tamb é m os trabalhos de HOLTAN et alii (1962), LAINE (1969) e JACKSON (1969) cont é m in ú meras outras informa ç ões relacionadas com os cuidados que devem ser observados para a correta medi ç ão da precipita ç ão em uma dada á rea. HOLTAN et alii (1962), por exemplo, dão recomenda ç ões quanto ao n ú mero m í nimo de pluviômetros a ser utilizados para a obten ç ão da precipita ç ão m é dia em microbacias experimentais (Tabela). C Á LCULO DA PRECIPITA Ç ÃO M É DIA PARA UMA BACIA HIDROGR Á FICA


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